Mars Odyssey

Mars Odyssey хватит топлива до 2025 года

Специалисты из NASA сумели провести ревизию топлива на борту аппарата Mars Odyssey. По их расчетам, оставшегося запаса хватит для продолжения функционирования миссии до конца 2025 года.

Mars Odyssey был запущен в апреле 2001 года. В октябре того же года он вышел на постоянную орбиту вокруг Красной планеты.

Основной целью миссии являлось картографирование марсианской поверхности. За годы работы аппарат сделал свыше миллиона снимков Красной планеты в видимом и инфракрасном диапазонах, составив ее глобальную карту. Он сумел обнаружить большие запасы водяного льда под марсианской поверхностью, собрал данные о радиационной обстановке в окрестностях планеты, занимался изучением сезонных изменений полярных шапок и проводил съемку Фобоса.

Впоследствии аппарат также выполнял роль основного ретранслятора для марсоходов Spirit и Opportunity, передав на Землю порядка 85% собранной ими информации. Данные Mars Odyssey также активно использовались для подбора мест посадок других миссий, включая Phoenix и Mars 2020. Даже сейчас Mars Odyssey все еще периодически используется в качестве ретранслятора.

Как несложно посчитать, с момента запуска Mars Odyssey прошло уже почти 22 года. На сегодняшний день он удерживает рекорды как наиболее долгоживущий марсианский аппарат, а также как наиболее долго функционирующий искусственный спутник другого небесного тела. Это еще более удивительно, если вспомнить, что номинальный срок его работы составлял всего два года.

Однако, хоть основные системы Mars Odyssey продолжают функционировать в штатном режиме, есть один фактор, который не позволит эксплуатировать его до бесконечности. Речь о топливе. Оно необходимо для выполнения периодических коррекций курса и удержания позиции аппарата. Когда топливо подойдет к концу, вместе с ним завершится и миссия Mars Odyssey.

На момент запуска на борту Mars Odyssey находился запас в 225,3 кг гидразина. Поскольку в невесомости инженеры никак не могут взвесить его, для оценки оставшегося запаса применяются различные косвенные методы. Одним из них является периодическое нагревание топливных баков. Чем быстрее происходит этот процесс, тем меньше гидразина осталось в баках.

Летом 2021 года инженеры NASA пришли к выводу, что у Mars Odyssey осталось 5 кг топлива — меньше, чем предсказывали модели. К январю этот показатель уменьшился до 2,8 кг. С таким количеством, Mars Odyssey должен был прекратить работу к концу года.

Однако инженеров из NASA смутило то обстоятельство, что остаток в баках зонда не сходился с оценкой потраченного за время реализации миссии топлива. Поэтому они провели тщательный анализ телеметрии, исключивший возможность утечки. Далее они обратились за помощью к сторонним экспертам, чтобы те изучили используемую методику оценки запасов топлива на предмет возможных недостатков.

В ходе последующего расследования выяснилось, что специалисты миссии не учитывали тепло, испускаемое нагревательными элементами топливопроводов. Из-за него баки нагревались быстрее, чем следовало. После внесения соответствующих инженеры пришли к выводу, что сейчас у Mars Odyssey осталось примерно 4 кг топлива. Этого запаса должно хватить миссии до конца 2025 года.

Новое исследование, основанное на данных аппарата Mars Odyssey, может объяснить, почему марсианских иней может быть невидим невооруженным глазом, а также механизм возникновения пылевых лавин.

По меркам межпланетных миссий, Mars Odyssey является настоящим «долгожителем». Аппарат был запущен в далеком 2001 году. Но, несмотря на весьма солидный возраст, Mars Odyssey все еще функционирует и продолжает выполнение своей научной программы. В частности, на его борту установлена камера THEMIS, которая регулярно делает тепловые снимки марсианской поверхности.

На текущей орбите Mars Odyssey наблюдает Красную планету в 7 часов по местному времени. Изображения ее поверхности, сделанные в видимом свете, часто демонстрируют голубовато-белый утренний иней. Он состоит из сухого льда — углекислого газа, который во время холодных марсианских ночей вымерзает из марсианской атмосферы, а с восходом Солнца сублимирует.

Изучив снимки камеры THEMIS, астрономы обратили внимание на несоответствие. На них марсианский иней занимает намного большую площадь, чем на изображениях, сделанных в видимом диапазоне. Часто, иней покрывает даже те участки, где на других фотографиях вообще ничего не видно.

В статье, опубликованной в апрельском выпуске журнала Journal of Geophysical Research, команда исследователей опубликовала свою версию природы невидимого марсианского инея. Изначально астрономы предположили, что THEMIS видит места расположения подповерхностных залежей водяного льда. Но после тщательного изучения данных THEMIS они выдвинули иное предложение. Согласно нему, Mars Odyssey наблюдает «грязный иней»: смесь из сухого льда и мелких частиц пыли, которые затемняют его в видимом свете, но не в инфракрасном диапазоне.

По словам исследователей, «грязный иней» может также объяснить механизм формирования темных полос, которые могут тянуться на тысячу и более метров по марсианским склонам. Они, по сути, являются следами пылевых лавин, которые медленно сходят по склонам, обнажая более темный подповерхностный материал.

Составляя карту полос, авторы исследования обратили внимание на то, что они обычно появляются в тех местах, где есть утренние заморозки. По их мнению, лавины возникают из-за того, что испаряющийся иней создает давление, достаточное для разрыхления зерен пыли, что и приводит к ее сходу по склону.