В ближайшие 10 лет NASA вместе с европейскими коллегами намерено реализовать грандиозный проект по возвращению образцов грунта с поверхности Марса. Эта миссия станет вызовом инженерным навыкам космических специалистов и будет первой по многим аспектам, включая первые в истории запуск ракеты с другой планеты и доставку образцов грунта с другой планеты на Землю. Некоторое время назад в NASA перешли от планирования к активной фазе подготовки программы.


Испытания макета посадочной платформы. Источник изображения: NASA/JPL-Caltech

Испытания макета посадочной платформы Sample Retrieval Lander. Источник изображения: NASA/JPL-Caltech

Следует сказать, что миссия по доставке проб грунта Марса на Землю уже фактически началась. Образцы начал собирать марсоход Perseverance. Из четырёх контейнеров три уже заполнены кернами горных пород, а одна пробой марсианской атмосферы. В расположении марсохода 43 пробирки, часть из которых запасная. Для доставки проб на Землю будут созданы несколько роботизированных модулей в составе ровера для подвоза проб к спускаемой платформе, платформы с манипулятором для загрузки проб в ракету, ракеты для доставки пробирок на орбиту Марса, орбитальной станции с системой загрузки проб в спускаемый на Землю контейнер и зонда для доставки контейнера к Земле.

Посадочная платформа Sample Retrieval Lander будет почти в два раза тяжелее марсохода Perseverance — её вес будет достигать 2400 кг. Платформу с роботизированной рукой разрабатывает Лаборатории реактивного движения NASA в Южной Калифорнии (манипулятор создадут в ESA). В отличие от метода посадки Perseverance на Марс, когда сначала скорость падения погасил парашют, а потом скорость уменьшила платформа с реактивными двигателями, Sample Retrieval Lander будет садиться на опоры с амортизаторами.

В JPL с лета этого года начали испытывать уменьшенный в масштабе каркас платформы и амортизаторы, роняя платформу под разными углами на различные варианты поверхностей: сыпучие, твёрдые, каменистые и так далее. Инженеры на практике изучают динамику поведения амортизаторов и распределение нагрузок на каркас платформы. Облегчённый вариант платформы как раз помогает имитировать условия Марса, где гравитация меньше, чем на Земле. После выявления всех нюансов начнутся эксперименты с платформой в натуральную величину.

Испытания макета. Источник изображения: NASA/JPL-Caltech

Испытания макета возвращаемой ракеты Mars Ascent Vehicle и катапульты. Источник изображения: NASA/JPL-Caltech

Ракета Mars Ascent Vehicle для подъёма образцов с поверхности Марса на орбиту будет располагаться на платформе горизонтально. Для её запуска решено использовать способ катапультирования в воздух с небольшим подкручиванием, чтобы в процессе подскока ракета могла бы ориентироваться носом в зенит. Ракету разрабатывает Центр космических полетов NASA им. Маршалла в Хантсвилле, штат Алабама, где макеты ракеты и катапульты недавно начали проходить испытания.

Просто так стартовать с платформы на Марсе ракета не сможет. Немалый вес двухступенчатой 2,8-метровой ракеты в сочетании с работой двигателя рискуют сдвинуть или даже опрокинуть посадочную платформу. В центре им. Маршалла инженеры NASA создали стенд и испытывают систему выброса на газовых поршнях. Макет ракеты весом 400 кг подбрасывается системой на 3,3 м вверх. В этом процессе инженеры изучают размещение центра масс и динамику макета в воздухе.

На Марсе ракета будет подбрасываться с начальной скоростью 5 м/с. Для имитации марсианского притяжения на Земле к макету ракеты приделаны тросы, снимающие часть нагрузки с платформы. Всё это работает синхронно и, как отмечают специалисты, отлично ложится на предварительно проведённые расчёты.

Специалисты по роботизированным манипуляторам — инженеры Европейского космического агентства — создадут также манипулятор для орбитальной станции. На орбите доставленные с Марса образцы будут помещены в стерильный контейнер, где их герметично закроют и опломбируют, после чего контейнер поместят в возвращаемую на Землю капсулу. Капсулу, кстати, тоже начали испытывать и, судя по кадрам из видео выше, мягкой посадки ей не обещают.

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

NASA перешло к активной фазе подготовки оборудования для доставки образцов грунта с Марса
Source:
Source 1

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here