«Семь минут ужаса»: как будет проходить посадка модуля InSight на Марс

21 Ноября 2018, Николай Хижняк 9

Последний раз аэрокосмическое агентство NASA проводило высадку космического аппарата на поверхность Марса шесть лет назад. Это был марсоход «Кьюриосити». Однако на следующей неделе, 26 ноября в атмосферу планеты войдет новый космический аппарат InSight, который предпримет попытку посадки в марсианском регионе Элизиум, что севернее того места, где был высажен ровер «Кьюриосити». В отличии от других миссии, в рамках которых посадочные модули и марсоходы обычно занимались изучением поверхностных геологических особенностей Красной планеты, InSight станет первой миссией по изучению внутренних особенностей строения Марса.

NASA, конечно же, очень заинтересовано в исследовании поверхности Красной планеты, но не меньший интерес для агентства вызывают «внутренности» планеты. Например, ученые не знают из чего состоит ядро Марса, насколько оно большое и сохранила ли планета свою геологическую активность. Для решения этих вопросов необходимо заглянуть внутрь. Именно этим и займется посадочный модуль миссии InSight. Но сперва ему придется пережить «7 минут ужаса». Именно столько времени потребуется модулю для входа в марсианскую атмосферу, спуск и собственно саму посадку на поверхность.

«Мы очень этого ждем. Нет ничего удивительнее посадки на Марс. Мы полностью готовы к этому событию. По крайней мере, настолько, насколько это возможно», — комментирует руководитель миссии InSight Том Хоффман.

Перед тем как модуль приступит ко входу в атмосферу, снижению и посадке команда миссии собирается еще раз пересмотреть все возможные варианты развития событий.

Подготовка и посадка

Примерно за 24 часа до начала процесса посадки команда Лаборатории реактивного движения NASA (JPL) проведет последние коррекционные маневры аппарата. Чтобы снижение прошло гладко космический аппарат должен войти в атмосферу Марса под точно рассчитанным углом. Если угол окажется слишком крутым, аппарат испарится при входе атмосферу еще быстрее, чем вы скажете «о, нет!». Если угол будет недостаточным, модуль просто отскочит от атмосферы обратно в космос.

За несколько дней до самой посадки Сеть дальней космической связи NASA будет отслеживать передвижение аппарата с помощью данных о доплеровском смещении. Данный этап будет последней возможностью для расчета правильной траектории входа аппарата в атмосферу.


Финальный отчет перед посадкой начнется в 9 утра по тихоокеанскому или 8 часов вечера по московскому времени 26 ноября. Через три часа с этого момента аппарат должен будет сесть на поверхность Марса. Большие антенны Сети дальней космической связи NASA в тандеме начнут слежение за аппаратом. С помощью анализа задержки сигналов ученые смогут определить, где конкретно находится посадочный модуль. Для корректировки ошибок вследствие атмосферных и космических условий ученые собираются использовать данные квазаров. Проводиться это будет благодаря измерению разницы во времени фиксации радиосигналов, принятых от аппарата двумя удаленными друг от друга антеннами.

Примерно за 10 минут до начала снижения InSight сбросит маршевую ступень – защитную оболочку, в которой он находился с момента своего запуска с Земли. Как только это произойдет, начнутся те самые 7 минут ужаса. Перед тем как центр управления миссией сможет вздохнуть с облегчением аппарату придется пережить следующее:

  • Скорость снижения посадочного модуля InSight в момент входа в атмосферу составит почти 21 тысячу километров в час;
  • Тепловой защитный экран модуля разогреется почти 1400 градуса Цельсия – достаточно для того чтобы расплавить сталь. Такая температура будет удерживаться в течение 3,5 минуты до того момента, как будет раскрыт посадочный парашют. Спустя 30 секунд после раскрытия парашюта модуль сбросит тепловой экран;
  • Сразу же после этого включится набортный радар, который начнет пеленговать поверхность планеты. С каждым сигналом пеленга аппарат будет производить расчеты расстояния до поверхности, а также скорости своего снижения;
  • Примерно за 40 секунд до посадки InSight сбросит всю посадочную экипировку и около минуты будет находиться в свободном падении. Для предотвращения запутывания в парашюте и столкновения с тепловым экраном аппарат начнет раскручиваться, немного отойдя от изначальной области снижения;
  • За несколько секунд до соприкосновения с поверхностью планеты InSight включит свои посадочные двигатели. Менее чем за 7 минут модуль замедлится со скорости 21 000 км/ч до 8 км/ч.

Художественный концепт посадочного модуля InSight с установленными инструментами на марсианской поверхности

Модуль сам «позвонит» домой

Обычно для того чтобы узнать, как прошла посадка, агентство использует коммуникационные спутники, которые получают данные от аппаратов и перенаправляют их на Землю. Для получения сигнала спутникам необходимо находится в нужной точке и нужное время. Но у InSight есть собственные спутники. Это первая планетарная миссия, в которой агентство использует сразу два персональных коммуникационных спутника-кубсата — MarCO A и MarCO B (или Марко/Поло, как их называют в центре управления миссией).

Небольшие кубсаты размером с коробку также будут использоваться как ретрансляторы во время 7-минутного снижения аппарата. После выполнения каждого шага высадки, начиная от входа в атмосферу и до запуска посадочных двигателей, передатчик, установленный на борту InSight, будет передавать данные на кубсаты, а те в свою очередь будут немедленно передавать их на антенны Сети дальней космической связи NASA и в центр управления Лаборатории реактивного движения.

Между отправкой и получением данных будет иметься задержка, поэтому если InSight не сможет удачно сесть, ученые узнают об этом лишь спустя 8 минут. Тем не менее команда настроена оптимистично. Практически сразу же после своей посадки модуль должен будет сделать фотографию поверхности Марса и отправить ее на Землю. И хотя фотография, скорее всего, будет не самого лучшего качества (при посадке поднимется очень много марсианской пыли), ее получение на Земле станет самой лучшей новостью за день.

«Как только мы получим подтверждение успешной посадки и первую фотографию с поверхности, команда, проводившая подготовку и координирование посадки, пойдет отдыхать и праздновать. Остальные же приступят к научной части этой миссии. В конце концов основная цель этой миссии – научное исследование. Этим мы и займемся», — комментирует Хоффман.

После того, как InSight высадится на поверхность Марса, сделает несколько фотографий своего окружения, а также исследование почвы вокруг себя, команде миссии придется выполнить еще одну важную задачу – развертывание научного оборудования.

В отличии от других посадочных модулей и марсоходов, у которых все научные инструменты являлись частью их корпуса, InSight несет на своей «спине» съемные приборы, которые нужно будет схватить, достать и медленно разместить на поверхности Марса с помощью роботизированной руки. А теперь внимание: эта операция продлится в течение трех месяцев. Как бы там ни было, сейчас все внимание и подготовка сосредоточены именно на посадке модуля. При этом успех не гарантируется.

«Любая успешная посадка на Марс – настоящее событие. Дело в том, что общий международный объем успешных высадок на Красную планету невелик. Он составляет всего около 40 процентов. Другими словами, посадка на Марс – всегда настоящее испытание», — подытоживает Хоффман.

Обсудить статью можно в нашем Telegram-чате.

9 комментариев Оставить свой

  1. Kajus Bonus

    Удачного примарсения)

  2. vahtang1961

    Хичкок будет плакать!)))

  3. fakir

    Быстрее бы уже, так на марс хочется )

  4. DL33

    "Примерно за 40 секунд до посадки InSight сбросит всю посадочную экипировку и около минуты будет находиться в свободном падении"
    Ээээ...??

    • vladgans

      DL33, 40 секунд это тоже около минуты

  5. St_Sinner

    40% успешных посадок на Марс тонко намекают на то, что большинство марсиан не очень то и хочет дружить с человеками, умудряющимися закидывать свои железки столь далеко )))

    • vladgans

      St_Sinner, Следуя этой логике, Венерианцы еще более недружелюбные ребята ;)

  6. viewfromUSA

    Здесь расписание посадки в секундах:
    11:40 a.m. PST (2:40 p.m. EST) — Separation from the cruise stage that carried the mission to Mars
    11:41 a.m. PST (2:41 p.m. EST) — Turn to orient the spacecraft properly for atmospheric entry
    11:47 a.m. PST (2:47 p.m. EST) — Atmospheric entry at about 12,300 mph (19,800 kph), beginning the entry, descent and landing phase
    11:49 a.m. PST (2:49 p.m. EST) — Peak heating of the protective heat shield reaches about 2,700°F (about 1,500°C)
    15 seconds later — Peak deceleration, with the intense heating causing possible temporary dropouts in radio signals
    11:51 a.m. PST (2:51 p.m. EST) — Parachute deployment
    15 seconds later — Separation from the heat shield
    10 seconds later — Deployment of the lander's three legs
    11:52 a.m. PST (2:52 p.m. EST) — Activation of the radar that will sense the distance to the ground
    11:53 a.m. PST (2:53 p.m. EST) — First acquisition of the radar signal
    20 seconds later — Separation from the back shell and parachute
    0.5 second later — The retrorockets, or descent engines, begin firing
    2.5 seconds later — Start of the "gravity turn" to get the lander into the proper orientation for landing
    22 seconds later — InSight begins slowing to a constant velocity (from 17 mph to a constant 5 mph, or from 27 kph to 8 kph) for its soft landing
    11:54 a.m. PST (2:54 p.m. EST) — Expected touchdown on the surface of Mars
    12:01 p.m. PST (3:01 p.m. EST) — "Beep" from InSight's X-band radio directly back to Earth, indicating InSight is alive and functioning on the surface of Mars

  7. Aladdin

    "Если угол будет недостаточным, модуль просто отскочит от атмосферы обратно в космос."
    Неужели плотность на входе в атмосферу такая высокая что можно отлететь обратно в космос? А гравитация Марса?

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.