НАСА опубликовала предварительный план одной из самых амбициозных и сложных миссий за всю историю космонавтики — космическое агентство планирует вернуть на Землю образцы грунта с Марса. Для этого инженеры построят три космических корабля и марсоход, а одну из главных ролей в миссии будет играть ровер Perseverance, запуск которого запланирован на лето 2020 года.
Зачем доставлять грунт с Марса на Землю
Сейчас ученым доступны только два способа исследования марсианского грунта — с помощью роверов, деятельность которых ограничена уровнем заряда батарей, объемом данных, которые могут хранить и передавать роботы, а также необходимостью сделать научные инструменты миниатюрными, отказавшись от части их возможностей.
Другой вариант — изучение марсианских метеоритов, которые падают на Землю. В этом случае ученые сталкиваются с возможным загрязнением породы земными организмами и ее спеканием в результате входа в атмосферу.
Кроме того, установить, как порода оказалась на Марсе — сформировалась ли она на планете или представляет собой осколки объектов из пояса астероидов, побывавших на Красной планете, не представлялось возможным.
Поэтому ученые хотят забрать грунт с Марса и доставить на Землю, чтобы изучать его столько, сколько это будет необходимо — и без каких-либо ограничений. Опыт миссий «Апполон», которые доставили на Землю в общей сложности более 100 кг лунного грунта, показывают, что лабораторный анализ образцов может рассказать об истории и текущих условиях на планете больше, чем исследовательские аппараты непосредственно на космических объектах.
Что за план, можно подробнее?
Ровер Perseverance — это первая стадия в процессе возвращения образца с Марса. Если его запуск, как и планировалось, состоится в ближайшие месяцы, в феврале следующего года он приземлится в кратере Джезеро. В этом районе находится старая дельта реки, которая может содержать признаки древней марсианской жизни.
Миссия Mars 2020 Perseverance Rover должна быть запущена в июле 2020 года. Предполагается, что спускаемый модуль с марсоходами совершит посадку на планету летом 2021 года. Местом посадки станет кратер Джезеро. Исследовательский аппарат должен будет взять пробы грунта в окрестностях мест посадки, чтобы определить, существовали ли на Марсе условия для жизни микробов.
По мере движения по кратеру ровер соберет 30 образцов геологических проб из дельты древней реки общей массой около 500 г. Пробы будут помещены в цилиндрические контейнеры, загерметизированы и оставлены в специальном месте на поверхности планеты.
После этого первый марсоход продолжит свою миссию, а в дело вступит ровер Sample Fetch Rover, разработанный ESA. Его запуск с Земли на еще одном космическом корабле запланирован на 2026 год, а на Марс он прибудет в начале 2028 года. Аппарат доберется на точку хранения контейнеров с грунтом, сложит их в общий контейнер размером с футбольный мяч и доставит к точке запуска.
Затем начинается самая сложная часть миссии — ровер должен будет загрузить контейнеры в багажный отсек небольшой ракеты под названием Mars SSS, которая доставит образцы на орбиту Красной планеты.
Там ее будет ждать космический корабль: он синхронизирует свою орбиту с орбитой Mars SSS, подхватит ее и вместе с образцами грунта доставит на Землю к 2031 году — если, конечно, все этапы пойдут по плану. Приземление запланировано на военном полигоне в штате Юта.
В чем сложность миссии?
В первую очередь стоит отметить, что НАСА и ESA называют план предварительным и обращают внимание на то, что он может претерпеть множество доработок. Это не отменяет того, что вопросов к миссии много.
Самая главная проблема заключается в том, что до сих пор никто не запускал космические аппараты с поверхности Марса и не отправлял более двух кораблей на орбиту планеты. «Это ни в коем случае не простая задача. Но мы постараемся максимально упростить ее», — заявил Джим Уотзин, глава программы НАСА по исследованию Марса.
Кроме того, у ESA, которая разрабатывает аппарат Sample Fetch Rover, пока нет опыта отправки ровера на Марс. Европейское космическое агентство вместе с Роскосмосом должно было запустить свой первый марсоход в 2020 году, однако миссия была отложена из-за пандемии коронавируса нового типа.
Вместе с тем авторы проекта отмечают, что посадить второй после Perseverance ровер в кратер Джезеро должно быть достаточно просто — у первого марсохода будет достаточно времени, чтобы изучить ландшафт и выбрать оптимальное место для посадки второго аппарата.
Если все пойдет по графику, космический корабль для возврата образцов достигнет Марса в 2028 году. Sample Fetch Rover выполнит свою работу по сбору и погрузке контейнеров в течение одного сезона, когда на Марсе нет пылевых бурь, а температура не опускается слишком низко. А образцы покинут Марс в 2029 году и доберутся до Земли в 2031 году.