Марсоход Curiosity совершит посадку на Марсе

Новый марсоход НАСА Curiosity ("Любопытство") после восьми месяцев путешествия в понедельник утром достигнет своей цели, и как ожидают специалисты НАСА, совершит посадку в районе марсианского кратера Гейл; здесь он начнет исследовательскую миссию, которая поможет ученым понять, где на Марсе могла или может существовать жизнь. "В течение часов, оставшихся до посадки, наши специалисты тщательно следят за состоянием аппарата и его траекторией, и готовы в любой момент внести изменения в параметры его полета", - сказал руководитель марсианских программ НАСА Дуг Макквистон (Doug McCuistion) на последней пресс-конференции перед посадкой.

Очень известный в научных кругах проект "Марсианская научная лаборатория" (Mars Science Laboratory), общая стоимость которого составила 2,5 миллиарда долларов, был начат в 2004 году. Его главным звеном стал исследовательский марсоход Curiosity - представитель уже третьего поколения марсоходов. Он значительно превосходит по своим возможностям "предков": почти игрушечного Sojourner, и несколько более солидных Spirit и Opportunity. По размерам новый марсоход сравним с небольшим автомобилем, его масса составляет 899 килограммов (Spirit и Opportunity весили по 170 килограммов). На борту Curiosity установлены 10 научных инструментов общей массой 75 килограммов, которые позволят марсоходу проводить детальные геологические и геохимические исследования, изучать атмосферу и климат планеты, искать воду и ее следы, органические вещества и определять - был ли когда-то Марс пригоден для жизни, и есть ли на нем места, пригодные для жизни сейчас. Кроме того, Curiosity может стать новым марсианским долгожителем - источником энергии для него являются не солнечные батареи, а радиоизотопный термоэлектрический генератор. Эта "ядерная батарейка" может снабжать его энергией в течение 14 лет и сделает независимым ни от времени года, ни от погоды.

Поход Curiosity к Марсу началось 26 ноября 2011 года на космодроме на мысе Канаверал. В этот момент между Землей и Марсом было расстояние в 204 миллиона километров. Аппарату пришлось преодолеть 567 миллионов километров, чтобы "догнать" планету, и сейчас до Марса остается менее 142 тысяч километров. За оставшиеся считанные  часы - не позже, чем за два часа до входа в атмосферу - специалисты НАСА еще могут внести коррективы в траекторию аппарата, однако после начала фазы входа в атмосферу и посадки дальнейшая судьба аппарата оказывается целиком в "руках" бортового компьютера. Семь минут пройдет от входа в атмосферу до посадки, но об успехе или неудаче на Земле смогут узнать только спустя 14 минут - столько времени занимает передача сигнала от Марса до Земли. Для посадки марсохода специалисты НАСА разработали новую, никогда прежде не использовавшуюся технологию Sky Crane ("небесный кран"). Ровер опустится на поверхность планеты не на платформе с двигателями, как советские луноходы, не в коконе из пневматических мешков, как Spirit и Opportunity, а на тросах с "небесного крана" - "тарелки" с ракетными двигателями, которая поставит марсоход сразу на его собственные колеса. Ученые объясняют необходимость "небесного крана" тем, что парашют не может достаточно сильно снизить скорость аппарата в разреженной марсианской атмосфере, а посадка на платформе с ракетными двигателями поднимет много пыли, которая может вывести из строя научную аппаратуру.

"Любопыиство" встретится с атмосферой Марса на скорости около 5,9 километра в секунду. Примерно за 10 минут до входа в атмосферу его двигатели остановят вращение аппарата, он сбросит перелетный модуль с антеннами и солнечными батареями, а еще через две минуты - два 75-килограммовых вольфрамовых груза. Сброс балласта изменит центр масс аппарата, и он подставит потоку набегающего воздуха тепловой щит, который в атмосфере разогреется до 2,1 тысячи градусов. Когда аппарат замедлится до скорости около 1,5 тысячи километров в час, начнет раскрываться парашют, тепловой щит будет сброшен. Затем на высоте около 1,6 километра верхняя крышка с парашютом отделится, и из-под нее выпадет марсоход с небесным краном сверху. Ракетные двигатели крана замедлят скорость снижения до трех километров в час, после чего установка начнет опускать марсоход вниз на 20-метровых тросах. Когда марсоход достигнет грунта и встанет на колеса, тросы будут обрезаны, "небесный кран" улетит прочь и упадет примерно в 150 метрах от марсохода. Как ожидается, аппарат окажется на поверхности в 05.17 по Гринвичу (09.17 мск), однако информация об этом достигнет Земли не раньше чем в 05.31 по Гринвичу.

Планируется что, через четыре минуты после посадки марсоход передаст первые снимки. Они будут сделаны с помощью черно-белых камер низкого разрешения, расположенных на корме и на носу аппарата - так называемых Hazard Avoidance Cameras (Hazcams), предназначенных для того, чтобы видеть препятствия на пути и сзади аппарата. Затем будут постепенно включаться другие камеры и научные приборы.

Российский нейтронный детектор ДАН на борту Curiosity, как ожидается, включится в четверг или в пятницу, сообщил заведующий Лабораторией космической гамма-спектроскопии Института космических исследований РАН Игорь Митрофанов, руководивший разработкой детектора. "Самое главное, чтобы была успешная посадка, это будет первая посадка с такой технологией ("небесный кран"). ДАН будут включать в пассивном режиме в четверг или в пятницу, а в активном режиме, с генератором, еще через неделю", - сказал Митрофанов. 

Прибор ДАН поможет ученым узнать, как на планете протекали гидрологические процессы, и менялось содержание воды в разные геологические эпохи. Детектор фиксирует поток нейтронов из грунта и определяет содержание водорода. Если в грунте много водорода, нейтроны активно поглощаются им, и на нейтронной карте возникают "темные области", которые с высокой долей уверенности можно интерпретировать как присутствие зоны с большим количеством воды или гидратированных минералов. Кроме того, прибор с помощью специального генератора может излучать нейтроны в грунт и фиксировать поток вторичных нейтронов, то есть работать в активном режиме. Детектор ДАН может определить присутствие воды в грунте при ее содержании в единицы процента от веса. При этом район кратера Гейла, по данным ХЕНДа, попадает в область с содержанием воды в грунте от 5% до 6,5% массы.

Планируется, что марсоход Curiosity проживет на поверхности планеты один марсианский год - 687 земных дней или 669 марсианских (их называют солами).