Слева Spirit/Opportunity, в центре Pathfinder, справа Curiosity. Точнее, макеты этих аппаратов
25 ноября 2011 года в 19.00 по московскому времени с пусковой площадки №41 космодрома на мысе Канаверал стартовала ракета «Атлас-5» с марсоходом Mars Science Laboratory на борту. Через один час и две минуты пришло сообщение о том, что аппарат успешно выведен на траекторию полета к Красной планете и находится в отличном состоянии.
Из чего состоит «Любопытство»?
Орбиту Земли покинул самый большой и хорошо оснащенный марсоход в истории -- размером он с малолитражный автомобиль. Десять камер, четыре различных спектрометра, призванные следить за радиационным фоном и погодой датчики. Традиционный уже привод 6х6 (каждое колесо имеет свой электромотор) и радиоизотопный источник энергии -- плутониевое сердце аппарата должно обеспечить минимум год работы на поверхности. Год, разумеется, подразумевался марсианский, то есть 687 земных суток. А еще марсоход оснащен рукой-манипулятором длиной около двух метров и лазером, при помощи которого можно испарять окружающие камни. В микроскопическом масштабе, для последующего химического анализа.
На борту также находится самый мощный из когда-либо отправленных на Марс компьютер. Его характеристики выглядят блекло на фоне потребительской электроники (всего 256 Мб оперативной памяти, например), но зато и собран он не из стандартных комплектующих, а на основе микросхем, рассчитанных на жесткие условия эксплуатации. За пределами хотя бы орбиты МКС кончается царство смартфонов, нетбуков и геймерских видеокарт -- вся эта деликатная электроника не выдерживает космической радиации вкупе с возможными перепадами температур; надежную работу в космосе на протяжении многих лет обеспечивают лишь специальные компоненты.
Лучше один раз увидеть: на иллюстрации к статье показано три поколения марсоходов. В центре брат-близнец Pathfinder, слева Spirit и Opportunity, справа «Любопытство».
Из-за того, что Mars Science Laboratory, получившая также имя собственное Curiosity («Любопытство»), весит 900 против 185 кг (масса Spirit и Opportunity), конструкторам пришлось решать ту же задачу, с которой ранее сталкивались создатели боевых машин десанта, -- тяжелая техника уже не выбрасывается с одним лишь парашютом, а снабжается еще и тормозными ракетами. Погасив скорость за счет сопротивления атмосферы, спускаемый аппарат выпустит парашют, а затем на высоте около 1,8 км сбросит с себя защитный колпак и выпустит «ракетный кран» -- систему из восьми ракет, которые за счет своей тяги погасят скорость снижения, обеспечив мягкую посадку. Сначала торможение за счет сопротивления атмосферы, потом рассчитанный на сверхзвуковые скорости специальный парашют, потом ракетная система мягкой посадки: прошлым марсоходам хватало просто надувных подушек безопасности вместо ракетных двигателей.
Ученые уже опредилились с местом посадки марсохода. Если все пойдет по плану, то 5 августа 2012 года капсула с марсоходом войдет в верхние слои атмосферы Марса над кратером Гейла. Этот кратер выбран по той причине, что он может оказаться высохшим озером: соответственно марсоход сможет изучить осадочные породы, сохранившие свидетельства о влажном периоде в истории планеты. Прошлые данные, собранные как марсоходами, так и орбитальными аппаратами, свидетельствуют о том, что какое-то время на планете существовали открытые водоемы. Вопрос только в том, насколько продолжительным был этот период, каков был типичный состав марсианской воды и могла ли в ней появиться жизнь.
Уже намечено несколько направлений для исследований разного рода объектов рядом с местом высадки. Непосредственно в предполагаемом районе приземления (точнее, примарсения) орбитальная разведка выявила сравнительно свежие кратеры, а чуть поодаль -- весьма заманчивые для геологов (снова нас подводит корень «гео», но не «аресологов» же писать!) глиняные склоны и овраги. Куда конкретно поедет марсоход, естественно, решат уже после высадки, тем более что процесс этот не менее ответственный, чем старт с Земли.
Российский вклад
Прогнозы на запуск были неплохи. Ракета «Атлас-V» до этого обеспечила 26 успешных запусков на 27 попыток, что считается довольно приличным показателем. И тут стоит вспомнить про то, что первая ступень этой ракеты оснащена двигателями РД-180 российского производства, разработанными в 1999 году в НПО "Энергомаш". Эти двигатели, работающие на керосине и жидком кислороде, сейчас производятся исключительно на экспорт, хотя их же планируется поставить и на разрабатываемую в настоящее время новую ракету «Русь-М».
Кроме того, российские специалисты создали и один из спектрометров для марсохода -- ДАН, детектор альбедных нейтронов. В переводе с научного языка название этого прибора может звучать как «нейтронный фонарь» -- устройство испускает пучок нейтронов и одновременно наблюдает за их отражением от поверхности. Нейтроны, так же как и свет, по-разному отражаются от разных материалов, но при этом проникают на некоторую глубину даже в скальные породы. Представьте себе зрение, которое позволяет сделать стены полупрозрачными и окрашенными в разные цвета; представьте, что под обоями и фанерой вы видите полупрозрачные кирпичи, а плотно закрытые чемоданы кажутся прозрачными пластиковыми пакетами, -- нейтронография, технология просвечивания различных объектов нейтронами, дает именно это!
ДАН, детище Института космических исследований (а также еще нескольких организаций -- полный перечень вкупе с более подробным и научным описанием см. на сайте Роскосмоса) является "потомком" детекторов ХЕНД и ЛЕНД, предназначенных для изучения Марса и Луны соответственно. ЛЕНД, при помощи которого на Луне удалось найти залежи льда, принес своим разработчикам -- Максиму Мокроусову и Антону Санину -- в 2011 году премию президента России для молодых ученых.
Тем временем на околоземной орбите
Новость о запуске была омрачена только одним обстоятельством. Безупречностью. На фоне провала «Фобос-грунта», который застрял на околоземной орбите. И на фоне прошлого российского (хотя часть приборов там тогда была из других стран) проекта -- «Марс-96». Два неудачных запуска за двадцать лет против одних лишь марсоходов -- это обидно.
В субботу, когда Curiosity, включив двигатели, покинуло околоземную орбиту, стало известно, что очередная попытка специалистов Европейского космического агентства связаться с «Фобос-грунтом» успехом не увенчалась.
