"Siedem minut grozy": jak będzie przebiegać lądowania modułu InSight na Marsa

Ostatni raz kontrolna w przemyśle kosmicznym NASA wydawał lądowanie statku kosmicznego na powierzchni Marsa sześć lat temu. To był łazik "Curiousity". Jednak w przyszłym tygodniu, 26 listopada w atmosferę planety wejdzie nowy statek kosmiczny InSight, który podejmie próbę lądowania w marsjańskim regionie Elysium, że na północ od miejsca, gdzie był высажен rover "Curiousity". W odróżnieniu od innych misji, w ramach których sadzenia i марсоходы zwykle zajmowali się nauką powierzchownych cech geologicznych Czerwonej planety, InSight będzie pierwszą misją do nauki wewnętrznych cech struktury Marsa.

NASA, oczywiście, bardzo zainteresowany w badaniu powierzchni Czerwonej planety, ale nie mniej interesujące dla agencji powodują "wnętrzności" planety. Na przykład, naukowcy nie wiedzą, z czego składa się jądro Marsa, jak duży jest i zachowała czy planeta swoją aktywność geologiczną. W celu rozwiązania tych problemów należy zajrzeć do środka. I właśnie tym zajmie się lądownik misji InSight. Ale najpierw będzie musiał przeżyć "7 minut grozy". Właśnie tyle czasu potrzeba modułu do logowania w марсианскую atmosferę, zejście i właściwie sam lądowanie na powierzchni.

"Jesteśmy bardzo na to czekamy. Nie ma nic bardziej lądowania na Marsie. Jesteśmy w pełni przygotowani do tego wydarzenia. Przynajmniej na tyle, na ile to możliwe", — mówi szef misji InSight Tym Hoffman.

Przed tym jak moduł przystąpi do wejścia w atmosferę, zmniejszenia i lądowania załoga misji będzie jeszcze raz przemyśleć wszystkie możliwe warianty rozwoju wydarzeń.

Przygotowanie i sadzenie

Około 24 godziny przed rozpoczęciem procesu lądowania zespół Laboratorium napędu odrzutowego NASA (JPL) odbędzie się ostatnie poprawcze manewry urządzenia. Aby spadek poszło gładko statek kosmiczny musi wejść w atmosferę Marsa dokładnie pod optymalnym kątem. Jeśli kąt jest zbyt strome, urządzenie wyparuje przy wejściu atmosferę jeszcze szybciej niż powiesz "o, nie!". Jeśli kąt będzie niewystarczająca, moduł odbije się od atmosfery z powrotem w kosmos.

Za kilka dni, aż do samego lądowania Sieć dalekiej łączności kosmicznej NASA będzie śledzić przemieszczanie urządzenia, korzystając z danych o доплеровском przesunięcia. Ten etap będzie ostatnią szansą dla obliczenia właściwej trajektorii wejścia urządzenia w atmosferę.

Ostatni raport przed wejściem rozpocznie się o 9 rano pst lub 8 godzin wieczór czasu polskiego 26 listopada. Przez trzy godziny od tego momentu urządzenie będzie musiał usiąść na powierzchnię Marsa. Duże anteny Sieci dalekiej łączności kosmicznej NASA w parze zaczną śledzenie aparatem. Za pomocą analizy opóźnienia sygnałów naukowcy będą w stanie określić, gdzie konkretnie znajduje się lądownik. Dla korekty błędów z powodu atmosfery i warunków przestrzennych naukowcy zamierzają wykorzystać dane o qso. Odbywać się to będzie poprzez pomiar różnicy czasu zatwierdzenia fal radiowych odebranych z urządzenia dwoma oddalonymi od siebie anten.

Około 10 minut przed rozpoczęciem redukcji InSight zresetuje marszową stopień – powłokę ochronną, w której znajdował się od momentu swojego startu z Ziemi. Jak tylko to się stanie, rozpocznie się te 7 minut grozy. Zanim centrum zarządzania misją będzie mógł odetchnąć z ulgą urządzenia trzeba przeżyć następujący:

• Prędkość opadania lądownika InSight w momencie wejścia w atmosferę wyniesie prawie 21 tysięcy kilometrów na godzinę;
• Termiczny zabezpieczający ekran modułu rozgrzewa prawie 1400 stopni Celsjusza – tyle, aby stopić stal. Taka temperatura będzie utrzymywać się w ciągu 3,5 minuty do momentu, gdy zostanie zlikwidowany kartę spadochron. Po upływie 30 sekund po ujawnieniu spadochronu moduł zresetuje ekran termiczny;
• Zaraz potem włącza się набортный radar, który zacznie пеленговать powierzchnię planety. Z każdym sygnałem namiaru urządzenie będzie produkować obliczenia odległości do powierzchni, a także szybkości ich redukcji;
• za Około 40 sekund do lądowania InSight zresetuje całą startowy ekwipunek i około minuty będzie znajdować się w swobodnym spadku. Aby uniknąć splątania w spadochronie i kolizji z osłony termicznej urządzenie zacznie kręcić, trochę odejście od pierwotnej redukcji;
• kilku sekund do styku z powierzchnią planety InSight zawiera swoje karty silniki. W mniej niż 7 minut moduł zmniejszy się z prędkością 21 000 km/h do 8 km/h.

Art concept lądownika InSight z zainstalowanymi narzędziami na powierzchni marsa,

Moduł sam "zadzwoni" do domu

Zwykle, aby dowiedzieć się, jak było lądowanie, agencja wykorzystuje satelity komunikacyjne, które odbierają dane od urządzeń i przekierowują je na Ziemię. W celu uzyskania sygnału z satelity, należy znajduje się w odpowiednim miejscu i odpowiednim czasie. Ale InSight ma własne satelity. Jest to pierwsza planetarna misja, w której agencja wykorzystuje raz dwa osobowych komunikacyjnych satelity-кубсата — MarCO A i MarCO B (lub Marco/Polo, jak ich nazywają w centrum kontroli misji).

Małe кубсаты wielkości pudełka będą również służyć jako przekaźniki w czasie 7 minut zmniejszenia urządzenia. Po wykonaniu każdego kroku lądowania, począwszy od wejścia w atmosferę i do rozruchu silników startowych, nadajnik zamontowany na pokładzie InSight, będzie przesyłać dane na кубсаты, a te z kolei będą natychmiast przesyłać je naanteny Sieci dalekiej łączności kosmicznej NASA i w centrum zarządzania Laboratorium napędu odrzutowego.

Między wysyłaniem i odbieraniem danych będzie miał opóźnienie, więc jeśli InSight nie jest w stanie dobrze usiąść, naukowcy dowiadują się o tym dopiero po 8 minut. Jednak zespół optymistką. Niemal natychmiast po jego lądowania moduł będzie musiał zrobić zdjęcie powierzchni Marsa i wysłać ją na Ziemię. I choć zdjęcie, najprawdopodobniej, nie będzie najlepszej jakości (sadząc podniesie się bardzo wiele marsjańskiego pyłu), jej uzyskanie na Ziemi stanie się najlepszą wiadomością dnia.

"Jak tylko otrzymamy potwierdzenie pomyślnego lądowania i pierwsze zdjęcie z powierzchni, zespół, проводившая przygotowanie i koordynowanie lądowania, pójdzie odpoczywać i świętować. Inni przystąpią do naukowej części tej misji. W końcu głównym celem tej misji jest badanie naukowe. Tym zajmiemy", — mówi Hoffman.

Po tym, jak InSight zajmie powierzchnię Marsa, zrobi kilka zdjęć swojego otoczenia, a także badanie gleby wokół siebie zespół misji będzie musiał wykonać jeszcze jedno ważne zadanie – wdrożenie naukowego.

W odróżnieniu od innych kart modułów i łazików, u których wszystkie naukowe narzędzia były częścią ich obudowy, InSight ponosi na swoim "plecach" wymienne urządzenia, które trzeba złapać, wyciągnąć i powoli umieścić na powierzchni Marsa za pomocą sterowanej ręce. A teraz uwaga: ta operacja potrwa w ciągu trzech miesięcy. Jak by nie było, teraz wszystkie uwagi i przygotowanie koncentruje się właśnie na lądowania modułu. Przy tym sukces nie jest gwarantowana.

"Każda udane lądowanie na Marsie – prawdziwe wydarzenie. Rzecz w tym, że wspólny międzynarodowy ilość udanych высадок na Czerwoną planetę jest niewielki. On jest zaledwie około 40 procent. Innymi słowy, lądowanie na Marsie – zawsze prawdziwe wyzwanie", — podsumowuje Hoffman.

Porozmawiaj o artykuł .