«Семь минут террора», через которые пройдет марсоход Perseverance во время спуска к поверхности Красной Планеты

Ориентировочно через 56 дней марсоход Perseverance, который был запущен в космос 30 июля этого года, произведет попытку посадки на поверхность Марса. Специалисты американского космического агентства НАСА называют всю эту процедуру «семью минутами террора» и недавно специалисты Лаборатории НАСА по изучению реактивного движения (NASA Jet Propulsion Laboratory, JPL) опубликовали подготовленный ими анимационный ролик, демонстрирующий все ключевые моменты во время входа в атмосферу, спуска и посадки. Длительность этого ролика чуть более трех минут, что ненамного короче самой процедуры посадки, которая производится за упомянутые выше семь минут.

Марсоход Perseverance, на подготовку и реализацию миссии которого было потрачено 2.7 миллиарда американских долларов, совершит посадку в кратере Езеро (Jezero crater) в районе дельты древней реки, впадавшей в не менее древнее марсианское озеро. При помощи множества научных инструментов марсоход будет искать признаки существования микробиологических форм жизни, изучать марсианскую метеорологию и геологию, и, самое главное, собирать образцы пород для последующего их возвращения на Землю. Также марсоход Perseverance задействует Ingenuity, крошечный вертолет, который станет первым сделанным людьми летательным аппаратом, совершившим полет на другой планете.

Отметим, что за семь минут процедуры спуска и посадки может произойти много всякого неприятного. Наглядной демонстрацией этому является неудачная европейская миссия 2017 года Schiaparelli.

Первым этапом процедуры посадки станет отделение спускаемого аппарата от базового модуля, который содержит солнечные батареи, коммуникационное радиооборудование, топливные баки и все прочее, что использовалось во время путешествия от Земли к Марсу. При приближении к верхним слоям марсианской атмосферы базовый модуль совершит несколько включений своих двигателей для того, чтобы правильно сориентироваться относительно поверхности и гарантировать, что тепловой щит спускаемого модуля находится в правильном месте.

В самом начале спуска модуль войдет в марсианскую атмосферу со скоростью около 19 000 километров в час, но если тепловой щит сработает должным образом, то температура внутри аппарата не поднимется выше уровня комнатной температуры. Когда скорость снижения понизится до 1600 километров в час, будет развернута новая сверхзвуковая парашютная система, момент ее развертывания будет определен специальной системой Range Trigger, которая выдаст соответствующий сигнал в самый оптимальный для этого момент, что должно произойти на 240-й секунде после входа в атмосферу. В это же время тепловой щит будет убран за ненадобностью и марсоход Perseverance в первый раз напрямую соприкоснется с атмосферой.

Далее будет задействована навигационная система Terrain-Relative Navigation, которая при помощи данных с камер и загруженных в нее карт поверхности выберет самое безопасное для посадки место. В это же время будет развернут большой парашют, который замедлит скорость спуска до 320 километров в час. Когда до поверхности останется 2100 метров скорость спуска составит всего 3.2 километра в час. В этот момент марсоход и «летающий подъемный кран» отделятся от спускаемого аппарата, приблизятся к поверхности, зависнут и марсоход будет мягко опущен на поверхность при помощи тросов, длиной 6.5 метров. После этого реактивные двигатели «летающего подъемного крана» дадут последний мощный импульс, который отнесет эту установку вдаль от места посадки.

Этот момент уже можно будет считать моментом начала миссии марсохода Perseverance, которая изначально рассчитана на два года, но, как показывает практика, эта миссия может продлиться гораздо дольше намеченного срока. К примеру, марсоход Curiosity, совершил посадку на поверхность Красной Планеты в 2012 году, успешно пережив те же самые «семь минут террора». Тем не менее, миссия этого марсохода продолжается и по сегодняшний день, а сам аппарат находится в «полном здравии» за исключением некоторых мелких неприятностей.