Орбитальные аппараты помогают марсоходам разговаривать с Землей
Технологии14 февраля 2021

Орбитальные аппараты помогают марсоходам разговаривать с Землей

Хотя роботы-вездеходы могут исследовать поверхность Марса от имени людей, которые еще не могут там безопасно приземлиться, они не одиноки.

Флот орбитальных аппаратов, вращающихся вокруг планеты, действует как рабочие лошадки двойного назначения, ретранслируя данные и изображения с наземных миссий на Землю, изучая различные аспекты планеты.

Их возможности картографирования позволили группам миссий НАСА выбирать интересные места для посадки, а их камеры и инструменты могут следить за наземными миссиями и даже предупреждать о глобальных пыльных бурях.

Когда 18 февраля на Марс приземлится марсоход НАСА Perseverance, он станет самым изощренным роботом-исследователем, которому когда-либо приходилось путешествовать по поверхности Марса. Марсоход будет искать признаки древней жизни на месте кратера Езеро, где 3,9 миллиарда лет назад существовали дельта реки и озеро.

Марсоход будет регулярно общаться с орбитальными аппаратами, которые вращаются вокруг Марса, в первую очередь с Mars Reconnaissance Orbiter или MRO НАСА. Этот орбитальный аппарат, прибывший на Марс в 2006 году, будет действовать как главный коммуникационный ретранслятор для отправки данных и изображений, собранных марсоходом.

Такие орбитальные аппараты, как MRO и MAVEN, или Mars Atmosphere и Volatile EvolutioN, помогут нам узнать, когда марсоход Perseverance приземлится на следующей неделе, и получат какие-либо из первых фотографий и звуков - поскольку этот новейший марсоход имеет два микрофона - он отправляет нам путь.

Это всего лишь два орбитальных аппарата, которые в настоящее время исследуют Марс, в том числе орбитальный аппарат NASA Mars Odyssey 2001 года и орбитальный аппарат Mars Express Европейского космического агентства и газовый орбитальный аппарат ExoMars Trace, созданный в сотрудничестве между ЕКА и Роскосмосом, космическим агентством России. Ранее на этой неделе к ним присоединились зонд «Надежда» из Объединенных Арабских Эмиратов и китайский орбитальный аппарат Tianwen-1, последний планирует посадить марсоход на поверхность Марса в конце этого года.

Эти орбитальные аппараты, наряду со всеми другими миссиями, которые в настоящее время исследуют нашу солнечную систему, отправляют информацию через сеть дальнего космоса НАСА. Эта «невидимая сеть» ретранслируемой связи через космос достигает трех наземных гигантских радиоантенн, находящихся на одинаковом расстоянии друг от друга.

Они расположены недалеко от Мадрида в Испании, Канберры в Австралии и Голдстоуна, недалеко от Барстоу, Калифорния. Размещение каждой гигантской тарелки позволяет постоянно контактировать с космическими полетами во время вращения Земли.

Сеть Deep Space Network позволяет осуществлять связь с космическими кораблями, а также отслеживать их местоположение - все это будет необходимо во время посадки Perseverance на Марс и выполнения ее миссии в последующие годы.

Глобальная перспектива

Орбитальные аппараты предназначены не только для передачи информации с посадочного модуля InSight, марсохода Curiosity и будущего марсохода Perseverance. Эти космические корабли оснащены набором инструментов и камер, которые сделали замечательные открытия о Марсе и заложили основу для будущих исследований.

Марсианский разведывательный орбитальный аппарат несет камеру с самым высоким разрешением вокруг Марса, называемую научным экспериментом по визуализации высокого разрешения или HiRISE. «Он предоставил виды на поверхности Марса», - сказал Лесли Тампари, заместитель научного сотрудника проекта MRO.

Эта камера делает снимки, показывающие обширные просторы марсианской территории, но также может сфокусироваться на таких маленьких элементах, как кухонный стол. Миссия также нанесла на карту почти всю планету.

В общей сложности у него есть шесть инструментов, которые помогли больше узнать об истории воды на Марсе, а также о сезонных особенностях Марса, таких как пыльные бури или оползни, называемые Recurring Slope Lineae.

По словам Тампари, миссия обнаружила лед под поверхностью Марса, даже в таких местах, как средние широты, где, похоже, были древние ледники.

Орбитальный аппарат вращается вокруг Марса с 2006 года, поэтому команда смогла отслеживать изменения на поверхности Марса с течением времени - бесценный инструмент при попытке понять мир, настолько отличающийся от нашего.

«Чем больше мы смотрим, тем больше открываем», - сказал Тампари.

Один из ключевых вопросов о Марсе - это то, что случилось с планетой. Ученые считают, что Марс был более теплой и влажной планетой с толстой атмосферой миллиарды лет назад - во многом как ранняя Земля - что означает, что Марс, вероятно, был обитаемым. Затем атмосферу и воду удалили.

Данные, собранные MRO и MAVEN, помогают ученым понять, как Марс потерял столько воды за 4 миллиарда лет. В то время как MRO смог изучить область от марсианских недр до 49 миль над поверхностью, MAVEN сосредоточился на верхних слоях атмосферы.

Орбитальный аппарат MAVEN прибыл на Марс в 2014 году, это была первая миссия, посвященная изучению верхних слоев атмосферы Марса и пониманию того, как он взаимодействует как с нижними слоями атмосферы, так и с Солнцем и солнечным ветром (которые на самом деле являются заряженными частицами, которые исходят из sun), - сказал Брюс Якоски, главный исследователь миссии MAVEN.

Одна из основных целей миссии MAVEN состояла в том, чтобы понять процессы, которые со временем разрушили марсианскую атмосферу.

«Большая часть марсианской атмосферы с течением времени потеряна в космосе», - сказал Якоски. «Это главный компонент в объяснении изменения климата Марса, от более теплой и влажной среды до более холодной и сухой среды, которую мы видим сегодня. На данный момент это является самым важным открытием для MAVEN».

Оба космических корабля продолжают оставаться здоровыми и будут продолжать добиваться своих научных целей на орбите Марса.

Изображения и данные, собранные орбитальным аппаратом Mars Reconnaissance Orbiter, помогли выбрать кратер Джезеро для приземления Персеверанса. Так что вполне уместно, что ТОиР будет основным контактным лицом Perseverance.

Перед посадкой MRO следит за атмосферными условиями на Марсе. В день посадки MRO будет ждать, чтобы собрать всю важную информацию, которую Perseverance передает на каждом этапе входа в атмосферу, спуска через нее и приземления на поверхность.

Эта информация будет отправлена ​​обратно на Землю по мере ее получения MRO.

Конечно, существует естественная задержка, вызванная расстоянием - это 11-минутная задержка в одну сторону между Марсом и Землей.

Марсоходам нужны орбитальные аппараты, чтобы помочь им общаться с Землей, потому что, хотя у них есть небольшие антенны, которые могут достигать Земли, их нельзя использовать для своевременной отправки всех данных.

Некоторые инструменты на MRO могут вызывать помехи, поэтому они будут отключены во время реле связи. К счастью, камера HiRISE MRO не из тех, что вызывают помехи. Ученые группы попытаются сделать снимок марсохода Perseverance, когда он спускается в атмосфере с открытыми парашютами, как они это сделали во время приземления для Curiosity.

После приземления Perseverance MRO может использовать свою камеру для съемки места посадки - уже на следующий день после приземления.

По словам Якоски, орбитальный аппарат MAVEN также будет использоваться для сбора данных от Perseverance, когда он входит в атмосферу и приземляется - и данные с орбитального аппарата также могут быть использованы для выяснения того, что произойдет, если что-то пойдет не так во время посадки.

После приземления MAVEN также будет поддерживать марсоход Curiosity.

Многие из членов команды MAVEN также входят в команду Hope Probe, в том числе Якоски, и он ожидает тесного сотрудничества между двумя миссиями, когда они исследуют атмосферу Марса.

«Это обещает быть захватывающим временем на Марсе», - сказал Якоски.

Написать комментарий