воскресенье, 27 ноября 2011 г.

NASA рассказало о будущем корабле для Марса




Пусть американский президент заморозил проект возвращения людей на Луну, а о высадке на Марсе пока говорить приходится и вовсе умозрительно, США всё же работают над проектом перспективного корабля, который пригодился бы в таких полётах, равно как и в пилотируемом рейсе на астероид.

Новичок получил пока сухое наименование «Многофункциональный пилотируемый аппарат» — Multi-Purpose Crew Vehicle (MPCV). Он базируется на проекте многострадального корабля Orion, в свою очередь по общей архитектуре сходным с «Аполлоном». То есть перед нами всё та же коническая обитаемая капсула плюс цилиндрический сервисный отсек. Но Orion крупнее легендарного корабля.

После упрощения проекта «Орион» сгодился бы только как спасательная шлюпка для дежурства на МКС, а вот очень на него похожий, но более серьёзно оснащённый MPCV задумывается как корабль для полётов за пределы земной орбиты.
По информации Technology Review, MPCV будет нести на борту четырёх астронавтов. В корабле насчитывается около 20 кубических метров герметичного объёма, из них 9 кубометров составляет обитаемое пространство.

MPCV должен быть в десять раз безопаснее во время взлёта и при возвращении на Землю, чем шаттл. Автономные миссии многофункционального корабля смогут продолжаться до 21 дня. А в более продолжительных рейсах, типа миссии на Марс, MPCV будет состыкован с дополнительным жилым модулем.

NASA уже вложило $5 миллиардов в работы по MPCV. Как и в случае с «Орионом», создателем этого космического корабля выступает компания Lockheed Martin.

Какая ракета будет выводить MPCV на орбиту — пока неясно. Космическое агентство США ещё рассматривает варианты перспективных носителей. Также не названы и сроки запуска нового корабля.

Но нужно отметить: по указанию президента Обамы, американские астронавты должны высадиться на астероиде примерно в 2025 году (к чему они уже готовятся на океанском дне), а пилотируемая марсианская миссия может состояться в середине 2030-х годов.

Добавим, хотя при необходимости MPCV сможет работать и на линии Земля-МКС-Земля, в доставке людей и припасов на станцию NASA теперь полагается на новые частные корабли.

Детали миссии марсохода NASA «Любопытство» (Curiosity, он же Mars Science Laboratory — MSL)


Вверху — кратер Гейла на снимке из космоса с отмеченной зоной посадки на северо-западе. Внизу — компьютерная проекция участка высадки робота, составленная на основе множества орбитальных снимков. Посадочный эллипс имеет размеры 25 х 20 км (иллюстрации NASA/JPL-Caltech/ASU/UA).

Учёные определили точку посадки самого тяжёлого марсохода в истории. Большой кратер выставляет на обозрение глубокие слои грунта, уносящие геологов на миллионы лет в прошлое. Но главное — здесь есть породы, гипотетически способные нести в себе следы былых марсианских обитателей, например бактерий.

Чтобы определить наиболее любопытный участок для визита ровера «Любопытство» (Curiosity, он же Mars Science Laboratory — MSL), планетологи в течение пяти лет вели отсев среди 30 потенциально привлекательных областей-кандидатов.

Теперь, как рассказывает NASA, решено: марсоход Curiosity будет исследовать кратер Гейла (Gale). Этот 154-километровый и довольно глубокий кратер является окном в далёкие эпохи Марса.

Та часть кратера, в которой должен высадиться аппарат MSL, представляет собой аллювиальный конус, вероятно, образованный отложениями, переносимыми когда-то жидкой водой.

Curiosity (на рисунке) вдвое длиннее (3 м) и впятеро тяжелее (900 кг), чем марсоходы-близняшки из миссии Mars Exploration Rover. Манипулятор ровера MSL, оснащённый инструментами для сверления и анализа камней, может вытягиваться на два метра. Более чем на 2 м будет возвышаться «голова и шея» робота — мачта с детекторами, камерами и лазером. Последний способен испарять материал с поверхности объектов на расстоянии до девяти метров для дистанционного определения их химического состава (иллюстрация NASA/JPL-Caltech).

Слои грунта в основании горы, около которой приземлится американский робот, содержат глины и сульфаты. Это перспективное место с точки зрения не только изучения следов действия воды, но и поиска возможных признаков древней жизни, следов биохимических процессов. Кстати, среди десяти научных инструментов нового марсохода есть анализаторы, способные индентифицировать органические соединения.



Впрочем, и без приятного бонуса в виде глин кратер Гейла выглядит очень заманчивым в глазах иследователей. По словам Майкла Мейера (Michael Meyer), ведущего учёного NASA по программе изучения Марса, выбранное место содержит широкое разнообразие геологических структур и слоёв, дающих возможность погрузиться в менявшуюся на протяжении эонов окружающую среду Красной планеты и тем самым получить углублённое понимание условий обитаемости на древнем Марсе.


Оборудование Curiosity. Расшифровка в тексте (иллюстрации NASA/JPL-Caltech).

На рисунке выше можно увидеть основные приборы «Любопытства». Mastcam — цветные фото- и видеокамеры. ChemCam — лазер для испарения образцов и спектрометр для дистанционного анализа этих паров. RAD (Radiation Assessment Detector) — радиационный детектор, способный ловить как космические лучи, так и вторичную радиацию, возникающую при взаимодействии этих лучей с марсианскими атмосферой и породами. RAD оснащён датчиками энергетических ионов (в том числе тяжёлых), протонов, нейтронов, альфа-частиц и гамма-лучей.


Так должен действовать анализатор ChemCam (иллюстрация NASA/JPL-Caltech/LANL/J.-L. Lacour, CEA).

CheMin (Chemistry and Mineralogy instrument) — химический анализатор минералов, использующий люминесценцию образцов под рентгеновским лучом. SAM (Sample Analysis at Mars) — анализатор образцов, включающий два разных спектрометра и газовый хроматограф. DAN (Dynamic Albedo of Neutrons) — измеритель нейтронного альбедо. Приятно отметить, что это российский прибор. DAN должен посылать в марсианский грунт пучок нейтронов и по измерению нейтронного альбедо выявлять воду, скрытую на глубине до двух метров.

MARDI (Mars Descent Imager) — камера, которая будет вести цветную видеосъёмку в процессе снижения посадочной ступени в атмосфере Марса (напомним, сам марсоход будет подвешен под спускаемым аппаратом). MAHLI (Mars Hand Lens Imager) — эта камера на конце манипулятора предоставит геологам крупные планы пород, мелких деталей, их текстуры словно увеличительное стекло в руке. APXS (Alpha Particle X-ray Spectrometer) — анализатор элементного состава пород.

REMS (Rover Environmental Monitoring Station) — погодная станция, которая будет фиксировать атмосферное давление, влажность, ультрафиолет, направление и скорость ветра, температуру воздуха и грунта вокруг аппарата и записывать колебания этих параметров по времени суток и по сезонам. Brush, drill, sieves, scoop — кисть, дрель, сито и совок, инструменты на манипуляторе робота.

Запуск ровера Curiosity должен пройти между 25 ноября и 18 декабря 2011 года, а прибытие шестиколёсной машины в кратер Гейла намечено на август 2012-го.