![]() | |
Тип миссии | Исследование Марса |
---|---|
Оператор | |
COSPAR ID | 2020-052A |
SATCAT нет. | 45983 |
Продолжительность миссии | |
Свойства космического корабля | |
Космический корабль | |
Стартовая масса | 3,649 кг (8,045 фунтов) |
Начало миссии | |
Дата запуска | 30 июля 2020, 11:50:00 UTC |
Ракета | Атлас В 541 (АВ-088) |
Запустить сайт | Мыс Канаверал, SLC-41 |
Подрядчик | United Launch Alliance |
Марс марсоход | |
Дата посадки | 18 февраля 2021 г., 20:55 UTC |
Посадочная площадка | Octavia E. Butler Landing, Jezero 18.4447 ° N 77.4508 ° E 18 ° 26′41 ″ с.ш. 77 ° 27′03 ″ в.д. / / 18.4447; 77,4508 |
Пройденное расстояние | 1,97 км (1,22 мили) по состоянию на 16 августа 2021 г. |
Самолет Марс | |
Дата посадки | |
Посадочная площадка | Вертолетная площадка на поле братьев Райт возле приземления Октавии Э. Батлер, Езеро 18.44486 ° N 77.45102 ° E 18 ° 26′41 ″ с.ш. 77 ° 27′04 ″ в.д. / / 18.44486; 77,45102 |
Пройденное расстояние | 2,83 км (1,76 миль) по состоянию на 5 сентября 2021 г. |
![]() ![]() |
Марс - 2020 представляет собой марсоход миссия формирования части НАСА «s программы исследования Марса, который включает роверу Настойчивость и небольшую Robotic, коаксиальный вертолет изобретательность. Марс 2020 был запущен с Земли на ракете-носителе Atlas V в 11:50:01 UTC 30 июля 2020 года, а подтверждение приземления в марсианском кратере Джезеро было получено в 20:55 UTC 18 февраля 2021 года. 5 марта 2021 года НАСА назвало место посадки марсохода Octavia E. Butler Landing. По состоянию на 14 октября 2021 года « Настойчивость и изобретательность» находились на Марсе 231 сол ( всего 238 дней ; 238 дней).
Perseverance будет исследовать астробиологически релевантную древнюю среду на Марсе и изучать геологические процессы и историю его поверхности, включая оценку его прошлой обитаемости, возможности прошлой жизни на Марсе и возможности сохранения биосигнатур в доступных геологических материалах. Он будет кэшировать контейнеры с пробами на своем пути для их извлечения потенциальной будущей миссией по возврату проб с Марса. О миссии на Марс 2020 было объявлено НАСА 4 декабря 2012 года на осеннем заседании Американского геофизического союза в Сан-Франциско. Настойчивость «s дизайн происходит от ровера Curiosity, и он использует многие компоненты уже изготовлены и испытаны в дополнение к новым научным инструментам и колонкового бурения. В марсоходе также есть девятнадцать камер и два микрофона, позволяющих записывать звук марсианской среды. 30 апреля 2021 года Perseverance стал первым космическим кораблем, который услышал и записал другой космический корабль, вертолет Ingenuity, на другой планете.
Запуск Марса 2020 стал третьей из трех космических миссий, отправленных к Марсу во время окна запуска Марса в июле 2020 года, при этом миссии также были запущены национальными космическими агентствами Объединенных Арабских Эмиратов ( миссия Эмирейтс на Марс с орбитальным аппаратом Hope 19 июля) и Китай ( миссия Tianwen -1 23 июля с орбитальным аппаратом, развертываемой и удаленной камерой, посадочным модулем и марсоходом Zhurong ).
Миссия будет искать признаки пригодных для жизни условий на Марсе в древнем прошлом, а также искать доказательства - или биосигнатуры - прошлой микробной жизни и воды. Миссия была запущена 30 июля 2020 года на Атласе V-541, и Лаборатория реактивного движения руководила миссией. Миссия является частью программы НАСА по исследованию Марса. Команда Science Definition Team предложила, чтобы марсоход собрал и упаковал до 31 образца керна горных пород и поверхностного грунта для более поздней миссии, чтобы вернуть на Землю для окончательного анализа. В 2015 году они расширили концепцию, планируя собрать еще больше образцов и распределить пробирки небольшими кучками или тайниками по поверхности Марса.
В сентябре 2013 года НАСА объявило о возможности для исследователей предложить и разработать необходимые инструменты, включая систему кэширования образцов. Научные инструменты для миссии были отобраны в июле 2014 года после открытого конкурса на основе научных целей, поставленных годом ранее. Наука, проводимая приборами марсохода, предоставит контекст, необходимый для подробного анализа возвращенных образцов. Председатель группы Science Definition Team заявил, что НАСА не предполагает, что жизнь когда-либо существовала на Марсе, но, учитывая недавние открытия марсохода Curiosity, прошлая марсианская жизнь кажется возможной.
Настойчивость ровер будет исследовать сайт, скорее всего, была пригодной для жилья. Он будет искать признаки прошлой жизни, откладывать возвращаемый тайник с наиболее убедительными образцами керна и почвы и демонстрировать технологии, необходимые для будущего исследования Марса людьми и роботами. Ключевым требованием миссии является то, что она должна помочь НАСА подготовиться к долгосрочной миссии по возврату образцов с Марса и усилиям с экипажем. Марсоход проведет измерения и демонстрацию технологий, чтобы помочь разработчикам будущей экспедиции людей понять любые опасности, создаваемые марсианской пылью, и протестирует технологию производства небольшого количества чистого кислорода ( O 2) из марсианского атмосферного углекислого газа ( CO 2 ).
Усовершенствованная технология точной посадки, которая повышает научную ценность роботизированных миссий, также будет иметь решающее значение для возможных исследований человека на поверхности. Основываясь на материалах группы по определению науки, НАСА определила конечные цели для марсохода 2020 года. Это стало основой для запроса предложений по предоставлению инструментов для научной нагрузки марсохода весной 2014 года. Миссия также попытается определить подземные воды, улучшить методы посадки и охарактеризовать погоду, пыль и другие потенциальные условия окружающей среды, которые могут повлиять на будущее. космонавты, живущие и работающие на Марсе.
Ключевым требованием к миссии для этого марсохода является то, что он должен помочь НАСА подготовить миссию по возврату проб на Марс (MSR), которая необходима до того, как будет выполнена какая-либо миссия с экипажем. Такое усилие потребовало бы три дополнительных транспортных средств: орбитального аппарата, выборок ровера и двухступенчатый, твердого вещества топлива Марса подъема транспортного средства (МАВ). От 20 до 30 пробуренных образцов будут собраны и сохранены в небольших пробирках марсоходом Perseverance и будут оставлены на поверхности Марса для возможного последующего извлечения НАСА в сотрудничестве с ЕКА. А «выборки ровера» будет извлекать образцы кэши и доставить их в две стадии, твердое вещество топливе Марс подъема транспортного средства (МАВ). В июле 2018 года НАСА заключило контракт с Airbus на разработку концептуального исследования «марсохода». MAV будет запущен с Марса и выйдет на орбиту 500 км и встретится с Next Mars Orbiter или Earth Return Orbiter. Контейнер с образцом будет перемещен на космический корабль (EEV), который доставит его на Землю, войдет в атмосферу на парашюте и твердой почве для извлечения и анализа в специально созданных безопасных лабораториях.
В первой научной кампании Perseverance совершает поворот на юг от места приземления к устройству Séítah, чтобы выполнить «погружение носка» в устройство для сбора данных дистанционного зондирования геологических целей. После этого она вернется к Трещинам на дне кратера, чтобы собрать там первый образец керна. Прохождение места посадки Октавии Б. Батлер завершает первую научную кампанию.
Вторая кампания начнется с нескольких месяцев путешествия к «Трех развилкам», где Настойчивость сможет получить доступ к геологическим локациям у подножия древней дельты реки Неретвы, а также подняться по дельте, поднявшись по стене долины на северо-запад.
Три основных компонента космического корабля «Марс 2020»: крейсерский этап массой 539 кг (1188 фунтов) для путешествия между Землей и Марсом; система входа, спуска и посадки (EDLS), которая включает в себя спускаемый аппарат с аэрозольным корпусом массой 575 кг (1268 фунтов) + теплозащитный экран весом 440 кг (970 фунтов); и ступень спуска весом 1070 кг (2360 фунтов) (заправляемая масса), необходимая для безопасной доставки « Настойчивости и изобретательности» на поверхность Марса. Ступень спуска несет 400 кг (880 фунтов) ракетного топлива для финального мягкого приземления после замедления парашютом шириной 21,5 метра (71 фут) и весом 81 кг (179 фунтов). Ровер массой 1025 кг (2260 фунтов) основан на конструкции Curiosity. Хотя существуют различия в научных инструментах и технических средствах, необходимых для их поддержки, вся система посадки (включая спускаемую ступень и тепловой экран) и шасси марсохода могут быть воссозданы без каких-либо дополнительных инженерных или исследовательских работ. Это снижает общий технический риск для миссии, экономя при этом средства и время на разработку.
Одно из усовершенствований - это технология наведения и управления, называемая «относительная навигация по местности» (TRN) для точной настройки рулевого управления в последние моменты приземления. Эта система обеспечивала точность посадки в пределах 40 м (130 футов) и избегала препятствий. Это заметное улучшение по сравнению с миссией Марсианской научной лаборатории, у которой эллиптическая площадь составляла 7 на 20 км (4,3 на 12,4 мили). В октябре 2016 года НАСА сообщило об использовании ракеты Xombie для испытания системы Lander Vision System (LVS) в рамках экспериментальных технологий автономного спуска и подъема (ADAPT) для посадки миссии Mars 2020, предназначенной для увеличения посадки. точность и избегать опасностей препятствий.
Настойчивость была разработана с помощью Curiosity «s инженерной команды, поскольку оба очень похожи и имеют общие аппаратные средства. Инженеры переработан Настойчивости «ы колесо, чтобы быть более устойчивым, чем Любопытство » s, которая, после того, как километры езды на поверхности Марса, показали прогрессировало ухудшение. Упорство будет иметь более толстые, более прочные алюминиевые колеса, с уменьшенной шириной и диаметром более 52,5 см (20,7 дюйма), чем Curiosity «ы 50 см (20 дюймов) колес. Алюминиевые колеса покрыты шипами для тяги и изогнутыми титановыми спицами для упругой поддержки. Комбинация большего набора инструментов, новой системы выборки и кэширования и модифицированных колес делает Perseverance на 14 процентов тяжелее Curiosity - 1025 кг (2260 фунтов) и 899 кг (1982 фунтов) соответственно. Марсоход будет включать в себя пятишарнирную роботизированную руку длиной 2,1 м (6 футов 11 дюймов). Рука будет использоваться в сочетании с турелью для анализа геологических образцов с поверхности Марса.
Многоцелевой радиоизотопный термоэлектрический генератор (MMRTG), оставшийся в качестве резервной части для Curiosity в процессе его строительства, был интегрирован на ровер для подачи электроэнергии. Генератор имеет массу 45 кг (99 фунтов) и содержит 4,8 кг (11 фунтов) диоксида плутония в качестве источника постоянного тепла, которое преобразуется в электричество. Вырабатываемая электрическая мощность составляет примерно 110 Вт при запуске с небольшим уменьшением за время полета.
Две литий-ионные перезаряжаемые батареи включены для удовлетворения пиковых потребностей вездехода, когда потребность временно превышает устойчивые уровни электрической мощности MMRTG. Срок службы MMRTG составляет 14 лет, и он был предоставлен НАСА Министерством энергетики США. В отличие от солнечных панелей, MMRTG не полагается на присутствие Солнца для получения энергии, предоставляя инженерам значительную гибкость в использовании инструментов марсохода даже ночью, во время пыльных бурь и в течение зимнего сезона.
Разработанный в Норвегии радар RIMFAX - один из семи размещенных на борту приборов. Радар был разработан совместно с FFI ( Норвежским институтом оборонных исследований ), возглавляемым главным исследователем Свейн-Эриком Хамраном из FFI, Норвежского космического центра и рядом норвежских компаний. Также впервые в космосе был обнаружен беспилотный вертолет, который будет контролироваться инженером по кибернетике, прошедшим обучение в NTNU ( Норвежский университет науки и технологий ) Ховардом Фьером Грипом и его командой в Лаборатории реактивного движения НАСА в Лос-Анджелесе.
Ingenuity - это роботизированный вертолет, который продемонстрировал технологию полета винтокрылого аппарата в чрезвычайно тонкой атмосфере Марса. Самолет был запущен с палубы марсохода и совершил пять полетов во время 30-дневной испытательной кампании в начале миссии. Каждый полет длился не более 117 секунд на высоте от 3 до 10 метров (от 10 до 33 футов) от земли и на максимальном расстоянии 266 м (873 футов). Он использовал автономное управление и общался с Perseverance сразу после каждого приземления. Это первый полет с двигателем на другую планету, и НАСА сможет развить проект для будущих миссий на Марс.
Миссия исследует кратер Джезеро, который, по предположениям ученых, был озером глубиной 250 м (820 футов) примерно от 3,9 до 3,5 миллиардов лет назад. Сегодня Езеро представляет собой выдающуюся дельту реки, где протекающая через нее вода за долгие годы отложила много наносов, что «очень хорошо сохраняет биосигнатуры ». Осадки в дельте, вероятно, включают карбонаты и гидратированный кремнезем, которые, как известно, сохраняют микроскопические окаменелости на Земле в течение миллиардов лет. До выбора озера Джезеро к сентябрю 2015 года находилось на рассмотрении восемь предложенных мест посадки для миссии; Columbia Hills в кратере Гусева, Эберсвальде кратера, Holden кратера, Jezero кратера, Mawrth Валлис, Северо - Восточный Большой Сирт, Нили Впадины и Юго - Западного Мелас Чашма.
8–10 февраля 2017 г. в Пасадене, штат Калифорния, был проведен семинар для обсуждения этих участков с целью сузить список до трех участков для дальнейшего рассмотрения. В качестве трех выбранных участков были выбраны кратер Езеро, северо-восточная часть острова Сиртис-Майор-Планум и холмы Колумбия. Кратер Джезеро был в конечном итоге выбран в качестве места посадки в ноябре 2018 года. Ожидается, что «марсоход» для возврата образцов будет запущен в 2026 году. Посадка и наземные операции «марсохода» состоятся в начале 2029 года. на Землю намечен на 2031 год.
Окно запуска, когда позиции Земли и Марса были оптимальными для полета на Марс, открылось 17 июля 2020 года и продлилось до 15 августа 2020 года. Ракета была запущена 30 июля 2020 года в 11:50 UTC, и марсоход совершил посадку на Марс. 18 февраля 2021 года в 20:55 UTC, с запланированной наземной миссией по крайней мере один марсианский год (668 золей или 687 земных дней). НАСА было не единственной марсианской миссией, которая использовала это окно: 20 июля 2020 года космическое агентство Объединенных Арабских Эмиратов запустило свою миссию на Марс с орбитальным аппаратом Hope, который прибыл на орбиту Марса 8 февраля 2021 года, а Национальное космическое управление Китая запустило Tianwen- 1 23 июля 2020 года, прибыл на орбиту 10 февраля 2021 года и успешно совершил мягкую посадку с марсоходом Zhurong 14 мая 2021 года.
НАСА объявило, что все маневры коррекции траектории (TCM) были успешными. Космический корабль запустил двигатели, чтобы скорректировать свой курс к Марсу, сместив начальную точку прицеливания зонда после запуска на Красную планету.
Перед посадкой научная группа из более раннего посадочного модуля НАСА, InSight, объявила, что они попытаются обнаружить последовательность входа, спуска и посадки (EDL) миссии Mars 2020 с помощью сейсмометров InSight. Несмотря на то, что они находятся на расстоянии более 3400 км (2100 миль) от места посадки на Марс, команда указала, что существует вероятность того, что инструменты InSight будут достаточно чувствительными, чтобы обнаруживать гиперзвуковое воздействие устройств балансировки массы в крейсерском режиме Mars 2020 на поверхность Марса.
Посадка марсохода была спланирована аналогично Марсианской научной лаборатории, которая использовалась для развертывания Curiosity на Марсе в 2012 году. Корабль с Земли представлял собой капсулу из углеродного волокна, которая защищала марсоход и другое оборудование от тепла во время входа в атмосферу Марса и первоначального наведения в направлении запланированного. посадочная площадка. Пройдя через него, корабль сбросил нижний тепловой экран и развернул парашюты с верхнего, чтобы замедлить спуск до контролируемой скорости. Когда корабль двигался со скоростью менее 320 км / ч (200 миль в час) и находился на расстоянии около 1,9 км (1,2 мили) от поверхности, марсоход и небесный кран в сборе отсоединились от верхнего щита, а реактивные двигатели на небесном кране контролировали оставшийся спуск к планете.. По мере того, как небесный кран приближался к поверхности, он снижал стойкость через кабели, пока не подтвердил приземление, отсоединил кабели и улетел на некоторое расстояние, чтобы не повредить марсоход.
Постоянная запись окружающего шума на Марсе, модифицированная для удаления фоновых звуков марсохода.Perseverance успешно приземлилась на поверхность Марса с помощью небесного крана 18 февраля 2021 года в 20:55 UTC, чтобы начать свою научную фазу, и начала отправлять изображения обратно на Землю. На следующий день Ingenuity вернулась в НАСА через системы связи о Perseverance, подтвердив свой статус. Предполагалось, что вертолет не будет задействован по крайней мере через 60 дней после начала миссии. НАСА также подтвердило, что бортовой микрофон на Perseverance выдержал вход, спуск и посадку (EDL) вместе с другими высококлассными устройствами для записи видео, и выпустило первый звук, записанный на поверхности Марса вскоре после приземления, улавливая звук. марсианского бриза, а также гудение самого марсохода. 7 мая 2021 года НАСА подтвердило, что Preservance удалось записать как аудио, так и видео с четвертого полета Ingenuity, который состоялся 30 апреля 2021 года.
НАСА планирует потратить примерно 2,8 млрд долларов США на миссию Марс 2020 в течение 10 лет: почти 2,2 млрд долларов США на разработку марсохода Perseverance, 80 млн долларов США на вертолет Ingenuity, 243 млн долларов США на услуги запуска и 296 млн долларов США на 2,5 млрд долларов США. лет работы миссии. С поправкой на инфляцию, Марс 2020 является шестой по стоимости роботизированной планетарной миссией, выполненной НАСА, и дешевле, чем его предшественник, марсоход Curiosity. Упорство запасные аппаратные средства и «сборки к печати» конструкции из Curiosity миссии, которая помогла спасти « вероятно, десятки миллионов, если не 100 миллионов долларов», в соответствии с Марсом 2020 Заместитель главного инженера Кит Comeaux.
Чтобы привлечь внимание общественности к миссии на Марс 2020 года, НАСА провело кампанию «Отправь свое имя на Марс», в рамках которой люди могли отправлять свои имена на Марс на микрочипе, хранящемся на борту « Персеверанс». После регистрации своих имен участники получили электронный билет с подробной информацией о запуске и пункте назначения миссии. За период регистрации было подано 10 932 295 имен. Кроме того, в июне 2019 года НАСА объявило, что осенью 2019 года будет проведен студенческий конкурс имен для марсохода, а в январе 2020 года будет проведено голосование по девяти финалистам. 5 марта 2020 года было объявлено, что победителем станет настойчивость.
Плакат "Отправь свое имя" прикреплен к Perseverance
Образец сувенирного посадочного талона для тех, кто зарегистрировал свое имя, для полета на марсоход Perseverance.
В мае 2020 года НАСА прикрепило небольшую алюминиевую пластину к стойкости, чтобы отметить влияние пандемии COVID-19 и отдать «дань уважения стойкости медицинских работников во всем мире». На пластине стойкости COVID-19 изображена планета Земля над Жезлом Асклепия с линией, показывающей траекторию полета космического корабля Mars 2020 с Земли.
Небольшой кусок крыла, покрывающей от братьев Райт «1903 года Райт Flyer прилагается к кабелю под изобретательность » панели солнечных батарей s.
Ученый НАСА Свати Мохан сообщил об успешной посадке.