Архивы: по дате | по разделам | по авторам

Путь Феникса

АрхивСтатьи
автор: К. Т.   26.05.2008

За пятнадцать минут, которые требуются радиосигналу, чтобы преодолеть расстояние до Марса, межпланетной станции Phoenix предстояло самостоятельно выполнить сложнейшие манёвры, которые три десятка лет не удавались никому.

Пятнадцать минут требуется радиосигналу, чтобы преодолеть расстояние до Марса. Если бы во время посадки межпланетного аппарата Phoenix что-то пошло не так, помочь ему было бы невозможно - к тому времени, когда информация о проблемах достигнет Земли, всё будет кончено. Создателям Phoenix оставалось только надеяться на лучшее и ждать.

А пойти не так могло всё, что угодно - провалов в истории исследований поверхности Марса было куда больше, чем удач. Первый же марсоход, доставленный в 1971 году советской станцией Марс-2, потерпел крушение. Спустя два года его близнецу со станции Марс-3 удалось совершить мягкую посадку, но связь с ним практически сразу оказалась утрачена. В 1975 году американцы успешно посадили на Марс Viking 1 и Viking 2, а затем снова началась полоса неудач. Советский Фобос-1, японский Nozomi и американские Mars Observer, Mars Polar Lander и Deep Space 2 замолчали в космосе, даже не достигнув цели. В 1998 году при посадке разбился Mars Climate Orbiter, а спустя пять лет точно так же был потерян британский Beagle 2.

Опыт, набранный при посадке Spirit и Opportunity, был бесполезен, потому что они использовали совершенно другую технологию, чем Phoenix. Марсоходы опускались на Марс внутри специальных надувных пузырей, которые смягчили столкновение аппаратов с планетой.

Phoenix предстоял куда более трудный путь. После входа в атмосферу он строго в определённый момент раскрывает парашют. Даже крохотная ошибка тут способна привести к полному провалу. Слишком рано - и парашют сгорит или порвётся. Слишком поздно - и аппарат не успеет снизить скорость к началу следующего этапа посадки.

Через несколько минут, когда до поверхности планеты остаются сотни метров, Phoenix отбрасывает парашют и дальше тормозит с помощью реактивных двигателей. Это не так-то просто: последними аппаратами NASA, севшими на Марс таким образом, были "Викинги" тридцать лет назад.

В NASA попытались предусмотреть всё заранее. С помощью спутника Mars Reconnaissance Orbiter зону посадки тщательно изучили и убедились, что опасных скал и пропастей там нет. А когда выяснилось, что специальная камера, с помощью которой предполагалось снимать Марс во время посадки, может перегрузить электронику аппарата, её решили не использовать - посадка это не тот момент, когда стоит рисковать.

Такие жертвы вполне объяснимы, если знать историю Phoenix. Он не случайно назван в честь мифической птицы, которая восстаёт из пепла. В прошлой жизни его звали Mars Surveyor Lander. Наполовину построенную межпланетную станцию, которая должна была отправиться к Марсу в 2001 году, законсервировали после череды провалов, постигших американскую марсианскую программу десять лет назад. Зелёный свет проекту был дан лишь спустя пять лет, когда для экономии средств и времени компоненты Mars Surveyor Lander пошли на строительство нового зонда.

Он должен был проверить данные, которые получил спутник Mars Odyssey работающий на орбите Марса. В мае 2002 года его датчики уловили признаки присутствия на планете большого количества водорода. Это может свидетельствовать о том, что под поверхностью планеты скрывается водяной лёд. А где есть вода - там может быть и жизнь (или хотя бы её следы). На Phoenix есть всё необходимое для того, чтобы найти и то, и другое.

25 мая 2008 года в 3 часа 53 минуты по московскому времени Phoenix передал первый сигнал с поверхности Марса. В Центре управления полётами NASA не верили своим глазам: посадка прошла не просто хорошо - она прошла идеально. Аппарат сел на почти абсолютно ровную поверхность в заданном районе и не получил ни единого повреждения. Через несколько минут Phoenix развернул солнечные батареи и передал на Землю первые снимки.

Первые дни Phoenix потратит на то, чтобы полностью проверить и протестировать работоспособность всех систем и инструментов. А затем начнётся его работа.

Phoenix изнутри

Бортовой компьютер. Основа бортового компьютера Phoenix - старый проверенный 32-разрядный микропроцессор Rad6000, который выпускает компания BAE systems. NASA активно использует его с 1996 года и отказываться, похоже, не собирается, хотя тактовая частота Rad6000 составляет лишь 33 МГц, а объём встроенной оперативной памяти - 128 Мб.


Производительность Rad6000 по сравнению с другими процессорами

Достоинство этого процессора не в скорости, а в надёжности: он способен выдерживать радиацию, которая гарантированно выводит из строя обычные микросхемы. Когда в октябре прошлого года Phoenix был на полпути к Марсу, аппарат попал под мощное космическое излучение. Из-за сбоя бортовой компьютер пришлось перезапустить, но спустя несколько дней он продолжал работу как ни в чём не бывало.

Манипулятор. Цель Phoenix - лёд, который находится под поверхностью планеты. Чтобы добраться до него, аппарат снабжён манипулятором длиной 2,4 метра с ковшом на конце. Им он может выкопать яму глубиной до 50 сантиметров.

Камеры. Не считая злосчастной камеры MARDI, которую не стали использовать при посадке, чтобы не перегрузить электронику аппарата, Phoenix оснащён стереокамерой SSI (первые стереоснимки уже получены) и вспомогательной камерой, закреплённой на манипуляторе.

Научное оборудование. Поскольку образцы грунта, которые добудет Phoenix, так и останутся на Марсе, исследовать их придётся на месте. Для этого в нём размещены восемь миниатюрных печей, минилаборатория для изучения образцов, растворенных в воде, масс спектрометр, электронный микроскоп, термодатчики и датчики электропроводимости.

Метеостанция. Пока внимание всех остальных приборов сосредоточено на поверхности, метеостанция будет наблюдать за небом Марса. Такой возможности изучить атмосферные процессы на севере планеты, где приземлился Phoenix, не было ещё ни у одного аппарата.

Коммуникационное оборудование. Phoenix снабжён двумя коммуникационными системами. Первая использует частоты от 8 до 12 ГГц - так аппарат поддерживал связь на пути к Марсу. После посадки используется другая антенна, работающая на частотах 300 МГц до 1 ГГц. С её помощью спускаемый аппарат подключается к спутнику Mars Odyssey, который ретранслирует данные на Землю. Скорость передачи данных составляет от 8000 до 128000 битов в секунду.

Хроника Phoenix

Май 2000
После провала Mars Polar Lander и Mars Climate Orbiter отменён полёт Mars Surveyor 2001 Lander. Наполовину готовый аппарат законсервирован.
28 мая 2002 года
Апарат Mars Odyssey, находящийся на орбите Марса, обнаружил признаки присутствия под поверхностью планеты водяного льда.
2 июня 2005 года
Дан зелёный свет проекту Phoenix, который полетит на Марс, чтобы проверить данные Mars Odyssey. При строительстве нового аппарата используются компоненты Surveyor 2001 Lander.
7 мая 2007 года
Phoenix готов и прошёл испытания. Межпланетный аппарат отправляется с завода, где велась сборка, на космодром во Флориде.
4 августа 2007 года
Старт с мыса Канаверал.
10 августа 2007 года
Первая и самая значительная корректировка курса.
6 октября 2007 года
Космические лучи временно нарушили работу памяти бортового компьютера.
30 октября 2007 года
Корректировка курса.
28 февраля 2008 года
Работающие на орбите Марса спутники Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Odyssey и европейский Mars Express корректируют свои орбиты и готовятся ретранслировать сигналы Phoenix на Землю. Марсоходы Spirit и Opportunity имитируют передачу Phoenix для тестирования оборудования.
Весна 2008 года
Mars Reconnaissance Orbiter с помощью камеры высокого разрешения изучает область Марса, выбранную для посадки Phoenix.
10 апреля 2008 года
Очередная корректировка курса.
13 мая 2008 года
Аппарат достиг Марса и готов к посадке. Остаются лишь незначительные корректировки курса.
25 мая 2008 года
Phoenix успешно совершил посадку и передал на Землю первые фотографии.

Читайте также: первые дни "Феникса" на Марсе, за которые он успел сфотографировать окрестности, потерять связь с орбитальным аппаратом MRO и начать раскладывать свою роботизированную "руку".

- Иллюстрации: NASA.

Поделиться
Поделиться
Tweet
Google
 
© ООО "Компьютерра-Онлайн", 1997-2018
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на "Компьютерру" обязательна.