- Maksimum maliyetle minimum bilgi nedir?
- Bunlar Mars'a uzay istasyonlarının fırlatılması.
18 Kasım 2013'te Cape Canaveral'dan Mars'ın atmosferini incelemek için tasarlanmış otomatik gezegenler arası MAVEN istasyonu ile bir Atlas-V fırlatma aracı fırlatıldı.
SLC-4 fırlatma rampasının tüm sistemleri mükemmel çalıştı - yerel saatle 13:18'de, kozmodromun çevresi RD-180'in güçlü kükremesinden titredi (Atlas-V fırlatmasının her iki aşamasında da Rus yapımı motorlar kullanılıyor araç). 300 tonluk bir ateş püskürten ekip fırlatma rampasından ayrıldı ve hızını keskin bir şekilde artırarak yıldızlarla buluşmak için koştu. Referans düşük dünya yörüngesine girdikten 27 dakika sonra, "Centaur" üst aşamasının motorları fırlatıldı: MAVEN ikinci uzay hızını kazandı ve Mars'a giden yola çıktı.
İlk düzeltici manevranın 3 Aralık'ta yapılması planlanıyor. 10 ay içinde, 22 Eylül 2014'te, buzlu karanlıkta 300 milyon kilometre uçmuş olan istasyon, Mars yörüngesine girmelidir. Tahmini süresi 1 Dünya yılı olan bilimsel bir görev başlayacak.
MAVEN programı kapsamındaki fırlatma, 2013'te uzay lansmanları alanındaki ana entrikalardan biri haline geldi - ABD devlet kurumlarının çalışmalarının 1 Ekim 2013'ten tamamen veya kısmen askıya alınması, Kızıl Gezegene planlanan seferi riske attı. roket ve uzay sisteminin tüm teknik sistemlerinin tam olarak hazır olması ve ayrıca Mars'a fırlatma için iyi bir "zaman penceresi". Planlanan tüm tarihlerin kesintiye uğraması ve MAVEN'in lansmanının 2016'ya ertelenmesi konusunda gerçek bir tehdit vardı.
Ve bu, uzay aracının kendisinin Ağustos ayından bu yana Cape Canaveral'da bulunmasına, uçuş için yoğun bir hazırlık yapmasına ve kozmodromun montaj atölyesinde hazır bir Atlas-V fırlatma aracının beklemesine rağmen!
Saçma durum, gezegenler arası bir soruşturmanın başlatılmasının MAVEN'i zorunlu bütçe kesintileri listesinden hariç tutma kriterlerini karşıladığı yasalarda bir boşluk bulan NASA avukatları tarafından kurtarıldı. Colorado Üniversitesi personelinin ve Berkeley Üniversitesi'nin uzay araştırma laboratuvarının beş yıllık çalışması boşuna değildi - 671 milyon dolar değerinde gezegenler arası bir istasyon (sondanın yaratılması 485 milyon dolara, başka bir 187 milyon dolara mal oldu) fırlatma öncesi hazırlık ve Atlas-V fırlatma aracının satın alınması için harcandı) güvenli bir şekilde amaçlanan hedefe gönderildi.
MAVEN, Mars'a yapılan 45. görev ve Kızıl Gezegen çevresindeki onuncu NASA yörünge keşif görevi oldu. Sondanın adı, yaklaşmakta olan keşif gezisinin görevlerini tam olarak yansıtan Mars Atmosphere ve Volatile EvolutioN için karmaşık bir kısaltmadır. MAVEN, Mars atmosferini incelemek için tasarlanmıştır - yüzeye yakın katmandaki basıncı Dünya atmosferinin sadece% 0,6'sı olan ve gaz bileşimi insan nefesi için tamamen uygun olmayan ince bir gaz kabuğudur (Mars atmosferi neredeyse tamamen - % 95 - karbondioksit).
Viking aygıtının bir anlık görüntüsü, 1976
Ancak bu çürük atmosfer bile sürekli olarak kaybolmaya devam ediyor - Mars'ın küçük yerçekimi gaz kabuğunu gezegenin etrafında tutamıyor. Her yıl kozmik rüzgar, üst katmanlarını uzaya "üfleyerek" Mars'ı Ay veya Merkür'e benzer şekilde donmuş bir taş bloğuna dönüşmeye mahkum eder.
Ama bu ne zaman olmalı? Ve uzak geçmişte Mars, gaz kabuğu henüz bu kadar güçlü bir şekilde boşalmamışken nasıldı? Mars atmosferinin mutlak anlamda yok olma oranı nedir?
MAVEN uzay aracının anlaması gereken şey bu: Mars'ın etrafında 150 km'lik bir pericenter ve 6200 km'lik bir apocenter ile eliptik bir yörüngede hareket etmek, üst katmanların mevcut durumunu ve güneş rüzgarı ile etkileşimlerinin doğasını belirlemelidir.. Atmosfer kaybının tam oranını ve bu süreci etkileyen faktörleri belirleyin. Mars ikliminin tarihine "ışık tutması" gereken atmosferdeki kararlı izotopların oranını belirleyin. Dolaylı olarak, bu şu soruyu cevaplayabilecektir: Geçmişte Mars yüzeyinde sıvı suyun varlığına izin veren koşullar var mıydı?
NASA uzmanlarını üzen tek şey, son derece uzun yörüngesi nedeniyle yeni yörünge sondasının gezicilerden gelen sinyallerin tekrarlayıcısı olarak kullanılamamasıdır.
MAVEN santrifüj testinden geçiyor
Prob üzerinde 8 adet son teknoloji ürünü cihaz bulunmaktadır:
- parçacıkları ve alanları incelemek için bir set ("güneş rüzgarı" parçacıklarının üç analizörü, bir Langmuir dalgaları sensörü (plazma salınımları) ve bir çift endüksiyon manyetometresi);
- uzak bir gezegenin atmosferinin ve iyonosferinin parametrelerini uzaktan belirlemeye izin veren bir ultraviyole spektrometresi;
- Mars atmosferinin izotopik bileşimini incelemek için nötr ve iyonik kütle spektrometresi.
Bir tutum kontrol sistemi, bir araç bilgisayarı, güneş panelleri ve Dünya ile iletişim için ekipman dahil olmak üzere etkileyici bilimsel ekipman ve yaşam destek sistemleri, 10 Mbit / s'ye kadar hızlarda veri alışverişi sağlar - hepsi 2'lik bir gövdeye sığar, 3 x 2, 3 x 2 m (açık güneş panelleri ile sonda genişliği - 11 m). Cihazların, sistemlerin ve bilimsel ekipmanların kütlesi 809 kg'dır.
Mars uzak geçmişte Dünya'ya benziyor muydu? MAVEN kesinlikle bu konuya açıklık getirecektir. Ana şey, hedefinize güvenli bir şekilde ulaşmaktır. Ve bu, uygulamanın gösterdiği gibi, çok zor …
Mars'a uçuşların tarihi
Mars, en çok ziyaret edilen ve en çok incelenen gök cismi olup, bu kriterlere göre bize en yakın olan ayı bile geride bırakmaktadır. Araştırmacılar çok şey çekiyor: nispeten kısa uçuş süresi (mevcut teknolojilerle bile - bir yıldan az). Uygun yüzey koşulları: aşırı basınç ve sıcaklık yok, kabul edilebilir arka plan radyasyonu, aydınlatma ve yerçekimi. Tüm gezegenlerden Mars, dünya dışı yaşam arayışı için (uzak geçmişte bile) en uygun olanıdır ve gelecekte, yüzeyine insanlı bir keşif gezisi için uygundur.
Bununla birlikte, Kızıl Gezegene giden yol, uzay aracından kaynaklanan kazalar ve enkazlarla doludur: başlatılan 45 keşif seferinin yarısından biraz fazlası Kızıl Gezegene ulaştı. Ve sadece birkaçı planlanan programı tam olarak yerine getirebildi.
Uzay acele ve en ufak hataları affetmez. "Mars kaşiflerinin" çoğu başlangıçta görevlerinde başarısız oldular. Bu esas olarak, partinin ve hükümetin talimatı üzerine, aygıtı başlatmak ve uzayda öncelik elde etmek için her ne pahasına olursa olsun gerekli olduğu 60'ların uzay yarışına atıfta bulunur. Sonuç olarak, "Mars 1960A", "1960B", "Mariner-8" istasyonları, taşıyıcı roketlerle kazalar nedeniyle Dünya atmosferinde öldü.
Daha da fazla istasyon referans yörüngesine girebildi, ancak kalkış yörüngesine ulaşamadı: Phobos-Grunt gibi biri LEO'ya takıldı ve daha sonra göz kamaştırıcı derecede parlak bir ateş topu şeklinde Dünya'ya döndü; birisi Mars'a uçuş için gerekli hızı alamadı ve geniş güneş merkezli yörüngelerde ("Mariner-3") iz bırakmadan kayboldu. Toplamda, fırlatılan 45 sondadan sadece 31'i (MAVEN dahil) Mars'a uçuş için hesaplanan yörüngeye ulaşabildi. Ülkemizin itibarına göre, Kızıl Gezegen için bir rota belirleyen uzay aracının ilki, Sovyet Mars-1 sondasıydı (1 Kasım 1962'de fırlatıldı). Ne yazık ki, bir sonraki paragraf ondan bahsediyor.
Gezegenler arası otomatik istasyon "Mars-1" modeli
Gerçek kabus, Red Flight'a aylarca süren uçuş sırasında başlar. Bir yanlış komut - ve yönünü kaybeden cihaz, Dünya ile iletişim kurma yeteneğini kaybeder ve işe yaramaz uzay enkazına dönüşür. Mars-1 istasyonunda da benzer bir sıkıntı meydana geldi - tutum kontrol sisteminin silindirlerinden bir nitrojen sızıntısı: istasyonla iletişim Dünya'dan 106 milyon km uzaklıkta kayboldu. Başka bir cihaz - "Zond-2" - güneş panellerinin eksik ifşa edilmesinden muzdaripti: ortaya çıkan elektrik kesintileri, yerleşik ekipmanın arızalanmasına neden oldu, "Zond-2" yaratıcılarının önünde sessizce öldü. Balistik hesaplamalara göre, 6 Ağustos 1965'te Mars'ın yakınından güdümsüz bir sonda geçmesi gerekiyordu.
Japon sondası Nozomi, uzayın enginliğinde çok zor ve korkunç bir şekilde telef oldu. Gerekli güce sahip kendi fırlatma araçlarının olmaması, uzak bir gezegene bir keşif gezisi gönderirken kötü bir alamet haline geldi, yine de kurnaz Japonlar, Dünya ve Ay çevresindeki karmaşık yerçekimi manevraları yoluyla gerekli hızı elde etmeyi umuyordu. Tabii ki, her şey plana göre gitmedi - "Nozomi" rotadan çıktı. Japonlar yeni bir yörünge hesaplamayı başardılar ve programın 4 yıl gerisinde olsalar bile istasyonu tekrar Mars'a yönlendirdiler. Şimdi asıl mesele uzayda uzun süre kalmak. Ne yazık ki … Güçlü bir güneş patlaması, sondanın kırılgan dolgusuna zarar verdi. Mars'a yaklaşırken, tanklarda hidrazin dondu - bir frenleme darbesi vermek mümkün değildi ve Nozomi umutsuzluk içinde Kızıl Gezegenin yüzeyinin 1000 km üzerinde, Mars'a yakın bir yörüngeye girmeden geçti.
Çok saldırgan koşullar altında, Amerikan sondası "Mars Observer" (1993) kayboldu - Mars'a varmadan sadece birkaç gün önce onunla iletişim kesildi. En olası neden, yakıt bileşenlerinin sızıntısından kaynaklanan bir motor patlamasıdır.
Zor mesafeyi aşan ve Kızıl Gezegenin yakın plan bir fotoğrafını ileten ilk kişi, Temmuz 1965'te Mars yakınlarında uçan Amerikan sondası Mariner 4 oldu.
Mars'ın yörüngesinde şimdiden çok sayıda araç kayboldu.
27 Mart 1989'da, o zamana kadar 57 gündür Mars yörüngesinde olan Sovyet istasyonu "Phobos-2" ile iletişim kesildi. "Phobos-2" çalışması sırasında, Phobos'un termal özellikleri, Mars'ın plazma ortamı ve "güneş rüzgarının" etkisi altında atmosferinin erozyonu hakkında Dünya'ya benzersiz bilimsel sonuçlar aktardı. Ne yazık ki, görevin ana görevi - mini sondalar PrOP-F ve DAS'ın Phobos'un yüzeyine inmesi - başarısız oldu.
1999'da, tuhaf koşullar altında, Amerikan istasyonu "Mars Climate Orbiter", Kızıl Gezegen atmosferinde ilk yörüngede yanarak öldü. Dahili bir NASA araştırması, uzman çalışma gruplarının farklı ölçüm sistemleri - metrik ve geleneksel Anglo-Sakson (feet, pound, inç) kullandığını gösterdi. O zamandan beri NASA, Amerikan ölçü birimlerini yasakladı - tüm hesaplamalar yalnızca kilogram ve metre cinsinden yapılır.
İniş platformu kapıları katlanmış Opportunity gezgininin etrafını kapatıyor, 2003
Mars'ın yüzeyine inmeye cesaret eden herkesi çok büyük bir sorun bekliyor - tehlikeli atmosfer paraşüt hatlarının gücüne güvenemeyecek kadar zayıf, ancak yine de yüzeye kozmik hızda yaklaşmak için çok yoğun. Alışılmadık gelebilir, ancak Mars, iniş açısından en karmaşık gök cisimlerinden biridir!
İniş birkaç aşamada gerçekleşir: motorları frenleme, üst atmosferde aerodinamik frenleme, yavaşlayan bir paraşüt, motorları tekrar frenleme, yumuşak iniş motorları / hava yastıkları veya benzersiz bir "hava valfi". Stabilizasyon sorunu ayrı bir çizgidir.
Gezegenin yüzeyine teslim edilebilecek en ağır insan yapımı nesne, daha çok "Curiosity" olarak bilinen MSL gezginiydi - 900 kg ağırlığında bir cihaz (Mars'ın yerçekimi alanındaki ağırlık - 340 kg). Ancak, dürüst olalım, uçuş uzmanları ve dış gözlemciler, iniş planının karmaşıklığı ve gezegenin atmosferinde iniş sırasında karşılaşılan sorunlar karşısında şaşkına döndüler.500 bin satır program kodu, belli bir sıradaki 76 squibs, jet motorları açıkken gezicinin havada asılı kalan platformdan ayrılması ve naylon kablolar üzerinde bir yükseklikten yumuşak bir iniş. Harika!
Mars Gezegeni: Amerikan robotlarının yaşadığı su yok, bitki örtüsü yok.
Curiosity gezgininin otoportresi
Birçok kahraman, Mars'a fırlatma ve hızlanma aşamalarında titreşime ve aşırı yüklenmelere dayanabildi, uzayın şiddetli soğuğuna dayanabildi, ancak sinsi bir gök cismine inmeye çalışırken öldü. Örneğin, Sovyet "Mars-2" düştü ve Mars yüzeyindeki ilk insan yapımı nesne oldu (1971).
Mars yüzeyine yumuşak iniş yapan ilk istasyon Sovyet Mars-3'tü. Ne yazık ki, ortaya çıkan korona deşarjı nedeniyle istasyon inişten 14 saniye sonra arızalandı.
Avrupa sondası "Beagle-2" ("Mars-Express" yörünge sondasının iniş modülü) 2003 yılında iz bırakmadan ortadan kayboldu - cihaz cesurca gezegenin kıpkırmızı atmosferine adım attı, ancak bundan sonra asla temas kurmadı. Toprak …
Mars sırlarını güvenle saklıyor.
Not; 21 Kasım 2013 itibariyle, Kızıl Gezegenin yüzeyinde iki Mars gezgini faaliyet göstermektedir - Fırsat (MER-B) ve Merak (MSL). İlki bu koşullarda 3586 gün - tahmin edilen süreden 39 kat daha uzun süre çalıştı ve bu süre zarfında 38 kilometrelik yüzeyin üzerinde süründü.
Mars yörüngesinde üç uzay aracı vardır: Mars-Odysseus, Mars Orbital Reconnaissance (MRO) ve Avrupa sondası Mars-Express. Odysseus en uzun sürdü - görevi on üçüncü yıldır devam ediyor.
Gazilere yardım etmek için yeni bir vardiya yarışıyor - Hindistan sondası Mangalyaan (5 Kasım 2013'te piyasaya sürüldü) ve yukarıda belirtilen MAVEN. Yakın gelecekte Rusya'nın da 2016 ve 2018 için "Mars yarışlarında" aktif bir rol alacağını umalım. iki ortak Rus-Fransız seferi "Exomars" planlanıyor (14 Mart 2013'te bir işbirliği anlaşması imzalandı). Aynı 2018'de, güncellenmiş ve daha gelişmiş Phobos-Grunt 2 istasyonu Mars'a gitmeli. Bu sefer her şey yolunda gidecek.
Mars Keşif Yörüngesinde (MRO) bulunan HiRISE yüksek çözünürlüklü kamera
MRO tarafından yakalanan fırsat gezgini ayak izleri
Greeley Haven bölgesinin bir panoraması. Cape York ve Endeavour Krateri'nin görünümü. Panorama, 2012'de kışlama sırasında Opportunity gezgini tarafından çekildi.
