9:8 на користь марсіан

Спускається зонд «Скіапареллі» був втрачений 19 жовтня 2016 року в результаті програмної помилки системи управління радара-висотомера. Зонд мав навчити Європейське космічне агентство сідати на Марс... але не навчив. І ця аварія стала далеко не першою в спробах землян досягти поверхні Червоної планети.


Зараз на Марсі діють два космічні апарати: марсоходи «Оппортьюніті» і «К'юріосіті». У попередні роки успішно потрудилися ще два марсоходи і чотири посадочні станції. Вісім апаратів сіли невдало, розбившись об поверхню Червоної планети, або частково невдало, пропрацювавши близько хвилини. Одна посадкова станція пролетіла повз Марс. Тобто, рахунок між землянами і «ППО марсіан» майже рівний, але все ж земляни поки програють. Всі повністю успішні посадкові місії на Марсі виявилися американськими. З 1970-х років інженерам NASA щастило - майже всі посадки на Червону планету вдавалися їм з першої спроби.


У 1971 році Марса досяг перший виріб людських рук, радянський марсохід «Марс-2». Однак швидкість посадки була такою, що виріб розбився об поверхню планети і вже не міг принести ніякої користі своїм творцям, крім підняття самооцінки. Брат-близнюк «Марс-3» виявився більш успішним - він благополучно спустився, але вийшов з ладу приблизно через хвилину. Пара цих апаратів повинна була відпрацювати технологію посадки на Марс, вивчити властивості ґрунту: щільність, структуру, хімічний склад. Це дослідження розглядалося як передування більш складних програм: відправки потужного марсохода, а потім і пілотованої висадки.

Частково із завданням вдалося впоратися: «Марс-3» показав, що сідати можна і що Марс такий же твердий, як і Місяць. Апарат заклав практично класичну схему спуску, яка багато в чому повторювалася аж до «К'юріосіті», хоча в деталях були і відмінності.

Як і більшість посадкових марсіанських модулів, «Марс-3» входив в атмосферу планети без попереднього гальмування, на перелітній швидкості 5,8 кілометрів в секунду. Перший удар атмосфери приймав на себе гальмівний конус, який NASA називає Heat shield, «тепловою щит». Назва невипадкова, оскільки навіть розріджена атмосфера Марса на такій швидкості нагріває його до температури понад 1500 градусів Цельсія. Всупереч поширеному переконанню, тертя атмосфери не має до цього процесу жодного стосунку. Нагрів відбувається через ударну хвилю, яку формує перед собою щит, - сильно стиснений газ нагрівається і передає температуру поверхні щита. Матеріал поверхні щита починає випаровуватися і, тим самим, охолоджувати більш глибокі шари.

Космічний апарат ненадовго огортає хмару плазми. Через неї не проходять радіохвилі, тому на найспекотнішому етапі спуску підтримувати зв'язок з апаратом неможливо. Але через відстань між нашими планетами і затримки часу надходження сигналу в 7-10 хвилин, керувати посадкою з Землі під час зближення апарату з Марсом все одно не вийшло б.

Гальмівні конуси були у всіх апаратів, які намагалися сісти на Марс. Але у всіх, крім радянських «Марсів», щити становили частину повної теплозахисної капсули, в якій ховалися марсохід або модуль. На наших же щит і «шкаралупа» кріпилися окремо.

Коли гіперзвукова швидкість падає до надзвукової, щит перестає бути ефективним. Відразу від нього не позбавляються, але починається етап парашутного гальмування. Спочатку випускається тонкий витяжний, а за ним вже й основний парашут. Атмосферний потік ще високий - швидкість становить близько 1500 кілометрів на годину, тому парашут називають надзвуковим. Щоб потік не порвав купол, що різко розкрився, використовують технологію розрифування: стропи заплітають таким чином, щоб розкриття було поступовим.


Ось два відео англійською мовою (перше, друге), на яких показані випробування просунутої парашутної посадкової системи LDSD.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND