Ученые из Лаборатории реактивного движения в Пасадине /штат Калифорния/ почти две недели крайне осторожничали с заявлениями, намекая даже на то, что выброс коронарной солнечной массы и вовсе может полностью вывести из строя ровер. Однако самая последняя "заметка" в Twitter от имени любознательного марсохода говорит о том, что уже можно вздохнуть спокойно: совсем скоро Curiosity вернется к фантастическим опытам, раскопкам и анализу далекой планеты. "Солнечная буря оказалась не такой страшной, похоже, мне так и не удастся отдохнуть", - написали инженеры ЛРД от имени космического путешественника.
В ноябре 2011 года NASA реализовало амбициозный проект, отправив с помощью ракеты-носителя "Атлас-5" на Марс новейший аппарат Curiosity, который должен добыть доказательства существования любых форм жизни и воды в далеком прошлом на Красной планете.
6 августа 2012 года марсоход, управление которым ведут специалисты ЛРД, справился со сложнейшим процессом посадки. Он преодолел миллионы километров, его средняя крейсерская скорость составляла 12 874 км/ч.
Местом дислокации был выбран названный в честь австралийского астронома Уолтера Гейла кратер. Он достигает в диаметре 154 км и сопоставим с площадью американских штатов Коннектикут и Род-Айленд вместе взятых. Ученые NASA считают, что именно в данном месте есть высокие шансы обнаружить предпосылки существования жизни на уровне микроорганизмов. Там, как предполагается, расположены залежи так называемых филлосиликатов – листовых силикатов, образующихся из магматических пород, как правило, при длительном контакте с водой.
Посадка аппарата прошла идеально. По данным инженеров, Curiosity в буквальном смысле проскочил сквозь игольное ушко. Сразу после новостей о благополучном окончании полета президент Барак Обама поздравил NASA, а также партнеров проекта - из России, Австралии, Германии, Испании, Италии, Канады, Франции и Японии.
"Мы рассчитываем, что Curiosity расскажет нам много нового о Марсе и заложит основу для еще более смелой миссии будущего – полета человека к Красной планете", - отметил Обама, пообещав не сокращать финансирование в этой области. Президент попросил сотрудников Лаборатории информировать его о результатах поиска признаков жизни на Марсе. "Если вы вступите в контакт с марсианами, пожалуйста, сразу дайте мне знать. Даже если это будут всего лишь микробы", - пошутил он.
Ожидается, что Curiosity в течение приблизительно одного марсианского года /687 земных дней/ будет исследовать кратер Гейла. Марсоход достигает 2,8 м в длину и имеет массу в 900 кг. Он вдвое длиннее и более чем в пять раз тяжелее любого аппарата NASA, спущенного на поверхность Красной планеты. У научной лаборатории три пары колес диаметром 50 см каждое. У каждого колеса имеется собственный мотор, передняя и задняя подвески снабжены специальными поворотными механизмами. Марсоход способен преодолевать препятствия высотой 75 см и делать полный разворот на 360 градусов практически на месте.
На аппарате, приводимом в движение атомной силовой установкой, размещено десять научных приборов, включая российский ДАН /Динамическое альбедо нейтронов/, разработанный в Лаборатории космической гамма-спектроскопии Института космических исследований /ИКИ/ РАН. ДАН предназначен для измерения /с пространственным разрешением порядка 1 метра/ содержания воды непосредственно под поверхностью Красной планеты и определения участков с максимально высоким ее содержанием вдоль маршрута движения марсохода.
Curiosity мгновенно принялся за работу, передав через считанные часы первые фотографии Марса в черно-белом цвете, а 7 августа ученые располагали уже первым цветным снимком.
Ровер обживался на Марсе в течение нескольких месяцев, продолжая настраивать все бортовые установки, постепенно включая свои 17 камер, фокусируя их и улучшая день за днем качество снимков. "Мы с удовольствием наблюдаем, как Curiosity передвигается по Марсу, и пока не видим препятствий, все идет хорошо, это замечательно сконструированный аппарат", - заметили в ЛРД.
Первые шаги "Кьюриости" сделал в начале сентября. Согласно плану, аппарат, повинуясь командам из центра управления на Земле, проехал три метра вперед от точки посадки в кратере Гейла, развернулся на 180 градусов и проделал еще два метра задним ходом. Его дистанционным управлением занимаются 24 специалиста ЛРД. "Для каждого этапа движения требуется отдельная сложнейшая программа, концентрация внимания", - отметил сотрудник лаборатории NASA Брайн Купер. По его словам, в США лишь более двух десятков человек обладают квалификацией, необходимой для обеспечения такого маневра. Команде экспертов в течение ближайших двух лет предстоит по 24 часа работать над компьютерными программами, которые позволят марсоходу в движении особенности ландшафта Красной планеты, включая мелкие камни и трещины. "Любая ошибка программистов может стоить нам репутации и $2,5 млрд ", - заметил Купер.
Ученые по очереди также испытали всю палитру сложнейших механизмов, установленных на Curiosity. Так, лазерная установка в октябре расплавила небольшой камень. Ученые постепенно отрабатывали самые простые движения. "Мы должны отработать определенные схемы, потому выбрали для начала что-то очень простое, - пояснили в ЛРД. - Позднее мы приступим к детальной работе с полученными образцами расплавленной породы, чтобы определить ее структуру, температуру и другие показатели".
Далее специалисты ЛРД занялись калибровкой руки-манипулятрора, оснащенной 30-килограммовой вращающейся установкой с набором инструментом. Умный аппарат, исследуя поверхность Марса, пользуется специальной "лупой" – инструментом MHLI /Mars Hand Lens Imager/. Этот компонент позволяет рассматривать образцы породы размером с песчинку и определять необходимость взятия проб.
Первые сенсации с Марса пришли осенью 2012 года: Curiosity обнаружил на поверхности Красной планеты следы присутствия в далеком прошлом воды. Curiosity передал на Землю несколько снимков камней с округлой поверхностью. По мнению ученых, "такой рисунок и форма говорит о том, что когда-то эти породы находились в русле ручья". "Вода прибывала с равнины, ее скорость составляла порядка метра в секунду", - отметил один из руководителей миссии Curiosity. "Мы рады, что правильно рассчитали место посадки марсохода, - указал он. - В ближайшее время будет проведено дополнительное исследование пород".
Буквально через месяц ученые уже располагали пробами почвы на Красной планете. Для этого аппарат использовал руку-манипулятор, лазер и спектроскоп "КемКам" /Chemical Camera/. Тогда Curiosity впервые взял в роботизированную руку довольно крупный камень, размером с футбольный мяч. После чего с помощью лазера и химического спектроскопа снял пробы, выстрелив и расплавив небольшой кусок породы.
"Полученный химический состав стал огромным сюрпризом, - заметили в ЛРД. - Мы предполагали совершенно иной состав, этот камень богат щелочными металлами – натрием, калием, состав напоминает мозаику из отдельных минералов, изобилует цинком, хлором, бромом". "Пока мы затрудняемся сказать, сколько лет этим породам, однако камни напоминают редкие типы вулканических пород, которые можно обнаружить на Гавайях, - рассказал ученый Эдвард Соллер. - Предварительно есть возможность говорить о том, что образованы они были при высоком давлении и в местах, где когда-то могла содержаться вода".
Далее марсоход впервые использовал специальный прибор для химического анализа минералов и обнаружил необычный фрагмент горной породы.
"Мы перешли к важной части нашей программы с использованием устройства "ХиМин", в который загружен первый опытный образец", - рассказал научный сотрудник Лаборатории Джон Гроутсингер. По его словам, "прибор позволяет использовать для изучения минералов метод рентгеновской дифракции - самый точный из всех, когда-либо применявшихся на Марсе". Благодаря этому можно будет понять, в каких условиях окружающей среды формировались минералы.
Curiosity взял образец грунта размером с маленькую лекарственную таблетку на небольшом пятачке, который ученые окрестили "Каменным гнездом". Марсоход проделал к нему путь длиною около 500 м от места посадки в районе экваториального кратера Гейла. Там же он откопал с помощью руки-манипулятора загадочную песчинку белого цвета диаметром 1 мм, которая резко выделялась на красноватом марсианском грунте. Она также будет изучаться с помощью химического лазера, спектроскопа и других приборов установленных в 74-килограммовой научной лаборатории "на спине" марсохода.
В январе 2013 года исследователь приступил к еще более сложной операции по бурению Марса. Бурение плиты, названной Джон Клейн /в честь сотрудника Лаборатории, скончавшегося в 2011 году/, и получение образцов стали наиболее сложным этапом деятельности аппарата с момента его спуска. Такие работы на Марсе никогда ранее не проводились. Сложность заключается в том, что ученые не могли контролировать взаимодействие бурового механизма с марсианской породой. Плита Клейна расположена в 500 метрах западнее от места посадки Curiosity. Выбор NASA пал именно на эту зону, так как она каждую ночь остужается заметно медленнее, чем остальные районы поверхности Красной планеты. "Эта особенность делает данную зону уникальной для исследования", - отметил инженер Ричард Кук.
Итогом подготовительных работ стали успешные пробы грунта. Для этого потребовалось с помощью бура, установленного на руке-манипуляторе, высверлить лунку глубиной 6,4 см и диаметром 1,6 см в плоской плите в кратере Гейла. Предстоящий анализ пробы посредством приборов научной лаборатории может позволить получить новые доказательства существования воды на Марсе. "Наиболее совершенный планетарный робот отныне функционирует как полноценная аналитическая лаборатория на Марсе", - подчеркнул в этой связи представитель космического ведомства США. По его словам, сотрудники NASA с помощью команд заставят манипулятор Curiosity перенести взятую пробу на рабочий стол научных приборов внутри марсохода для изучения и дальнейшей отправки результатов на Землю. При этом исключительно важно отделить взятую пробу от мельчайших посторонних частиц с нашей планеты, которые могли остаться после старта и запуска, несмотря на тщательную обработку всех узлов марсохода при его сборке в ЛРД в Пасадине. Подобная операция призвана гарантировать "чистоту" анализа образца марсианской породы.
"Мы считаем, что в наше распоряжение попало достаточное количество скального материала для выполнения поставленных задач", - заметил Ави Окон из лаборатории NASA. Как отметила его коллега Луиза Джандура, чтобы должным образом подготовиться к первому в истории NASA бурению на Марсе, на Земле эксперты космического ведомства США "пробурили свыше 1200 отверстий в камнях 20 различных типов".
Грустные новости, расстроившие ученых, которые уже давно называют Curiosity своим фантастическим вундеркиндом и невероятно гордятся достижениями аппарата, пришли в конце февраля. В главной компьютерной системе управления были обнаружены неполадки. Инженеры ЛРД выяснили, что марсоход передает информацию о научных опытах не в полном объеме, а также не переключается в положенный спящий режим. Специалисты пришли к выводу, что проблема кроется в флэш-памяти главной управляющей машины "А".
Команда ЛРД уже приступила к перезагрузке мощного компьютера. "Это абсолютно нормальная ситуация, мы используем резервную копию главного компьютера – систему "B", как это делали во время полета Curiosity к Марсу", - рассказал ведущий инженер Лаборатории Ричард Кук.
"В настоящий момент аппарат специально переведен в так называемый "безопасный режим", или состояние отдыха, - пояснили в ЛРД. - Программисты шаг за шагом восстанавливают работу головного компьютера: для этого машина была перезагружена, а теперь с резервных копий переносят все наработанные данные".
Через несколько суток специалистам удалось вернуть аппарат к жизни, но его снова пришлось отключить, чтобы переждать последствия сильнейшей солнечной бури. Инженеры в начале марта зафиксировали вспышку на Солнце и порожденную явлением коронарную массу, которая приближалась к Красной планете со скоростью 3,2 млн км/ч. "Мы вынуждены действовать крайне осторожно", - отметил Кук, комментируя перевод аппарата в режим ожидания. Вместе с тем, несмотря на то, что деятельность марсохода приостановлена, его связь с Землей сохраняется.
Вторая серьезная проблема с разыгравшейся солнечной бурей не на шутку опечалила команду ЛРД. Ученые отмечали, что надеются на лучшее и "сейчас нужно пережить сложные времена".
Самая последняя информация обнадеживает: 11 марта марсоход продолжал подавать сигналы. Это говорит о том, что буря не нанесла сокрушительный удар, и трудолюбивый аппарат вскоре продолжит свои опыты, кропотливо собирая образцы марсианской почвы.
Между тем, Американское космическое агентство планирует отправить на Марс в 2020 году еще один автоматический аппарат, который будет создан по типу марсохода Curiosity. Для сооружения нового марсохода космическое ведомства США намерено использовать запасные части, созданные в свое время для Curiosity. По замыслам конструкторов, аппарат будет снабжен более точными научными приборами и усовершенствованной системой посадки на Марс. По предварительным оценкам, проект обойдется NASA в $1,5 млрд.
Марсоход Curiosity провел первый подробный химический анализ образцов почвы Красной планеты с помощью инструмента "ХиМин". Как сообщили 12 марта специалисты NASA, в полученной в результате первого в истории бурения Марса пудре "обнаружены следы серы, азота, водорода, кислорода, фосфора и углерода". "Это те вещества, которые являются доказательством существования воды, а как следствие - и возможных форм жизни миллионы лет назад", - указал инженер Джон Грансфилд.
"Спектр химических элементов, обнаруженных в образце, впечатляет: соединения сульфатов и сульфидов позволяют говорить о возможном наличии источников химической энергии для /образования/ микроорганизмов", - рассказал специалист Пол Махаффи.
"Пока мы не увидели доказательств существования микроорганизмов, однако наличие следов воды в минеральной пудре позволяет говорить, что на Марсе были условия для каких-либо форм жизни", - сообщили специалисты. "Химические показатели говорят нам о том, что на месте проведенных опытов существовало древнее соленое озеро, однако, сколько ему лет и когда ушла вода, мы ответить пока не можем", - отметили ученые.
Говоря о работе марсохода в связи с возникшими в конце февраля проблемами в памяти головного компьютера, специалисты Лаборатории реактивного движения в Пасадине /штат Калифорния/ сообщили, что "пока аппарат все еще работает при помощи дублирующей системы "B". "Мы держим связь с ним, он отвечает, все выглядит хорошо, однако дальнейшие опыты по бурению будут проводиться только после полного восстановления главного компьютера "А", - сообщили специалисты. "Это произойдет не раньше мая", - добавили в ЛРД.
В целом, по мнению инженеров, "аппарат находится в прекрасной форме, работа всех инструментов отлажена". Curiosity прекрасно сконструирован, он показал себя замечательно не только во время предполетных испытаний на Земле, но и за миллионы километров – на далеком Марсе", - указали специалисты NASA.
Комментарии