Рубрики
Космический транспорт

MSL – миссия исследования Марса с помощью марсохода Curiosity

Curiosity марсоход, доставленный на Марс в ходе миссии НАСА MSL. Он был запущен 26.11.2011, посадка на «Красную планету» осуществилась 06.08.2012. Предполагаемый срок работы устройства на Марсе – 686 земных суток.

Марсоход был отправлен в кратер Гейла, в котором просматриваются глубинные слои грунта, которые раскрывают геологическую историю планеты.

Существует четыре основные цели миссии MSL:

  • Получить сведения о геологии планеты
  • Получить сведения о климате планете
  • Установить, существовала ли на Марсе жизни
  • Провести подготовку к высадке человека на планету

Для того чтобы достигнуть эти цели, необходимо выполнить шесть задач:

  • определить состав припочвенных геологических материалов и минералогический состав почв
  • обнаружить возможные следы протекания биологических процессов
  • установить процессы, в которых были сформированы марсианские камни и почва
  • оценить процесс эволюции атмосферы Марса в долгосрочном периоде
  • определить текущее состояние, круговорот и распределение углекислого газа и воды
  • установить спектр радиации поверхности планеты

Работу аппарата обеспечивает 160 инженеров и 250 ученых.

Данные Curiosity

Длина – 3 метра, ширина – 2,7 метра, высота – 2,1 метра.

Стоимость проекта MSL – 2 500 000 000$.

Технические характеристики и оснащение марсохода

Curiosity преодолевает препятствия до 75 см в высоту. Максимальная скорость на ровной твердой поверхности – 144 м/час. Ожидается, что за время 2-летней миссии он пройдет не менее 19 км.

Питание марсохода осуществляет Радиоизотопный термоэлектрический генератор. На аппарате установлено 2 бортовых компьютера «Rover Compute Element» (процессор RAD750 с частотой 200 МГц; радиационностойкая память, 256 кБ EEPROM, 2 ГБ флэш-памяти, 256 МБ DRAM). Компьютер следит за марсоходом, отдает команды на вождение, фотографирование и отправку отчетов. Приказы передаются операторами с Земли.

Марсоход оснащен Инерциальным Измерительным Устройством,  предоставляющим данные о местоположении Curiosity.

У марсохода 2 системы связи. Первая представлена приемником X-диапазона и передатчиком, которые связывают аппарат с Землей. Вторая создана на основе радиосистемы Electra-Lite.

Агрегат оснащается двумя контактными инструментами (MAHLI и APXS), ударной дрелью, щеткой и механизмом для забора и просеивания образцов.

Curiosity передвигается на 6 колесах, у каждого из которых свой электродвигатель, при этом 2 передних и 2 задних колеса участвуют в рулении, позволяя аппарату разворачиваться на 360 градусов, оставаясь на месте.

Агрегат использует три камеры: MARDI, MAHLI и MastCam; набор инструментов дистанционного исследования, представленный RMI и LIBS; устройство, определяющее состав породы APXS; CHIMRA – ковш, зачерпывающий грунт; аппарат, исследующий минералогический и химический состав Chemin, набор инструментов для изучения твердых образцов, состава атмосферы и органических веществ SAM.

Также Curiosity использует:

  • RAD – детектор, служащий для исследования радиационного фона внутри марсохода
  • DAN – разработка, служащая для обнаружения водяного льда и водорода
  • REMS – ультрафиолетовый датчик и набор приборов
  • MEDLI – устройство, служащее для изучения атмосферы
  • Hazcams – две камеры, расположенные с боков агрегата
  • Navcams – пара камер, расположенных на мачте

Ракета-носитель

Curiosity был запущен на ракете Атлас-5 541 со стартового комплекса № 41 м. Канаверал. 2-ступенчатая ракета-носитель представлена центральным блоком 1-й ступени диаметром 3,8 метра с двигателем РД-180 российского производства, 4-ся твердотопливными блоками и разгонным блоком Центавр с головным обтекателем диаметром 5,4 метра.

Ход выполнения миссии Curiosity

Марсоход выслал множество качественных снимков Марса, в том числе, и панорамных; взял пробы почв; зафиксировал температурные колебания.

В августе-сентябре 2012 года DAN зафиксировал незначительное содержание воды в почве.

27 сентября 2012 года НАСА сообщило о том, что марсоход обнаружил следы древнего ручья.

11 октября 2012 стало известно о результатах химического исследования камня, который оказался богат щелочными металлами, что для марсианских пород нетипично.

30 октября были сообщены результаты исследования грунта, которое показало, что почва Марса состоит примерно из тех же частиц минералов, что и вулканический туф в вулканах на Гавайских островах. В целом, состав почвы соответствуют представлениям о том, что поверхность планеты в далеком прошлом могла быть покрыта водой.

9 февраля 2013 была добыта первая проба твердой породы грунта.

Результаты исследований на данный момент позволяют говорить о 2-слойности марсианского грунта. У поверхности располагается сухой слой с толщиной 20 - 40 сантиметров, содержащий воду в размере не более  1 % по массе, на глубине до 1 метра под данным слоем ним рапсолагается грунт с относительно высоким содержанием воды, изменяющимся, и  в отдельных местах превышающим 4 %. Возможно, влажность с глубиной возрастает, но прибор не получает данные с глубины более одного метра.

Фото с марсохода Curiosity