Издательство «БОМБОРА» выпустило книгу «Непридуманные космические истории. Закулисье космических проектов». В ней известный космический журналист Нэнси Аткинсон собрала в своей книге откровения более чем 35 инженеров и ученых NASA. Вас ждут: первое в истории путешествие к Плутону, изучение Марса вместе с марсоходом Curiosity, тайны космоса, раскрытые с помощью телескопа «Хаббл», новые научные находки и планы покорения Солнечной системы.
Предлагаем ознакомиться с фрагментом книги, посвященным проблеме безопасной посадки на поверхность Марса.
Примерно семь минут нужно, чтобы искусственное тело среднего размера — такое, как планетоход или автоматический спускаемый аппарат, — прошло участок спуска в атмосфере Марса и оказалось на его поверхности. За это короткое время ему надо погасить всю ту огромную скорость, с которой оно вторгается в небо Марса, — это около 20 900 км/час — и коснуться грунта на скорости не более 3 км/ч.
Для того чтобы это удалось, требуется четкая, выверенная последовательность действий в стиле невероятных машин Руба Голдберга[1] — события должны происходить точно по графику. И только под управлением компьютера, без какого-либо вмешательства с Земли. Удаленно управлять аппаратом с нашей планеты, отстоящей на 240 млн км[2], невозможно. На таком расстоянии время путешествия радиосигнала с Земли на Марс составляет более 13 минут. Поэтому пока семиминутное торможение и спуск закончатся и все нужные события произойдут, — или не произойдут! — никто на Земле ничего не узнает. Ваш аппарат-посланник или великолепно сядет на поверхность Марса, или обратится в груду обломков.
Именно поэтому ученые и инженеры, работающие над марсианскими проектами, называют это время семью минутами ужаса.
А когда стартовавшая с Земли в ноябре 2011 года Mars Science Laboratory (MSL, «Марсианская научная лаборатория») приближалась к финишу, страх и мандраж по поводу фазы перелета, официально называемой «вход в атмосферу, спуск и посадка», возросли стократно. На борту MSL находился шестиколесный, массой в тонну (точнее — 907 кг) марсоход Curiosity, и ему предстояло оказаться на планете посредством абсолютно новой, никем доселе не опробованной системы посадки.
На тот момент все предназначенные для работы на Марсе посадочные модули и роверы садились так: вначале ракетный перелетный модуль выполнял наведение и ориентацию посадочного блока, затем он отделялся и входил в атмосферу, прикрытый лобовым теплозащитным экраном, после торможения в действие вводился парашют, а в конце включались ракетные двигатели, замедляющие спуск еще сильнее. Для Curiosity этот сценарий выполнялся тоже. Однако на финальном этапе ему требовалось самое сложное устройство посадки из всех когда-либо изобретенных.
Его прозвали «небесный кран», и оно представляло собой блок с ракетными двигателями, который должен был зависнуть неподвижно и опустить планетоход на грунт на двадцатиметровом тросе из вектрана, чтобы он мягко и ровно встал прямо на свои колеса, как альпинист, спускающийся дюльфером. Вся эта операция должна была занять считаные секунды, и, после того как бортовой компьютер зафиксирует касание ровером грунта, пироножи должны перерубить тросы, а парящая посадочная ступень — улететь прочь на полной тяге двигателей, чтобы упасть на безопасном расстоянии вдали от Curiosity.
Еще большая сложность состояла в том, что этот марсоход должен был совершить самую точную посадку за все время межпланетных исследований — внутри кратера рядом с горой размером с Рейнир[3].
Если «небесный кран» не сработает, это будет печальный конец проекта, который и без того уже успел пройти через многое: технические проблемы, задержки с реализацией, превышение сметной стоимости и гнев критиков, заявивших, что израсходовать 2,5 млрд долларов на марсианский ровер означало лишить денег остальные направления планетных исследований NASA.
Сияющий красным светом на ночном небе Марс веками манил всех, кто смотрел на звезды. С наступлением эры космоса его стали рассматривать как ближайшую к Земле планету, на которую имелся шанс послать экспедицию с людьми или даже колонистов. К настоящему времени свыше сорока беспилотных аппаратов было отправлено на Марс… хотя точнее будет сказать, что совершено более сорока попыток отправить какие-либо аппараты на Марс.
[1] Известный американский карикатурист и изобретатель, прославившийся в начале XX века изображениями машин, выполняющих простые действия чрезвычайно сложным и запутанным образом, как правило, по «принципу домино». В отечественной популярной культуре пример такой машины хорошо известен по мультфильму «Лето кота Леопольда», где мыши устроили сложную ловушку для кота.
[2] Расстояние между Землей и Марсом в зависимости от взаимного расположения планет может изменяться в пределах от 55 до 401 млн км, в данном случае речь идет о приблизительно среднем возможном его значении. — Прим. пер.
[3] Вулканическая гора высотой 4392 м над уровнем моря в штате Вашингтон недалеко от города Сиэтл, США. — Прим. пер.
Перевод А. В. Краснянского
