"Каждый второй": первые кадры посадки робота-геолога НАСА на Марс

МОСКВА, 27 ноя — РИА Новости. За тем, как спускаемый модуль InSight совершил посадку на равнине Элизий у экватора Марса, в прямом эфире наблюдали тысячи зрителей телевизионного канала НАСА. Зачем США отправили еще одного робота на четвертый мир Солнечной системы и какие ее тайны он будет изучать — в материале РИА Новости.

Эхо глубин Марса

"Моя главная мечта — услышать марсотрясения. Конечно, есть много намеков на то, что подземные толчки на Марсе происходят каждую неделю, но пока мы не можем уверенно сказать, что это так на самом деле. Поэтому я буду просто плясать от радости, когда мы впервые поймаем подобные колебания", — заявил Брюс Банердт (Bruce Banerdt), руководитель миссии InSight в НАСА.

Спускаемый аппарат InSight предназначен для первых в истории наблюдений за процессами в недрах Красной планеты. Сегодня он стал официальным наследником другого зонда-геолога НАСА, лендера "Феникс", совершившего посадку на Марс в мае 2008 года для поисков следов жизни и воды в почве планеты.  

На борту зонда есть сейсмограф, а также геофизический термометр, который установят в пятиметровой скважине для измерений температуры недр Марса. Один из приборов будет с высокой точностью отслеживать колебания вращения планеты, что поможет определить распределение массы в ее недрах и лучше понять внутреннюю структуру.

В НАСА планировали, что InSight отправится к Марсу в марте 2016 года. Но из-за неполадок в сейсмометре SEIS, изготовленном французскими инженерами и учеными по заказу CNES, запуск сдвинули.

Команде InSight удалось решить все проблемы и успешно отправить зонд к Марсу в мае этого года вместе с парой микроспутников MarCO —1. Сегодня они сыграли роль своеобразных телерепортеров, снимавших процесс посадки робота-геолога на камеры и передавших эти кадры и данные с посадочной платформы на Землю.

Космический тотализатор

Для реализации мечты Банердта InSight пришлось сыграть в опасный "космический тотализатор" — попытаться сесть на поверхность одной из самых негостеприимных, "проклятых" планет Солнечной системы.

За весь космический век лишь половина аппаратов, пытавшихся совершить посадку на Красную планету, справилась с этой задачей. Остальные сгорели в атмосфере из-за сбоя в работе систем торможения или же вышли из строя в результате непонятных, а порой курьезных неполадок.  

К примеру, у советского "Марса-2" не раскрылся парашют, а "Марс-3" погиб через мгновения после посадки при крайне загадочных обстоятельствах. Американский Mars Climate Orbiter взорвался из-за того, что инженеры забыли учесть различия между метрической и имперской системами мер при подготовке программного обеспечения зонда.

Посадочная платформа "Скиапарелли", последняя жертва Красной планеты, разбилась два года назад из-за глупой программной ошибки и кратковременного сбоя в работе одного из датчиков высоты. Нечто похожее произошло с амбициозной миссией Mars Polar Lander — аппарат рухнул на южный полюс Марса с большой высоты из-за преждевременного отключения двигателя.

Зону посадки InSight выбрали с упором на минимизацию всех возможных рисков, в том числе на последних этапах снижения посадочной платформы. Как отметил Банердт, это стало возможным благодаря специфичности миссии.

© NASA / JPL-Caltech

"Как правило, когда мы выбираем точку посадки, начинается своеобразная научная "драка", к которой присоединяются все планетологи Земли, у каждого свои любимые точки на Марсе. В данном случае выбор не имел никакого значения, так как мы изучаем самые глубинные слои планеты, а они везде одинаковые", — пояснил ученый.

Это не первая попытка услышать "биение сердца" Марса. Зонды серии "Викинг", успешно достигшие поверхности четвертой планеты Солнечной системы в конце 1970-х, тоже были с сейсмометрами. Им не удалось зафиксировать никаких марсотрясений, однако технологии не стоят на месте — и у InSight, как отметил планетолог, на порядок больше шансов. 

Но придется запастись терпением. Хотя InSight уже на Марсе, процесс распаковки и включения его научных инструментов займет еще три месяца. 

По словам Тома Хоффмана (Tom Hoffman), главного инженера миссии, посадка InSight напоминала то, как должен был сесть "Скиапарелли". Войдя в атмосферу Марса, зонд раскрыл несколько парашютов, которые помогли сбросить скорость и снизиться до высоты в несколько километров.

После этого включились тормозные двигатели, InSight плавно опустился на поверхность равнины Элизий в расчетной точке. На все ушло шесть минут. За это время удалось выполнить одну из главных задач погибшего Mars Polar Lander: заснять посадку и передать запись на Землю.

Год на Марсе

Работа зонда на поверхности Марса начнется с фотосъемки места посадки. В ближайшие часы зонд высвободит "руку", включит встроенную в нее камеру и сделает селфи. Эти снимки помогут планетологам оценить, насколько хорошо стоит InSight и как следует проводить следующие стадии распаковки. 

Затем еще два месяца участники миссии потратят на выбор места, где будет установлена капсула с двумя главными научными инструментами "робогеолога". Такая неторопливость объясняется тем, что InSight может выполнить эту операцию лишь один раз.

Установив коробку с термометром и сейсмометром на поверхности Марса, робот начнет медленно вбивать бур. Остановить его и повторно начать в другой точке — нельзя. Это связано не только с продолжительностью бурения — примерно месяц, — но и с тем, что бур и связанные с ним датчики фактически одноразовые. 

"Мы думали над этим и решили, что многоразовость слишком усложнит механизм и сделает зонд чрезмерно дорогим. Бур способен обходить небольшие камни в почве или даже более крупные слои пород, если они наклонены на 45 градусов. Конечно, если мы столкнемся с плоской поверхностью, нам придется остановиться", — уточнил Банердт в беседе с корреспондентом РИА Новости. 

Впрочем, геолог считает, что такой проблемы не возникнет. Перед посадкой ученые детально изучили структуру поверхности равнины Элизий, используя инструменты зонда MRO, и не нашли никаких намеков на то, что почва в этой части Марса скрывает много булыжников. 

Когда InSight завершит буровые работы, сейсмометр и датчики температуры закроет от внешнего мира специальный купол, похожий на крышку чугунной кастрюли. Это защитит датчики от ветра, перепадов давления, резкой смены температур и других погодных явлений, способных исказить замеры.

Только после этого аппарат начнет собирать все типы научных данных, в том числе информацию по структуре магнитного поля планеты. К измерениям присоединится также зонд MAVEN, прибывший к Марсу четыре года назад.

© Иллюстрация РИА Новости . Алина Полянина

Как надеются ученые, объединение данных посадочной платформы и орбитального модуля позволит увидеть вариации в силе этих полей, что крайне важно для понимания того, как устроено ядро Марса, насколько оно электропроводно и почему у него нет сильного магнитного щита.

Показания термометра помогут ученым решить еще одну важную задачу: оценить, как много радиоактивных элементов содержат недра Марса и как сильно они прогревают планету. Это крайне важно не только с точки зрения поисков следов жизни, но и возможности существования вулканов и других "горячих" геологических объектов. 

Последний инструмент зонда — радиоволновой датчик RISE — займется далеким прошлым Солнечной системы: измерит, как сильно "качается" Марс при сближении и удалении от Солнца. Это поможет ученым узнать, остается ли его ядро жидким и где сегодня находятся полюса планеты.

Первые научные данные, полагает Банердт, НАСА опубликует примерно через три месяца после того, как все инструменты посадочного модуля будут проверены и запущены. Более четкие фотографии и видеозаписи посадки InSight появятся на сайте НАСА в самое ближайшее время.

Ученые рассчитывают, что зонд проработает как минимум один марсианский год — 687 земных дней, или около двух лет. Дальнейшая судьба InSight зависит от марсианских ветров, способных как очистить его солнечные батареи от пыли, так и засыпать их, а также от того, в каком состоянии будут его инструменты.

© NASA / JPL-CalTech