Станция Perseverance должна коснуться поверхности Марса в ночь на 19 февраля.
Посадка марсохода Perseverance («Настойчивость») намечена на 23.53 по московскому времени, трансляция начнется в 22.15 (на сайте NASA, в YouTube и всех крупнейших соцсетях). Касание станцией марсианской поверхности можно будет наблюдать и слышать практически вживую – с опозданием на три с небольшим минуты, за которые сигнал с Марса достигает Земли. Perseverance оснащен камерами и микрофонами, поэтому высококлассное шоу практически гарантировано.
Конечно, всегда есть вероятность, что что-то пойдет не так, но в данном случае она невелика: NASA, а точнее ее подразделение Jet Propulsion Laboratory, специализирующееся на межпланетных миссиях, в этом тысячелетии успешно ведет все марсианские проекты. Хотя история учит: из 48 миссий, запущенных к Марсу, больше половины закончились нештатно.
Настойчивость
Примерно раз в два года Земля и Марс оказываются в наиболее выгодном положении друг относительно друга для запуска миссий: расстояние между ними в этот период оказывается минимальным – порядка 56 млн км.
Последний раз такое окно для запусков открылось в июле – августе 2020 г. В этот период к Марсу стартовали сразу три космические миссии – американская, китайская и из Объединенных Арабских Эмиратов (ОАЭ).
30 июля с космодрома на мысе Канаверал к Марсу отправилась ракета Atlas 5 с марсоходом Perseverance. Это не просто очередной марсоход. Perseverance начинает одну из самых сложных и дорогостоящих миссий в истории мировой космонавтики, предполагающую доставку марсианского грунта на Землю (Mars Sample Return Mission, MSR). Если все пройдет штатно, эта миссия завершится через 11 лет после начала, в 2031 г.
Perseverance похож на своего предшественника Curiosity, работающего на Марсе уже восьмой год. Отличие только в компоновке. Например, у Perseverance нет длинной механической руки, а бур гораздо меньше и является частью прибора SHERLOC. Он прячется непосредственно в механической руке марсохода, а внутреннее пространство ровера используется для хранения образцов. Во время своей работы Perseverance будет собирать образцы марсианского грунта в специальные герметичные металлические «пробирки», а затем оставит их в специальном месте. Спустя несколько лет там должен будет приземлиться еще один аппарат, который соберет пробирки и поместит их в отлетный модуль, задачей которого станет доставка образцов марсианского грунта на Землю. Спускаемый аппарат второй миссии (он пока еще не имеет названия) должен будет оказаться на Марсе в 2028 г.
Российско-европейский проект выбрал другое окно.
Изначально планировалось, что в 2020 г. к Марсу стартует не три, а четыре миссии. Увы, совместный российско-европейский проект «Экзомарс-2020» в график не уложился. Причиной стали трудности при взаимодействии международной группы разработчиков из-за пандемии коронавируса. Кроме того, европейская сторона не успела завершить испытания парашютов для спускаемого модуля и тестирование программного обеспечения. В итоге миссия «Экзомарс-2020» перенесена на два года – на следующее марсианское пусковое окно. Проект стартует в 2022 г. уже полностью готовым и испытанным.
Проект «Экзомарс-2020» состоит из орбитального модуля, который останется на орбите планеты и будет работать ретранслятором, посадочной платформы «Казачок», разработанной в России, и европейского марсохода с комплексом научной аппаратуры «Пастер», в которую входят и два российских прибора. Миссия будет запущена при помощи тяжелой ракеты-носителя «Протон».
Почему нельзя использовать для этого Perseverance? Ученые опасаются, что к моменту прилета новой миссии этот марсоход уже может быть неработоспособен. Радиоизотопный термоэлектрический генератор – основной источник энергии Perseverance – рассчитан на 14 лет работы. Но сколько в реальности протянет ровер в условиях Марса, никто точно сказать не может.
Так как главной задачей новой марсианской миссии станет поиск наиболее интересных и перспективных образцов грунта, которые впоследствии могут быть изучены в земных лабораториях, для посадки миссии был выбран кратер Езеро. Есть предположение, что раньше на его месте существовало озеро, а значит, там может обнаружиться большое количество глинистого грунта и, возможно, следы существовавшей на Марсе жизни. Помимо грунта Perseverance изучит марсианскую атмосферу с весьма практической целью: опыт будет касаться возможности получения кислорода из двуокиси углерода, которой изобилует марсианский «воздух».
Еще одной инновацией американского марсохода стал установленный на нем первый в истории внеземной вертолет Ingenuity («Изобретательность»). Дрон выполнен по соосной схеме с двумя винтами диаметром более 1 м. Они будут вращаться со скоростью 2400 оборотов в минуту – гораздо быстрее, чем у земных вертолетов. Предполагается, что это поможет компенсировать высокую разреженность марсианской атмосферы. Вертолет будет взлетать с марсохода для разведки всего на несколько минут, а затем возвращаться обратно для подзарядки.
Надежда
20 июля 2020 г. при помощи японской ракеты-носителя H-IIA к Марсу отправилась автоматическая межпланетная станция «Аль-Амаль» («Надежда») – первая в истории марсианская миссия ОАЭ. Проект можно назвать арабо-американским, поскольку он разрабатывался Космическим центром имени Мохаммеда бин Рашида совместно с Университетом Колорадо в Боулдере, Аризонским университетом и Калифорнийским университетом в Беркли. Для арабского мира это первая миссия, отправленная к Марсу.
«Аль-Амаль» не будет совершать посадку на Марс, это исключительно орбитальная миссия. Ее задача – изучение нижних слоев марсианской атмосферы. Станция должна определить, как и в каком количестве в ней распределены ледяные кристаллы и тепловые потоки, а также как это влияет на ее верхние слои. Для научной работы на космическом аппарате установлены ультрафиолетовый спектрограф EMUS, мультиспектральная камера EXI и инфракрасный спектрометр EMIRS.
Путь к Марсу занял у «Аль-Амаль» семь месяцев. Теперь в течение ближайших шести недель станция будет проверять работоспособность всех систем, после чего ее переведут на эллиптическую рабочую орбиту с периодом обращения вокруг Марса около 55 земных часов.
Вопросы к небу
А 23 июля 2020 г. с космодрома Вэньчан на острове Хайнань стартовала космическая миссия «Тянвэнь-1» («Вопросы к небу»), ставшая первым марсианским проектом Китая. О начале работ было объявлено в 2017 г., полезная нагрузка сразу создавалась под только что спроектированную тяжелую ракету «Чанчжэн-5» («Великий поход – 5»). В настоящее время эта ракета – одна из самых мощных в мире, большей грузоподъемностью обладают только американские тяжелая ракета Delta IV Heavy и сверхтяжелая Falcon Heavy.
Несмотря на то что миссия приурочена к столетнему юбилею китайской компартии (его отметят в июле 2021 г.), свое романтичное название межпланетная станция получила по результатам проведенного в сети голосования. Большинство китайских пользователей отдали свои голоса за поэтический вариант «Тянвэнь» («Вопросы к небу») – так называется стихотворение китайского поэта Цюй Юаня, в котором утверждается, что на множество вопросов нашего мира ответить могут только небеса.
Китайская миссия создавалась с учетом опыта, полученного во время подготовки полетов на Луну. «Тянвэнь-1» состоит из трех частей – орбитальной станции, посадочной платформы и марсохода. У орбитального аппарата две задачи: он будет создавать топографическую карту Марса и работать ретранслятором для передачи сигналов посадочному модулю и марсоходу. Что касается марсохода, то, хотя он и меньше размером, чем американский, на борту у него полный джентльменский научный набор: спектрограф для изучения грунта, оптические камеры, георадар, детектор магнитного поля, метеостанция. Расчетный срок работы марсохода – 90 марсианских суток – солов (один сол немного длиннее земных суток: 24 часа 39 минут). Однако главной задачей для миссии остается не собственно изучение Марса, а отработка мягкой посадки на планету, которая будет осуществляться впервые в истории китайской космонавтики.
Китайские специалисты уже сообщили, что космический аппарат успешно завершил маневр торможения и вышел на марсианскую орбиту. В ближайшее время начнется проверка всех систем и подготовка к посадке.