Приземление на Марсе! НАСА InSight приземлился на Красной Планете

Сигналы, подтверждающие приземление InSight, дошли до Земли в 19:53 по Гринвичу, вызвав радость и облегчение у команды членов и сотрудников НАСА в Лаборатории реактивного движения. Она управляет миссией InSight. Несколько минут спустя команда получила подтверждение от посадочного модуля, что он функционирует после приземления.

«Это было напряженно, вы могли почувствовать волнение», – сказал управляющий НАСА Джим Бриденстайн, который находился в контрольной комнате во время посадки модуля. «Было очень, очень тихо, когда можно было успокоиться и радоваться любой полученной информации. Это совсем другое, нежели следить за приземлением по телевизору. Я могу сказать, что теперь я испытал оба способа».

Однако напряжение не рассеивалось до конца до 01:30 по Гринвичу, пока члены команды не узнали, что InSight успешно развернул свои солнечные панели. Без расширенных матриц посадочный аппарат не смог бы уцелеть, не говоря уже о том, чтобы исследовать внутреннюю сторону Красной Планеты – главная цель миссии InSight стоимостью 850 миллионов долларов.

Мучительная задержка была неизбежной. Орбитальный аппарат НАСА «Марс Одиссей» не мог передать разрешение на развертывание в пункт управления миссией в течение 5.5 часов после приземления, сказали представители агентства.

Если матрицы развернутся, как планировалось, InSight присоединится к категории аппаратов, успешно выполнивших свою миссию. Менее 40 процентов всех аппаратов, запущенных на Марс за десятилетия, успешно прибыли в пункт назначения, будь то орбитальный путь вокруг планеты или ее пыльная красная поверхность.

Долгая дорога к Марсу

InSight был запущен 5 мая с базы ВВС «Ванденберг» в Калифорнии. Это первый в истории пуск межпланетной миссии с западного побережья США (флоридское Космическое Побережье - это традиционный взлетный пункт для таких дальних путешественников).

InSight был запущен на ракетном носителе «Атлас 5» с двумя кубсатами размером с портфель под названиями MarCO-A и MarCO-B, которые на протяжении последних 6.5 месяцев летели к Марсу. Дуэт Marco (название является сокращением от «Mars Cube One») был отправлен на демонстрационную миссию стоимостью 18 миллионов долларов, цель которой – показать, что крошечный космический корабль может исследовать глубины космоса.

MarCO-A и MarCO-B также сыграли ключевую роль в сегодняшнем волнении, передавая данные от InSight по управлению миссией сюда, в Лабораторию реактивного движения во время выполнения входа в атмосферу Марса, спуска и посадки посадочного модуля.

InSight прошел тонкую марсианскую атмосферу со скоростью около 12 300 миль в час (19 800 км/ч), угол входа составил ровно 12 градусов. Если бы посадка оказалась более крутой, он бы сгорел; более мелкий аппарат столкнулся бы с атмосферой, как плоский камень с прудом.

Когда посадочный модуль пронесся сквозь марсианское небо, его теплозащитный экран переносил температуры около 2700 градусов по Фаренгейту (1500 градусов Цельсия) - достаточно высокая температура, чтобы расплавить сталь. Атмосферное сопротивление значительно замедлило InSight, двигающийся на скорости, примерно в 1.7 раза превышающей скорость звука, и в этот момент посадочный аппарат развернул свой сверхзвуковой парашют.

InSight вскоре запустил свои маленькие бортовые двигатели, чтобы замедлить дальнейшее движение. Наконец, он опустился на плоскую экваториальную равнину Elysium Planitia со скоростью около 5 миль/ч (8 км/ч). Эти цифры основаны на работе по моделированию приземления, выполненной командой InSight EDL, фактические цифры могут немного отличаться.

Все это произошло всего за 6.5 минут – общее время поездки InSight в марсианском воздухе, от входа в атмосферу до приземления. Последовательность EDL для аэродрома была немного короче, чем знаменитые «7 минут страха» от Curiosity, в котором был установлен кран с ракетным двигателем, опускавший тяжелый роликовый автомобиль на марсианскую поверхность на кабелях. InSight оснащен зеркалом посадочного устройства NASA Phoenix, которое приземлилось на северном полюсе Красной Планеты в мае 2008 года. Корпус InSight также базируется на корпусе Phoenix, оба посадочных аппараты были разработаны для NASA аэрокосмической компанией Lockheed Martin.

MarCO-A и MarCO-B не следовали за InSight на поверхности. Они летели на Марс, запомнятся тем, что станут первыми межпланетными кубсатами, которые были скреплены друг с другом.

«Мы считаем, что это действительно интересная технология в целом, и мы действительно показали что-то уникальное в исследовании глубокого космоса, что позволит нам успешно выполнять будущие миссии», - сказал вчера (25 ноября) менеджер миссии MarCo-A Коди Колли из Лаборатории реактивного движения во время пресс-конференции перед посадкой.

«Их работа, вероятно, будет выполнена, нужно сказать, что, возможно, MarCO-A и MarCO-B будут следить за астероидом или другим небесным телом, если миссия будет финансироваться дальше». Джон Бейкер, менеджер офиса НАСА программы для миссии Marco.

Пробы марсианской поверхности

Несмотря на то, что приземление было захватывающим, это была просто прелюдия к главному событию – научной работе InSight на Красной Планете.

В течение следующих двух земных лет посадочный аппарат будет исследовать внутреннюю структуру и состав Марса в мельчайших деталях. InSight будет использовать два основных научных инструмента для этого: тепловой зонд, который будет забивать себя на глубину до 5 метров под марсианскую поверхность, и набор из трех невероятно точных сейсмометров, которые будут фиксировать колебания, метеоритные удары и другие толчки.

«Невероятно точный», на самом деле, не совсем подходящее определение к этим сейсмометрам.

«Они могут замечать вибрации с амплитудой величиной около атома – может быть, части атома», – сказал главный журналист InSight Брюс Банердт, также из Лаборатории реактивного движения, на вчерашней пресс-конференции.

Таким образом, комплект сейсмометров заключен в вакуумную камеру, чтобы минимизировать помехи, которые могли бы заглушить прием данных. В конце 2015 года команда миссии обнаружила утечку в этой камере. Утечка была исправлена, но запуск InSight был перенесен. Запуск аппаратов для марсианских миссий происходит только раз в 26 месяцев.

Научная команда также будет отслеживать позицию InSight в космосе, используя коммуникационное устройство посадочной площадки весом 789 фунтов (358 килограммов). Эта информация позволит ученым измерить небольшое колебание оси вращения Марса, что, в свою очередь, поможет им лучше изучить ядро ??планеты, сказали представители НАСА.

Вместе все эти данные дадут возможность ученым по-новому взглянуть на внутреннюю часть Красной Планеты.

«Это цель миссии InSight – отобразить внутреннюю часть Марса в трех измерениях, чтобы мы изучили ее и марсианскую поверхность», – сказал Банердт.

Ученые могут использовать Марс в качестве своего рода лаборатории, чтобы понять, как устроены скалистые планеты, добавил он. Обусловлено это тем, что внутренняя часть Красной Планеты была заморожена вскоре после того, как Марс образовался около 4.5 миллиардов лет назад. Мы не можем использовать Землю для изучения структуры скалистых планет, потому что внутренняя часть нашей планеты непрерывно вращается над эонами из-за тектоники плит, мантийной конвекции и других процессов.

Запуск InSight (название является сокращением от «Исследование поверхности с выполнением сейсмических исследований, использования геодезии и теплового транспорта») сопровождался необычным уровнем международного сотрудничества. Тепловой зонд был предоставлен Германским аэрокосмическим центром, а национальное космическое агентство Франции CNES возглавило консорциум, который разработал комплект сейсмометров.

Медленная миссия

Не ожидайте, что InSight поразит вас красивыми фотографиями. Миссия не исследует интересные особенности поверхности, что объясняет, почему она приземлилась на Elysium Planitia; равнина гладкая и плоская с небольшим количеством валунов, что повышает шансы безопасной посадки и проникновения зонда внутрь планеты. InSight - это посадочный аппарат, а не ровер, поэтому любые фотографии, которые он делает во время своей миссии, будут изображать один и тот же ландшафт.

Для космического корабля также потребуется некоторое время, чтобы запуститься на Марсе. InSight будет использовать свою роботизированную руку, чтобы разместить тепловой зонд, комплект сейсмометра и экран, который будет окружать сейсмометры, на земле.

Фактическое развертывание, вероятно, произойдет не через два-три месяца, сказал Банердт. И потребуется еще один месяц для калибровки инструментов для использования на Красной Планете.

«Однажды мы выйдем на поверхность. InSight - это медленно продвигающаяся миссия», - сказал Банердт.