Perseverance

История изучения Марса уходит далеко в прошлое. Еще несколько столетий, да чего говорить, несколько десятилетий назад люди считали, что Красная планета населена ни кем то там, а разумными существами, наподобие людей. Каким же было разочарование человечества, когда оно начало глубокое изучение Марса. Одно дело, если наблюдать за Марсом из объектива телескопа, а другое - отправить к нему и посадить на его поверхность космические аппараты, напичканные современной научной аппаратурой, которая может дать конкретный ответ.

В нашем случае, такими аппаратами выступают как космические зонды, которые изучают Марс, находясь на круговой орбите, так и аппараты, совершившие успешную посадку на поверхность Красной планеты. Нужно подметить, что подавляющее большинство аппаратов к Марсу было отправлено Соединенными Штатами Америки. Так сложилось, что американские научные круги сделали в свое время упор на изучение дальнего космоса. А именно, изучение планет Солнечной системы, в том числе и, интересующей нас, планеты Марс.

Советские Союз также предпринимал ряд попыток плотного изучения Марса, но неудачи не позволили хоть как-то закрепиться нашей стране на Красной планете, поэтому лидерство тут полностью удерживают США. Попытки Китая очень радуют, для науки важны любые запуски, но если сравнить их аппарат и американские, то пока что, все находится на совсем начальной стадии для Китая. Но если вспомнить, то и США, ведь, тоже когда-то начинали свой путь в изучении Марса.

Сегодня поговорим именно о планетоходах, которые покорили Марс, смогли на нем закрепиться и проработать достаточное количество времени, чтобы внести свой огромный и неоценимый вклад в развитии науки о космосе, планетах и звездах. Планетоходы еще называют марсоходами или роверами. Называйте как хотите, в принципе и так, и так будет верно. Ведь, главное не название космического аппарата, а его живучесть и начинка. Имеем ввиду то, чтобы марсоход мог выдерживать суровый марсианский климат, а установленная аппаратура - передавать подробные и четкие данные с поверхности Марса.

Оговоримся, что и тут, наша страна в лице Советского Союза - обошла американцев и отправила на поверхность Марса первый в мире марсоход. Произошло это в далеком 1971 году. Марсоход имел название ПрОП-М, что переводится как "Прибор оценки проходимости - Марс". 2 декабря 1971 года он сумел проработать на поверхности Красной планеты всего 14 секунд, после чего сигнал с ним был потерян навсегда. Конечно он был совсем небольшим и связь поддерживалась со станцией "Марс-2" через длинный кабель. Эти марсоходы имели вместо колес лыжи. Так было, потому что конкретных сведений о поверхности Марса еще не было.

Последующие пять марсоходов были отправлены на Марс Соединенными Штатами Америки. Больше, чем через 25 лет 4 июля 1997 года спускаемый аппарат Mars Pathfinder доставил на Марс первый американский марсоход "Соджорнер" (Sojourner). Он проработал на Красной планете 83 марсианских сола, что равняется 85 земным дням. На марсоходе были установлены три камеры и несколько спектрометров. 27 сентября 1997 года был потерян сигнал с аппаратом Mars Pathfinder, это не позволило поддерживать связь с Соджорнером. Местонахождение марсохода так и неизвестно по сей день. Всего этот марсоход преодолел около 100 метров до потери связи.

Следующими, вторым и третьим, стали марсоходы Spirit и Opportunity. Посадка обоих аппаратов произошла в январе 2004 года. Это были два мобильных однотипных марсохода, созданных космическим агентством НАСА в рамках проекта Mars Exploration Rover. Оба марсохода были рассчитаны на работу в 90 дней, но проработали очень долго. Spirit, в общей сложности, больше 6 лет, пока в 2009 году не застрял в песчаной дюне. Связь с ним прервалась в 2010 году. Opportunity стал рекордсменом и проработал на Марсе больше 14 лет - до 2018 года. Мощная пылевая буря засыпала солнечные батареи на марсоходе. Это привело к тому, что аппарат перешел в спящий режим и с тех пор связь с ним была потеряна.

Оба этих марсохода, благодаря большому количеству различных камер и научной аппаратуре - позволили узнать о Марсе много новой, конечно же, ранее неизвестной для человечества информации. Но еще больший вклад в изучение Марса внес марсоход третьего поколения Curiosity. Нужно отметить, что он работает до сих пор. Запущен он был нобяре 2011 года, посадка состоялась 6 августа 2012 года. Питается марсоход благодаря радиоизотопному термоэлектрическому генератору (РИТЭГ). Это и позволяет быть ему независимым от солнечных батарей.

На нем установлены огромное количество различной научной аппаратуры и всевозможных датчиков, телевизионных камер и так далее по списку. Марсоход умеет двигаться на 360 градусов стоя на одном месте, а его колеса имеют каждая свои собственные электродвигатели. Сам марсоход длиной 3 метра, шириной 2,7 метров, массой около 900 кг. Марсоход на момент 10 августа 2021 прошел по поверхности Марса 26,06 км. Рекорд же за Opportunity, он прошел за 14 лет больше 45 км. Установленный на марсоходе манипулятор, длиной 2,1 метров имеет на своей турели пять научных приборов, которые добывают для ученых научную информацию.

Ну и последний, на данный момент, американский марсоход Perseverance, который еще более совершен, чем свои предшественники. Создан в рамках миссии Mars 2020 Rover Mission. Посадка этого марсохода, состоявшаяся 18 февраля 2021 года, была снята с разных ракурсов, как с самого марсохода, так и с "Небесного крана", который доставил Perseverance на поверхность Марса и произвел его мягкую посадку, опустив его на нескольких тросах. Зрелище непередаваемое, которое нужно увидеть. Конечно же, как вы поняли, Perseverance полностью напичкан всевозможными датчиками, приборами, камерами. Есть на нем и манипулятор с турелью.

Внешне Perseverance походит на всё еще работающий на Марсе марсоход Curiosity. Энергию марсоход получает от РИТЭГ, а также установлены две литий-ионные перезаряжаемые батареи. С собой на Марс Perseverance привез первый в истории летательный аппарат - вертолет Ingenuity, на котором установлены камеры. Практическое применение Ingenuity доказало тот факт, что в дальнейшем есть шансы на использование на Марсе подобные аппараты, но в более сложном исполнении и с большим количеством научных приборов.

Еще одной огромной миссией этого марсохода является то, что он должен провести отбор, сбор и хранение проб камней и почвы с марсианской поверхности. Дело в том, что в будущей миссии на Марс отправится аппарат, который должен будет доставить на Землю все эти материалы для их непосредственного изучения на Земле.

Будет неправильным упомянуть и первый китайский марсоход Тяньвэнь-1. Это шестиколесный марсоход, доставленный на Марс в рамках китайской миссии Mars Global Remote Sensing Orbiter and Small Rover. Вес марсохода составляет около 240 кг. Посадка аппарата произошла 14 мая 2021 года. Китайский марсоход напичкан различной научной аппаратурой и телекамерами. Это, конечно, не конкурент американским аналогам, но заметим, что у нашей страны нет и такого аппарата и это, на самом деле, наводит большую грусть на всю отечественную программу по изучению дальнего космоса. Тяньвэнь-1 продолжает работать и по сей день.

Основной целью всех этих планетоходов, конечно же, является поиск признаков жизни на Марсе. Не столь важно, была ли эта жизнь раньше или существует сейчас. Самоцель - убедиться в том, что жизнь существует не только на Земле, а есть еще и на других планетах. Подметим, что есть еще один марсоход, который должен отправиться на Марс в рамках проекта ExoMars 2022. Это совместный проект ЕКА (Европейского космического агентства и российской госкорпорации "Роскосмос". Цель у проекта та же, что и остальных - найти следы жизни на Марсе в его прошлом или же в настоящее время.

На сегодня, вы узнали обо всех планетоходах, которые сумели покорить Марс и добыть для людей ту частичку ценной информации, которая необходима для того. чтобы понять, одни ли мы в этом мире, или всё-таки, есть жизнь и на других космических телах.

Если Вам понравилась статья - поставьте лайк. Будем рады вашей подписке на нашу страницу в Пикабу и сообщество в ВК, а также сообщество в Пикабу "Все о космосе".

Oн нaxoдитcя к югу oт тeмнoгo эквaтopиaльнoгo учacткa, нaзывaeмoгo Oблacтью Kтулxу, и к югo-зaпaду oт oгpoмнoй лeдянoй paвнины, имeнуeмoй Paвнинoй Cпутникa.

Ceвep нaxoдитcя нaвepxу; в зaпaднoй чacти cнимкa виднa цeпь яpкиx гop, пpocтиpaющиxcя нa ceвep. Яpкий мaтepиaл, пoкpывaющий эти гopы, пpeдcтaвляeт coбoй нe вoдянoй лeд или cнeг, a мeтaн, кoтopый нa бoльшoй выcoтe кoндeнcиpoвaлcя в видe инeя.

Этoт цвeтнoй cнимoк был cдeлaн 14 июля 2015 гoдa зoндoм NASA "Hoвыe гopизoнты", кoгдa oн нaxoдилcя в 33 900 килoмeтpax oт пoвepxнocти Плутoнa. Paзpeшeниe cocтaвляeт пpимepнo 680 мeтpoв нa пикceль.

Достоверно установлено, что MOXIE, экспериментальное устройство на борту ровера Perseverance, успешно завершило свою научную миссию на Марсе, свидетельствуя о возможности обеспечения собаки кислородом на протяжении 10 часов. Это устройство, представляющее собой демонстрацию технологии синтеза кислорода из местной атмосферы, состоящей в основном из углекислого газа, успешно превысило минимальные требования по производительности, что подтверждает наличие надежного источника кислорода для будущих жителей Марса.

Марсоход Perseverance, работающий уже два с половиной года без перерыва, несет на своем борту не только инструменты для поиска признаков внеземной жизни, но и выполняет одну из четырех главных задач — проверку важной технологии, необходимой для освоения Марса.

Возможность производства кислорода на месте является неотъемлемым условием для будущих миссий на Красную планету, чтобы не тратить время и ресурсы на доставку его с Земли. В связи с этим был создан прибор MOXIE, который был установлен на ровере.

Представители NASA сообщили о достижении успеха в этом направлении в прошлую среду. Восьмого августа МОКСИ в 16-й раз был включен и произвел 9,8 грамма кислорода. В общей сложности с момента приземления марсохода и начала его работоспособности, прибор произвел 122 грамма кислорода.

Максимальная продуктивность прибора MOXIE удалось превзойти вдвое, превысив минимальный успех команды эксперимента - шесть граммов кислорода в час. Это количество кислорода достаточно для поддержания жизнедеятельности небольшой собаки в течение десяти часов.

Однако, энергосистема марсохода не позволяет продемонстрировать еще большую эффективность, хотя теоретически это возможно. MOXIE потребляет 300 ватт электроэнергии в пике, поэтому ровер вынужден предварительно запасать энергию в аккумуляторе, так как мощность электрического генератора Perseverance на момент запуска составляла 110 ватт и с тех пор только уменьшается. Взрослому человеку в состоянии покоя хватит такого количества кислорода примерно на три с половиной часа.

Молекулы углекислого газа в MOXIE претерпевают процесс высокотемпературного электролиза для выработки кислорода. Забортный воздух, состоящий из 95 процентов углекислого газа, а также азота и аргона, проходит фильтр для очистки от пыли. Затем его давление повышается до земного уровня с помощью спирального компрессора.

Очищенные газы нагреваются до приблизительно 800 градусов и направляются в электролизные ячейки. Там молекулы углекислого газа претерпевают термическое разложение и электрокатализ, в результате чего теряют один атом кислорода и превращаются в молекулы угарного газа.

Пластины из стабилизированных скандием оксидов циркония и иттрия взаимодействуют с освободившимися ионами кислорода, полученными с катода, что позволяет этому типу керамики проводить ионы кислорода. Передвигаясь через пластины, ионы достигают анода, где они соединяются в молекулярный кислород. Полученный газ тщательно проверяется на чистоту, требуется не менее 98 процентов, а затем с остатками CO2 и CO выбрасывается обратно в атмосферу. Успех MOXIE является важным достижением в развитии технологий освоения других небесных тел.

Развиваясь впервые в истории, эксперимент на другой планете нацелен на выработку жизненно важных ресурсов для человека. Кислород, необходимый будущим колонистам не только для дыхания, но и в качестве окислителя для ракет, представляет особую значимость.

Результаты работы MOXIE создадут возможность оптимизации технологического процесса и разработки полноценной системы обеспечения. Планируется, что следующая установка будет способна производить не менее двух килограммов кислорода в час, при этом потребляя 25-30 киловатт электроэнергии. После выработки кислород будет храниться в жидком виде, а не выпускаться обратно в атмосферу.