Трудно переоценить значение рубежа, превзойденного марсианским вертолетом НАСА Ingenuity.
Маленький (1,8 кг) вертолет приземлился рядом с марсоходом Perseverance в 2021 году. 25 января 2024 года НАСА объявило, что летательному аппарату пришлось совершить аварийную посадку, в результате которой был поврежден один из его несущих винтов и завершена его миссия.
Это напоминает нам о том, что освоение космоса по-прежнему затруднено. Но три года пребывания Ingenuity на Марсе доказали, что управляемый полет с двигателем на Марсе возможен.
Маленький вертолет просуществовал гораздо дольше, чем планировалось, и полетел выше и дальше, чем многие предполагали. Помимо этого марсианского эксперимента, успех винтокрылого аппарата открывает путь для других миссий с использованием летательных аппаратов для исследования планет и лун.
Первые высадки на Луну были статичными. 1969 год был, вероятно, самым важным для освоения космоса, когда «Аполлон-11» и «Аполлон-12» доставили астронавтов на поверхность Луны, но 1970 год стал годом исследования планет.
В 1970 году мы совершили первую мягкую посадку на другую планету, Венеру. Первый роботизированный образец доставлен на Землю с Луны. И первый робот-вездеход, объехавший другое тело (тоже Луну).
С тех пор, после более чем 50 лет исследования планет и развития технологий, было проведено лишь небольшое количество успешных наземных миссий, и еще меньше людей смогли переместиться. В период с 1970 по 1985 год Венеру посетила дюжина статических посадочных аппаратов, и больше никогда.
От вездеходов до вертолетов
В период с 1971 по 1976 год на Марс была успешно высажена всего трижды, прежде чем в 1997 году прибыли спускаемый аппарат «Патфайндер» и марсоход «Соджорнер». Затем в 2005 году европейский космический корабль «Гюйгенс» приземлился на Титане, спутнике Сатурна.
Эти попытки достичь поверхности редки, чрезвычайно сложны, и исторически посадочные аппараты почти никогда не были мобильными. Тем не менее, марсоходы NASA Spirit, Opportunity, Curiosity и Perseverance превзошли свои планы и путешествовали все дальше и дальше.
И смекалка полетела.
Это был не первый полет космического корабля. Это были воздушные шары, развернутые советскими миссиями «Вега-1» и «Вега-2», которые пролетели над Венерой в 1985 году. Но у Ingenuity были управление, камеры и связь. Он сделал фотографии своего марсохода и Марса с совершенно новой точки зрения. Он привлек внимание всего мира и покорил наши сердца.
В Москве мне удалось увидеть модели и копии воздушных шаров «Вега» и первого лунохода. Они произвели на меня более сильное впечатление, чем марсоходы-близнецы, используемые в Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL) в Калифорнии. Советские миссии были более смелыми и разными, и они проводились несколько поколений назад, до меня и задолго до моей карьеры планетолога.
Изобретательность была дерзкой, оригинальной и совершенно новой. Сделанные им фотографии «Персеверанса», обнаружившего технологию, выброшенную из спускаемого модуля, который доставил его на Марс, и марсианских видов с высоты птичьего полета были захватывающими. Тем временем Perseverance также сняла видео, на котором Ingenuity летает в воздухе. Ничего подобного раньше не видел.
Будущие рейсы
Однако изобретательности пришлось нелегко. Вся миссия Марса 2020 (настойчивости, изобретательности и их транспортных систем) была внезапной.
После выхода НАСА из совместной программы Европейского космического агентства ExoMars, которая включала миссию марсохода, американское космическое агентство приступило к разработке собственной программы. Этот марсоход, позже названный Perseverance, прошел путь от анонса до концепции, разработки и запуска всего за семь с половиной лет.
И Ingenuity поначалу не была включена в борт. Идея была предложена на позднем этапе разработки «Марса 2020» и столкнулась с серьезным сопротивлением. Это добавило дополнительную сложность, стоимость, риск и новые виды отказов. Это также было обусловлено инженерной целью с возможностью небольшого распространения информации — возможности донести до общественности научные и инженерные данные миссии.
Изобретательность не должна была длиться очень долго. Он был разработан для доказательства полета вертолета в тонкой атмосфере Марса. Планировалось совершить пять коротких рейсов в течение месяца. Возможные последствия включали жесткую посадку, опрокидывание, потерю мощности, если его солнечные панели были покрыты пылью, или потерю связи, когда он находился далеко от марсохода (это случалось несколько раз).
Но он превзошел все ожидания: он прожил три года на поверхности Марса, даже в пыльный сезон, и совершил 72 полета. Во многом этому успеху способствовала сеть связи, которая сейчас существует на Марсе.
Ingenuity получает инструкции и передает данные на Perseverance, который связывается с парком спутников, в который входят европейский орбитальный аппарат ExoMars Trace Gas, космический корабль НАСА Maven и орбитальный аппарат Mars Reconnaissance Orbiter. Они, в свою очередь, связываются с двумя сетями дальнего космоса на Земле, системами радиоантенн по всему миру, которые управляют космическими кораблями и отслеживают их.
Чтобы добраться сюда, потребовалось 50 лет планетарных исследований, но мы уже можем видеть влияние миссии Ingenuity на будущие исследования. Следующим межпланетным винтокрылым кораблем станет миссия Dragonfly на спутник Сатурна Титан.
Это будет сильно отличаться от Ingenuity. Он будет весить около тонны и летать на восьми винтах. Это огромный аппарат, предназначенный для полетов в плотной атмосфере Титана.
Одной из следующих миссий на Красной планете станет «Возвращение образцов с Марса», цель которой — собрать контейнеры с образцами марсианского грунта, которые готовит и хранит «Настойчивость». Планировалось, что это будет выполнено с использованием вездехода, но успех Ingenuity привел к идее – а теперь и к разработке – вертолета для этой цели.
Будущее, которое открыла нам Ingenuity, впечатляет. Мы увидим вертолеты на Марсе и Венере, еще больше воздушных шаров на Венере, плавучие средства под ледяными спутниками Юпитера и Сатурна и, возможно, даже один или два самолета.
Информация от: Разговором
