Совсем недавно NASA посадило на Марс самый большой марсоход. Следующим посетителем планеты стал спускаемый аппарат миссии Tianwen-1.
Орбитальный аппарат Tianwen-1 вышел на марсианскую орбиту 10 февраля; с тех пор он кружит на безопасном расстоянии, готовясь к попытке приземления. На безымянном десантном корабле находится марсоход, который был назван Чжуронг в честь бога огня из китайских народных сказок. Это имя опередило девять других полуфиналистов. Масса Чжуронг составляет около 240 килограммов. Он немного крупнее, чем марсоходы Spirit и Opportunity, которые NASA высадило на Марс в 2004 году.
Через несколько дней после приземления марсоход скатится с посадочного модуля. Как и Spirit и Opportunity, Zhurong будет питаться от солнечных батарей. Семь научных инструментов Zhurong включают камеры, георадар, детектор магнитного поля и метеостанцию.
Tianwen-1 не первая попытка Китая совершить полет на Марс. до него был Yinghuo-1, который потерпел неудачу почти 10 лет назад. Этот космический корабль сгорел в атмосфере Земли, когда российская ракета, на которой он находился, вышла из строя.
Куда приземлился марсоход и что будет изучать?
Он приземлился в Утопия Планиция , или Равнина Нигде, огромная котловина шириной в пару тысяч миль в северном полушарии, которая, скорее всего, была образована ударом метеора. Этот же регион посетил аппарат NASA “Викинг-2” в 1976 году.
Равнины являются частью северных низменностей Марса. Если бы несколько миллиардов лет назад на красной планете было изобилие воды, этот регион мог бы быть подводным, частью океана, покрывающего верхнюю часть планеты.
После приземления Чжуронг обследует окрестности, чтобы изучить марсианский грунт, геоморфологию и атмосферу, а также будет искать признаки подземного водяного льда.
Некоторая часть воды из этого предполагаемого океана могла когда-то просочиться под землю и все ещё может оставаться замороженной. В 2016 году учёные, используя радар на орбитальном аппарате NASA Mars Reconnaissance Orbiter, пришли к выводу, что там действительно много льда.
Одна из целей миссии Tianwen-1 – лучше понять распределение льда в регионе, которое будущие человеческие колонисты на Марсе могли бы использовать для поддержания своей жизнедеятельности.
Китайское космическое агентство подчеркнуло международное сотрудничество в рамках миссии Tianwen-1, включая вклад Европейского космического агентства, Аргентины, Франции и Австрии.
Как марсоход приземлился на Марсе?
Посадка на красную планету опасна – инженеры НАСА называют семью минутами ужаса, когда прибывают их марсоходы, последний из которых – Perseverance.
Поскольку «Тяньвэнь-1» уже находился на орбите Марса, его скорость была не такой высокой, как у «Персеверанса». Таким образом, посадочный модуль Китая потребовал девять минут для посадки. Зонд также работал автономно, так как в настоящее время для передачи сигналов между Марсом и Землей требуется 17 минут 42 секунды.
Космические корабли спускаются к Марсу с высокой скоростью, и тонкая атмосфера не позволяет замедлить полёт к поверхности. Ударные волны воздуха, сжимаемые летящей капсулой, генерируют сильное тепло, которое необходимо поглощать или рассеивать. Ряд советских, NASA и европейских миссий потерпели крах.
Только NASA не раз выходило на поверхность Марса в целости и сохранности. При посадке его самых больших марсоходов Curiosity и Perseverance использовались парашюты для замедления космического корабля, щиты для рассеивания тепла от атмосферного трения и сложные системы, называемые небесными кранами. По сути, это были реактивные ранцы с ракетными двигателями, которые несли под собой марсоходы и опускали их на поверхность на тросах, прежде чем безопасно улететь из зоны приземления.
15 мая зонд Tianwen-1 снизил высоту со своей парковочной орбиты до того, как его посадочный модуль-марсоход отделился от орбитального аппарата около 00:00 в пятницу по московскому времени. (В Китае это было 4 утра субботы.)
Затем орбитальный аппарат поднялся на орбиту стоянки примерно через полчаса после разделения, чтобы обеспечить ретрансляционную связь для десантного корабля. Комбинация посадочного модуля и вездехода через три часа вошла в атмосферу Марса на посадку.
Входная капсула конической формы несла посадочный модуль и марсоход через атмосферу. Тепловой экран защищал космический корабль от перегретых газов, когда он проносился через верхние слои атмосферы. Затем трение тонкого марсианского воздуха помогло замедлиться – примерно на 90 процентов. На меньшей высоте был сброшен тепловой экран.
На следующем этапе парашют и верхняя носовая часть были выброшены. Запустив ракетный двигатель, четвероногий посадочный модуль, похожий по конструкции на лунные посадочные устройства «Чанъэ-3» и «Чанъэ-4», ненадолго завис в поисках безопасного места и затем примарсился.
Китай стал третьей после СССР и США космической державой, совершившей мягкую посадку на Марс.