Соджорнер является роботизированная марсохода, который приземлился в Ареса канале в Равнина Хриса области четырехугольника Oxia Palus 4 июля 1997 года Соджорнер. Фото Красной планеты полученное с посадочного модуля Pathfinder, который доставил на поверхность Марса самый первый марсоход Sojourner. Результаты, которые приходят медленно В рамках миссии "Тяньвэнь-1" на планету Марс 14 мая 2021 года совершил посадку китайский марсоход "Чжуронг". Марсоход Sojourner, находившийся на Марсе в 1997 году, преодолевал за то же время расстояние в три раза меньшее. В 1997 году NASA отправило к Красной планете марсоход Соджорнер, и с тех пор на ней побывало пять марсоходов.
Соджорнер (марсоход)
Бортовой компьютер корабля использовал бортовые акселерометры для вычисления нужного момента накачки парашюта. Через 20 секунд теплозащитный экран был выпущен пиротехнически. Ещё через 20 секунд он отделился и опустился с задней стенки на 20-метровую уздечку. При достижении 1,6 км над землёй, компьютер использовал радар для вычисления высоты и скорости снижения. Эти сведения применялись компьютером для вычисления времени последующих событий посадки. Когда аппарат опустился на высоту 355 метров над землёй, воздушные камеры были надуты меньше чем за секунду. При этом применялись 3 твердотопливных ракетных двигателя с каталитическим охлаждением. Они генерировали газ. Подушки безопасности создали из четырёх соединённых многослойных мешков. Ракеты запустили на высоте 98 метров над землёй.
Бортовой компьютер выбрал оптимальное время для запуска ракет и разрезания уздечки. Через 2,3 секунды, когда ракеты всё ещё стреляли, разрезал уздечку на высоте примерно 21,5 м над землёй и приземлился на поверхность планеты. Ракеты взлетали и взлетали с задней оболочки и парашюта с того времени их замечали на орбитальных снимках. Первый отскок имел высоту 15,7 м и продолжал отскакивать от поверхности как минимум ещё 15 раз. Весь период входа, спуска и посадки EDL был завершён за 4 минуты. Как только посадочный модуль перестал вращаться, подушки безопасности сдулись и втянулись в направлении посадочного модуля, используя четыре лебёдки, вмонтированные на «лепестках» посадочного модуля. Созданный, чтобы выровнять аппарат от любой начальной ориентации, Mars Pathfinder, как оказалось, катился вправо. Марсоход Соджорнер Ровер Соджорнер был разработан как технологическая демонстрация нового способа доставки спускаемого аппарата. А также он — первый роботизированный ровер на поверхности красной планеты.
Mars Pathfinder не только выполнил эту задачу, но и возвратил беспрецедентный объём данных и пережил отведённую ему жизнь. Характеристики марсохода Масса всего Соджорнер со всем оснащением равнялась 15,5 кг. А при функционировании на Марсе вес был 10,6 кг.
Кратер Гейла находится в таком месте планеты, где сейчас заканчивается зима и начинается весна. В это время года ветры могут поднимать огромные облака пыли. Большая пыльная буря была замечена на этой неделе на расстоянии около 1000 км от предполагаемого места посадки. В НАСА правильно рассчитали, что эта буря рассеется задолго до посадки. Расчетное место посадки марсохода обозначена на карте в виде эллипса у подножия горы внутри кратера Гейла.
Основной целью программы была отработка технических решений, таких как схема дешевой посадки, дополнительной целью было проведение научных исследований: получение фотографий, изучение состава пород с помощью спектрометра, излучатель которого был изготовлен в России, и исследование атмосферы. Посадка аппарата «Марс Патфайндер» на поверхность Марса состоялась 4 июля 1997 года в Долине Арес, в районе равнины Хриса. Затем был раскрыт парашют диаметром 12,7 метров. Примерно за 8 секунд до удара о поверхность включились тормозные двигатели, и надулись амортизационные баллоны. Из-за сбоя на станции Сети дальней связи отделить марсоход в тот же день не удалось. К тому же обнаружилась нестабильность связи между марсианской станцией и марсоходом, которую удалось устранить только к 17:00 следующего дня. Марсоход «Соджорнер» приступил к научным экспериментам 6 июля 1997 года, в частности, изучению ближайшего камня. В этот же день была также передана круговая панорама, снятая камерой марсианской станции. В дальнейшем марсоход изучил еще несколько камней, а станция измеряла параметры ветра, температуру и делала снимки. Последний сеанс связи с марсианской станцией состоялся 27 сентября. Программа «Марс Патфайндер» была признана законченной 10 марта 1998 года. Марсианская станция проработала на поверхности планеты 3 месяца, гораздо больше расчетного времени, по плану предполагалось проработать от недели до месяца.
В 2009-м году Спирит достиг промежуточной цели и выехал на Домашнюю Плиту. И вслед за погодой марсоходу начала вредить сама геология Красной планеты. Трения было недостаточно, чтобы высвободить его из ловушки и спустя несколько неудачных попыток выбраться, команда приняла решение переформатировать миссию в стационарную, неподвижную. Планировалось, что его новой целью станет измерение крошечных колебаний во вращении Марса: это помогло бы определить природу ядра планеты, то есть понять, жидкое оно или твердое. Однако для этого марсоход нужно было быть слегка наклонить на север и подставить батареи под зимнее северное Солнце. Необходимый наклон не был достигнут и постепенно аппарат вновь начал терять энергию. Пока 22-го марта 2010-го года связь со Спиритом не была окончательно потеряна. Попытки дозвониться до марсохода продолжались аж до 25-го мая 2011-го: в этот день миссию окончательно объявили завершённой. Если быстро пробежаться по достижениям Спирита, в 2004-м году он нашёл первые признаки существования воды на Марсе. В 2005-м — получил первые изображения пылевых дьяволов с небольшой дистанции. В 2006-м в грунте места под названием Тирон обнаружил следы серы и воды. Тогда же около Домашней Плиты Спирит нашёл чёткие признаки древнего взрыва: разбросанные крупные камни поверх мелкой гальки. Это свидетельства либо вулканических извержений, либо столкновения с метеоритом. А в 2007-м буксующее переднее колесо ровера обнажило почти чистый кремнезём, основной ингредиент стёкол, которые мы на Земле устанавливаем в своих домах. Всего аппарат проработал на поверхности Марса 6 лет, 2 месяца и 19 дней, наколесив по его поверхности 7730 метров. Давайте посмотрим, на итоги его жизни. Opportunity Как вы помните, Оппи стартовал на три недели позже своего коллеги, поэтому и посадку в кратере Игл совершил аж 25-го января 2004-го года. Его посадка тоже была мягкой, хотя без 26-ти отскоков от поверхности не обошлось. Дистанция до намеченной цели составила почти 15 километров. Исследовав кратер, марсоход сделал его панорамный снимок и уже на выезде обнаружил древний метеорит из никеля. В начале 2005-го года аппарат застревает в сыпучем грунте — так же, как спустя несколько лет застрянет его брат. Однако команде учёных удалось постепенными чуть ли не рывковыми движениями сантиметр за сантиметром высвободить Оппортьюнити из песка. Операция по спасению заняла 6 недель. В 2007-м аппарат переживал те же проблемные пылевые бури что и Спирит. Питание падало до 120-ти ватт-час, а научные работы тоже полностью останавливались. Но затем ветер сдул пыль, на небе показалось солнышко и Оппи смог продолжить своё путешествие: определённой заранее целью стал огромный кратер Индевор. И, наконец, 9-го августа 2011-го года прибыл в Индевор. Изучая окрестности кратера, он сперва установил рекорд по продолжительности работы на внеземном объекте, а затем и по пройденной дистанции, обойдя советский аппарат Луноход-2. Одометр ровера на тот момент показывал уже 40. В 2014-м году постоянные сбои памяти Оппортьюнити вынудили команду миссии провести рискованное обновление: инженеры полностью переформатировали его флеш-память. А к концу того же года полностью отказались от её использования из-за вышедших из строя блоков. Аппарат полностью перешёл на оперативную память. Седьмая марсианская зима 2015-2016 годов была встречена очередными проблемами. Солнечного света вновь не хватало для генерации электроэнергии и ровер перевели в режим минимальной производительности, чтобы он не замёрз. Хотя научная работа не останавливалась, а сама зима была успешно пережита. Маршрут Opportunity: от места посадки до кратера Индевор. Продолжая двигаться по западной кромке кратера Индевор, аппарат установил очередной рекорд: успешно проехался по самому крутому склону вне земли: его наклон составил 30 градусов. Оказавшись к концу года уже в западной части кратера, Оппортьюнити принялся изучать воронки и склоны внутри него.
Mars Pathfinder посадочный модуль и марсоход Sojourner
Всего, марсоход Sojourner проработал 83 дня и проехал около 100 метров по поверхности Красной планеты. Ровер, названный в честь активиста Соджорнера Трута, был крошечным по сравнению с марсоходами размером с автомобиль, которые исследуют Марс сегодня. Марсоход Sojourner После Викингов наступило некоторое затишье в изучении и подготовке к освоению Марса.
Марсоходы прошлого, настоящего и будущего
Форма и структура поверхности «Йога» дают возможность предположить, что он принесён потоками воды. Затем учёных привлёк своей беловатой окраской камень «Скуби-Ду», к нему был отправлен ровер с целью проверить, не покрыт ли камень осадочной коркой. На 18-й сол были успешно приняты результаты измерений «Скуби-Ду», а на 21-й сол закончен анализ данных по составу камня. Оказалось, что он сходен по составу с грунтом района посадки, но имеет повышенное содержание кальция и кремния по сравнению с изученными ранее камнями. На следующем камне, «Моу», было найдено несколько отметок на его поверхности, демонстрирующих ветровую эрозию. В области, названной «Сад Камней», Sojourner столкнулся с дюнами в виде полумесяца, похожими на земные. Просмотров: 2727.
Русские тоже отправляли на Луну автоматические аппараты. Надо сказать, что астронавт Юджин Сернан был также командиром корабля «Джемини-10» и летал пилотом на кораблях «Аполлон-10» и «Аполлон-16». Так что опыта околоземных космических полетов ему не занимать. Конечно, больше он нам ничего сказать по этому поводу не сможет, потому что умер в 2017 году. Есть мнение, что само это признание является «пробным шаром» в оправдании лунной аферы НАСА, то есть правящая элитка США при определенных оговорках готова признать сам факт глобального обмана, объясняя это в своем духе «лучшими побуждениями». Потому что они понимают — враньё об «американцах на Луне» постепенно вылезает наружу, накапливается массив фактов, идущих вразрез с этой лунной мифологией. А ведь есть еще все эти квази-марсоходы, которые тоже катаются отнюдь не на Марсе И это история совсем не прошлая, это обман, происходящий прямо сейчас.
Поэтому Сернан и говорит про автоматические аппараты и ссылается на опыт русских. Как известно, первый маленький марсоходик «Соджорнер» Sojourner якобы катался по Марсу с 4 июля по 27 сентября 1997 года. И это единственный аппарат, в который, хоть и с огромными натяжками, еще можно было поверить. А дальше началась ненаучная фантастика. Дальше были два одинаковых марсохода программы Mars Exploration Rover, НАСА: Spirit — с 4 января 2004 года по 22 марта 2010 года и Opportunity — с 25 января 2004 года по 10 июня 2018 года - такие штуковины, опускаемые на поверхность Марса пресловутым «подъемным краном» на ракетных двигателях.
Снимки помогут ученым изучить особенности ландшафта планеты и подскажут, где искать древние органические молекулы. Первый управляемый полет на другой планете 19 апреля 2021 года вертолет Ingenuity впервые взлетел. Он поднялся примерно на 3 м над поверхностью Марса, ненадолго завис, повернулся, а затем приземлился. Это был первый в истории раз, когда человечество совершило управляемый полет в атмосфере другой планеты. Кроме того, ученые убедились, что на Марсе возможны воздушные исследования, несмотря на разреженную атмосферу планеты ее плотность в 100 раз меньше земной. После этого вертолет совершил еще 19 успешных взлетов, помогая марсоходу ориентироваться. Первый полет Ingenuity Ingenuity не менее важен для ученых, чем Perseverance. Вертолет оснащен двумя камерами: 13-мегапиксельной цветной с возможностью стереоскопической визуализации и черно-белой навигационной. С помощью них Ingenuity делает высококачественные снимки и конструирует 3D-карту поверхности планеты. Первые образцы грунта 1 сентября 2021 года ровер пробурил в скале под названием «Рошетт» отверстие длиной 6 см и извлек образец камня. Впервые устройство добыло образцы с другой планеты для того, чтобы отправить их на Землю.
Его еще называли «Марс-3». Предыдущие две попытки были неудачными, поэтому «Марс-1» и «Марс-2» в историю не вошли. Небольшое устройство на двух шагающих лыжах было наделено зачатками искусственного интеллекта и было способно передать на Землю базовую информацию об окружающей обстановке. Знания о Марсе тогда были минимальными, поэтому ценной должна была стать каждая крупица знаний. Увы, практически сразу после посадки миссия «Марса-3» и завершилась: прибор проработал всего 14,5 секунды и перестал выходить на связь. Сломался ли он механически или так и ползал молча по Красной планете еще несколько лет — неизвестно. Главная версия случившегося — мощнейшая пылевая буря, которая вывела передатчик из строя. Возможно, когда-нибудь под метровым слоем пыли кто-нибудь из марсианских колонистов найдет коробочку размером 25 на 22 сантиметра — и, наверное, сочтет ее сломавшейся детской игрушкой… После этой неудачи наша страна надолго свернула марсианские программы, и инициативу перехватили американцы. Его миссия действительно была недолгой, рассчитанной всего лишь на марсианскую неделю, состоящую из семи солов, как называются сутки на этой планете они на 40 минут длиннее земных.
Астронавт Сернан заявил, что американцы не ходили по Луне
Однако известно, что примененные американцами обогреватели выделяют всего 8 ватт. Этого ничтожно мало для отопления при температуре в -125 градусов. Но 185 кг Спирит и Оппортюнити даже такой энергией не протопишь. А у них энергии было меньше, а не больше. Вдобавок, если греть только аккумулятор — остальные компоненты при -125 градусов цельсия долго не проживут. Вполне очевидно, что с этим и был связан срок жизни аппарата в 90 суток. А нам что рассказывают? Ненаучную фантастику... Персеверанс весит 1025 кг — в 5.
Это значит, что перелетный модуль с марсоходом то есть полезная нагрузка, которую ракета должна была отправить на траекторию полета к Марсу — а это выше, чем ГСО должна была весить почти 6 тонн! Вот официальное фото этого запуска: Мы видим ракету Atlas V с двумя боковыми ускорителями. Это ракета серии 500, конкретно тип 521 1 ЖРД "made in Russia" и два ускорителя.
Это привело к разрушению дюн, образовавшихся в ледниковый период. Со временем ветер планеты стер дюны, превратив их в длинные темные хребты известные как поперечные эоловые хребты , которые сегодня пересекают большую часть планеты. Поперечные эоловые хребты запечатленные орбитальным аппаратом Mars Reconnaissance Orbiter. Ученые считают, что ледниковые периоды на Марсе являются результатом циклов Миланковича, которые вызывают изменения осевого наклона планеты из-за гравитационного взаимодействия с Солнцем и большими планетами. Во время ледникового периода, который, как сейчас считается, длился от 2,1 млн. Сегодня Марс вращается под углом около 25 градусов, что немного больше, чем 23,5 градуса у Земли.
Когда наклон изменился 400 тысяч лет назад, климат сразу же начал меняться.
Затем, продвинувшись вперед на половину своей длины, он пересчитал новый прямой путь, который приведет его к точке прибытия. В конце процедуры компьютер не помнил о существовании препятствия. Угол поворота колес регулировался потенциометрами. На особенно неровной местности описанной выше процедуре могло бы помешать наличие большого количества препятствий. Поэтому существовала вторая процедура, известная как «продеть иглу», которая заключалась в прохождении между двумя препятствиями по биссектрисе между ними, при условии, что они были достаточно разнесены, чтобы позволить марсоходу пройти. Если бы марсоход наткнулся на просвет до достижения заранее определенного расстояния, ему пришлось бы вращаться вокруг себя, чтобы рассчитать новую прямую траекторию для достижения цели. И наоборот, марсоходу пришлось бы вернуться и попробовать другую траекторию.
В крайнем случае, на передней и задней поверхностях марсохода были установлены контактные датчики. Чтобы облегчить направление движения марсохода, с Земли можно было бы управлять соответствующим вращением на месте. Команда была «Поверните» и выполнялась с помощью гироскопа. Три акселерометра измеряли ускорение свободного падения в трех перпендикулярных направлениях, что позволяло измерить уклон поверхности. Пройденное расстояние определялось числом оборотов колес. Мари Кюри Мария Кюри в музее см. Также с других ракурсов: 1 , 2 , 3 Мария Кюри - запасной вариант для Соджурнера. Во время оперативной фазы на Марсе последовательность самых сложных команд, которые должны были быть отправлены Соджорнеру, были проверены на этом идентичном марсоходе в Лаборатории реактивного движения.
НАСА планировало отправить Марию Кюри на отмененную миссию Mars Surveyor 2001 ; Было предложено отправить его в 2003 году, предлагая развернуть Марию Кюри «с использованием роботизированной руки, прикрепленной к посадочному модулю». Вместо этого, Mars Exploration Rover программа была начата в 2003 г. В 2015 г. По словам историка космоса и куратора NASM Мэтта Шинделла: Мари Кюри ровер был полностью эксплуатационный блок, я не уверен , в какой момент было принято решение , которое будет летать , и которые можно было бы остаться дома, но он был готов заменить основной блок в любой момент. Mars Yard Соджорнер на испытательной площадке Mars Yard см. Также тестовый марсоход на Yard Чтобы протестировать прототипы роботов и их приложения в условиях естественного освещения, JPL построила смоделированный марсианский пейзаж под названием «Марсианский двор». Испытательная зона имела размеры 21 м 69 футов x 22 м 72 фута и имела различную планировку местности для поддержки различных условий испытаний. Почва представляла собой смесь пляжного песка, разложившегося гранита, кирпичной пыли и вулканических пеплов.
Породы представляют собой несколько типов базальтов, в том числе мелкозернистые и везикулярные, красного и черного цвета. Распределение размеров горных пород было выбрано таким, чтобы оно соответствовало наблюдаемым на Марсе, а характеристики почвы соответствовали характеристикам, обнаруженным в некоторых марсианских регионах. Крупные камни не походили на Марс по составу, были менее плотными и их легче было перемещать для испытаний. Другие препятствия, такие как кирпичи и траншеи, часто использовались для специализированных испытаний. Mars Yard был расширен в 1998 году, а затем в 2007 году для поддержки других миссий марсохода. Именование Соджорнер Трут Название "Соджорнер" было выбрано для марсохода в результате конкурса, проведенного в марте 1994 года Планетарным обществом в сотрудничестве с JPL; Он длился один год и был открыт для студентов 18 лет и младше из любой страны. Участникам было предложено выбрать «героиню, которой посвятить марсоход» и написать эссе о ее достижениях и о том, как эти достижения могут быть применены к марсианской среде. Инициатива получила широкую огласку в Соединенных Штатах в выпуске за январь 1995 г.
Победители были выбраны на основе качества и творческих способностей. Работа-победительница была написана 12-летней Валери Амбруаз из Бриджпорта, штат Коннектикут, которая предложила посвятить марсоход Соджорнеру Трут , афроамериканскому аболиционисту времен Гражданской войны и защитнику прав женщин. Второе место заняла 18-летняя Дипти Рохатги из Роквилля, штат Мэриленд , предложившая кандидатуру Марии Кюри , лауреата Нобелевской премии, франко-польского химика. Операции Положение марсохода на посадочном модуле после раскрытия лепестков. Соджорнер был запущен 4 декабря 1996 года на борту Delta II бустера и достиг Марса 4 июля 1997 г. Он работал в Ареса канале в Chryse Planitia в четырехугольнике Oxia Palus , с 5 июля по 27 сентября 1997 года, когда посадочный модуль прервал связь с Землей. В 83 долях активности - в двенадцать раз превышающей ожидаемую продолжительность для марсохода - Соджорнер преодолел 104 м 341 фут , всегда оставаясь в пределах 12 м 39 футов от посадочного модуля. Он собрал 550 изображений, выполнил 16 анализов с помощью APXS - девять камней и остаток почвы - и провел 11 экспериментов по истиранию колес и 14 экспериментов по механике почвы в сотрудничестве с спускаемым аппаратом.
Посадочная площадка Место посадки марсохода было выбрано в апреле 1994 года в Лунно-планетном институте в Хьюстоне. Место посадки - древняя пойма под названием Ares Vallis , которая расположена в северном полушарии Марса и является одной из самых скалистых частей Марса.
Все эти марсоходы являются частью масштабной программы, в рамках которой для изучения сложной истории Марса используются посадочные, орбитальные и другие аппараты. И в наши дни учёных волнуют вопросы о том, почему истончилась атмосфера Марса и были ли когда-то в далёком прошлом на планете условия, пригодные для жизни. Sojourner стал настоящим первопроходцем, который доказал возможность создания исследовательских аппаратов, способных перемещаться по поверхности Марса. В общей сложности NASA опубликовало 16 500 снимков, сделанных станцией и 550 фотографий, сделанных непосредственно марсоходом.
Год на Марсе: что успел сделать ровер Perseverance
За сумму в 265 млн долларов это примерно в 13 раз меньше затрат на проект Viking, если учитывать инфляцию NASA собиралось доставить на Красную планету платформу с научными приборами, а также небольшой колесный аппарат-демонстратор под названием Sojourner. В случае успеха последнего, NASA планировала построить более сложные марсоходы, которые смогли бы выполнять полноценные научные исследования и в будущем даже заняться поиском марсианской жизни. Стационарная платформа Mars Pathfinder имела массу 370 кг 584 кг с учетом теплозащитного экрана, парашюта и других компонентов посадочной системы. Ее научное оснащение состояло из трех приборов: стереоскопической камеры, альфа-протон-рентгеновского спектрометра и метеостанции, предназначенной для сбора данных о давлении, скорости ветра и температуры.
Платформа получала энергию от солнечных батарей. Марсоход Sojourner имел размеры 0. Он был оснащен тремя камерами и спектрометром.
Для получения энергии использовалась солнечная батарея и неперезаряжаемый аккумулятор. Для защиты электроники от воздействия низких температур, аппарат также был оснащен тремя радиоизотопными нагревателями, содержащими несколько грамм плутония-238. Значительная задержка сигнала между Марсом и Землей делала невозможным прямое управление ровером в стиле «Луноходов».
Поэтому аппарат получил автономную навигационную систему. Схема работы навигационной системы первого марсохода выглядела следующим образом.
Этот тест я проводил бесчисленное количество раз. Разнообразные задачи, которыми я занимался в проекте, дали мне опыт, позволивший расшифровывать лабиринт диаграмм десяти тысяч соединений, обеспечивавших работу всех систем космического аппарата; я отвечал за написание инструкций по тому, как подключать и проверять все двигатели марсохода, поэтому меня и выбрали для этой серии испытаний. Внутри чистой комнаты ответственный за электрику Джон помог мне найти всё необходимое оборудование. Затем наш специалист по электромонтажу Мэри аккуратно отсоединила контакты и подключила тестовое оборудование к интерфейсу. Мы провели нашу проверочную процедуру перед испытаниями. Интерфейс подключения работал, настройки источника питания и самописца были верны, а быстрый тестовый импульс на эталонный двигатель подтвердил правильность конфигурации. Убедившись, что всё в порядке, мы отключили эталонный двигатель и подсоединили двигатель RAT-Revolve «Спирита», отвечающий за вращение истирателя проб и щётки на марсианских породах. Ещё раз проверив этапы испытаний, мы получили одобрение на подачу энергии на двигатель.
Чтобы получить максимально чистый сигнал и выявлять самые мелкие неполадки двигателя, стандартно на него подаётся максимально возможная мощность. Поэтому крайне важно подать поток электронов в нужное место.
Обе станции с небольшим разрывом во времени совершили благополучную посадку. Источником электроэнергии служат солнечные батареи. Высота расположения телекамер - 1,5 м, размах солнечных батарей - 2,3 м, диаметр колеса 6 шт.
Аппарат оснащён буром, несколькими камерами, микроскопом и двумя спектрометрами, смонтированными на манипуляторе. Поворотный механизм выполнен на основе сервоприводов. Такие приводы расположены на каждом из передних и задних колёс, средняя пара таких деталей не имеет. Поворот передних и задних колёс марсохода осуществляется при помощи электромоторов, действующих независимо от моторов, обеспечивающих перемещение аппарата. Когда марсоходу необходимо повернуть, двигатели включаются и поворачиваются на нужный угол.
Всё остальное время они, наоборот, блокируют поворот, чтобы аппарат не сбивался с курса из-за случайного движения колёс. Переключение режимов поворот-тормоз производится с помощью реле. Соснов Д. Марсоход включает кабину для экипажа со шлюзовой камерой, систему управления, навигационные средства. Обследование планеты осуществляется в полете над ее поверхностью.
Требования к конструкции спускаемого аппарата Все перечисленные в предыдущей главе аппараты — безэкипажные и имеют много общего: герметичную конструкцию, мотор колеса, источники питания — солнечные батареи. Условия рельефа явились причиной обращения к прыгающим аппаратам и затем — и летающим. Условия на планете и переход к космическому аппарату, управляемым экипажем, а также опыт эксплуатации существующих аппаратов позволили сформировать следующие требования к конструкции спускаемых аппаратов: 1. Аппарат должен быть обитаемым, иметь герметичную кабину отсек для 2-3 членов экипажа, оборудованный средствами управления на стоянке и в движении, при проведении исследований, отборе проб, проведении съемок и передач, обеспечивать экипаж условиями для сна, отдыха, приготовления и приема пищи, санитарно-гигиеническими. Аппарат должен обладать хорошей транспортабельностью при перемещении с Земли на объект исследований иметь минимальную массу, форму, удобную для размещения в космическом корабле или креплении на ракете-носителе при отдельной доставке, виброустойчивость, устойчивость к ударным нагрузкам.
Иметь хорошую проходимость в условиях сложного рельефа. Иметь достаточную устойчивость к сильным ветровым нагрузкам. Иметь длительный рабочий ресурс. При работе системы аппарата должны максимально использовать ресурсы, имеющиеся на объекте исследований. Иметь достаточно мощный двигатель и надёжное энергетическое обеспечение.
Иметь высокую живучесть. Исключить необходимость проведения существенных ремонтных работ в период работы экспедиции. Иметь надежные средства связи со стационарной базой на планете и кораблем, движущимся по планетарной орбите. Иметь надежную защиту экипажа от солнечной и космической радиации и метеоритов. Основы конструкции взлетно-посадочного комплекса Условия работы взлетно-посадочного комплекса и опыт конструирования и эксплуатации его аналогов позволяют заключить о целесообразности его конструкции летающей на безопасной высоте над неровностями рельефа и основанной на эффекте Бифельда-Брауна.
Серьезной проблемой для работы марсохода являются частые и продолжительные пыльные бури на поверхности Марса, которые перекрывают солнечное излучение и препятствуют работе солнечных батарей. Проблема была решена при применении изобретательского приема «Использование вредного фактора». В нашем случае вредным фактором являются пыльные бури с их массами частичек пыли перемещаемых воздушными потоками. Брауном Т. Brown в 1923 г.
Бифельдом Prof. Суть эффекта состоит в том, что плоский конденсатор, заряженный высоким напряжением, имеет тенденцию к движению в сторону положительно заряженного электрода. Изменением положения и величины заряда на поверхности электрода можно изменять направление движения конденсатора. В своих экспериментах Браун использовал устройства с различной формой электродов. Им установлено, что наиболее эффективными оказались объекты с анодом в форме купола и катодом в форме диска с диаметром в три раза меньшим диаметра анода.
Такая форма получила название диска Брауна рис. Впоследствии велись разработки устройств, основанных на эффекте Бифельда-Брауна, в которых применялись электроды другой формы. Так на выставке научно-технического творчества молодежи НТТМ-2006 был представлен вертикально взлетающий аппарат, построенный школьниками под руководством к. Аппарат состоит из трех сотов, выполненных из фольги, над которыми на стойках из пенопласта закреплена тонкая 0,1 мм медная проволока. При подаче на них высокого напряжения появляется сила, действующая в сторону положительно заряженной обкладки, выполненной из проволоки [13].
Удовлетворительного объяснения эффекту Бифельда-Брауна пока не разработано. В доступной литературе методов расчета подобных объектов найти не удалось, хотя известны зависимости, на которые такая методика могла бы опереться.
Вертолет оснащен двумя камерами: 13-мегапиксельной цветной с возможностью стереоскопической визуализации и черно-белой навигационной. С помощью них Ingenuity делает высококачественные снимки и конструирует 3D-карту поверхности планеты. Первые образцы грунта 1 сентября 2021 года ровер пробурил в скале под названием «Рошетт» отверстие длиной 6 см и извлек образец камня.
Впервые устройство добыло образцы с другой планеты для того, чтобы отправить их на Землю. С тех пор марсоход собрал еще пять фрагментов пород. Ученые начнут их изучение, как только их доставят на Землю. Получение кислорода из атмосферы Марса Один из наиболее важных результатов работы Perseverance — успешная попытка добыть кислород из атмосферы Красной планеты. Устройство смогло извлечь из атмосферы углекислый газ, очистить его от загрязнений, а затем «вытянуть» из него кислород.
Этого достаточно для 10 минут дыхания. Однако процесс потребовал большого количества энергии. Устройство может вырабатывать до 12 г за час — примерно так же, как большое дерево.
Марсоход «Perseverance» на пути к Марсу
И, пожалуй, самое главное — миссия Pathfinder и Sojourner доказала возможность посадить и эксплуатировать марсоход на Красной Планете. Марсоход подвергся тщательному тестированию, имитировавшему суровые условия, с которыми он столкнётся на Марсе в роли полевого геолога. «Соджорнер» — марсоход космического агентства НАСА, запущенный в рамках программы «Марс Пасфайндер».
ФОТОГРАФИИ МАРСА, СДЕЛАННЫЕ РОБОТАМИ ЗА 20-ЛЕТНЮЮ ИСТОРИЮ ИЗУЧЕНИЯ
Первый марсоход «Соджорнер» приземлился на поверхность красной планеты 4 июля 1997 года. Первый марсоход Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США под названием Sojourner вместе с посадочной платформой. Марсоход Sojourner После Викингов наступило некоторое затишье в изучении и подготовке к освоению Марса. Изначально миссия китайского марсохода была рассчитана на 90 дней и превзошла ожидания — как и в случае с большинством миссий NASA, которые работают годами сверх графика. Марсоход Sojourner сделал этот снимок на третьи сутки пребывания на Марсе. Марсоход Sojourner сделал этот снимок на третьи сутки пребывания на Марсе.
ФотоТелеграф
Однако точный механизм формирования этих частиц пока неясен. Второй марсоход Spirit также продолжает исследовательскую программу. Он завершил изучение камня Адирондак. Исследование его с помощью микроскопа и спектрометров показало, что камень состоит из вулканического базальта.
По завершении изучения Адирондака Spirit направился к своей следующей цели - камню "Белая лодка". При этом марсоход использовал для прокладки маршрута собственную навигационную систему. В центре управления задали лишь конечную точку маршрута, а путь марсоход определял сам на основе данных о местности, собранных при помощи стереоскопической камеры.
Американский марсоход Spirit закончил изучение камня, заинтересовавшего ученых своей необычной слоистой структурой и получившего название "Мими". Как заявил сотрудник марсианской программы Джим Эриксон, слоистая структура камня свидетельствует о его постепенном образовании, в противоположность "цельным" близлежащим камням, имеющим явно вулканическое происхождение. Теперь ученые готовы отправить Spirit в рекордный переход: за день марсоход должен в два приема - утром и вечером - преодолеть 48 метров.
До сих пор марсоход преодолел самое большее 21 метр. Он находится в 240 метрах от места посадки марсохода. Ожидается, что Spirit доберется до него за 18 дней.
В это время Opportunity готовится вырыть канавку на плато, получившем название "Гематитовый склон". Такое название это место получило в честь железосодержащего минерала, который обычно образуется в воде. Из этого можно сделать вывод о цели предстоящих земляных работ - найти следы воды.
Ru Opportunity прорыл на Марсе траншею 19 февраля 2004 г. Американский марсоход Opportunity выполнил очередную важную задачу, отрыв в грунте Красной планеты небольшую траншею. Напомним, что Opportunity находится в относительно небольшом метеоритном кратере, грунт которого уже преподнес ученым несколько сюрпризов.
Чтобы изучить грунт подробнее, было решено исследовать его глубокие слои. Для этого марсоход с помощью правого переднего колеса выкопал небольшую выемку. Траншея, вырытая на Марсе аппаратом Opportunity В течение 22 минут Opportunity вращал колесо вперед-назад, выбрасывая грунт по разные стороны от траншеи.
Для ее расширения марсоход время от времени немного поворачивался. В итоге, в грунте получилось углубление длиной около 50 см и глубиной 10 см. Исследователи уже обратили внимание на то, что грунт, формирующий одну из стенок траншеи содержит много комков, а также на более светлый оттенок грунта на дне вырытой ямы.
Исследованию глубинных слоев марсианского грунта марсоход посвятит ближайшие два-три дня. Тем временем, другой марсоход, Spirit, проехал по поверхности планеты еще 21,6 метра по направлению к кратеру под названием Бонневиль. Всего Spirit прокатил по Марсу уже 108 метров , что превышает показатель первого американского марсохода Pathfinder, работавшего на Марсе в 1997 году.
Кроме этого, Spirit установил и другой рекорд, связанный со скоростью передачи данных. Анализ проб грунта, добытых марсоходом Opportunity из небольшой канавки, вырытой им на плато "Гематитовый склон", выявил в них следы наличия соленой воды - в виде густого рассола, который может оставаться жидким даже при очень низкой температуре. Если эти данные подтвердятся, заявили специалисты NASA на пресс-конференции в четверг, этот будет огромным успехом марсианской экспедиции: наличие воды является важнейшим условием наличия любых известных нам форм жизни.
Однако наличие следов воды нуждается в дополнительном подтверждении - для чего на помощь Opportunity придет его "близнец" Spirit, который совершает свой поход на противоположной стороне Марса. Он также выроет канавку. Кроме того, в вырытой Opportunity канавке найдены те же самые круглые камешки, похожие на шарики подшипников, которые ранее были найдены на поверхности Красной планеты, происхождение и состав которых поставили ученых в тупик.
Curiosity «Любопытство», «Любознательность» — это уже представитель третьего поколения роверов NASA и самый громоздкий и оснащенный марсоход — был доставлен на Марс 5 августа 2012 г. Его цели — оценка жизнепригодности планеты и изучение климата и геологии. Sojourner, Spirit, Opportunity и Curiosity на одном фото для сравнения размеров и оснащенности приборами и размеров колес Поскольку первая тройка марсоходов NASA уже вышла из строя, в настоящее время по красным дюнам рассекает всего лишь один ровер — до сих пор снедаемый любопытством Curiosity, который 5 августа сего года отпраздновал небольшое событие… К 8-летию Curiosity на Марсе — участки буровых работ в кратере Гейла по состоянию на июль 2020. Он прошел по кратеру Гейла более 23 км, пробурил 26 лунок, исследовал их и «зачерпнул» 6 почвенных образцов. И начинает готовиться к приему в феврале следующего года земных гостей — «Вопрошающего» и «Настойчивого»… Наше десятилетие. Три миссии использовали возможность запуска в «пусковое окно» июля-августа 2020 года, когда условия для достижения Марса при минимальных затратах топлива и времени — оптимальны. В такое время Земля и Марс находятся на минимальном расстоянии друг от друга и располагаются на одной линии по одну сторону от Солнца. Такие «астрономические окна» открываются раз в 2 года и 50 дней. КНР был вторым — 23 июля «Чанчжэн-5» отправила к четвертой планете от Солнца марсианский комплекс «Тяньвэнь-1» с марсоходом на борту кит. В случае успеха Поднебесная присоединится к узкому кругу стран, роверы которых были на Красной планете — США и России.
Ровер будет работать на Марсе около 3 земных месяцев. Ровер «Тяньвэнь-1». На дрон возложены задачи поиска интересных с научной точки зрения мест и прокладка маршрутов к ним. Perseverance, дизайн которого разработали на основе «долгоживущего» Curiosity, будет изучать поверхностные геологические процессы, а также собирать данные о возможной марсианской жизни в прошлом, или даже попробует отыскать релевантные свидетельства в имеющемся геологическом материале.
Марсоход должен был проснуться еще в декабре, но, судя по новым изображениям со спутника NASA, ровер не менял свою позицию уже много месяцев. Изображение включает три снимка, полученных 11 марта 2022 года, 8 сентября того же года, и 7 февраля этого. Как видно по первым двум кадрам, ровер Zhurong голубоватое пятно в промежутке между датами передвинулся из левого верхнего угла ближе к центру нижней части. Ровер не двигался с тех пор, как перешел в режим "сна" в мае 2022 года. Это было сделано, чтобы избежать холодных зимних месяцев.
Марсоходы имели 62 щёточных двигателя, управлявших вращением и поворотами колёс, движением манипулятора, поворотом камер; кроме того, они направляли антенну на Землю и выполняли различные развёртывания после посадки. Марсоход подвергся тщательному тестированию, имитировавшему суровые условия, с которыми он столкнётся на Марсе в роли полевого геолога. В частности, критичными были действия, включающие в себя пиротехнику, так как взрывные волны могут нанести повреждения хрупким углеродным компонентам внутри двигателей. Тем вечером, когда мои коллеги занимались тестированием самого марсохода, мне было поручено проверить целостность двигателей в шлифовальной установке Rock Abrasion Tool RAT , прикреплённой к манипулятору «Спирита». Однако мы можем контролировать их внутреннее состояние, исследуя электрические показатели.
Для этого используется устройство под названием break-out-box: мы отсоединяем двигатель от космического аппарата и подключаем его к внешнему источнику питания и ленточному самописцу. При запуске у работоспособного двигателя диаграмма будет показывать плавное экспоненциальное снижение электрического тока, а все проблемы будут проявляться в виде скачков сигнала. Этот тест я проводил бесчисленное количество раз. Разнообразные задачи, которыми я занимался в проекте, дали мне опыт, позволивший расшифровывать лабиринт диаграмм десяти тысяч соединений, обеспечивавших работу всех систем космического аппарата; я отвечал за написание инструкций по тому, как подключать и проверять все двигатели марсохода, поэтому меня и выбрали для этой серии испытаний. Внутри чистой комнаты ответственный за электрику Джон помог мне найти всё необходимое оборудование.
Миниатюрный марсоход Соджорнер
Как марсоход Perseverance эти образцы собирал: у него есть специальная дрель, которая просверливает поверхность Марса на глубину около 5–6 сантиметров. Низкий центр тяжести спасал Sojourner от опрокидывания на 45-градусном склоне, но при этом марсоход был способен преодолевать препятствия высотой до 20 см. В итоге на Марсе оказался марсоход Sojourner, который был подвижной частью самой станции Mars Pathfinder. До выхода из строя Соджорнера, расстояние, пройденное марсоходом составило 100 метров. И, пожалуй, самое главное — миссия Pathfinder и Sojourner доказала возможность посадить и эксплуатировать марсоход на Красной Планете.