На прошедшей неделе Китай стал третьим, после СССР и США, государством, чей космический аппарат сумел выполнить мягкую посадку на Марс. Посадочный модуль зонда «Тяньвэнь-1» доставил на поверхность планеты марсоход «Чжужун».
Можно сказать, что Китайское национальное космическое управление выдержало серьезный экзамен. Посадка на Марс — дело рискованное, недаром специалисты NASA называют время, которое спускаемый аппарат проводит в атмосфере Марса, «семью минутами ужаса». Причина в разреженности атмосферы Марса. Из-за нее космические аппараты лишены возможности эффективно тормозить свое движение, поэтому повышается вероятность, что они разобьются о поверхность. Именно из-за этого неудачей кончилась первая в истории попытка посадить космический аппарат на Марс («Марс-2», 1971). Летопись потерь весьма обширна. В 1974 году при посадке были потеряны «Марс-6» и «Марс-7», в 1999 году потерпел аварию при посадке аппарат Mars Polar Lander. В 2003 году сел на Марс, но не смог развернуть солнечные батареи и не вышел на связь «Бигль-2». А в 2016 году разбился о поверхность Марса зонд «Скиапарелли». Подробнее о различных способах решения проблемы посадки на Марс можно прочитать в отдельном очерке.
Миссия «Тяньвэнь-1» стартовала 22 июля прошлого года с космодрома Вэньчан на острове Хайнань, воспользовавшись удобным стартовым окном для полета на Марс. Космический аппарат был создан Китайской аэрокосмической научно-технической корпорацией и управляется Национальным центром космических наук в Пекине. Название он получил в честь поэмы самого древнего из письменных источников китайского поэта Цюй Юаня (IV–III вв. до н. э.), которая на русский переведена Аделиной Адалис под названием «Вопросы к небу».
К 10 февраля 2021 года «Тяньвэнь-1» успешно преодолел путь от Земли до Марса и занял положение на орбите в 400 километрах от поверхности планеты, спустя месяц он снизился до расчетной орбиты в 265 километрах от Марса. Аппарат занялся съемкой места будущей посадки — региона северного полушария Марса, известного под названием равнина Утопии (Utopia Planitia). Она находится недалеко от большого вулкана Элизиум, где были обнаружены купола, ямчатые конусы и другие формы рельефа, которые, по предположению исследователей, могут быть связаны с наличием воды или льда. В ходе миссии ученые намерены выяснить, существовал ли когда-либо древний океан в северной части Марса, и изучить геологическую эволюцию вулканов в этом регионе. Изначально посадка на Марс была запланирована на 23 апреля, но позже ее перенесли на май.
Традиционные «семь минут ужаса» при посадке на Марс для китайских специалистов превратились в девять минут, так как спускаемый аппарат отделился не при подлете зонда к Марсу, а с околомарсианской орбиты, поэтому его скорость была ниже. 15 мая орбитальный модуль снизился, и около полуночи произошло отделение посадочного модуля. Затем орбитальный модуль вновь поднялся на более высокую орбиту, чтобы обеспечить ретрансляцию сигнала с марсохода на Землю. Но посадка проводилась в автоматическом режиме, так как время передачи сигнала от Марса к Земле составляет 17 минут 42 секунды, что делает ручное управление процессом невозможным.
Защитный тепловой экран защищал спускаемый аппарат и помогал ему безопасно сбросить скорость. После снижения экран был отброшен. Снижение продолжалось при помощи парашюта, а затем была задействована специальная посадочная платформа, оснащенная реактивными двигателями. Они позволили аппарату зависнуть над поверхностью Марса на высоте всего около сотни метров. Аппарат самостоятельно проанализировал рельеф внизу и выбрал наиболее безопасный участок для посадки, после чего снизился и достиг поверхности планеты со скоростью всего 3,6 метра в секунду.
Марсоход «Чжужун» (祝融), получивший название в честь бога огня из китайской мифологии, сейчас располагается на посадочной платформе, но 22 мая он должен съехать с нее и приступить к исследованиям. Его высота составляет около 1,85 метра, а масса — около 240 килограммов. Помимо мультиспектральной видеокамеры, он оснащен приборами для метеорологических и геохимических исследований и детектором магнитного поля. А георадар «Чжужуна» способен проникать под поверхность планеты на глубину до сотни метров. Энергией марсоход снабжают солнечные батареи. Расчетное время его работы — 90 марсианских суток. Орбитальный аппарат будет служить в качестве телекоммуникационного ретранслятора для марсохода, продолжая при этом проводить собственные орбитальные наблюдения за Марсом.
Надо признать, что серьезный экзамен китайская космонавтика выдержала блестяще. Председатель КНР и генеральный секретарь ЦК компартии Китая Си Цзиньпин, обращаясь к организаторам полета, сказал: «Вы проявили достаточно храбрости, чтобы бросить вызов, стремились к совершенству и поставили нашу страну в передовые ряды планетных исследований. Ваше выдающееся достижение навсегда останется в памяти Родины и народа».
Источник:
