Новые технологии по доставке грузов на Марс

 Как инженеры замедлят большие и тяжелые полезные грузы, летящие на сверхзвуковых скоростях в тонкой марсианской атмосфере? Возможно ли это в принципе?

Для того, чтобы ответить на все эти вопросы Американское Космическое Агентство NASA задумало миссию под названием LDSD (Low Density Supersonic Decelerator mission), которая будет реализована на американском испытательном космодроме Уоллопс.

На фото подготовка к запуску  LDSD

Для того, чтобы провести в будущем передовые миссии к Красной Планете и безопасно посадить тяжелые космические корабли на Марсе, NASA должно разработать и протестировать технологию замедления больших полезных грузов, которые передвигаются на сверхзвуковых скоростях в тонких атмосферах и вывести эту технологию на совершенно новый уровень. Современная технология для замедления полезных грузов возвращается ко времени Программы Викингов (NASA). Оба космических аппарата «Викинг-1» и «Викинг-2» были запущены в 1975 году с мыса Канаверал. Перед полётом спускаемые аппараты были тщательно стерилизованы для предотвращения заражения Марса земными бактериями. Время полета заняло немногим меньше года и к Марсу космические аппараты прибыли в 1976 году. Продолжительность миссий «Викинг» планировалась в 90 дней после мягкой посадки, но каждый аппарат проработал значительно больше этого срока. Искусственный спутник Марса «Викинг-1» проработал до 7 августа 1980 года, автоматическая марсианская станция - до 11 ноября 1982 года (Вследствие ошибки оператора при обновлении программного обеспечения автоматической марсианской станции направленная антенна опустилась вниз и связь с «Викинг-1» была навсегда потеряна). Искусственный спутник Марса «Викинг-2» функционировал до 25 июля 1978 года, автоматическая марсианская станция - до 11 апреля 1980 года.

В системе обеспечения мягкой посадки спускаемых аппаратов использовались радиолокационный высотомер и радиолокатор, а также 8 ракетных двигателей тягой по 4,5 кг для обеспечения схода с орбиты, 6 двигателей ориентации тягой по 4,5 кг, лобовой экран диаметром 3,6 м для аэродинамического торможения в атмосфере, парашют с куполом диаметром 16,2 м для торможения с высоты ~4 км после отделения лобового экрана и 3 ракетных двигателя с регулируемой тягой (40-260 кг) для торможения с высоты ~1,2 км после отделения парашюта. Использовались посадочные опоры с встроенными сотовыми амортизаторами из алюминия, которые сминаются при посадке поглощая ударную нагрузку.

Как это ни странно звучит, но спустя более 35 лет, NASA продолжает использовать ту же самую технологию. Так, в 2012 году, благодаря еще технологии 70х годов американский марсоход «Curiosity» был доставлен к Марсу.

Однако будущие автоматизированные и пилотируемые миссии к Марсу требуют развития новых технологий, поскольку в ходе их реализации потребуется доставка более крупных полезных грузов, чем когда-либо ранее.

Для этого ведущие инженеры NASA разрабатывает новые системы, которые позволят доставлять тяжелый и важный груз на поверхность Красной Планеты. Одним из последних достижений в этой области является то, что ученые позаимствовали технику гавайской иглобрюхой рыбы, которая для своей защиты в случае опасности выпускает множество ядовитых шипов. Ученые считают, что похожий защитный механизм можно использовать в будущих космических миссиях, в частности к Марсу.

Несмотря на то, что иглобрюхие рыбы являются довольно плохими пловцами, они могут быстро глотать огромные количества воды для того, чтобы превратить себя в фактически несъедобный шар больших размеров, которые в несколько раз превышают их нормальный размер. К тому же, они еще и могут выпускать опасные шипы. NASA собирается разработать похожую космическую технологию, имитирующую поведение этой уникальной рыбы.

Для того, чтобы протестировать новые технологии по доставке тяжелых грузов к Марсу и их замедления в разреженной атмосфере Марса, NASA собирается использовать земную стратосферу. Именно в этой части земной атмосферы будет испытана миссия LDSD.

Старт миссии намечен на начало июня этого года. В рамках испытательной миссии будет запущен шарообразный космический аппарат диаметров 6 метров, оборудованный мощным ракетным двигателем. Это космический аппарат получил название Supersonic Inflatable Aerodynamic Decelerator (SIAD).

Для того, чтобы воссоздать самые важные аспекты тонкой атмосферы Марса, NASA планирует использовать очень разреженный воздух, найденный высоко в стратосфере Земли, как испытательную область для миссии LDSD.

Для достижения желаемой высоты в 36,5 километров, в ходе проекта LDSD будет использован заполненный гелием огромный воздушный шар. В максимально надутом состоянии, этот шар будет соответствовать по объему размеру профессионального футбольного поля. Научное Средство Воздушного шара. Это шар будет иметь верхнюю оболочку, сделанную из материала, напоминающего полиэтилен.

Достигнув необходимой высоты, эта оболочка будет отделена от воздушного шара, и затем уже пойдет в ход твердый ракетный двигатель для достижения нужной траектории полета. Траектории на сверхзвуковых скоростях. Данный космический аппарат будет к тому же оснащен надувными замедлителями скорости. На определенной высоте и скорости будут выпускаться и разворачиваться специальные сверхзвуковые парашюты. После окончания испытаний и сам космический аппарат и его оболочка будут выловлены из океана.
Испытания запланированы на 3 июня.

----------

Технологии – это возможность для улучшения жизни общества. Существует множество различных инновационных решений. Узнать подробнее можно узнать здесь на сайте https://anrotech.ru. Познакомьте ребенка с этим удивительным миром.