Три гелікоптери NASA полетять на Марс без окремої посадкової платформи. Після гальмування парашутом і ракетами три апарати відділяться від спускового ступеня і самостійно сядуть на поверхню. Місія SkyFall шукатиме підземний лід на глибині від пів метра до трьох метрів, а її радарна антена щойно пройшла серію випробувань у Лабораторії реактивного руху NASA.
Три апарати без марсохода-посередника
Місія SkyFall складається з трьох гелікоптерів, одного більшого і двох менших. Кожен несе чотири наукові інструменти, серед яких камери видимого й ближнього інфрачервоного діапазону, радар, температурні сенсори та монітор радіації. Апарати зможуть передавати дані безпосередньо на орбітальні апарати, на відміну від Ingenuity, який потребував марсохода Perseverance як ретранслятора.
Це значно швидше за марсоходи і детальніше за орбітальні знімки. Запуск запланований на кінець 2028 року на борту космічного апарата Space Reactor-1 Freedom, повідомляє NASA. Це буде перша міжпланетна місія з ядерною електричною рушійною установкою. Прибуття до Марса очікується восени 2030 року. Перед цим апарат здійснить перший проліт повз планету у 2029 році, а посадка відбудеться після другого підходу.
Гнучка антена замість жорсткої
Радар SkyFall працює в ультраширокому діапазоні від 500 до 2500 мегагерц. Довші хвилі проникають на глибину до кількох метрів, коротші дають детальнішу картину верхніх шарів. Супутники на орбіті фіксують великі поклади льоду на глибині десятків метрів, однак не бачать того, що лежить ближче до поверхні.
Майбутнім екіпажам потрібен саме доступний лід, з якого можна отримати воду, кисень і паливо для повернення додому. За словами головного науковця Адріана Танга з Лабораторії реактивного руху, єдиний спосіб знайти такі поклади дистанційно це летіти близько до поверхні.
Класична антена для цього діапазону мала б розмір близько 48 сантиметрів і вимагала вільного простору під апаратом. Однак кліренс гелікоптера становить лише 15 сантиметрів. Команда обрала антену Vivaldi, пласку конструкцію з вигнутими елементами, яку можна виготовити з металізованої тканини. Особливість її в тому, що вона гнучка, під час посадки згинається, щоб не зачепити ґрунт, а після зльоту повертається у вихідне положення для роботи.
Інженерка Крістін Гебара пояснює, що навіть після зменшення антена приблизно у півтора раза довша за посадкові опори гелікоптера. Тому під час приземлення вона згинається, а після зльоту повертає форму. Оскільки SkyFall здійснить десятки польотів, антена мусить витримувати ці цикли без втрати форми. Її додатково зменшили, бо сухий марсіанський реголіт блокує радіохвилі набагато слабше за земний ґрунт.
Випробування на витривалість
У Лабораторії реактивного руху прототип згинали й скручували, імітуючи різні положення після посадок. Антену поміщали в термокамеру з перепадами температур, як на Марсі, і щоразу перевіряли її здатність передавати й приймати сигнали. Конструкцію також перевертали, піддаючи навантаженням значно більшим за марсіанську гравітацію.
Результати показали, що антена витримує 200 посадок, а це вдвічі більше, ніж потрібно для успішної основної місії. Сигнальні характеристики при цьому не погіршилися. Танг назвав випробування важливим етапом, хоча попереду ще робота до повної льотної сертифікації антени.
Тепер команда створює інженерну модель для вібраційних випробувань і тестів у симульованому марсіанському середовищі, зокрема на майданчику Mars Yard.
