4 липня 1997 року спускальний апарат місії Mars Pathfinder здійснив м’яку посадку на території Долини Ареса. Він доставив на Червону планету стаціонарну платформу, а також перший в історії марсохід Sojourner. На честь 25-річного ювілею цієї події редакція The Universe Space Tech хотіла б згадати про його головні етапи.
Швидше, краще, дешевше
Після втрати у 1992 році дуже дорогого апарата Mars Observer, керівництво NASA прийняло рішення впровадити нову політику під красномовною назвою «Швидше, краще, дешевше» (Faster, better, cheaper). У її межах аерокосмічна адміністрація планувала реалізувати низку місій з вивчення Сонячної системи. Їхньою основною відмінністю від попередників мала б стати набагато менша ціна при збереженні колишньої наукової віддачі.
Перший проєкт, розроблений у межах нової стратегії NASA, отримав назву Mars Pathfinder. Він мав стати першим із часів програми Viking американським апаратом, який здійснив м’яку посадку на Марс. Основним завданням місії було підтвердження життєздатності всієї концепції недорогих міжпланетних місій.
Загальний кошторис місії Mars Pathfinder склав 265 млн, що було приблизно в 13 разів менше за витрати на Viking (якщо враховувати інфляцію). За цю суму аерокосмічна адміністрація збиралася доставити на Червону планету платформу з науковими приладами, а також невеликий колісний апарат-демонстратор під назвою Sojourner. У разі успіху останнього, NASA планувала побудувати складніші марсоходи, які змогли б виконувати повноцінні наукові дослідження та в майбутньому навіть зайнятися пошуком марсіанського життя.
Влаштування Mars Pathfinder та Sojourner
Стаціонарна платформа Mars Pathfinder мала масу 370 кг (584 кг з урахуванням теплозахисного екрана, парашута та інших компонентів посадкової системи). Її наукове оснащення складалося з трьох приладів: стереоскопічної камери, альфа-протон-рентгенівського спектрометра та метеостанції, призначеної для збору даних про тиск, швидкість вітру та температуру. Платформа одержувала енергію від сонячних батарей.
Марсохід Sojourner мав розміри 0,65 × 0,48 × 0,3 метра та масу — 11,5 кг. Він був оснащений трьома камерами та спектрометром. Для отримання енергії використовувалася сонячна батарея та неперезаряджальний акумулятор. Для захисту електроніки від впливу низьких температур апарат також був оснащений трьома радіоізотопними нагрівачами, які містять кілька грамів плутонію-238.
Значна затримка сигналу між Марсом та Землею унеможливлювала пряме управління ровером у стилі «Місяцеходів». Тому апарат отримав автономну систему навігації.
Схема роботи навігаційної системи першого марсохода мала такий вигляд. На основі знімків з камер, програмне забезпечення Sojourner створювало 3D-карти навколишньої місцевості. Далі бортовий комп’ютер визначав ступінь прохідності, висоту перешкод, щільність ґрунту, кут нахилу поверхні та вибирав найкоротший та найбезпечніший шлях. Потім, проїхавши від 0,5 до 2 метрів, ровер мав зупинитися, провести повторний аналіз місцевості та знову продовжити рух. Процес повторювався до тих пір, поки Sojourner не досягав своєї мети або не отримував від ЦУП команду зупинитися.
Посадка та успішна робота Sojourner
Mars Pathfinder було запущений 4 грудня 1996 року. Рівно через сім місяців його спускальний апарат увійшов в атмосферу Червоної планети. Для посадки була застосована комбінація з парашута, гальмівних двигунів, а також надувних амортизаційних балонів, які пом’якшили момент торкання.
Вже наступного дня Sojourner з’їхав трапом на марсіанську поверхню, після чого приступив до виконання своєї програми (до речі, після успішної посадки, NASA перейменувала стаціонарну платформу Mars Pathfinder на «Меморіальну станцію Карла Сагана», щоб вшанувати пам’ять знаменитого вченого). Вона була розрахована на сім днів роботи із можливістю подальшого продовження до тридцяти днів. Однак Sojourner протримався набагато довше за гарантійний термін, заклавши добру традицію, яку продовжили наступні марсоходи, а також дрон-вертоліт Ingenuity.
Загалом, Sojourner пропрацював 83 дні. Він вивчив безліч марсіанських каменів та проїхав близько сотні метрів поверхнею. За іронією долі, припинення роботи Sojourner виявилося пов’язане не з пошкодженням самого ровера, а посадкової платформи, яка використовувалася як ретранслятор. Без неї NASA втратила можливість зв’язуватися з марсоходом.
Спадщина першого марсохода
Успіх місії Mars Pathfinder призвів до того, що NASA схвалила програму Mars Surveyor ’98, під час якої до Червоної планети були відправлені ще дві, відносно «недорогі» місії. На жаль, обидва апарата зазнали катастрофи, завершивши епоху «Швидше, краще, дешевше».
Попри це, місія Mars Pathfinder стала важливою віхою у справі вивчення Червоної планети. Успіх Sojourner наочно продемонстрував перспективи марсоходів. Надалі NASA відправила на Марс ще чотири ровера, з кожним разом збільшувала їхні розміри, посилювала наукову начинку та встановлювала все більш й більш амбітні цілі. У кожному з них можна знайти частинку ДНК тієї невеликої машини, яка сіла на Марс двадцять п’ять років тому.
Mars Pathfinder також залишив свій слід у фантастиці. Перший марсохід та його посадкова платформа фігурували у фільмі «Червона планета», романі «Марсіанин» та його подальшій екранізації. Так що, як знати? Можливо, у майбутньому люди дійсно побувають на місці посадки Sojourner, і потім він займе своє заслужене місце в музеї історії підкорення Сонячної системи.
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
