С тех пор на Марс решили запускать только «лоукостеры», одним из которых стал миниатюрный и похожий на игрушку марсоход Sojourner. Первый марсоход Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США под названием Sojourner вместе с посадочной платформой. Название марсохода Соджорнер дословно означает «временный житель» или «проезжий», оно было дано победителем голосования — 12-летним мальчиком из штата Коннектикут, США[1].
Восемь самых успешных полетов на Марс
Методы работы двух агентств различаются. В случае с Perseverance каждый инструмент был разработан разными командами. Таким образом, каждая команда имеет эксклюзивный доступ к данным в течение нескольких месяцев до публикации. Наконец, CNSA тем не менее общается немного с момента начала миссии. В августе 2021 года появилась.
Аппарат проведет на поверхности Марса по меньшей мере один марсианский год, равный приблизительно 687 земным суткам. Научная стратегия миссии включает в себя следующие основные цели: поиск проявлений жизнедеятельности микроорганизмов, подтверждающих существование жизни на Марсе в прошлом или настоящем; исследование климата красной планеты; изучение геологических процессов, которые формировали поверхность Марса; применение экспериментальных технологий использования природных ресурсов Марса для поддержания человеческой жизни к примеру, технологии добычи кислорода из марсианской атмосферы. Достичь этих целей помогут исследовательское оборудование и ядерный генератор энергии, которыми снабжен марсоход. Кроме того, «Perseverance» — это первый марсоход, оснащенный микрофонами; человечество впервые сможет услышать звуки поверхности Марса. Дрон-разведчик «Ingenuity» «Изобретательность» , который отправился на Марс вместе с «Perseverance», будет искать интересные для изучения места на поверхности планеты и разрабатывать оптимальный маршрут для передвижения марсохода.
Наблюдайте за самыми интересными космическими миссиями, аппаратами и спутниками с приложением для изучения вселенной и Солнечной системы Solar Walk 2. В приложении вы найдете 3D-модели Солнечной системы, космических кораблей и спутников, значимые факты из истории космонавтики, календарь астрономических событий и многое другое. Почему мы исследуем Марс? По мнению ученых, Марс обладает наиболее пригодными для освоения условиями и похож на Землю больше, чем другие планеты Солнечной системы. В ходе исследований было выявлено наличие воды в составе марсианских ледников.
Электропитание Sojourner осуществлялось с помощью солнечной батареи с элементами на основе арсенида галлия. Мощности батареи хватало для работы аппарата в течение нескольких часов в день даже в пасмурную погоду. Кроме того, в марсоходе имелось три радиоизотопных элемента с несколькими граммами плутония-238 для поддержания необходимой температуры в электронном блоке. Связь с Землёй марсоход поддерживал через посадочный модуль. Аппарат также имел спектрометр для изучения химического состава пород. Управление Sojourner осуществлялось с помощью 8-разрядного процессора Intel 80C85, работающего на частоте 100 kHz, объём оперативной памяти составлял 512 KB, также имелся твердотельный накопитель на флеш памяти объёмом 176 KB. Работал без операционной системы.
Первый отскок был высотой 15,7 м и продолжал отскакивать от поверхности еще как минимум 15 раз. Весь период входа, спуска и посадки EDL был завершен за 4 минуты. Как только посадочный модуль перестал вращаться, подушки безопасности сдулись и отступили к посадочному модулю с помощью четырех лебедок, установленных на лепестках посадочного модуля. Созданный для выравнивания космического корабля с любой начальной ориентации, Mars Pathfinder повернулся вправо. Sojourner: первый ездок С тех пор Марс не посещали до 1996 года, когда взлетела ракета Delta II с миссиями Mars Pathfinder: посадочный модуль, позже названный в честь Карла Сагана, и марсоход Sojourner. Соджорнер проделал огромную работу: он был рассчитан на 7 зол марсианских дней и проработал более 80, прошел 100 метров по поверхности, отправил на Землю множество фотографий поверхности Марса и результатов спектрометрии. Неудача «Бигля» В 2003 году устройство было отправлено на Марс британцами: спускаемый аппарат Beagle 2, названный в память о корабле Чарльза Дарвина, должен был искать следы жизни на Марсе. Миссия закончилась неудачей, при посадке была потеряна связь с аппаратом. Только в 2015 году «Бигль» был обнаружен на фотографиях и выяснена причина аварии: на устройстве не открылись солнечные батареи. Первые успехи, миссия Viking Первой полностью успешной миссией на Марс стала пара орбитальная станция-спускаемый аппарат американской миссии «Викинг». Первый «Викинг» успешно приземлился и проработал более шести лет. Компания Viking пошла бы еще дальше, если бы не ошибка оператора при обновлении программы: в 1982 году устройство оставалось безмолвным. Второй Viking проработал четыре года, пока работали батареи. Викинги сделали и отправили на Землю первые фотографии Марса, в том числе панорамные и цветные. Она была частью американской программы Mars Pathfinder. Целью программы была доставка и спуск марсохода Sojourner на поверхность красной планеты. Посадка была не слишком мягкой: после сильного столкновения с поверхностью марсоход несколько раз подпрыгнул, прежде чем остановиться. Несмотря на все опасения, устройство не было сильно повреждено и полностью работоспособно. Но потом все наладилось: связь установилась за один день, и марсоход начал добиваться поставленных целей. Связь с Землей с марсоходом обеспечивалась антенной, которая передавала сигнал на орбитальную станцию, которая имела прямое соединение с научным центром НАСА. Для работы марсоход питался от солнечных батарей, установленных на его поверхности. Емкость аккумуляторов позволяла ему работать несколько часов даже ночью. У марсохода Sojourner было 3 камеры. Два из них использовались для создания панорамных снимков. Всего аппарат сделал более 500 снимков поверхности. Анализ почвы Соджорнером показал, что Марс имеет химический состав, близкий к земному. Изучение камней подтвердило теорию ученых о высокой вулканической активности в далеком прошлом. Миссия Соджорнера была рассчитана на 7 дней с возможным продлением до 30 в случае успеха. Однако марсоход превзошел все ожидания, проработав 83 дня. До провала Соджорнера расстояние, которое проехал марсоход, составляло 100 метров. Интересный факт: программе Mars Pathfinder было выделено относительно небольшое финансирование, но она была успешной. В то же время предыдущие и высокобюджетные проекты потерпели серьезный провал.
25 лет посадке марсохода Sojourner
Цель MSR — сбор образцов марсианского грунта, подготовленных марсоходом Perseverance, и возвращение их на Землю. Марсоход Perseverance с уникальным мини-вертолетом успешно достиг поверхности Красной планеты. На данный момент марсоход бездействует, но он успел передать важные данные, которые помогли сделать важное открытие на Марсе. 3) американский марсоход «Соджорнер» (Sojourner) работал на Марсе с 4.07.1997 по 27.09.1997. Проехал 100 метров, пока не прервалась связь. Название марсохода, Соджорнер, означает «путешественник», оно было дано победителем голосования — 12-летним мальчиком из штата Коннектикут, США[4] Марсоход назван в честь. Sojourner был оборудован подвеской из трёх пар независимых колес диаметром 13 см, которые приводились в действие электрическими двигателями.
Аппарат «Кьюриосити» сел на Марсе и прислал первые фотографии
Одеяло оказалось зажато между несколькими марсианскими камнями. Реклама Тепловое одеяло марсохода оказалось зажато между камнями Фото: NASA Компаньон марсохода, вертолет Ingenuity, также сделал снимок посадочного оборудования, использовавшегося во время его прибытия на Марс в 2021. Парашют и конусообразная оболочка, защищавшие марсоход в космосе, а также во время его огненного спуска к марсианской поверхности, были видны в невероятных деталях. Снимок посадочного модуля Perseverance, сделанный вертолетом Ingenuity Фото: NASA В июне Perseverance наткнулся на кусок разорванной дакроновой сетки, которая помогла ему благополучно приземлиться на Марсе. Из-за марсианского ветра тугая сетка начала распутываться и через три недели превратиилась в клубок сплетенного, похожего на нить материала.
Чтобы установить его происхождение, были сделаны снимки в более крупном ракурсе.
Определенного ответа тогда получить не удалось… Ежедневно техническая команда проводила два сеанса связи — и с лэндером, и с ровером. Работа продолжалась. Дальнейший план исследований включал близкое знакомство с камнями «Каспер», «Ягненок» и «Скуби-Ду», которые привлекли внимание исследователей белым цветом как оказалось, в них было повышенное содержание кальция. Большой интерес вызвали переданные на Землю снимки марсианских восходов и закатов.
Восход на этих фотографиях оказался розоватым этот оттенок небу придает взвесь окисленного железа в атмосфере , а Солнце — белым. Рано утром на небе бывали видны облака из ледяных кристаллов, но с ростом температуры они исчезали. Научный руководитель проекта Мэтт Голомбек подчеркнул, что резкие изменения давления и обнаружение в марсианской атмосфере облаков стали самыми важными открытиями за первый период работы «Соджорнера». Не всё проходило гладко — из-за огромного расстояния имели место сбои связи, из-за чего марсоход не всегда четко повиновался приказам. Но в целом первая неделя работы «Соджорнера» была охарактеризована участниками миссии как «фантастическая, за пределами самых смелых ожиданий».
Специалисты из центра управления объясняли журналистам, что работа с «Соджорнером» настраивает их на особый, «марсианский» лад. В частности, они начали измерять свое время не в земных, а в марсианских сутках, называемых «солами». Впрочем, длительность одного сола не слишком отличается от земных суток — 24 часа, 39 минут, 35,244 секунды. Вот что такое жизнь по марсианскому солнечному времени». Он показал журналистам свои красно-синие стереоочки и добавил: «Когда солнечные очки выглядят вот так, ты живешь по марсианскому времени.
Когда ты начинаешь восхищаться странными камнями, даешь им имена и рассказываешь о них друзьям, это жизнь по марсианскому времени. А тем временем переданные им фотоснимки вызвали на Земле фурор. Люди начали рассуждать о Красной планете в такой тональности, будто высадка человека на ее поверхность состоится не сегодня-завтра. Горячий интерес к миссии проявил и знаменитый британский писатель-визионер Артур Кларк, во многом предсказавший в своих книгах пути развития космонавтики. Изучая поступившие снимки, Кларк предположил, что когда-нибудь люди могут заселить Марс — естественно, подвергнув его предварительно терраформированию.
Тем более что, по мнению писателя, когда-то давно планета вполне подходила для заселения. Марс тогда очень походил на нашу Землю», — предположил Кларк. Еще бы пара дней промедления — и обнулилась бы вся оперативная память Mars Pathfinder. Поэтому пришлось на время выключить практически все системы лэндера, кроме нескольких микросхем бортового компьютера, обеспечивавших «контур анабиоза». Как только зарядка батарей закончилась, «контур анабиоза» подал команду «проснуться».
Ученые высказали осторожное предположение, что лэндер и ровер смогут проработать еще как минимум один месяц. За первый месяц своей работы Mars Pathfinder передал на Землю 1,2 Гбит данных, в том числе 9669 снимков деталей марсианского ландшафта. За это время марсоход прошел 52 метра, сделав почти полный круг, выполнил девять анализов грунта и три анализа камней, передал 384 снимка. Получив в свое распоряжение эти данные, ученые сделали вывод, что Марс за время своего существования подвергался нагревам, а позже водной и ветровой эрозии. Марс и сейчас подвержен резким перепадам температур за несколько секунд она может упасть на 10 градусов.
Кроме того, марсоход зарегистрировал четырех «пылевых дьяволов» — мини-торнадо марсианских пустынь. Также Mars Pathfinder передал снимки, показавшие присутствие на поверхности планеты песка. Это стало еще одним серьезным аргументом в пользу того, что ландшафт Марса сформировался под воздействием эрозии, ветров и водных потоков. Кроме того, был обнаружен камень, состоящий из обломочной горной породы. Для формирования подобных камней зачастую необходима жидкая вода.
Ну а там, где когда-то была вода, возможно, присутствовала и жизнь… Начиная с 27 сентября группа управления Mars Pathfinder стала испытывать трудности в установлении связи с посадочным аппаратом — по мнению ученых, помехи начались из-за «деградации» аккумуляторных батарей лэндера. Последний успешный прием данных состоялся 27 сентября. Это был 83-й сол работы станции на Марсе. Далее начались неполадки, операторы предположили, что ответного сигнала нет из-за очередной перезагрузки бортового компьютера, падения напряжения бортовой сети или проблемы на наземной приемной станции NASA. Попытки связаться с лэндером в течение 85-го и 86-го сола 29—30 сентября также не принесли удачи.
Правда, поздно вечером 30 сентября удалось-таки установить кратковременную двустороннюю связь — с использованием вспомогательного передатчика станции. Выяснилось, что аппарат по-прежнему работает, хоть и с трудом. Он выразил уверенность в том, что проблема со связью будет решена и нормальная работа марсохода возобновится. В нем всё еще много жизни», — пообещал Мьюирхед. И действительно, 7 октября 92-й сол группа управления сумела возобновить связь с лэндером — сигнал, исходящий от его основного передатчика, был пойман 34-метровой антенной в Мадриде.
Причину проблем со связью специалисты объяснили разрядкой бортовых батарей, прослуживших уже три месяца. Однако оставалась надежда на солнечные источники питания. На 90-й сол ровер начал выполнять специальную последовательность команд, заложенную в него на случай непредвиденных обстоятельств. По ней, если в течение пяти дней он не «услышит» посадочный аппарат, марсоходу надлежит возвратиться и кружить вокруг лэндера, чтобы засечь исходящий от него слабый радиосигнал. На 93-й сол группа управления передала команды, чтобы подтвердить связь как с основным, так и с дополнительным передатчиком лэндера, — и получила в ответ тишину.
После почти месячных безуспешных попыток наладить связь пришлось принять окончательное решение о прекращении исследовательской программы. Сообщение гласило, что невозможность связаться с Pathfinder через основной или вспомогательный передатчики, вероятнее всего, «вызвана разрядкой бортовых аккумуляторов системы связи и истощением батарей, ответственных за обогрев оборудования посадочного модуля». Настоящее и будущее марсианской колонизации Всего после посадки 4 июля 1997 года Mars Pathfinder передал на Землю 2,6 млрд бит информации, в том числе более 16 000 фотографий с лэндера и 550 изображений с ровера. Помимо этого, было выполнено 15 химических анализов скальных пород, проведены многочисленные метеорологические исследования. В числе достоинств экспедиции называлась и ее дешевизна — общие затраты на миссию, включая стоимость ракеты и ее пуска, составили всего лишь 280 млн долларов.
Руководство NASA было крайне воодушевлено таким успехом — и очень скоро началась подготовка к новой марсианской миссии. Причем на этот раз на поверхность Красной планеты решили доставить сразу два ровера. Астрофизик Эдвард Вейлер, занимавший должность заместителя администратора Управления научных миссий NASA, заявил прессе: «В первый раз наука и техника дали нам возможность исследовать чужие планеты такими способами, которые существовали только в научно-фантастических фильмах.
Название Название марсохода Соджорнер дословно означает «временный житель» или «проезжий», оно было дано победителем голосования — 12-летним мальчиком из штата Коннектикут, США. Марсоход назван в честь женщины-борца с негритянским рабством — Соджорнер Трут.. Вес — 0,340 кг. Солнечная батарея хорошо видна в виде тёмной плоской панели, смонтированной на верхней части марсохода.
Ячейки солнечных батарей очень лёгкие, тонкие и хрупкие. Батареи Электрическая батарея Соджорнера В качестве аккумулятора использовалась сцепка из 3 батарей, суммарный вес которой составлял 1,24 кг. Батарея 40 мм в диаметре и 186 мм в длину. Сцепка находилась внутри марсохода, под панелью солнечных батарей. Каждая батарея содержала по три ячейки на основе литий-тионилхлорида Li-SOCl2. Рабочее напряжение — 8-11 В.
И вслед за погодой марсоходу начала вредить сама геология Красной планеты. Трения было недостаточно, чтобы высвободить его из ловушки и спустя несколько неудачных попыток выбраться, команда приняла решение переформатировать миссию в стационарную, неподвижную. Планировалось, что его новой целью станет измерение крошечных колебаний во вращении Марса: это помогло бы определить природу ядра планеты, то есть понять, жидкое оно или твердое. Однако для этого марсоход нужно было быть слегка наклонить на север и подставить батареи под зимнее северное Солнце. Необходимый наклон не был достигнут и постепенно аппарат вновь начал терять энергию. Пока 22-го марта 2010-го года связь со Спиритом не была окончательно потеряна. Попытки дозвониться до марсохода продолжались аж до 25-го мая 2011-го: в этот день миссию окончательно объявили завершённой. Если быстро пробежаться по достижениям Спирита, в 2004-м году он нашёл первые признаки существования воды на Марсе. В 2005-м — получил первые изображения пылевых дьяволов с небольшой дистанции. В 2006-м в грунте места под названием Тирон обнаружил следы серы и воды. Тогда же около Домашней Плиты Спирит нашёл чёткие признаки древнего взрыва: разбросанные крупные камни поверх мелкой гальки. Это свидетельства либо вулканических извержений, либо столкновения с метеоритом. А в 2007-м буксующее переднее колесо ровера обнажило почти чистый кремнезём, основной ингредиент стёкол, которые мы на Земле устанавливаем в своих домах. Всего аппарат проработал на поверхности Марса 6 лет, 2 месяца и 19 дней, наколесив по его поверхности 7730 метров. Давайте посмотрим, на итоги его жизни. Opportunity Как вы помните, Оппи стартовал на три недели позже своего коллеги, поэтому и посадку в кратере Игл совершил аж 25-го января 2004-го года. Его посадка тоже была мягкой, хотя без 26-ти отскоков от поверхности не обошлось. Дистанция до намеченной цели составила почти 15 километров. Исследовав кратер, марсоход сделал его панорамный снимок и уже на выезде обнаружил древний метеорит из никеля. В начале 2005-го года аппарат застревает в сыпучем грунте — так же, как спустя несколько лет застрянет его брат. Однако команде учёных удалось постепенными чуть ли не рывковыми движениями сантиметр за сантиметром высвободить Оппортьюнити из песка. Операция по спасению заняла 6 недель. В 2007-м аппарат переживал те же проблемные пылевые бури что и Спирит. Питание падало до 120-ти ватт-час, а научные работы тоже полностью останавливались. Но затем ветер сдул пыль, на небе показалось солнышко и Оппи смог продолжить своё путешествие: определённой заранее целью стал огромный кратер Индевор. И, наконец, 9-го августа 2011-го года прибыл в Индевор. Изучая окрестности кратера, он сперва установил рекорд по продолжительности работы на внеземном объекте, а затем и по пройденной дистанции, обойдя советский аппарат Луноход-2. Одометр ровера на тот момент показывал уже 40. В 2014-м году постоянные сбои памяти Оппортьюнити вынудили команду миссии провести рискованное обновление: инженеры полностью переформатировали его флеш-память. А к концу того же года полностью отказались от её использования из-за вышедших из строя блоков. Аппарат полностью перешёл на оперативную память. Седьмая марсианская зима 2015-2016 годов была встречена очередными проблемами. Солнечного света вновь не хватало для генерации электроэнергии и ровер перевели в режим минимальной производительности, чтобы он не замёрз. Хотя научная работа не останавливалась, а сама зима была успешно пережита. Маршрут Opportunity: от места посадки до кратера Индевор. Продолжая двигаться по западной кромке кратера Индевор, аппарат установил очередной рекорд: успешно проехался по самому крутому склону вне земли: его наклон составил 30 градусов. Оказавшись к концу года уже в западной части кратера, Оппортьюнити принялся изучать воронки и склоны внутри него. Следующей целью стала долина Персевиренс, направляясь к которой аппарат неудачно вывернул одно из передних колёс.
25 лет посадке марсохода Sojourner
Он будет исследовать скалы внутри кратера Гейла в поисках признаков когда-либо существовавшей на планете микробной жизни. При разработке системы безопасности посадки НАСА была вынуждена отказаться от подушек безопасности, которые надуваются в момент приземления и смягчают удар о поверхность планеты. Но «Кьюриосити» весит почти тонну и просто слишком тяжел, чтобы приземляться на надувные подушки. Схема посадки научной лаборатории. Какая погода на Марсе?
Интерпретация результатов, предложенная Ferguson et al. Инструмент был разработан, построен и направлен отделением Льюиса «Фотоэлектрическая и космическая среда» Исследовательского центра Гленна. Эксперимент по соблюдению адгезии материалов Основная статья: Эксперимент по соблюдению адгезии материалов Эксперимент по соблюдению материалов MAE был разработан инженерами исследовательского центра Гленна для измерения ежедневного накопления пыли на задней части марсохода и снижения способности фотоэлектрических панелей к преобразованию энергии. Он состоял из двух датчиков. Первый состоял из фотоэлемента, покрытого прозрачным стеклом, которое можно было снять по команде. Ближе к полудню по местному времени были произведены измерения выхода энергии из элемента как со стеклом, так и со снятым стеклом. Из сравнения можно было сделать вывод о снижении выхода ячеек из-за пыли. Результаты для первой ячейки сравнивались с результатами для второй фотоэлектрической ячейки, подвергшейся воздействию марсианской среды. Второй датчик использовал микровесы с кварцевым кристаллом QCM для измерения удельного веса пыли, осевшей на датчике, на единицу поверхности. Это не зависело от того, неподвижен или движется марсоход. Это говорит о том, что пыль, оседающая на марсоходе, была взвешена в атмосфере и не была поднята движением марсохода. Система контроля Соджорнер преодолевает разницу в высоте. Поскольку было установлено, что трансмиссии, относящиеся к вождению Sojourner, происходят один раз в каждый день, марсоход был оснащен компьютеризированной системой управления, чтобы управлять его движениями независимо. Был запрограммирован ряд команд, обеспечивающих соответствующую стратегию преодоления препятствий. Одной из основных команд была «Перейти к путевой точке». Предусматривалась местная система отсчета, источником которой был спускаемый аппарат. Координатные направления фиксировались в момент приземления с учетом направления на север. Во время сеанса связи марсоход получил с Земли командную строку, содержащую координаты точки прибытия, которую он должен был достичь автономно. Алгоритм, реализованный на бортовом компьютере, в качестве первого варианта пытался достичь препятствия по прямой из начальной позиции. Используя систему фотографических объективов и лазерных излучателей, марсоход мог определять препятствия на этом пути. Бортовой компьютер был запрограммирован на поиск сигнала лазеров на изображениях камер. В случае плоской поверхности и отсутствия препятствий положение этого сигнала не изменилось относительно опорного сигнала, сохраненного в компьютере; любое отклонение от этого положения позволяло определить тип препятствия. Фотографическое сканирование выполнялось после каждого продвижения, равного диаметру колес 13 см 5,1 дюйма , и перед каждым поворотом. Одно из изображений обнаружения препятствий, сделанных Sojourner. Лазерный след хорошо виден. При подтвержденном присутствии препятствия компьютер дал команду выполнить первую стратегию, чтобы избежать его. Марсоход, оставаясь сам по себе, вращался до тех пор, пока препятствие не исчезло из поля зрения. Затем, продвинувшись вперед на половину своей длины, он пересчитал новый прямой путь, который приведет его к точке прибытия. В конце процедуры компьютер не помнил о существовании препятствия. Угол поворота колес регулировался потенциометрами. На особенно неровной местности описанной выше процедуре могло бы помешать наличие большого количества препятствий. Поэтому существовала вторая процедура, известная как «продеть иглу», которая заключалась в прохождении между двумя препятствиями по биссектрисе между ними, при условии, что они были достаточно разнесены, чтобы позволить марсоходу пройти. Если бы марсоход наткнулся на просвет до достижения заранее определенного расстояния, ему пришлось бы вращаться вокруг себя, чтобы рассчитать новую прямую траекторию для достижения цели. И наоборот, марсоходу пришлось бы вернуться и попробовать другую траекторию. В крайнем случае, на передней и задней поверхностях марсохода были установлены контактные датчики. Чтобы облегчить направление движения марсохода, с Земли можно было бы управлять соответствующим вращением на месте. Команда была «Поверните» и выполнялась с помощью гироскопа. Три акселерометра измеряли ускорение свободного падения в трех перпендикулярных направлениях, что позволяло измерить уклон поверхности. Пройденное расстояние определялось числом оборотов колес. Мари Кюри Мария Кюри в музее см. Также с других ракурсов: 1 , 2 , 3 Мария Кюри - запасной вариант для Соджурнера.
Надо сказать, что этот принцип впервые был применен советскими космическими аппаратами "Луна-9" и "Луна-13" более 30 лет назад. Он отскочил от поверхности в воздух, на высоту около 15 метров, затем подпрыгивал и кувыркался таким образом еще около 15 раз, пока не упал спустя 2. Местом посадки стала долина Арес 19. Разочарование ждало исследователей, когда выяснилось, что марсоход прочно застрял на спускаемом аппарате и не может съехать по направляющим на пыльную поверхность. На снимках, переданных на Землю и помещенных в Интернет, было видно, что дорогу преградил сморщенный и наполовину спущенный воздушный баллон, один из тех, что смягчил удар при падении. Наконец, пошевелившийся защитный лепесток корпуса стряхнул с себя и примял шар. Шестиколесный марсоход названный Соджорнер выкатился на поверхность Марса 6 июля в 05:40 по всеобщему времени. Главное удивление, пожалуй, вызвала картина эрозии окружающей каменной поверхности, которую мог вызвать только могучий водяной поток. По единодушному мнению специалистов, раньше на месте примарсианивания аппарата тек могучий поток, сравнимый к морским течением в Гибралтарском проливе. И значит, климат был значительно мягче! Камера на спускаемом аппарате сняла с высоты человеческого роста великолепные пейзажи, благодаря которым стало ясно, например, что марсианские закаты и зори ярче и живописнее, чем на нашей родной планете, да и длятся сумерки на Марсе значительно дольше небо отсвечивает благодаря очень пыльному воздуху. За время "ралли" вездеход также сфотографировал во всех ракурсах несколько крупных камней им даже дали собственное название Барнакл Билл, Йоги , измерил и передал на Землю их химический состав. Потом, уже выработав свой ресурс Соджорнер пополз сначала обратно к спускаемому аппарату, затем - к новым, более дальним камням в надежде прояснить некоторые свежие загадки, возникшие у специалистов буквально в последний момент.
Марсоходы прошлого, настоящего и будущего 18. Как же начиналось покорение четвертой от Солнца планеты «краснопланетоходами» и каковы планы по их запуску на ближайшую перспективу? К несчастью, из-за потери видеосвязи с посадочной станцией через несколько секунд после приземления «ходу» ПрОП-М так и не дал — то есть не успел начать движение по местности. Тем не менее данный аппарат стал первым антропогенным объектом на Красной планете. Поэтому считается, что первым успешно функционировавшим марсоходом, собственно говоря, был американский Sojourner «Проезжий», «Временный житель» , который за июль-сентябрь 1997 г. Ровер сделал снимки местности и изучил несколько пород. Следующими были марсоходы второго поколения — «однояйцевые» близнецы» если их можно так назвать, поскольку они были «рождены» в инженерных муках в полном подобии друг другу Spirit «Дух» или MER-A и Opportunity «Благоприятная возможность» или MER-B, доставленные на Марс 4 января и 25 января 2004 г. Первый преодолел дистанцию в 7. Близнецы в основном занимались изучением поверхности и геологии Марса. Кроме камер «братья» были оснащены и мини-бурами. Curiosity «Любопытство», «Любознательность» — это уже представитель третьего поколения роверов NASA и самый громоздкий и оснащенный марсоход — был доставлен на Марс 5 августа 2012 г. Его цели — оценка жизнепригодности планеты и изучение климата и геологии. Sojourner, Spirit, Opportunity и Curiosity на одном фото для сравнения размеров и оснащенности приборами и размеров колес Поскольку первая тройка марсоходов NASA уже вышла из строя, в настоящее время по красным дюнам рассекает всего лишь один ровер — до сих пор снедаемый любопытством Curiosity, который 5 августа сего года отпраздновал небольшое событие… К 8-летию Curiosity на Марсе — участки буровых работ в кратере Гейла по состоянию на июль 2020. Он прошел по кратеру Гейла более 23 км, пробурил 26 лунок, исследовал их и «зачерпнул» 6 почвенных образцов.
Марсоход «Perseverance» на пути к Марсу
Читать все последние новости на тему: Марсоход Perseverance. Электропитание Sojourner осуществлялось с помощью солнечной батареи с элементами на основе арсенида галлия. «Соджорнер» — марсоход космического агентства НАСА, запущенный в рамках программы «Марс Патфайндер». Межпланетная посадочная станция Mars Pathfinder и марсоход Sojourner при сборке в предстартовое положение; октябрь 1996 года. На «Соджорнере» были телекамеры и спектрометр для исследования химического состава поверхности.
Соджорнер (марсоход)
В июне сотрудники миссии марсохода заметили свет вдалеке на изображении, отправленном Perseverance. Хотя марсоход в последний раз видели на снимках Pathfinder на расстоянии 43 футов (13 м) от него, Соджорнер продолжал ехать и после этого. Первый марсоход «Соджорнер» приземлился на поверхность красной планеты 4 июля 1997 года. Sojourner был оборудован подвеской из трёх пар независимых колес диаметром 13 см, которые приводились в действие электрическими двигателями. Цель MSR — сбор образцов марсианского грунта, подготовленных марсоходом Perseverance, и возвращение их на Землю.
Китайский марсоход «Чжужун» успешно сел на поверхность Марса
Роверы совершили успешную посадку в разных частях планеты и приступили к геологическим исследованиям. В результате анализа поверхности планеты подтвердилась гипотеза о том, что когда-то на Марсе существовали благоприятные для жизни условия. В частности, выяснилось , что миллиарды лет назад некоторые камни находились в потоке пресной воды -ранее считалось, что жидкость на Марсе если и была, то больше напоминала серную кислоту. Также был уточнен состав атмосферы планеты и проведены астрономические наблюдения. В ходе эксплуатации марсоходов оказалось, что марсианский ветер довольно эффективно очищает солнечные батареи от пыли, благодаря чему марсоходы проработали значительно дольше запланированных 90 сол. Марсоход Спирит во время проверки перед запуском. Для мягкой посадки аппарата весом почти в тонну пришлось придумали технологию «Небесный кран»: после финального торможения реактивными двигателями в 20 м от поверхности планеты, «Кьюриосити» опустился со специальной конструкции на нейлоновых тросах. Благодаря этому удалось посадить марсоход на собственные колеса, после чего «небесный кран», увеличив мощность двигателей, отлетел на безопасное расстояние. Ровер несет на борту огромное количество научного оборудования, в том числе камеры с различными фильтрами, спектрометр и прибор ChemCam, который испаряет горные породы вспышками лазера и анализирует спектр излучаемого света. Помимо этого, аппарат способен собирать образцы породы при помощи бура с ковшом и исследовать их в своей химической лаборатории. В ходе своей миссии ему удалось измерить суточные колебания температур на планете, понаблюдать за солнечным затмением, найти следы древнего ручья, проанализировать сотни образцов породы и сделать бессчетное количество селфи.
В настоящий момент ровер приближается к своей конечной цели — горе Шарпа , где он проведет последние исследования.
Кроме того, CNSA уже завершила свою первичную миссию на Марс и приступила к расширенной фазе своей деятельности. Однако с момента посадки Китайское национальное космическое агентство CNSA ничего не сообщило о миссии, что довольно любопытно. Австралийский репортер Смрити Маллапати опубликовала 30 ноября 2021 года в журнале Nature статью, в которой объясняет, почему первые научные результаты полученные на "Чжуронге", так долго не доходят до общественности. Как и другие марсианские миссии, марсоход "Чжуронг" в сентябре впал в своего рода спячку: солнечное соединение объект находится на противоположной стороне Солнца по отношению к Земле обычно мешает агентствам нормально связаться с аппаратом. Однако в октябре ровер снова запустился и проехал еще 200 метров.
Сентябрьский перерыв позволил CNSA приступить к анализу первых данных.
Последняя информация с «Pathfinder» была получена 27 сентября 1997 года. При этом и посадочный аппарат, и марсоход проработали значительно дольше запланированного по плану первый был рассчитан на 30 дней работы, второй - на 7. Обе станции с небольшим разрывом во времени совершили благополучную посадку.
Источником электроэнергии служат солнечные батареи. Высота расположения телекамер - 1,5 м, размах солнечных батарей - 2,3 м, диаметр колеса 6 шт. Аппарат оснащён буром, несколькими камерами, микроскопом и двумя спектрометрами, смонтированными на манипуляторе. Поворотный механизм выполнен на основе сервоприводов.
Такие приводы расположены на каждом из передних и задних колёс, средняя пара таких деталей не имеет. Поворот передних и задних колёс марсохода осуществляется при помощи электромоторов, действующих независимо от моторов, обеспечивающих перемещение аппарата. Когда марсоходу необходимо повернуть, двигатели включаются и поворачиваются на нужный угол. Всё остальное время они, наоборот, блокируют поворот, чтобы аппарат не сбивался с курса из-за случайного движения колёс.
Переключение режимов поворот-тормоз производится с помощью реле. Соснов Д. Марсоход включает кабину для экипажа со шлюзовой камерой, систему управления, навигационные средства. Обследование планеты осуществляется в полете над ее поверхностью.
Требования к конструкции спускаемого аппарата Все перечисленные в предыдущей главе аппараты — безэкипажные и имеют много общего: герметичную конструкцию, мотор колеса, источники питания — солнечные батареи. Условия рельефа явились причиной обращения к прыгающим аппаратам и затем — и летающим. Условия на планете и переход к космическому аппарату, управляемым экипажем, а также опыт эксплуатации существующих аппаратов позволили сформировать следующие требования к конструкции спускаемых аппаратов: 1. Аппарат должен быть обитаемым, иметь герметичную кабину отсек для 2-3 членов экипажа, оборудованный средствами управления на стоянке и в движении, при проведении исследований, отборе проб, проведении съемок и передач, обеспечивать экипаж условиями для сна, отдыха, приготовления и приема пищи, санитарно-гигиеническими.
Аппарат должен обладать хорошей транспортабельностью при перемещении с Земли на объект исследований иметь минимальную массу, форму, удобную для размещения в космическом корабле или креплении на ракете-носителе при отдельной доставке, виброустойчивость, устойчивость к ударным нагрузкам. Иметь хорошую проходимость в условиях сложного рельефа. Иметь достаточную устойчивость к сильным ветровым нагрузкам. Иметь длительный рабочий ресурс.
При работе системы аппарата должны максимально использовать ресурсы, имеющиеся на объекте исследований. Иметь достаточно мощный двигатель и надёжное энергетическое обеспечение. Иметь высокую живучесть. Исключить необходимость проведения существенных ремонтных работ в период работы экспедиции.
Иметь надежные средства связи со стационарной базой на планете и кораблем, движущимся по планетарной орбите. Иметь надежную защиту экипажа от солнечной и космической радиации и метеоритов. Основы конструкции взлетно-посадочного комплекса Условия работы взлетно-посадочного комплекса и опыт конструирования и эксплуатации его аналогов позволяют заключить о целесообразности его конструкции летающей на безопасной высоте над неровностями рельефа и основанной на эффекте Бифельда-Брауна. Серьезной проблемой для работы марсохода являются частые и продолжительные пыльные бури на поверхности Марса, которые перекрывают солнечное излучение и препятствуют работе солнечных батарей.
Проблема была решена при применении изобретательского приема «Использование вредного фактора». В нашем случае вредным фактором являются пыльные бури с их массами частичек пыли перемещаемых воздушными потоками. Брауном Т. Brown в 1923 г.
Бифельдом Prof. Суть эффекта состоит в том, что плоский конденсатор, заряженный высоким напряжением, имеет тенденцию к движению в сторону положительно заряженного электрода. Изменением положения и величины заряда на поверхности электрода можно изменять направление движения конденсатора. В своих экспериментах Браун использовал устройства с различной формой электродов.
Им установлено, что наиболее эффективными оказались объекты с анодом в форме купола и катодом в форме диска с диаметром в три раза меньшим диаметра анода. Такая форма получила название диска Брауна рис. Впоследствии велись разработки устройств, основанных на эффекте Бифельда-Брауна, в которых применялись электроды другой формы. Так на выставке научно-технического творчества молодежи НТТМ-2006 был представлен вертикально взлетающий аппарат, построенный школьниками под руководством к.
Аппарат состоит из трех сотов, выполненных из фольги, над которыми на стойках из пенопласта закреплена тонкая 0,1 мм медная проволока. При подаче на них высокого напряжения появляется сила, действующая в сторону положительно заряженной обкладки, выполненной из проволоки [13].
Задержка в передаче сигналов составляла 11 минут. Perseverance самостоятельно сбросил тепловой щит, защитную оболочку и выпустил парашюты. Марсоход Perseverance должен изучить возможность существования жизни на Марсе. Для этого ровер высадился в районе кратера Йезеро. Ученые предполагают, что на его месте миллиарды лет назад находилось озеро, в которое впадала река. По их мнению, там могли быть необходимые для возникновения жизни компоненты и органические вещества.
Он оказался самой сложной и тяжелой астробиологической лабораторией, которая когда-либо отправлялась на Марс. На поверхности планеты Perseverance соберет образцы породы и грунта возрастом 3,6 млрд лет. В 2026 году большую их часть заберет другой марсоход.
«Соджорнер»: первый успех
- Содержание
- Посылка для землян: В NASA показали находки марсохода Perseverance и обратились за помощью
- Миниатюрный марсоход Соджорнер
- Соджорнер (вездеход) - Sojourner (rover) -
Подписка на дайджест
- Читайте также:
- Вот зачем марсоходы на самом деле отправляют на Марс. Дело в камнях
- История развития марсоходов: Curiosity и не только
- Тайна красной планеты: марсоходы, которые добрались до Марса
- Аппарат «Кьюриосити» сел на Марсе и прислал первые фотографии
Содержание
- Соджорнер (марсоход) — Энциклопедия
- Земляне оставили на Марсе уже 7 тонн мусора
- Mars Pathfinder - NASA Science
- От «Марса-3» до «Кьюриосити». Все марсоходы, которые шагали по Красной планете
- Подписка на дайджест
- Мини марсоход Соджорнер на борту спускаемого аппарата Патфингер
Тайна красной планеты: марсоходы, которые добрались до Марса
А также он — первый роботизированный ровер на поверхности красной планеты. Mars Pathfinder не только выполнил эту задачу, но и возвратил беспрецедентный объём данных и пережил отведённую ему жизнь. Характеристики марсохода Масса всего Соджорнер со всем оснащением равнялась 15,5 кг. А при функционировании на Марсе вес был 10,6 кг. Его размеры составляли 0,65 x 0,48 x 0,3 м. В нём применялись 11 двигателей постоянного тока. Созданы они были фирмой Maxon Motor. Мощь каждого составляла 3,2 Вт. Они могут функционировать при температуре до —100 C. Атмосферные и метеорологические датчики. Система управления Sojourner Соджорнер является шестиколёсным транспортным средством.
Задачи управления Sojourner были распределены на 6 двигателей колёс. На одно колесо приходился 1 двигатель. Четыре из них отвечали за направление движения. Ещё один двигатель Mars Pathfinder отвечал за спектрометр. Источник питания Электропитание марсоход Sojourner производила 1 панель солнечной батареи. В её составе было 234 фотоэлектрических элементов. Эти компоненты созданы на базе арсенида галлия. Мощность батареи 15 Вт, вес — 0,340 кг, а площадь равнялась 0,22 м2. Ход миссии Максимальная скорость передвижения по поверхности составила один сантиметр в секунду, общей сложности он проехал около 100 метров, не более 12 метров от станции Pathfinder. Предназначенный для миссии продолжительностью 7 солов с возможным продлением до 30 сол, Sojourner rover был фактически активен в течение 83 сола 85 земных дней.
Базовая станция провела последний сеанс связи с Землёй в 3:23 утра по тихоокеанскому летнему времени 27 сентября 1997 года.
Марсу-3 удалось приземлиться 2 декабря, и он начал передавать даже картинку, но длилось это всего 14. Однако миссия не была полностью провалена — орбитальная станция продолжала работать почти год и присылать массу важнейших данных о планете. Так выглядел советский аппарат Марс-3 Любопытно, что ученые в то время знали о поверхности Марса настолько мало, что было непонятно, как по ней передвигаться. Поэтому советские марсоходы были снабжены подобием лыж — на случай, если Марс покрыт песком, снегом или льдом. Миссия Viking Викинг-1 — первый успешно приземлившийся, или примарсившийся на Марсе аппарат.
Он был запущен НАСА 20 августа 1975 года, а приземлился 20 июля 1976 года. Он передал первые удачные снимки непосредственно с поверхности планеты, и люди впервые увидели марсианские ландшафты, притом в цвете. Миссия состояла из собственно спускаемого аппарата и спутника, который остался на марсианской орбите. Этот спутник проработал до 7 августа 1980 года, а спускаемый модуль — до 11 ноября 1982 года. В итоге при обновлении программы и перезагрузке системы была допущена ошибка и аппарат навсегда замолчал. Викинг на Марсе Был еще и Викинг-2, который приземлился в то же время на другой стороне планеты.
Этот аппарат проработал 4 года, пока его аккумуляторы полностью не израсходовали свой ресурс. Викинги — первый реально удачный шаг в освоении Марса, сделанный еще в 70-х — 80-х годах. Марсоход Sojourner После Викингов наступило некоторое затишье в изучении и подготовке к освоению Марса. Наконец, в 1996 стартовала ракета Дельта-2 с аппаратами миссии Mars Pathfinder. В итоге на Марсе оказался марсоход Sojourner, который был подвижной частью самой станции Mars Pathfinder. Он съехал с нее и стал работать на местности, в то время как основная станция была неподвижной.
В процессе работы марсоход передал на Землю много фотографий и данные спектрометрии, что позволило лучше разобраться с химическим составом марсианского грунта. Также изучалась атмосфера и изменения температуры. Несмотря на малые размеры — марсоход Sojourner по габаритам можно сравнить разве что с микроволновкой на колесах, он дал много ценной информации, и проработал он 3 месяца, хотя планировали максимум месяц. Выход из строя, как предполагается, произошел из-за выработанного ресурса батарей — энергия использовалась в том числе для обогрева оборудования в марсианские ночи, без чего быстро вышла из строя.
Убедившись, что всё в порядке, мы отключили эталонный двигатель и подсоединили двигатель RAT-Revolve «Спирита», отвечающий за вращение истирателя проб и щётки на марсианских породах.
Ещё раз проверив этапы испытаний, мы получили одобрение на подачу энергии на двигатель. Чтобы получить максимально чистый сигнал и выявлять самые мелкие неполадки двигателя, стандартно на него подаётся максимально возможная мощность. Поэтому крайне важно подать поток электронов в нужное место. Неправильное соединение могло привести к катастрофическим повреждениям с синим дымом. Наша подготовительная процедура была важной мерой предосторожности для проверки того, что эта потенциально опасная конфигурация правильна.
Импульс подали на двигатель. Как обычно, результат был мгновенным, но на этот раз настораживающе необычным. Ленточная диаграмма не походила ни на что виденное нами ранее. Она даже не походила на показания сломанного двигателя.
Его основной задачей было доказательство жизнеспособности новой стратегии NASA. Mars Pathfinder стал первым со времен Viking американским аппаратом, предназначенным для посадки на Марс. За сумму в 265 млн долларов это примерно в 13 раз меньше затрат на проект Viking, если учитывать инфляцию NASA собиралось доставить на Красную планету платформу с научными приборами, а также небольшой колесный аппарат-демонстратор под названием Sojourner. В случае успеха последнего, NASA планировала построить более сложные марсоходы, которые смогли бы выполнять полноценные научные исследования и в будущем даже заняться поиском марсианской жизни. Стационарная платформа Mars Pathfinder имела массу 370 кг 584 кг с учетом теплозащитного экрана, парашюта и других компонентов посадочной системы. Ее научное оснащение состояло из трех приборов: стереоскопической камеры, альфа-протон-рентгеновского спектрометра и метеостанции, предназначенной для сбора данных о давлении, скорости ветра и температуры. Платформа получала энергию от солнечных батарей. Марсоход Sojourner имел размеры 0. Он был оснащен тремя камерами и спектрометром. Для получения энергии использовалась солнечная батарея и неперезаряжаемый аккумулятор. Для защиты электроники от воздействия низких температур, аппарат также был оснащен тремя радиоизотопными нагревателями, содержащими несколько грамм плутония-238. Значительная задержка сигнала между Марсом и Землей делала невозможным прямое управление ровером в стиле «Луноходов».
Тайна красной планеты: марсоходы, которые добрались до Марса
С тех пор на Марс решили запускать только «лоукостеры», одним из которых стал миниатюрный и похожий на игрушку марсоход Sojourner. Марсоход Sojourner После Викингов наступило некоторое затишье в изучении и подготовке к освоению Марса. Хотя марсоход в последний раз видели на снимках Pathfinder на расстоянии 43 футов (13 м) от него, Соджорнер продолжал ехать и после этого. Изначально миссия китайского марсохода была рассчитана на 90 дней и превзошла ожидания — как и в случае с большинством миссий NASA, которые работают годами сверх графика.