Інженери НАСА закінчують підготовку місії Mars Science Laboratory, яка стартує до Марс 25 листопада 2011 року. Ця місія доставить на Червону планету найбільший в історії дистанційно керований апарат наземний Curiosity. Місія також є однією з найдорожчих безпілотних – 2,5 млрд дол

Спускається капсула повинна доставити марсохід на поверхню в наступному році, за шість хвилин подолавши атмосферу Марса. Саме ці кілька хвилин викликають найбільше занепокоєння. Справа в тому, що Curiosity порівняємо за розміром з автомобілем і важить 850 кг – жоден земний апарат таких габаритів ще не висаджувався на планету. Для м'якого приземлення фахівці НАСА розробили унікальну посадкову систему, найскладнішу у своєму роді.

Для посадки легших марсоходів Spirit і Opportunity використовувалася проста схема: парашут і надувна амортизуюча подушка. Однак Curiosity важить більше, ніж обидва цих апарату разом взятих, тому потрібна розробка нової посадкової системи Sky Crane, в якій використані всі останні досягнення земної науки і техніки.

Нова посадкова система вдало комбінує надійні випробувані вузли та технологічні новинки. Процес посадки Curiosity буде виглядати наступним чином: після відділення капсули з марсоходом від розгінного блоку, вона почне вхід в щільні шари атмосфери Марса зі швидкістю майже 6 км / сек. На цьому етапі спуску марсохід буде захищений найбільшим в історії безпілотної космонавтики теплозахисним екраном діаметром 4,5 метра. Він виготовлений з фенольного полімеру з вуглецевим волокном і здатний захистити марсохід від надвисоких температур. Екран також містить спеціальні вольфрамові циліндри, які переміщують центр ваги капсули для максимальної стійкості. Процес балістичного спуску заздалегідь запрограмований і буде повністю автономним.

На висоті приблизно 7 км спускається капсула розкриє прочнейший надзвуковий парашут, який повинен сповільнити апарат з величезною орбітальної швидкості до швидкості 100 м / с, при досягненні якої теплозахисний щит буде відстріл. Подібні парашути успішно використовувалися ще місіями Viking.

Потім почнеться один з найскладніших етапів: парашут відстрілюється, включаються гальмівні ракетні двигуни і новітня інтелектуальна система керованої посадки. Багато в чому вибір майданчика для приземлення залежить від знімків 1-метрового дозволу, зроблених орбітальним зондом Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Спускається капсула Curiosity оснащена камерою, яка почне зйомку з висоти 3,7 км, звіряючи свої фотографії зі знімками MRO. Дані звірки знімків будуть використані для управління платформою і посадки в запланованомумісці – поруч з 5-км горою в центрі кратера Гейла.

Однак найбільші труднощі у розробників викликав момент торкання поверхні. Гостро постало питання вибору конфігурації ракетної платформи. Так, якщо розташувати Curiosity на ракетної платформі, то після посадки можуть виникнути серйозні труднощі з виходом на поверхню – марсохід Spirit вже стикався з аналогічними проблемами, коли сталася поломка пандуса, по якому він повинен був повернутися на поверхню. З іншого боку, розміщення Curiosity «під черевом» ракетної платформи ставить проблему впливу на колеса марсоходу: удар при посадці може зламати їх, а вага платформи ще більше збільшить навантаження на шасі.

В результаті тривалих розрахунків інженери НАСА знайшли вихід і створили унікальну систему Sky Crane. Працює вона наступним чином: на висоті 1,8 км Curiosity «випадає» з-під черева посадочної платформи і повисає на міцних нейлонових ременях. Платформа за допомогою ракетних двигунів м'яко опускає марсохід на поверхню і після торкання грунту ремені слабшають, відстрілюються, а платформа різко набирає висоту, летить по параболі і падає на безпечній відстані.

Виглядає це виключно ризикованою операцією, але інженери НАСА впевнені в успіху, оскільки на випробуваннях система Sky Crane працювала відмінно. У ході тестів Sky Crane забезпечувала безпрецедентно м'яку посадку і могла б безпечно опустити навіть людину, яка при цьому випробував би навантаження не більшу, ніж після стрибка з табуретки.

За матеріалами: rnd.cnews

Tweet