НАСА называет это семью минутами ужаса. Это время, которое требуется космическому кораблю, чтобы войти в марсианскую атмосферу и аккуратно сесть на поверхность.

Как марсоход НАСА Perseverance приземлится на Марс?

Сегодня вечером, в четверг, 18 февраля, примерно в 20:48 по Гринвичу марсоход НАСА Perseverance попытается приземлиться в кратере Джезеро на Марсе. Это смелая последовательность событий. Во-первых, тепловой экран будет защищать и замедлять марсоход, когда он ударится в верхние слои марсианской атмосферы, прежде чем заработает большой парашют.

Наконец, как только марсоход сможет увидеть землю своим бортовым радаром, ретроковые ракеты сработают примерно на последней миле спуска.

Это в конечном итоге приведет его к зависанию прямо над поверхностью, а затем «небесный кран» с ретро-ракетами спустит марсоход на землю. Работа сделана, и миссия может начаться.

Это та же последовательность событий и технологий, которые поместили марсоход НАСА Curiosity в кратер Гейла в августе 2012 года. Но если мы посмотрим на историю высадок на Марс, каждый успех будет сопровождаться чередой неудач.

Неудачная посадка на Марс: какой космический аппарат разбился о Красную планету?

В 1990-х годах НАСА потеряло как Mars Climate Orbiter, так и Mars Polar Lander. Первый слишком близко подошел к Марсу во время его орбитального маневра из-за печально известной путаницы в программном обеспечении по поводу того, какие единицы использовать.

Некоторые части программы использовали метрическую систему, в то время как другие придерживались имперских стандартов. А в случае с Mars Polar Lander двигатель отключился слишком быстро, в результате чего он упал на землю, а не приземлился.

Европейское космическое агентство тоже столкнулось с неудачей. В 2003 году посадочный модуль «Бигль-2» не смог связаться с домом по радио. Последующее расследование в 2015 году показало, что посадочный модуль вместо того, чтобы разбиться, выбрался на поверхность, но не развернулся правильно и поэтому не мог общаться.

В 2016 году следующая попытка ЕКА, демонстрационный модуль входа, спуска и посадки Скиапарелли, разбился о поверхность после того, как его двигатели повторили ошибку марсианского посадочного модуля Polar Lander, и отключился слишком рано.

Спуск: шаг за шагом

В какой-то момент казалось, что до Марса так сложно добраться, что инженеры шутили о «Марсовом демоне», воображаемом существе, которое саботировало их космический корабль, когда они приближались к красной планете. По правде говоря, «демон» — это, вероятно, марсианская атмосфера.

«Большая разница в том, как вы приземляетесь на планету, заключается в том, есть ли на ней атмосфера или нет?» — говорит Пауло Ферри, который до сентября 2020 года возглавлял миссию ЕКА.

Атмосфера позволяет вам использовать тепловой экран для рассеивания до 90 процентов скорости космического корабля, а затем парашют, чтобы еще больше замедлить вас. Для небесного объекта с плотной атмосферой, такого как Земля или спутник Сатурна Титан, этого будет достаточно, чтобы мягко подняться на поверхность. Без атмосферы, скажем, на Луне, вам придется полностью полагаться на ретро-ракеты.

Но Марс уникален. У него есть атмосфера, но только слабая, поэтому, хотя вы можете использовать тепловые экраны и парашюты, вам также придется использовать ретророзетки. Это превращает вход, спуск и приземление в сложную последовательность событий, которые могут пойти не так.

«Вот почему Марс — одно из самых трудных мест для приземления, потому что атмосфера очень тонкая, а это означает, что вам не особо поможет замедлить движение», — говорит Ферри.

Еще сложнее то, что Марс намного больше Луны, и поэтому у вас есть гораздо более сильное гравитационное поле, которое тоже пытается вынудить вас обречь себя на гибель. Не зря НАСА называет это семью минутами ужаса.

Миссия под рукой

Чтобы добавить еще больше давления к приземлению, Perseverance не является отдельной миссией. «Настойчивость — первый шаг к действительно удивительной цели», — говорит Санджив Гупта из Имперского колледжа Лондона, который входит в научную группу марсохода.

Эта цель — вернуть на Землю образцы нетронутой породы Марса к началу 2030-х годов. Чтобы приступить к выполнению этой задачи, Perseverance предназначена для отбора камней и хранения их в специальных контейнерах на поверхности Марса. Затем серия последующих миссий в течение следующего десятилетия соберет их и вернет на Землю для подробного лабораторного анализа.

Еще одним захватывающим аспектом миссии является то, что, хотя Perseverance не несет в себе ничего для поиска живых клеток на Марсе, у нее есть инструменты, которые будут искать доказательства прошлой жизни, потому что место приземления в кратере Джезеро, как полагают, когда-то было древним марсианским озером.

«Мы будем искать то, что мы называем биосигнатурой. Это особенности породы, которые, возможно, являются признаком жизни», — говорит Гупта.

И если все пойдет хорошо, через несколько лет «Персеверанс» вылезет из Джезеро и войдет в область, которая, как считается, состоит из чрезвычайно древних скал, возможно, самой первой коры, когда-либо сформировавшейся на Марсе четыре миллиарда лет назад. Это геологически «аппетитно», потому что такие древние породы редки на Земле, и поэтому потенциал для открытия новой информации о том, как образовались планеты, высок.

С таким большим количеством поездок на миссии можно с уверенностью сказать, что для тех, кто участвует в миссии, эти семь минут ужаса покажутся еще более мучительными, чем обычно.