Предшественици
Първият марсоход, който успешно кацна на Марс, беше американският Sojourner. Като част от програмата Mars Pathfinder, през 1997 г. той работи на планетата цели три месеца, като понякога надхвърля прогнозния живот. Роувърът не беше изправен пред особено трудни задачи - самият факт на намирането на наземен роботизиран апарат на Червената планета предизвика шум в света. Въпреки това Sojourner успя да изпрати много снимки на Марс, както и да извърши прости метеорологични и геоложки проучвания.
Две години по -късно НАСА отново изпрати космическа мисия на Марс, насочена към подробно проучване на почвата и климатичните условия на планетата. Мисията на Mars Polar Lander завърши с неуспех - спускащото се превозно средство се разби поради неизвестни причини. На борда на космическия кораб изчезна и руският лазерен радар (лидар), предназначен да изучава състава на атмосферата.
Американците влязоха в 21 -ви век като безспорни световни лидери в изследването на Марс и подкрепиха успеха си през 2003 г. с пускането на програмата Mars Exploration Rover. Според плана двама роувъра трябваше да изучават планетата - Spirit и Opportunity. И двата спускателни апарата се приземиха на повърхността на Марс през януари 2004 г. с интервал от 21 земни дни. Дизайнът на Opportunity се оказа толкова надежден и издръжлив, че марсоходът продължи да работи до юни 2018 г.
Сега на Марс работи 900-килограмов марсоход Curiosity с радиоизотопен източник на енергия, който удари планетата през август 2012 г. Основната му задача е да пробива и изследва проби. В момента мисията е удължена за неопределено време.
Това не беше достатъчно за американците и още по-рано, през 2008 г., на планетата се появи малка по размер станция Феникс, една от мисиите на която беше да търси извънземен живот. Устройството не беше пригодено за движение, беше сравнително евтино (400 милиона долара) и живееше в активно състояние само няколко месеца. Въпреки това Феникс открива вода на Марс и извършва прост химически анализ на почвата.
Американците отнеха почти десет години, за да заменят стационарния изследователски робот, който излезе офлайн през есента на 2008 г. Сеизмичната станция на Марс с платформата InSight на НАСА кацна на планетата през 2018 г. и досега успешно изпраща резултатите от изследванията на Земята.
Наличието на един мобилен и един стационарен марсиански апарат очевидно не е достатъчно за американците. За да затвърди присъствието си на Марс, на 18 февруари 2021 г. марсоходът Perseverance се приземи на повърхността. И той има собствен хеликоптер.
Има ли живот на Марс?
На първо място, Упоритостта е най -големият марсоход, който е бил пуснат на Червената планета досега. Илон Мъск веднъж катапултира своя електрически роудстър в космоса, а НАСА изпрати на Марс ровер с размери на кола. Устойчивостта е дълга около 3 метра, широка 2,7 метра и висока 2,2 метра. За доста голям роувър бяха използвани свръх здрави и свръхлеки материали, поради което теглото на устройството в сухоземни условия едва надвишава един тон. При условията на Марс Устойчивостта ще тежи два и половина пъти по -малко.
Стартирането на такъв сложен и скъп проект (повече от 3 милиарда долара) трябва да бъде подкрепен от подходяща изследователска програма на Марс. За да оправдаят похарченото, американците снабдяват марсохода с няколко интересни джаджи наведнъж.
На първо място, това е моделен апарат на MOXIE за синтез на кислород от въглероден диоксид в атмосферата на Марс, чийто дял достига 93%. На теория всичко е много просто - от молекулата на въглеродния диоксид CO2 откъсваме атомния кислород и го комбинираме с един от същите. Отработените газове произвеждат въглероден окис и молекулен кислород, който е доста дишащ.
Преди това в космически условия кислородът се синтезира чрез електролиза на вода, но за живота на един човек е необходим цял килограм вода на ден - този метод не е приложим за Марс. Накратко, апаратът MOXIE компресира въглеродния диоксид, загрява го до 800 градуса и преминава електрически ток през него. В резултат на това на анода на газовата клетка се отделя чист кислород, а на анода - въглероден окис. След това газовата смес се охлажда, проверява се за чистота и се изпуска в атмосферата на Марс.
Очевидно в далечното бъдеще хиляди такива генератори ще преработват марсианския въглероден диоксид в атмосфера, благоприятна за хората. Прави впечатление, че тази технология не е най -прогресивната. Все пак, според теорията, от две молекули CO2 произвежда се само едно О2… И това е много далеч от реалната ефективност на такива инсталации. Много по -интересна е идеята за разделяне на въглеродния диоксид на въглерод С и молекула О2… През 2014 г. списание Science публикува метод за синтез на кислород от CO2 под въздействието на ултравиолетовите лазери. Пет години по -късно Калифорнийският технологичен институт излезе с идеята да ускори и удари молекулите на въглеродния диоксид върху инертни повърхности като златно фолио. В резултат на това варварско третиране въглеродният диоксид се разделя на молекулен кислород и въглерод, тоест сажди. Но макар тези техники да са далеч от технологичното съвършенство, и НАСА трябва да се задоволи с устройства като MOXIE.
Втората интересна притурка за роувъра е PIXL, който е предназначен да сканира околността с рентгенови лъчи. Устройството провежда дистанционно тестване на почвата за химикали и елементи, които могат да бъдат маркери на живи същества. Разработчиците уверяват, че PIXL е способен да разпознава повече от 26 химични елемента. Подобна задача изпълнява многофункционалният скенер SuperCam, който е в състояние да определи атомния и молекулен състав на скалите от седем метра. За тази цел той е оборудван с лазер и високочувствителни инфрачервени сензори.
И това не е всичко. Анализът за наличие на следи от живот се извършва от „криминалисти“ШЕРЛОК и УОТСОН. SHERLOC работи в ултравиолетовия диапазон, като изследва околните скали с лазер. Принципът е много подобен на работата на земни мръсници, които търсят биологични доказателства с UV фенерче. WATSON, от своя страна, улавя всичко, което се случва на камерата. Чифт сензори, заедно с рентгенова снимка PIXL, са разположени в края на стрелата на марсохода.
Упоритостта няма тренировка за изследване на марсианския интериор. За тази цел се използва радарният скенер RIMFAX, способен да "сканира" Марс на дълбочина 10 метра. GPR ще картографира подлежащата повърхност и ще търси находища на марсиански лед.
Марсоход с хеликоптер
Основният "шоу-стопер" на "Упоритост" не са описаните по-горе супер джаджи и дори не атомна електроцентрала, а първият самолет за Марс. След кацане в марсианския кратер на Jezero, марсоходът донесе миниатюрен коаксиален хеликоптер под корема си. В най -добрите традиции на американската астронавтика името на хеликоптера е избрано от състезание, а най -доброто е изобретателността. От Ваниза Рупани, ученичка от 11 клас от Нортпорт.
Хеликоптерът не носи научно оборудване. Основната му задача е да демонстрира потенциала за полет в атмосферата на Марс, който се състои почти изцяло от въглероден диоксид. Атмосферата на Червената планета е подобна по плътност на тази на Земята, но гравитацията е 2,5 пъти по -малка. Самолетът се дърпа с 1, 8 килограма и за теглото си е оборудван със сравнително малки витла (скорост на въртене - 2537 об / мин) - бонуси от гравитацията на Марс. Огромният спад на температурата на повърхността на планетата принуди инженерите да построят сложна система за термична защита на хеликоптер. Първият полет на Ingenuity е планиран за не по -рано от 8 април, а цялата програма за тестване трябва да бъде завършена в рамките на един месец. Хеликоптерът е за еднократна употреба - след тестването той ще остане на Марс като отломки от извънземни. Постоянството също в крайна сметка ще се превърне в мъртво парче скъпи сплави, но жизненият му цикъл е много по -дълъг.
Предполага се, че „Упоритост“ще пусне своя спътник в защитен контейнер с форма на китара, ще се върне на няколко десетки метра и ще стартира дистанционно програма за изпитателен полет. Хеликоптерът ще трябва да лети около ровъра, без да напуска зоната за наблюдение на камери и скенери. Най -трудното е да оцелееш през първата студена марсианска нощ за миниатюрен хеликоптер. Ако четете материала преди 8 април 2021 г., тогава марсианският марсоход просто се придвижва към предварително избраното летище за изстрелване на „Изобретателност“.
