Миссия
В наше время стало возможным проводить исследования красной планеты не только с помощью телескопов, но и более совершенными методами и современным оборудованием.
Для более детального изучения планеты 7 апреля 2001 года носитель «Дельта-2» запустил с мыса Канаверал космический корабль «Марс Одиссей». Он провел в полете 200 суток и вышел на расчетную орбиту. Любопытно, что при этом ученым удалось сэкономить более 200 кг топлива за счет того, что они смогли использовать устройство Aerobraking для торможения. Этот термин относится к космическому маневру, который понижает наивысшую точку эллиптической орбиты, заставляя космический корабль лететь через атмосферу в самой нижней точке. Окружающая среда в самой нижней точке, как бы она ни была разряжена, создает дополнительное сопротивление телу и регулирует параметры движения. Именно это позволило выполнить задачу на ракете Delta II 7925, а не на более тяжелом носителе.
Проект NASA Mars Odyssey начался в январе 2002 года, когда закончился маневр аэродинамического торможения и началась разведывательная миссия. В настоящее время эксперимент продолжается, несмотря на некоторые недостатки и обстоятельства непреодолимой силы.
28 октября 2003 г после сильной солнечной бури был остановлен эксперимент по изучению воздействия радиации на живые организмы. По словам инженеров, солнечная частица попала в компьютерную плату системы MARIE и повредила один из компьютерных чипов. Затем, в июне 2012 года, инженеры НАСА получили сообщение с искусственного спутника Земли о проблеме с одним из трех гироскопов, обеспечивающих ориентацию станции. Инженеры подключили запасной комплект оборудования и решили проблему.
Odyssey находится на синхронной солнечной орбите, что обеспечивает постоянное освещение для фотографирования. 30 сентября 2003 г орбитальная траектория была немного скорректирована для улучшения чувствительности некоторых инструментов.
Задачи и цели миссии
У проекта было много целей и задач. Экспедиция изначально планировалась так, чтобы ученые могли собрать как можно больше научного материала по разным направлениям. Вкратце, цели экспедиции можно перечислить в таком порядке:
- «Марсианская одиссея» должна была установить, существовала ли ранее жизнь на исследуемом объекте.
- Ученые должны были получить представление о климатических условиях планеты.
- Необходимо было получить подробную информацию о геолого-минералогических характеристиках красной планеты, провести картографию.
- НАСА также интересовалось результатами исследований воздействия радиации на живые организмы, чтобы учесть все возможные риски при отправке человека в глубокий космос.
Следует добавить, что недавно, в связи с продлением миссии Mars Odyssey, к проекту появились новые требования. В частности, зонд служил и действует как ретранслятор и коммуникатор для других космических кораблей, которые были отправлены на объект позже.
Помимо поиска воды или ее следов, НАСА разработало планы по поиску других доказательств существования жизни на планете в прошлом. Любая жизнь нуждается в источнике энергии, поэтому поиск этих источников также становится первоочередной задачей. В конце концов, микроскопические организмы могут использовать геотермальные или химические источники энергии для поддержания жизни.
Все эти установки Odyssey завершены или продолжают работать в настоящее время.
Почему так назвали
Название «Марс-одиссей 2001» НАСА дало проекту не сразу. Было много вариаций имен. Конечно, финальная версия напрашивалась сама собой, но все сводилось к авторскому праву. Артур Кларк написал знаменитый научно-фантастический роман «2001: Космическая одиссея» в 1968 году. Но проблема была решена просто: Кларк вежливо ответил из Шри-Ланки и сказал, что не имеет ничего против аналогичного названия НАСА. Так проект получил свое уже известное название.
Первая частная марсианская миссия
В 2016 году на Международном космическом форуме в Мексике основатель SpaceX Илон Маск представил межпланетную транспортную систему, в которой люди могут путешествовать на Марс.
Система состоит из восстанавливаемой ракеты-носителя, самого космического корабля и резервуара снабжения на околоземной орбите. После запуска многоразовой ракеты с космическим кораблем с людьми и товарами на орбите, ракета вернется на Землю за топливом, которое затем будет возвращено на корабль. Эта процедура будет повторяться несколько раз, пока на корабле не будет достаточно топлива.
По словам Маска, для колонизации нужен 1 миллион добровольцев. Изначально предполагалось, что ракета доставит необходимое количество людей на Марс за несколько десятилетий. Но в 2020 году планы изменились: теперь Маск планирует построить 1000 ракет. По замыслу предпринимателя, они займутся доставкой колонизаторов и груза.
Одна ракета может разместить 100 человек и 100 тонн груза. Маск планирует реализовать план по заселению Марса к 2050 году. Волонтеры, по словам главы SpaceX, должны быть готовы к смерти, поскольку эта миссия чрезвычайно опасна.
Стоимость отправки человека составляет 10 миллиардов долларов, Маск понимает, что это очень дорого, поэтому стоимость билета составит 200 тысяч долларов, а в феврале 2021 года SpaceX привлекла 850 миллионов долларов благодаря долевому финансированию. Месяцем ранее, ненадолго став самым богатым человеком на планете, бизнесмен заявил, что продает всю свою недвижимость, чтобы получить больше денег для проекта.
Планируется запускать ракеты Starship, двигатель которых успешно прошел испытания в июле 2019 года. Впоследствии начались испытания самого аппарата. Все попытки были безуспешными. Ракеты взорвались или разбились. Последующие испытания прошли 4 марта 2021 года. Аппарат смог подняться на высоту 10 км и вернуться на посадочную площадку. Через несколько минут он взорвался.
Миссия в цифрах
Этот проект НАСА, несомненно, является одним из самых значимых с научной точки зрения. Сегодня можно восстановить всю хронологию событий проекта бога «Марсианская одиссея» 2001 года от начала запуска до наших дней, поражающих своими масштабами.
- Ракета-носитель с самолетом-разведчиком планеты была запущена в апреле 2001 года.
- Двести часов спустя, 24 октября, «Марс Одиссей» вышел на запланированную орбиту.
- Аппарат находится в космосе 18 лет и продолжает работать.
- Полет продлен до 2025 года, на сколько топлива хватит на зонд. Учитывая, что срок службы продукта должен был закончиться в 2004 году, срок службы устройства заслуживает похвалы.
Характеристики станции
При относительно небольших габаритах станция обладает отличным функционалом, технические характеристики устройства вполне достойные.
- Его начальная масса составляла 725 кг, из которых 331,8 кг приходилось на зонд Mars Odyssey с подсистемами, 348,7 кг — на топливо и 44,5 кг — на приборную панель.
- Размер аппарата можно указать геометрически, мысленно поместив его в параллелепипед. Этот параллелепипед будет иметь длину 2,2 м, ширину 2,6 м и высоту 1,7 м.
- Что касается формы, то она оригинальна и может меняться в зависимости от вида деятельности. В открытом состоянии длина солнечной батареи, например, составляет 5,8 м, кроме того, в конструкции предусмотрена реализация кронштейна с датчиками GRS длиной 6 м.
Современные миссии
На сегодняшний день на орбите Марса работают несколько орбитальных аппаратов, изучающих атмосферу и геологическое строение планеты.
Между ними:
- Марс Одиссей (США);
- Trace Gas Orbiter (Европейское космическое агентство, совместно с Россией);
- Mars Orbiter Mission (Индия);
- MAVEN-1 (США);
- ТОиР (США);
- Марс Экспресс (Европейское космическое агентство).
Летом 2020 года на Марс отправились одновременно несколько миссий из разных стран: США, Китая и Объединенных Арабских Эмиратов.
10 февраля 2021 года космический корабль Объединенных Арабских Эмиратов «Аль-Амаль», что в переводе означает «Надежда», вышел на орбиту Марса. Зонд будет изучать атмосферу, изменения погоды в течение дня и года в разных регионах планеты, метеорологию в нижних частях атмосферы, пыльные бури и попытается найти связь между нынешним и древним климатом Марса.
Через несколько часов после Аль-Амаль, 10 февраля, на орбиту вышла станция другой страны: Китай. Спускаемый аппарат межпланетной станции Tianwen-1 совершит посадку на Марс в период с мая по июнь 2021 года. Марсоход будет изучать планету одновременно в нескольких направлениях. Благодаря специальному устройству, способному проникать на глубину до 100 метров, вездеход будет изучать геологическое строение и химический состав почвы. Он также будет исследовать климат, электромагнитные и гравитационные поля Марса.
марсоход НАСА Perseverance совершил посадку на Марс 19 февраля. Он будет искать признаки жизни, изучать почву, изучать климатические условия и пытаться получить кислород. Вместе с марсоходом на «красную планету» прибыл беспилотный вертолет Ingenuity. Он проверит возможность запуска подобных устройств на Марс и, в случае успеха, изучит местность.
Другой марсоход Curiosity проводит исследования на Марсе с 2012 года. Он уже обнаружил серу, азот, водород, кислород, фосфор и углерод, определил приблизительный состав почвы в районе залива Йеллоунайф, в конце древней реки система или дно озера. В этом регионе устройство проанализировало состав найденного глинистого материала и обнаружило, что он является результатом реакции пресной воды и магматических материалов. Короче говоря, Curiosity показал, что на Марсе может быть жизнь.
Научные инструменты
Марсианский исследователь оснащен прекрасным современным оборудованием. Выделяют 3 основных направления исследовательской деятельности «Одиссеи».
- На борту установлен гамма-спектрометр GRS для обнаружения отложений водяного льда под поверхностью планеты и элементного анализа.
- Инструмент THEMIS производит многоспектральные измерения желаемых положений поверхности как в видимой, так и в инфракрасной области спектра.
- Система MARIE отслеживает радиационную обстановку на орбите. Накопленные данные позволяют сделать вывод о предполагаемых рисках для человека в случае полета за пределы орбиты Земли.
Такой функциональный инструментарий есть на космическом корабле Mars Odyssey».
Обзор миссии
Говоря о результатах поиска «Одиссеи», можно смело сказать, что они завершатся успешно. Анализ полученных данных уже позволил сделать интересные научные открытия. Картографическая часть исследования успешно завершена. Гамма-спектрометр отработал первые пять. Получены данные о колебаниях радиационной обстановки, о влиянии солнечных вспышек на живой организм.
Задачи, поставленные перед NASA для зонда Mars Odyssey, уже выполнены и выполнены.
Самые важные открытия
Некоторые открытия, сделанные космическим кораблем, были сенсационными. Например, необходимо было определить, существовала ли ранее жизнь на исследуемых территориях. Те выясняют, была ли в прошлом более благоприятная среда для зарождения жизни на планете, чем сегодня. А поскольку наличие воды — одно из условий функционирования живого организма, аппарату пришлось найти ее следы. Кроме того, воду нужно было искать как на исследуемой поверхности, так и в залежах полезных ископаемых под поверхностью. Поэтому основной задачей программы было установить наличие водорода в атмосфере или на поверхности. Водород является вероятным индикатором присутствия воды, если он обнаружен, поэтому вы можете с уверенностью сделать предположение о вероятном присутствии следов или водяного пара.
Эта задача была блестяще выполнена. Спутник Mars Odyssey обнаружил, что в экваториальных областях, местами на глубине 450 мм, есть скалы, 70% воды со льдом. Эти данные были затем подтверждены зондом Phoenix в 2008 году.
Кроме того, спутник обнаружил следы солевых отложений во многих местах южного полушария Марса.
В течение 8 лет аппаратура THEMIS отправила на Землю около 21000 снимков, на основе которых была составлена глобальная карта поверхности Марса, а также карта распределения химических элементов.
Помощь другим миссиям
Спутник Mars Odyssey стал свидетелем других космических экспериментов.
Зонд использовался в качестве ретранслятора для обмена данными о Земле с марсоходами Spirit и Opportunity. Он был помощником космического корабля «Феникс», марсохода «Кьюриосити».
Марс Одиссей — долгоживущий космический аппарат. По времени пребывания в космосе он уступает только космическим кораблям типа «Вояджер» и многим другим. К 2025 году его мемориальной доске будет почти 25 лет, почти четверть века.