Кьюриосити недолго будет оставаться единственным активным марсоходом на Красной планете. Следующим летом туда отправится космический аппарат Марс-2020. Хотя при разработке новейшего марсохода был заимствован дизайн Кьюриосити, эти роверы не являются близнецами: каждый из них имеет своё предназначение в продолжающемся исследовании Марса и поисках древней жизни.
Миссии
Совершив посадку на Марс в 2004 году в целях поисков воды, роверы-близнецы Спирит и Оппортьюнити обнаружили доказательства того, что когда-то на поверхности планеты текла жидкая вода, а позже Марс превратился в замёрзшую пустыню. Но когда это случилось и почему?
Чтобы узнать больше, учёные отправили на Марс крупногабаритный марсоход Кьюриосити. С момента посадки в 2012 году, Кьюриосити курсирует по кратеру Гейла, в котором, как было обнаружено, миллиарды лет назад находилось озеро, а также предположительно были условия для развития микробной жизни.
Марсоход всё ещё ищет подсказки, связанные с этой древней средой, медленно поднимаясь на 5-километровую гору Шарпа, которая расположена в кратере Гейла и частично образована при участии воды.
Марс-2020, который приземлится на расстоянии в 6050 км от Кьюриосити, также будет исследовать ландшафт, сформированный водой: кратер Джезеро, место древней дельты. Но Марс-2020 сделает следующий научный шаг: он будет искать фактические признаки древней жизни или биосигнатуры, собирая образцы горных пород и почвы, которые затем могут быть извлечены будущими миссиями и доставлены на Землю для углубленного изучения.
Инструменты
Корпус аппарата Марс-2020 примерно на пять дюймов длиннее, чем у Кьюриосити. Кроме того, новый марсоход тяжелее: он весит 1025 кг, а его предшественник - 899 кг. Разница в весе связана с инструментами, установленными на роверах.
Манипулятор Кьюриосити длиной в 2,2 метра имеет вращающуюся башню весом 30 кг, оснащённую научной камерой, химическим анализатором и буром. Передвижная научная лаборатория измельчает образцы горных пород и засыпает порошок в свой корпус, где две робо-лаборатории определяют химический и минеральный состав пород.
Манипулятор ровера Марс-2020 имеет такой же радиус действия, что и у Кьюриосити, но башня нового ровера весит 45 килограммов, поскольку его инструменты и бур больше в размерах. Бур будет разрезать горные породы, а не измельчать их, затем они будут помещены в ёмкости для образцов через сложную систему хранения.
Глаза и уши
Все марсианские миссии дали возможность полюбоваться видами Красной планеты не только учёным и инженерам, исследующими планету, но и широкой общественности. Это стало возможным благодаря 17 камерам на мачте и корпусе Кьюриосити, причём четыре из этих камер - цветные.
На Марсе-2020 установлены 23 камеры, большинство из которых цветные. Новый ровер также имеет "уши" - два микрофона, чтобы улавливать не только первые звуки приземления на Марс, но и звуки марсианского ветра и лазерных импульсов химических анализаторов марсохода. Mastcam-Z, улучшенная версия мачтовой камеры Кьюриосити, имеет функцию масштабирования и способна снимать видео и панорамы в высоком разрешении.
Колеса
Благодаря Кьюриосити инженерами был получен опыт "бездорожья" на Красной планете. Когда в алюминиевых колесах марсохода-ветерана стали появляться повреждения, инженеры поняли, что острые камни на поверхности Марса оказывают на колёса большее давление, чем ожидалось. Тщательное планирование перемещения, а также обновление программного обеспечения будут держать их в форме до конца путешествия Кьюриосити ввысь по горе Шарпа.
Хотя колеса ровера Марс-2020 сделаны из тех же материалов, они немного крупнее и уже, а их покрытие почти на миллиметр толще. По сравнению с шевронными протекторами Кьюриосити, Марс-2020 имеет более прямые и частые углубления на колёсах (48 вместо 24). Обширные испытания на "марсианской площадке" в Лаборатории реактивного движения показали, что эти протекторы лучше выдерживают давление острых камней, но так же хорошо работают и на песке.
Мозг
Марсоходы не перемещаются самостоятельно. Команды учёных и инженеров посылают им тщательно запрограммированные списки задач в начале каждого марсианского дня или сола. Прежде чем планировать следующее перемещение, водители марсоходов на Земле ждут, когда транспортное средство отправит отчёт. Чем автономнее ровер, тем больше времени у водителей для программирования новых команд.
После посадки Кьюриосити команде марсохода потребовалось в среднем 19 часов, чтобы проанализировать дневные данные, подготовить и протестировать команды, а затем отправить эти команды марсоходу. Годы работы отточили процесс проведения этих операций и сократили время, необходимое для разработки ежедневного плана, до семи часов, а ограниченная степень автоматической навигации позволила Кьюриосити самостоятельно предпринять некоторые осторожные шаги.
Но у ровера Марс-2020 более развитый "мозг", позволяющий ему вычислять путь в пять раз быстрее, чем это делает Кьюриосити. Это самостоятельное передвижение будет иметь ключевое значение для сокращения времени, которое потребуется команде ровера Марс-2020 для планирования ежедневных операций.
Новая миссия намерена в конечном итоге сократить продолжительность ежедневных операций до пяти часов. Более быстрый темп позволит роверу охватить большую территорию и собрать больше образцов в ходе своей основной миссии. Перемещаться Марс-2020 будет примерно с такой же скоростью, что и его старший собрат, но его автономность означает, что потенциально он может продвинуться дальше и провести больше исследований, не дожидаясь команд от инженеров с Земли.
Посадка
Кьюриосити приземлился на Марс с помощью "манёвра небесного журавля". Марс-2020 будет опираться на тот же процесс, но также он имеет важную новую технологию: относительную навигацию на местности.
Бортовой компьютер сопоставляет изображения поверхности, получаемые камерами, с картой, чтобы удерживать космический корабль над целью. Между тем, триггер расстояния позволяет марсоходу приблизиться на несколько километров к идеальному месту посадки перед раскрытием парашюта.
До прибытия людей
Программа НАСА "Артемида" нацелена на полёт астронавтов на Луну к 2024 году, что станет подготовкой к будущему исследованию Марса. Помогая проложить путь для людей, Кьюриосити при помощи своих инструментов изучает марсианскую среду, радиацию на поверхности и погоду.
Марс-2020 продолжит эти исследования, кроме того, он доставит на Марс образцы материалов скафандров, что позволит учёным исследовать процесс их деградации.
Кислородный генератор протестирует технологию для астронавтов по производству ракетного топлива из марсианской атмосферы.
Радар для изучения недр, установленный на марсоходе, может быть использован для поисков подповерхностного водяного льда.
Перевод.
Источник: https:// www.nasa.gov/ feature/ jpl/ two-rovers-to-roll-on-mars-again-curiosity-and-mars-2020