От ПрОП-М до Пърсъвиърънс – еволюция на марсоходите
Съветският марсоход “ПрОП-М ” – общ тип. Photo: USSR Space Program
Първият опит за снабдяване на марсоход на повърхността на Червената планета е през 1971 година, когато е осъществена руската галактическа стратегия “Марс-71 ”. Изпратени са два комплекса от орбитални и спускаеми апарати – “Марс 2 ” и “Марс 3 ”. Мисията на орбиталните сонди е сполучлива, само че спускаемите претърпяват неуспех. “Марс 2 ” се разрушава, а въпреки и “Марс 3 ” да каца наред, той работи единствено 14.5 секунди на марсианската повърхнина. По този въпрос съм писал в детайли на специфична публикация на КОСМОС БГ, налична на този линк. Тъй като “Марс 2 ” и “Марс 3 ” са първите задачи с марсоходи на борда, въпреки и те в никакъв случай да не се “разхождат ” сполучливо на Марс, няма по какъв начин да ги пропусна.
Всеки един от спускаемите апарати транспортира със себе си по един марсоход “ПрОП-М ”, което е редуциране от “Прибор за оценка на проводимостта – Марс ”. Любопитното е, че тези марсоходи не са били оборудвани с колелета, а със специфични ски. Притежавали са принадлежности за проучване на механичния състав на грунда и телевизионни камери.
След неуспехите на спускаемите апарати на “Марс 2 ” и “Марс 3 ”, минават повече от две десетилетия до идващия опит за изпращане на самоходно устройство към Червената планета. На 4 декември 1996 година НАСА изстрелва задачата “Марс Патфайндър ” в хода на програмата “По-бързи, по-добри и по-евтини ”, благодарение на която организацията се пробва да снижи цената по провеждането на роботизирани междупланетни експедиции. Космическият уред “Марс Патфайндър ” е определян като софтуерен демонстратор, в границите на който би трябвало да се потвърди, че проучването на Червената планета чрез стационарен спускаем уред с принадлежности и настрана марсоход е изцяло допустимо. “Патфайндър ” каца на повърхността на Марс на 4 юли 1997 година посредством система от парашут и спирачни въздушни възглавници.
На фотографията – марсоходът “Съджърнър ” учи огромната канара Йоги наоколо до спускаемия уред “Марс Патфайндър ”. Photo credit: NASA/JPL-Caltech
По-голямата част от научната инсталация се намира на стационарната платформа – три мощни камери за снимането на панорамни фотоси и метеорологична станция. Марсоходът “Съджърнър ” е напълно малък – дълъг 65 сантиметра и тежък 11.5 кг, с eдна предна, една задна камера и единствен спектрометър за разбор на скалите. Той не е в положение да комуникира непосредствено със Земята, а единствено чрез стационарния спускаем уред, заради което не може да се отдалечава на огромно разстояние от него.
След триумфа на “Марс Патфайндър ” НАСА стартира упорит план за основаването на нови марсоходи, които първоначално са известни под абревиатурите “MER-A ” и “MER-B ” (от цялостното име на програмата “Mars Exploration Rover ”), а по-късно след извършен конкурс измежду възпитаници са кръстени “Спирит ” и “Опортюнити ”. По времето на този идващ постепенен стадий от спускаеми апарати, НАСА се отхвърля да прибавя научни принадлежности към стационарната спускаема платформа, с което нейната роля се изчерпва единствено до това да достави сполучливо марсоходите на повърхността на Червената планета и по-късно бива зарязвана. Иначе както при “Патфайндър ”, по този начин и при програмата “MER ” се разчита на система за кацане с амортизиращи въздушни възглавници.
На фотографията – спускаемата платформа на марсохода “Спирит ”, снимана след кацането. По времето на програмата “MER ” всички принадлежности са инсталирани към марсоходите, а платформата не има никаква научна инсталация – нейната роля се изчерпва единствено до това да достави марсохода сполучливо. Photo credit: NASA/JPL-Caltech
При “Спирит ” и “Опортюнити ” всички научни принадлежности са инсталирани към марсоходите. Така общото тегло на всеки един от тях нараства до 185 кг. Те могат да споделят със Земята независимо, без да имат потребност от спускаемата платформа като релейна радиостанция. При това могат да се придвижват на практика безкрайно.
Програмата “Mars Exploration Rover ” се трансформира в най-големия успех на марсианската галактическа стратегия на НАСА. Планираният живот на работа на двата марсохода е 90 дни, само че “Спирит ” е функционален от кацането си през 2004 година до 2010 година, а “Опортюнити ” разрушава всички упования – работи от 2004 до 2018 година.
Панорамна фотография, снимана от борда на “Опортюнити ”. Виждат се слънчевите панели на марсохода. Photo credit: NASA/JPL-Caltech
След триумфа на “Спирит ” и “Опортюнити ” инженерите на НАСА стартират да мечтаят за още по-големи машини. Изчислено е, че потребен товар от 185 кг (колкото тежи всеки от марсоходите) е максимумът, който може да бъде доставен на Червената планета чрез система от парашут и амортизиращи възглавници. Всеки по-голям марсоход ще има потребност от нови системи за кацане. Така е фиктивен революционният “небесен кран ”, посредством който идващото потомство марсоходи биват спускани върху повърхността на планетата чрез въжета от борда на ретроракетна платформа.
Както “Съджърнър ”, по този начин и “Спирит ” и “Опортюнити ” са оборудвани със слънчеви акумулатори, заради което се постанова да работят в тези райони на Марс с най-голямо слънчево осветление – т.е. екваториалните райони. Но най-интересните от научна позиция местности се намират оттатък екваториалната зона. Това постанова новите марсоходи да бъдат оборудвани с радиоизотопен термоелектрически генератор.
Първият от това потомство марсоходи е така наречен “Марсианска научна лаборатория ”, която впоследствие придобива името “Кюриосити ”.
“Селфи ” на “Кюриосити ”, снимано през 2015 година. Photo credit: NASA / JPL-Caltech
Никога до този миг НАСА не е създавала толкоз мощна мобилна машина и като резултат разработката е придружена от редица проблеми, водещи до отсрочване на изстрелването от 2009 за 2011 година. Но чакането си коства, защото “Кюриосити ” каца наред на Марс през 2012 година и оттогава до момента работи безпроблемно. Марсоходът е незабравим – общото му тегло е 900 кг, от които 72 кг се падат на научната инсталация. В съпоставяне с “MER ” ( “Спирит ” и “Опортюнити ”) и “Съджърнър ”, при които заделеното тегло за научна инсталация е надлежно 5.5 и 0.5 кг, “Кюриосити ” е надлежно с 13 пъти и 100 пъти по-голям комплект от принадлежности!
Снимка на “Пърсъвиърънс ”, снимана по време на кацането на 18-ти февруари. Photo credit: NASA/JPL-Caltech
Новопристигналият “Пърсъвиърънс ” наподобява значително като брат-близнак на “Кюриосити ”. Основната разлика е в това, че новият марсоход има по-голяма роботизирана ръка, което е обвързвано с поставената цел да бъдат събирани скали за по-нататъшно проучване в наземни лаборатории. “Китката ” на роботизираната ръка е също по-масивна и има съвременна пробивна машина, два научни инструмента и камера за цветни фотоси.
Колелетата на “Пърсъвиърънс ” са усъвършенствани и подсилени. При “Кюриосити ” в хода на задачата бяха установени нежелани структурни увреждания. За да няма проблеми и в този момент, новите колелета са по-тесни, само че с по-голям диаметър и по-дебело алуминиево покритие.
И не на последно място – инструментите са радикално разнообразни, защото “Пърсъвиърънс ” е първата задача от 1976 година, която ще търси живот на Марс.
Няма никакъв спор – през последните 25 години, откогато бе изстрелян “Марс Патфайндър ” със “Съджърнър ”, до ден сегашен, когато сме съвременници на задачата на “Пърсъвиърънс ”, напредъкът е ясно забележим. А какви ли марсоходи и научни лаборатории ни чакат и отсега нататък? Нямам самообладание да разберем!
Искате ли да имате навременен и бърз достъп до новините? Освен страницата на КОСМОС БГ във Facebook, присъединете се към канала на уеб страницата в Телеграм – линк тук.
Харесвате ли публикациите на КОСМОС БГ? Можете да подкрепите Светослав Александров в Patreon, или да извършите подаяние чрез Epay или Paypal (за повече информация – на този линк).
