Успехи агентства НАСА на Марсе: первый в истории полет вертолета и получение кислорода из марсианской атмосферы
НАСА провело первый в истории полет вертолета не на Земле, а на другой планете – на Марсе.
Попытка закончилась полным успехом американского агентства.
И с марсохода Perseverance, и самого дрона Ingenuity Mars Helicopter уже получены первые фотографии этого события.
НАСА долгое время готовилось к первому полету вертолета Ingenuity. Аппарат попал на поверхность Марса с марсоходом Perseverance 18 февраля, несколько дней велась подготовка к спуску беспилотника на поверхность Марса (ранее он был прикреплен к шасси марсохода).
3 апреля устройство было отключено от марсохода, была проверена работа всех его ключевых элементов.
При этом не удалось избежать мелких проблем, из-за которых полет несколько раз переносили. К счастью, дефект был устранен, и Ingenuity полностью готов к работе.
19 апреля НАСА доказало, что полеты на дронах в чрезвычайно разреженной атмосфере Марса возможны.
Первое видео о полете вертолета НАСА "Ingenuity Mars", включая взлет и посадку
Автономный дрон Ingenuity взлетел на высоту чуть более трех метров и зависал менее 40 секунд. Взлет и полет прошли без проблем, и через несколько мгновений вертолет благополучно приземлился на поверхности Марса.
Весь процесс был полностью автономным. Из-за большого расстояния до Красной планеты инженеры НАСА не контролировали дрон. Он выполнял запланированные ранее манипуляции, и на Земле узнали об этом только постфактум.
Впечатляло и то, как вся информация с вертолета отправлялась на Землю. Дрон отправлял её на марсоход Perseverance, который затем отправлял её на спутник на орбите Марса.
Затем данные поступают в сеть Deep Space Network - группу антенн на Земле (в Испании, США и Австралии), которые принимают сигнал и передают информацию в Лабораторию реактивного движения НАСА в Калифорнии, откуда она передается в мир.
Создание дрона, способного подниматься с поверхности в таких условиях, было необычной задачей.
Вертолет должен был быть как можно более легким, но в то же время иметь достаточно большие батареи, чтобы (в течение разумного периода времени) приводить в действие очень быстро вращающиеся роторы и питать электронику. И они должны вращаться со скоростью около 2,5 тысяч оборотов в минуту, чтобы создать достаточную подъемную силу в марсианской атмосфере, которая в 100 раз разряженнее земной.
В итоге инженерам удалось сохранить вес вертолета на уровне 1,8 кг и максимальное время полета 90 секунд.
В НАСА хотели узнать, возможны ли полеты на Марсе. Испытания, проведенные в вакуумных камерах на Земле, показали, что да.
Поскольку попытка полета на Марсе была успешной, НАСА не исключает, что предпримет следующие.
Агентство также рассматривает возможность создания новых, на этот раз гораздо более совершенных устройств.
В будущем они могут стать небесными «глазами» для марсоходов нового поколения или даже астронавтов, которые прибудут на Красную планету в рамках пилотируемых миссий НАСА, запланированных на третье десятилетие этого века.
Вторым большим успехом миссии НАСА на Марс стало получение марсоходом Perseverance небольшое количество кислорода из марсианской атмосферы, чтобы люди могли дышать.
Это одна из важнейших целей миссии Mars 2020.
Атмосфера Марса представляет собой очень неблагоприятную для человека газовую смесь.
Во-первых, газовая смесь очень разрежена по сравнению с земным воздухом. Давление у поверхности Марса более чем в 100 раз ниже, чем на уровне моря на Земле.
Однако еще более проблематичным является состав марсианской атмосферы. По большей части, на 95,32%, он состоит из углекислого газа, который малопригоден с точки зрения человеческой деятельности (в таком виде). Остальное составляют азот (2,7%), аргон (1,6%) и следовые количества (0,38%) других соединений и элементов (включая метан и кислород).
Доказать, что извлечь и сохранить немного кислорода из марсианской атмосферы возможно, - было одной из основных целей миссии Mars 2020, которая только что была достигнута.
Марсоход Perseverance 20 апреля на Красной планете, используя исследовательский инструмент MOXIE (Mars Oxygen In -Situ Resource Utilization Experiment), впервые в истории произвел кислород на чужой планете.
В результате работы из атмосферы было извлечено всего 5 граммов кислорода. В ближайшее время агентство планирует это повторить.