Ако всичко мине по план, утре „Скиапарели“ може да се превърне в следващият апарат, кацнал благополучно на Марс. Но дали изобщо ще успее? Статистиката е депресираща – половината спускаеми апарати, опитали кацане на планетата, са претърпели провал. Credit : ESA
18 октомври 2016 г. 20:15 ч.
Светослав Александров. Ще успее ли утре „Скиапарели“ да кацне на Марс? Този въпрос си го задаваме всеки път, когато предстои кацане на Червената планета. Представете си – през 2005 година Европейската космическа агенция (ЕКА) опитва кацане на сатурновата луна Титан… и успява от раз! Първото кацане на повърхността на комета през 2014 година също е успешно. Преди няколко години Япония успява да извърши последователни кацания на астероид със сондата „Хаябуса“, а после тя се връща на Земята със събрани проби. СССР също има чудесна серия от успешни изследователски мисии до Венера през 60-те, 70-те и 80-те години на миналия век с кацания на повърхността и нейното заснемане.
Когато обаче говорим за Марс, статистиката е депресираща. Всички спускаеми апарати на СССР – „Марс 2“, „Марс 3“, „Марс 6“ и „Марс 7“ са претърпели провал, макар и „Марс 6“ да изпраща някои атмосферни данни при спускането, а „Марс 3“ уж достига повърхността, но радиоконтактът изненадващо е преустановен секунди след това.
Провал е и първият европейски опит за кацане – през 2003 година безследно изчезва британският апарат „Бийгъл 2“ . Едва по-късно той е локализиран на снимки от „Марс Риконисънс Орбитър“, на пръв поглед кацнал успешно, но не е успял да се освободи от въздушните възглавници, предпазили го от съприкосновението с повърхността.
НАСА има доста повече успехи – „Викинг 1“, „Викинг 2“, „Марс Патфайндър“, „Спирит“, „Опортюнити“, „Феникс“, Кюриосити“. Но и американската агенция си има своите аварии – през 1999 година е загубен спускаемият полярен изследовател „Марс Полър Лендър“, както и два миниатюрни спускаеми апарата (тип импактор) „Дийп Спейс 2“.
Ако преброим всички мисии, резултатите при спускаемите апарати са 7 неуспеха спрямо 7 успеха. 50 на 50. Множеството неуспехи по отношение на изучаването на Червената планета е довело до това журналистът Доналд Неф да измисли шеговития израз „Велик Галактически Таласъм“ – това е чудовище, което живее на Марс и се храни с изпратените от човечеството космически апарати. Други хора съвсем сериозно си мислят, че извънземните умишлено саботират земните опити да се достигне планетата.
Но дали?
Има далеч по-прозаична причина, която прави достигането на повърхността Марс изключително трудно.
Това е тънката марсианска атмосфера.
Кацането на повърхността на Луната, на астероид, на комета или, общо казано, на небесно тяло без съществена атмосфера, е сравнително лесно. Могат да се използват само спирачни ракетни двигатели. Кацането на планета или луна с плътна атмосфера като Венера и Титан е още по-лесно. Достатъчно е да се използва топлинен щит при първоначалното навлизане в атмосферата и парашут за по-късните етапи – и успехът е подсигурен.
Атмосферното налягане в близост до марсианската повърхност възлиза средно на 600 паскала. Земното атмосферно налягане на височината на морското равнище е средно 101 килопаскала – т.е. атмосферното налягане на Марс е приблизително 0.6% от това на Земята. Не е възможно човек да оцелее без скафандър. Някои хора биха казали, че това е все едно вакуум, и ще сбъркат. Марс е комплексна планета, която дори има сложни метеорологични явления.
При извършване на кацане на Марс атмосферата не може да бъде пренебрегната. Космическият апарат трябва да притежава топлинен щит, иначе ще изгори. След това може да се използва парашут, но само той няма да е достатъчен. Затова се налага да се използват сложни комплекси от топлинен щит, парашути, спирачни двигатели или омекотяващи въздушни възглавници.
Ето как протече кацането на „Спирит“ и „Опортюнити“ през 2004 година – те влязоха в марсианската атмосфера със скорост 19 300 km/h. Първите четири минути от спускането бяха пасивни – използваше се само топлинен щит, който успя да забави скоростта до 1 600 km/h. Тази скорост бе все още твърде висока, а апаратите вече бяха на височина, еквивалентна на тази на пътнически самолет. Повърхността приближаваше много бързо, затова се наложи използването на паршут. Парашутът забави скоростта до 321 km/h, но и това не е достатъчно – знаете много добре какво ще стане, ако една кола се блъсне с такава скорост. На този етап от полета апаратите бяха на височина само 91 метра над повърхността. Затова се използваха допълнително ретроракети и омекотяващи възглавници.
Сами виждате колко комплексно нещо е марсианското кацане. Не разполагате с много време. В рамките само на 6-7 минути трябва да забавите скоростта от 19 300 km/h до 0. За тези 6 минути бордовият компютър трябва да изпълни правилните команди с прецизна точност. Всяка една грешка е непростима и ще доведе до катастрофална авария. Освен това винаги ги има случайните фактори – примерно атмосферното налягане може да се окаже по-ниско от пресметнатото поради местните метеорологични условия, може да има прахова буря, а точно в момента на съприкосновението с повърхността може да попаднете на по-голям камък или кратер.
Колкото и да се подготвят специалистите за кацането, нищо не е гарантирано. Няма спор, че екипите на „ЕкзоМарс-2016“ и „Скиапарели“ са направили всичко по силите си, за да подсигурят успех, но неизвестността винаги я има.
А това си е част от тръпката да покорим и изучим Марс 🙂
http://www.space-bg.org/
http://www.cosmos.1.bg/
