1764290980
2025-11-28 00:12:00
Последнюю роботизированную миссию НАСА на Марс, ESCAPADE, возможно, следовало бы назвать «Великим побегом», учитывая, сколько раз она избегала гибели.
Данные, которые в конечном итоге соберет миссия, дадут ключ к пониманию того, почему Марс, который когда-то обладал плотной атмосферой и текущей водой на своей поверхности, сегодня холоден, сух и почти безвоздушен.
Миссия, стартовавшая 13 ноября, также может стать «первопроходцем» в том, как НАСА может получить больше отдачи от своих научных миссий, сказал Роб Лиллис, главный исследователь миссии.
НАСА первоначально отклонило предложение Лиллис несколько лет назад. Позже ESCAPADE – сокращение от Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers – получила добро от НАСА только из-за закрытия федерального правительства в 2018 году.
А потом его отправили в космос.
Несмотря на все эти хлопоты, Лаборатория космических наук Калифорнийского университета в Беркли, возглавляющая миссию, и Ракетная лаборатория в Лонг-Бич, Калифорния, вместе доставили в прошлом году два идентичных космических корабля в Космический центр Кеннеди во Флориде – вовремя и в рамках бюджета.
Но ракета, которая в конечном итоге его запустит – совершенно новая конструкция под названием New Glenn от Blue Origin – не была готова.
Итак, два космических корабля были отправлены обратно в Калифорнию и помещены на хранение, а планировщикам миссии пришлось искать еще один путь на Марс.
По словам Лиллис, в этой миссии девять жизней, имея в виду мифическую устойчивость кошек.
«Мы в команде шутим об этом», — сказала Лиллис, планетолог из лаборатории Беркли.
Однако незадолго до запуска произошла еще пара незначительных задержек.
Плохая погода – и круизный лайнер, вошедший в зону запрета возле стартовой площадки – сорвала первую попытку запуска. Затем вторая попытка запуска была отменена из-за опасений, что огромная солнечная буря может вывести из строя компьютеры космического корабля.
Два космических корабля, названные «Синий» и «Золотой» в честь цветов школы Беркли, каждый размером с мини-холодильник. Они должны выйти на орбиту вокруг Марса в сентябре 2027 года, но поскольку в это время Солнце будет находиться в неудобном положении между Землей и Марсом, блокируя связь, научная миссия не начнется до июня 2028 года.
Это первый случай, когда миссия на другую планету использовала несколько орбитальных аппаратов для одновременных измерений в разных местах.
Шесть месяцев спустя два космических корабля перейдут на разные эллиптические орбиты: один отойдет дальше, другой — немного ближе. Это позволит измерить последствия воздействия солнечного ветра на большие расстояния. Один из космических кораблей может находиться перед Марсом, измеряя приходящий солнечный ветер, а другой — позади Марса, наблюдая, как отражаются магнитные поля планеты.
Магнитное поле Марса не похоже на магнитное поле любой другой планеты Солнечной системы. В отличие от Земли, Марс сегодня не обладает такой же бурлящей динамо-машиной из расплавленного железа, которая генерирует магнитное поле Земли. Но в начале своей истории, около 4 миллиардов лет назад, это произошло. Когда Марс остыл, его магнитное поле вмерзло в некоторые подземные породы планеты, и неоднородное магнитное поле сохраняется. Это отклоняет часть солнечного ветра.
Со временем солнечный ветер унес большую часть марсианской атмосферы.
У каждого из них также есть камера, созданная студентами Университета Северной Аризоны.
Все это обошлось по выгодной цене в 94,2 миллиона долларов, включая разработку и строительство космического корабля, его запуск и эксплуатацию в течение следующих нескольких лет.
Возможно, это звучит много, но путешествие на другую планету обходится недешево. Последний орбитальный аппарат НАСА, отправленный на Красную планету, — миссия «Марсианская атмосфера и нестабильная эволюция» или MAVEN, запущенная в 2013 году, — стоил почти 600 миллионов долларов.
Межпланетные космические корабли обычно представляют собой изготовленные на заказ машины, оснащенные уникальными научными приборами. Они должны быть прочными, чтобы выдержать не только сильную тряску при запуске ракеты, но и огромные перепады температуры в космическом вакууме, а также годы радиационной бомбардировки.
С появлением предпринимательских космических компаний и крошечных космических кораблей, известных как CubeSats, представители НАСА задумались, возможны ли «маленькие» миссии в дальний космос. В 2018 году агентство анонсировало SIMPLEX, сокращение от Small, Innovative Missions for Planetary Exploration.
Верхний предел стоимости миссии SIMPLEX был установлен всего в 55 миллионов долларов, и чтобы сэкономить деньги, миссии должны были сопровождаться предстоящим запуском более крупного космического корабля.
Лиллис предположила, что ESCAPADE может присоединиться к Psyche, миссии НАСА по исследованию богатого металлами астероида в ее путешествии по Солнечной системе.
Поначалу это предложение не выглядело выигрышным. Вместо этого, по словам Лиллис, казалось, что НАСА выберет орбитальный аппарат, который отправится к Венере.
Затем в 2018 году федеральное правительство закрылось.
Это задержало решения SIMPLEX на несколько месяцев. Лиллис сказал, что к тому времени, когда НАСА завершило свои оценки, предложенному орбитальному аппарату Венеры не хватило времени, чтобы быть готовым к необходимому запуску, и он был исключен из рассмотрения.
Вместо этого НАСА выбрало ESCAPADE.
Было еще больше поворотов. После того, как НАСА выбрало ракету Falcon Heavy от SpaceX для запуска Psyche, оно перенесло дату запуска на один год вперед. Эта мощная ракета также означала, что Психее больше не нужно было пролетать мимо Марса для получения гравитационного ускорения на пути к астероиду, а у ESCAPADE больше не было прямого пути на Марс.
Команда ESCAPADE предложила тщательно продуманную альтернативу. «Оглядываясь назад, я понимаю, что это было своего рода безумие», — сказала Лиллис. Он не прошел проверку дизайна.
НАСА действительно бросило команде спасательный круг: оно дало им девять месяцев и 1,8 миллиона долларов на разработку другого плана.
Вместо того, чтобы ESCAPADE отправилась в путешествие на другом космическом корабле, НАСА заявило, что теперь купит отдельный запуск для миссии. Но там не было сказано, какая именно ракета, и теперь космическому кораблю ESCAPADE придется покинуть околоземную орбиту и отправиться на Марс. Их дизайн не мог этого сделать. Космический корабль должен был быть больше.
Rocket Lab, наиболее известная своими небольшими ракетами Electron, предложила вариант космической двигательной ступени, которую она уже строила, чтобы помочь отправить миссию CAPSTONE на Луну.
Хотя НАСА заявило, что купит ракету, оно не уточнило, какую именно, и это стало проблемой для Кристофа Мэнди, главного инженера ESCAPADE в Rocket Lab. Он сказал, что выбрал 14 возможных ракет.
Но проектировать 14 различных ракет, многие из которых еще не существовали, «было невесело», сказала Мэнди во время экскурсии по заводу Rocket Lab в Лонг-Бич в прошлом году. «Довольно безумно и неприятно».
В конечном итоге НАСА выбрало для ESCAPADE Нью-Гленн, который почти до смешного велик по размеру. Это все равно, что водить тягач с прицепом, чтобы доставить пару пицц. Поскольку это должен был быть первый запуск New Glenn, Blue Origin предложила НАСА большую скидку, взимая всего 20 миллионов долларов. (Blue Origin не сообщила, сколько будет стоить New Glenn для других клиентов.)
Два космических корабля ESCAPADE были построены примерно за три с половиной года, что является почти спринтом в аэрокосмическом мире, и Лиллис с гордостью отметила, что Беркли и Rocket Lab поставили их за 49 миллионов долларов.
За этим спринтом последовало еще одно ожидание, когда Нью-Гленн не был готов вовремя. И это создало еще одну проблему.
Земля и Марс сближаются друг с другом раз в 26 месяцев. ESCAPADE пропустила это окно в прошлом году. Одним из вариантов было бы подождать до следующего года. Но Джеффри Паркер, эксперт по орбитальной механике из Advanced Space в Вестминстере, штат Колорадо, рассмотрел другие варианты.
«Мы изучили не менее дюжины способов добраться до Марса в 2025 году», — сказал Паркер.
Два космических корабля после успешного запуска в этом месяце с Нью-Гленна сейчас находятся на траектории, рассчитанной Паркером. Они будут путешествовать по орбите в форме фасоли, которая вращается вокруг L2, точки в космосе, где уравновешиваются гравитационные силы Солнца и Земли. Через год они снова обогнут Землю и запустят двигатели, чтобы направиться к Марсу.
По словам Лиллис, эта траектория обеспечивает более длительное окно запуска, которое продлится до марта следующего года, и в будущем она может быть полезна для отправки припасов в будущую марсианскую колонию.
«Если человечество хочет заселить Марс в долгосрочной перспективе, — добавил он, — тогда нам придется отправлять сотни или тысячи кораблей в каждое окно», через которое Марс и Земля проходят мимо друг друга, но это окно длится всего несколько недель.
Было бы сложно запустить такое количество ракет за такой короткий период времени. «Траектория, которую мы разрабатываем, на самом деле дает возможность запустить в течение года и поставить их всех в очередь, чтобы отправиться на Марс», — сказал Лиллис.
#Почти #все #последней #миссии #НАСА #на #Марс #необычно
По теме
