После 100 000 оборотов и почти 23 лет на Марсе орбитальный аппарат NASA Mars Odyssey повидал многое. Космический аппарат был отправлен для картирования льда и изучения его геологии, но по пути он сделал более 1,4 миллиона снимков планеты.
На недавнем снимке запечатлена самая высокая гора и вулкан Солнечной системы — Олимп.
Это изображение не победит ни в одном фотоконкурсе, но это не то, о чем идет речь. Ученые — эксперты в извлечении информации, и такие изображения содержат информацию, которая является частью общей головоломки Марса.
На этом изображении Odyssey делает горизонтальный обзор Марса. Обычно космический аппарат направлен вниз на поверхность и делает снимки длинными полосами, поэтому изображение имеет такую необычную форму. Но эта горизонтальная точка обзора является частью усилий по использованию Odyssey и его камеры Thermal Emission Imaging System (THEMIS) для получения высотных изображений горизонта Марса.
«Обычно мы видим Олимп узкими полосками сверху, но, повернув космический корабль к горизонту, мы можем увидеть на одном снимке, насколько он велик над ландшафтом», — сказал ученый проекта Odyssey Джеффри Плаут из Лаборатории реактивного движения NASA в Южной Калифорнии, которая руководит миссией. «Это изображение не только впечатляет, оно также предоставляет нам уникальные научные данные».
Odyssey сделал свой первый горизонтальный снимок горизонта в конце 2023 года, и инженерам потребовалось три месяца, чтобы правильно выполнить операцию. THEMIS зафиксирован в положении и направлен строго вниз. Для этих снимков весь космический корабль должен был наклониться на 90 градусов. Но он также должен был сохранять положение, в котором Солнце могло бы попадать на его солнечные панели. Чтобы добиться этого, Mars Odyssey использовал свои двигатели, чтобы сориентироваться так, чтобы его антенны были направлены в сторону от Земли. В результате космический корабль не мог общаться с Землей во время маневра.
Орбитальные аппараты, такие как Odyssey, MRO и Mars Express, сделали детальные снимки марсианской поверхности и предоставили нам огромный архив изображений. Но эти изображения отличаются. Они дают ученым другой взгляд на марсианское небо, его облака и пыль.
THEMIS — это инфракрасная камера, предназначенная для обнаружения изменений температуры на поверхности Марса. Она может различать песок, камни, лед и пыль. Направив камеру на небо, THEMIS может определять наличие льда и пыли в атмосфере Марса.
Персонал Odyssey впервые понял, что может направить космический корабль на горизонт, когда другие миссии приземлялись на поверхность Марса. Когда Curiosity приземлился в 2012 году, Odyssey сыграл ключевую роль, передав информацию о посадке обратно на Землю. Для этого ему пришлось сориентироваться по-другому, направив антенну на посадочный эллипс марсохода. При размещении антенны для этой работы ученые поняли, что THEMIS направлен на горизонт.
«Мы просто решили включить камеру и посмотреть, как это выглядит», — сказал инженер по управлению космическим аппаратом миссии Odyssey Стив Сандерс из Lockheed Martin. Lockheed Martin построила Odyssey и помогает проводить ежедневные операции вместе с руководителями миссии в JPL. «На основе этих экспериментов мы разработали последовательность, которая удерживает поле зрения THEMIS центрированным на горизонте, пока мы облетаем планету».
Odyssey был определенно успешным по любым меркам, и он все еще набирает обороты. Фактически, это самая длинная непрерывно действующая миссия вокруг другой планеты. Но этот подвиг требует тщательного планирования и эксплуатации.
«Физика делает за нас большую часть тяжелой работы», — сказал Сандерс. «Но это тонкости, с которыми нам приходится справляться снова и снова». Космический корабль работает на солнечной энергии и находится вне прямого солнечного света в течение нескольких минут на каждой орбите, но приборы должны находиться в определенном диапазоне, чтобы оставаться работоспособными, что означает жонглирование энергетическими потребностями.
У Odyssey также ограниченное количество гидразинового топлива для двигателей. Из-за отсутствия указателя уровня топлива инженерам приходится пересчитывать оставшееся количество после каждого маневра. Один из способов сделать это — подать тепло на два топливных бака, чтобы посмотреть, сколько времени им потребуется для нагрева. В марте 2023 года NASA заявило, что у космического корабля достаточно топлива, чтобы продержаться как минимум до конца 2025 года.
«Требуется тщательный мониторинг, чтобы поддерживать миссию в течение столь длительного времени, сохраняя при этом историческую хронологию научного планирования и выполнения — и инновационные инженерные практики», — сказал руководитель проекта Odyssey Джозеф Хант из JPL. «Мы с нетерпением ждем возможности собрать больше великих научных данных в предстоящие годы».
Odyssey может менять свою орбиту, поэтому нет способа точно подсчитать, сколько орбит ему осталось. Но он совершил более 100 000 за почти 23 года, и, вероятно, совершит еще несколько сотен, прежде чем у него закончится гидразин.
