InSight готовится к посадке на Марс
Сегодня вечером в районе 22:54 МСК должен совершить посадку на Марс аппарат InSight. Несмотря на то, что он базируется на технических решениях зонда Phoenix, успешно севшего в 2008 году, это все равно волнительное время — больше половины марсианских миссий закончились неудачей, и последняя попытка, аппарат «Скиапарелли», разбился о поверхность в 2016 году. Надеюсь, ожидание скрасит рассказ о последних новостях миссии, процессе посадки и о том, как можно посмотреть на моделирование посадки в симуляторе Orbiter.
Торможение в плотных слоях атмосферы, иллюстрация NASA
Новости
Вечером 25 ноября прошел последний предпосадочный брифинг, на котором рассказали, что:
На гифке показывается расчетный эллипс посадки. 18 ноября произвели пятую коррекцию траектории, поэтому он переместился вправо. Уточнение траектории аппарата показало, что эллипс ушел слишком далеко, и в его правой части менее подходящий рельеф. Поэтому шестую коррекцию, за 22 часа до посадки, которую уже было думали отменить, посовещавшись, все-таки решили провести. InSight изменит скорость всего лишь на несколько сантиметров в секунду и должен будет переместить расчетный эллипс на 17 км.
Основным источником информации о состоянии InSight будет Mars Reconnaisance Orbiter — аппарат, уже много лет работающий на орбите Марса. Но информация с него будет доступна только спустя 3 часа. Одновременно с этим станции на Земле будут принимать сигналы InSight непосредственно. Они будут измерять его допплеровский сдвиг, связанный с изменением скорости зонда, поэтому, скорее всего, сумеют зафиксировать открытие парашюта, сброс теплозащитного щита и, конечно же, посадку. Также InSight должен отправить сигнал в X-диапазоне после успешной посадки. Предыдущие миссии к Марсу работали по похожим алгоритмам, и практика показала, что информации мало, или она приходит поздно. Поэтому в качестве эксперимента рядом с InSight летят два кубсата — MarCO -A и -B.
MarCO, фото NASA
Их задачей будет получение в реальном времени данных с InSight в УКВ-диапазоне и ретрансляция их на Землю в X-диапазоне. Пока что оба MarCO работают нормально, но, поскольку такая попытка проводится впервые, то никаких гарантий, что все пройдет успешно, нет.
Взаимное расположение аппаратов
Если все пойдет хорошо, то зонд успеет частично передать одну фотографию места посадки. Ожидается, что оно будет очень «скучным», без камней и неровностей. Это не только повышает безопасность посадки, но и полезно для науки — напоминаю, что одной из задач InSight будет погрузить в Марс пятиметровую ленту с термометрами, которой камни будут мешать. На брифинге создатели аппарата выразили уверенность, что зонд погрузится как минимум на 3 метра, а, скорее всего, сможет развернуться полностью.
В то же время, если «бип» в X-диапазоне не будет зафиксирован, это не обязательно означает полный провал миссии — InSight может уйти в безопасный режим.
А вот так выглядит одна из страниц телеметрии зонда. В них будут вглядываться операторы ЦУП, наблюдая за посадкой.
Также стоит отметить, что критически важный этап разворачивания солнечных панелей закончится спустя пять с лишним часов после посадки, а научные инструменты InSight будет выгружать на поверхность более двух месяцев. Более подробно о приборах InSight можно почитать тут.
Посадка
Как и в случае с марсоходом Curiosity, посадку называют «семью минутами ужаса», хотя в случае InSight она продлится шесть с половиной минут. Посадка состоит из трех этапов. Сбросив незадолго до входа в атмосферу перелетную ступень, InSight погасит примерно 90% энергии, тормозя в атмосфере, закрытый аэрооболочкой с теплозащитой. Затем примерно 90% оставшейся энергии возьмет на себя сверхзвуковой парашют. И, наконец, сбросив дно аэрооболочки и раскрыв посадочные опоры, InSight «спрыгнет» вниз и начнет спускаться на импульсных двигателях. Совсем недавно Lockheed Martin выпустили эпический ролик о посадке.
Но у нас есть еще более интерактивный способ посмотреть на посадку InSight, потому что энтузиаст brianj сделал дополнение для космического симулятора Orbiter. При этом и симулятор и дополнение бесплатны. Итак, нам понадобятся:
Распаковываем дополнение в папку симулятора и выбираем сценарий InSight Mars Approach
Сценарий хорош тем, что не требует от пользователя никаких действий, вы просто смотрите на посадку.
Подлетаем к Марсу. Ускорение/замедление времени R/T, поворот камеры после нажатия правой кнопки мыши.
Кнопкой J сбрасываем перелетную ступень.
Начальная скорость входа в атмосферу примерно 5,5 км/с.
Спуск на парашюте, теплозащитный щит сброшен, опоры раскрыты.
На высоте 1,1 км InSight отделяется от парашюта и верхней части аэрооболочки.
В предыдущей версии Orbiter, 2010, все планеты были идеально круглыми. Сейчас появился честный рельеф, и алгоритм посадки должен учитывать реальную высоту над поверхностью.
Есть посадка! При желании раскрываем солнечные панели кнопкой K, затем кнопками V, B, N (Shift-V, B, N — в обратную сторону) поворачиваем манипулятор, G (захватить/отпустить) — поднимаем научные инструменты с платформы и ставим на поверхность.
Дополнительная информация:
