Андрій Мазур
редактор 
Катерина Степаненко
редактор У понеділок, 26 листопада, за мільйони кілометрів від Землі відбувалися драматичні події. Приблизно о 21:00 за київським часом почався найважливіший етап в багаторічному праці десятків учених і інженерів: їх дітище – міжпланетна станція InSight після семимісячної космічної подорожі почала спуск в розріджену атмосферу таємничої планети.
О 21:45 по Києву учасники місії і численні глядачі по всьому світу (NASA організувала трансляцію події) полегшено зітхнули: міжпланетна станція досягла поверхні Марса без ексцесів. Центр управління в Лабораторії реактивного руху NASA отримав сигнал від посадкового модуля, який підтвердив прибуття без пошкоджень. Через кілька хвилин InSight включив більш потужний радіопередавач і послав інформацію про стан систем станції.
Наступні дні фахівці місії були зайняті перевіркою обладнання та підготовкою його до роботи, розрахованої щонайменше на два роки.
ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ
Цілі: на що пішло 800 мільйонів доларів
Кілька мільярдів років тому Земля і Марс мали багато спільних рис . Товсті , насичені вологою атмосфери обволікали обидві планети . Однак 3-4 мільярди років щось розладналося : Земля зберегла свою повітряну оболонку , на її поверхні виникали і зникали океани . У них зародилося життя і вийшло на сушу . Зрештою на Землі виникла людська цивілізація .
Та й надра нашої планети залишаються живими. У серединно-океанічних хребтах народжується нова земна кора, вона рухає континенти по поверхні. У зонах глибоководних западин і вздовж розломів тектонічні блоки стикаються, труться або навіть занурюються один під одного.
На відміну від Землі, Марс зупинився в розвитку. На його поверхні немає рухомих тектонічних плит, вулканізм припинився, ще коли по Землі бродили динозаври. Там немає рідкої води на поверхні, а атмосфера розріджена. До того ж молекули газів, її складові, безперервно несуться в навколишній космічний простір.
"У чому причини такого розходження цих, спочатку таких схожих планет? Образно кажучи, робота станції допоможе повернути час назад і розібратися, що дозволило Землі залишитися живою і зеленою і чому Марс зупинився в розвитку", – пояснює головний дослідник місії InSight Mars Брюс Банердт.
У всіх попередніх експедиціях все наукове обладнання було складовою частиною посадкового модуля. Місія InSight Mars – перша експедиція на Червону планету, в ході якої постійно працюючі прилади будуть встановлені безпосередньо на поверхню планети. Устаткування "приїхало" на місце роботи на посадковому модулі, після приземлення і всіх перевірочних процедур механічна рука зніме його і опустить на грунт. Дві камери (на станції і механічній руці) покажуть цю операцію операторам на Землі. Там будуть розміщені сейсмометр (сконструйований і побудований французьким космічним агентством CNES) і зонд для вимірювання теплового потоку (творіння Німецького аерокосмічного центру DLR). Спеціалізований радіолокатор на корпусі станції стане відслідковувати зміщення Північного полюса при обертанні планети: ці вимірювання дадуть інформацію про розміри марсіанського ядра. Крім того, на станції встановлені датчики для спостереження за погодою і змінами магнітного поля.
Зв'язок: кубсати над червоною планетою
Як правило , для передачі інформації на Землю марсіанські місії NASA використовують " посередників " – супутники зв'язку Mars Reconnaissance Orbiter ( MRO ) і Mars Odyssey , які знаходяться на орбіті Червоної планети . Вони приймають дані з поверхні і ретранслюють їх в центр управління місією . У питанні зв'язку з Землею автори місії InSight Mars пішли на нововведення . В ході спуску на поверхню і в початковий період роботи станції контакт забезпечують два мініатюрних супутника – кубсати MarCO A і MarCO B ( їх габарити – 36,6 х 24,3 х 1,8 см ) .
У 1999 р професор Роберт Твіґґс зі Стенфордського університету (США) запропонував ввести стандарт для мікро- і наносупутників, який отримав назву кубсат (CubeSat). Його особливість – фіксовані габарити, які змінюються кратно: CubeSat 1U – це один кубик 10 х 10 х 10 см, 2U – 2 кубика (10 х 10 х 20 см) тощо. Досягнута в практиці межа на сьогоднішній момент – 6U ( 10 х 20 х 30 см). Стандартизація дозволила напрацювати багато конструкційних елементів (батареї, плати, датчики, системи комунікації), які можна було використовувати на різних моделях кубсатів. Причому неспокійні розуми постійно вигадують щось новеньке: то сублімаційний або плазмовий двигун, то вітрила для уловлювання сонячного вітру. Дует кубсатів MarCO став першим з цього сімейства малюків, які забралися настільки далеко в космос і яким доручена настільки відповідальна місія.
ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ
7 хвилин жаху: як проходив спуск на Марс
Останній раз створений людиною апарат успішно досяг поверхні Марса в 2012 році. Це був марсохід Curiosity. Процес спуску посадкового модуля там представляє нелегку задачу: тільки 40% спроб посадити апарати на Марс виявилися успішними. Повітряна оболонка планети розріджена, що робить неефективними парашути або спосіб аеродинамічного гальмування (як у випадку Землі). І в той же час дуже щільна, щоб спиратися виключно на застосування ракетних двигунів, як це робиться в разі посадок на Місяць або невеликі небесні тіла на зразок астероїдів і ядер комет. Інженерам доводиться комбінувати різні підходи, і ризик невдачі підвищується багаторазово. Не дивно, чому чи не найкоротший етап марсіанських місій неофіційно називають "7 хвилин жаху".
" Ви ніколи не знаєте , що може статися на Марсі , – говорить один з розробників місії Том Хоффман . – Те , що нам щось вдалося , – ще не означає , що вдасться це повторити знову " .
Цього разу інженери з NASA вирішили не експериментувати і застосували тільки прийоми і технології , що зарекомендували себе за попередніми місіями . Правда , врахували деякі особливості . Так , теплозахисний екран став товщим і важким , а конструкція парашута – міцніше . Справа в тому , що зараз в районі , де сіла станція , сезон пилових бур . Щоб подолати цей природний катаклізм , довелося підсилити конструкцію .
За 10 хв . до спуску на висоті 128 км InSight Mars скинула оболонку , що захищала станцію в ході польоту з моменту запуску . У цей момент швидкість руху становила 21 тис . км / год .
При вході в атмосферу термозахисний щиток станції майже миттєво розжарився до 1400 ° C . Цього цілком вистачило б , щоб розплавилися багато металів , але екран з композитних матеріалів впевнено витримав випробування . Пекло тривало " всього лише " 3,5 хв . Сама станція під захистом оболонки перебувала майже при кімнатній температурі .
На 4 -й хвилині спуску розкрився гальмівний парашут діаметром 12 м . Швидкість в цей момент знизилася до 6 тис . км / год . А ще через півхвилини термозахисний екран, що відпрацював своє завдання, був відстрілений . Включився бортовий радар : він почав передавати бортовому комп'ютеру відомості про швидкість і положення станції .
За 40 сек . до кінця зниження станція від'єдналася від гальмівного парашута . Оскільки в цей момент існував величезний ризик заплутатися в стропах парашута , InSight Mars почала обертатися навколо власної осі і трохи змістилася в бік , щоб відсунутися від падаючої парашутної системи . І станція понеслася до поверхні у вільному падінні .
За кілька миттєвостей до контакту з грунтом , на висоті 800 м , включилися 12 посадочних двигунів . У цей момент швидкість зниження була всього 8 км / год . І станція м'яко сіла на три посадочні лапи.
Посадка була виконана на нагір'я Елізій , яке називають " найбільшою парковкою на Марсі " . Найважливіша перевага регіону – що він являє собою величезну плоску поверхню з рідкісними горами і западинами . Також тут рідше зустрічаються великі кругляки , об які може вдаритися і пошкодитися с танція .
Деякий час прибулець із Землі очікував , поки вляжеться пил, піднятий при посадці . Потім розкрилися пелюстки круглих сонячних батарей . Включилися камери і передали перші зображення . Хоча InSight Mars вже повідомив про благополучне прибуття , наукові дані почнуть надходити тільки через 2-3 місяці . Такий довгий термін потрібен , щоб встановити і налагодити прилади. Очікуваний термін роботи станції – близько 2 років .
Два мільйони імен
За кілька років до початку місії NASA запропонувала всім бажаючим відправити своє ім'я на Марс разом зі станцією. Для цього слід було заповнити невелику анкету на сайті NASA. На такий хід агентство пішло з метою популяризації космонавтики. Передбачалося, що імена всіх бажаючих будуть вигравірувані на спеціальній табличці, яку прикріплять до борту станції. Але за досить серйозних причин старт місії був перенесений. А кількість тих, хто надіслав своє ім'я для відправки на Марс, все росла. За кілька років таких набралося 2,4 млн! Тому їх імена і прізвища занесли на два кремнієвих чіпа. Причому кожен учасник отримав особливий "посадковий талон", що підтверджує своєрідну участь в місії.
Нагадаємо, що раніше вчені помітили над Марсом гігантський стовп з води. Також раніше на поверхні Марса був виявлений древній артефакт з Землі, а на фотографіях NASA виявили мертвого інопланетянина.
Читайте також:
Головні теми