Повече от половината опити за кацане на Марс завършват с катастрофа. Ето къде предишните мисии се объркаха – и как марсоходът Perseverance на НАСА може да го оправи.
НАСА го наричат седемте минути на терора. Това е времето, което отнема от космически кораб, който докосне горната част на марсианската атмосфера, до това да седи добре на повърхността – или да завърши мисията си в катастрофа, като бъде разбит на парчета в червената пустиня.
Как марсоходът Perseverance на НАСА ще кацне на Марс?
Тази вечер, четвъртък, 18 февруари, около 20:48 GMT, марсоходът Perseverance на НАСА ще се опита да се докосне до кратера Jezero на Марс. Това е смела последователност от събития. Първо, топлинният щит едновременно ще предпази и забави марсохода, докато се сблъсква с горната марсианска атмосфера, преди голям парашут да го поеме.
И накрая, след като марсоходът може да види земята с бордовия си радар, ретроракетите ще стрелят през последната миля или повече от спускането.
Това в крайна сметка ще го накара да зависне точно над повърхността, а след това „небесният кран“, съдържащ ретро ракетите, ще се спусне с лебедка надолу по марсохода към земята. Работата е свършена и мисията може да започне.
Това е същата последователност от събития и технология, която постави марсохода на НАСА Curiosity в кратера Гейл през август 2012 г. Но когато погледнем историята на кацанията на Марс, за всеки успех има поредица от други провали.
Неуспешни кацания на Марс: какви космически кораби са се разбили в Червената планета?
През 90-те години НАСА загуби както Mars Climate Orbiter, така и Mars Polar Lander. Първият се приближи твърде близо до Марс по време на маневрата си за орбитално вмъкване поради скандално объркване в софтуера за това кои единици да се използват.
Някои части от програмата използваха метрика, докато други се придържаха към имперските стандарти. А в случая с Mars Polar Lander, двигателят се изключи твърде бързо, карайки го да се потопи в земята, вместо да докосне.
Европейската космическа агенция по подобен начин се натъкна на лош късмет. През 2003 г. спускаемият апарат Beagle 2 не успя да се прибере по радиото. Последващо разследване разкри през 2015 г., че вместо да се разбие, спускаемият апарат е стигнал до повърхността, но не се е разположил правилно и затова не е могъл да комуникира.
През 2016 г., следващият опит на ESA, модулът Schiaparelli Entry, Descent and Landing Demonstrator Module се разби в повърхността, след като тласкащите му устройства възпроизведоха грешката на Mars Polar Lander и се изключиха твърде рано.
Слизането: стъпка по стъпка
На един етап Марс изглеждаше толкова труднодостъпен, че инженерите се шегуваха за „демона на Марс“, въображаемо същество, което саботира космическия им кораб, когато се приближи до червената планета. Всъщност „демонът“ вероятно е марсианската атмосфера.
„Голямата разлика в това как се приземявате на дадена планета е „има ли тя атмосфера или не?“, казва Пауло Фери, който беше ръководител на операциите на мисията на ESA до септември 2020 г.
Атмосферата ви позволява да използвате топлинен щит, за да разсеете до 90 процента от скоростта на космическия кораб, след това парашут, който допълнително да ви забави. За небесен обект с гъста атмосфера, като Земята или луната на Сатурн Титан, това ще бъде достатъчно, за да ви постави леко на повърхността. Без атмосфера, да речем на Луната, трябва напълно да разчитате на ретро-ракети.
Но Марс е уникален. Има атмосфера, но само слаба, така че въпреки че можете да използвате топлинни щитове и парашути, трябва да използвате и ретроракети. Това прави влизането, спускането и кацането сложна поредица от събития, които имат потенциала да се объркат.
„Ето защо Марс е едно от най-трудните места за кацане, защото атмосферата е много тънка, което означава, че нямате много помощ, за да намалите скоростта“, казва Фери.
Още по-трудно е, че Марс е много по-голям от Луната и затова имате много по-силно гравитационно поле, което също се опитва да ви привлече към гибелта. Нищо чудно, че НАСА го нарича седем минути ужас.
Предстоящата мисия
Само за да добавим още повече натиск към кацането, Perseverance не е самостоятелна мисия. „Постоянството е първата стъпка към една наистина невероятна цел“, казва Санджив Гупта, Imperial College London, който е част от научния екип на марсохода.
Тази цел е да се върнат девствени скални проби от Марс обратно на Земята до началото на 2030 г. За да започне тази задача, Perseverance е проектиран да избира камъни и да ги съхранява в специални контейнери на повърхността на Марс. След това поредица от последващи мисии през следващото десетилетие ще ги събере и върне на Земята за подробен лабораторен анализ.
Друг вълнуващ аспект на мисията е, че въпреки че Perseverance не носи нищо за търсене на живи клетки на Марс, той носи инструменти, които ще търсят доказателства за минал живот, тъй като се смята, че мястото на кацане в кратера Jezero някога е било древен марсианец езеро.
„Ще търсим това, което наричаме биосигнатури. Това са елементи в скалата, които са възможен подпис на живот“, казва Гупта.
И ако всичко върви добре, няколко години по-късно Perseverance ще излезе от Jezero и ще навлезе в област, за която се смята, че се състои от изключително древни скали, може би първата кора, образувана някога на Марс преди четири милиарда години. Това е геологично апетитно, защото такива древни скали са рядкост на Земята и следователно потенциалът за откриване на нова информация за това как са се образували планетите е голям.
С толкова много езда по мисията е сигурно, че за участващите в мисията тези седем минути на ужас ще изглеждат още по-агонизиращи от обикновено.
