НАСА продолжает работу над возвращением образцов с Марса
Первый запуск ракеты с поверхности другой планеты будет осуществлен с помощью двух твердотопливных двигателей. Транспортное средство для восхождения на Марс НАСА (MAV) недавно достигло важных вех в поддержку программы возврата образцов с Марса. Mars Ascent Vehicle станет первым запуском ракеты с поверхности другой планеты. Команда разработчиков MAV провела успешные испытания твердотопливных двигателей первой и второй ступени, необходимых для запуска. Mars Sample Return доставит на Землю научно отобранные образцы для изучения с использованием самых сложных инструментов в мире. Это стратегическое партнерство с ESA (Европейским космическим агентством) включает в себя первую миссию по возврату образцов с другой планеты. Образцы, которые в настоящее время собирает марсоход НАСА Perseverance Rover во время исследования древней дельты реки, могут раскрыть раннюю эволюцию Марса, включая потенциал древней жизни.
Управляемый в Центре космических полетов имени Маршалла НАСА в Хантсвилле, штат Алабама, MAV в настоящее время должен быть запущен в июне 2028 года, а образцы должны прибыть на Землю в начале 2030-х годов. Программа возврата образцов с Марса находится в ведении Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии. Чтобы MAV был успешным, команда проводит всестороннее тестирование, анализ и обзор конструкции и компонентов MAV. Транспортное средство будет путешествовать на борту посадочного модуля для извлечения образцов во время запуска с Земли, двухлетнего путешествия на Марс и почти года получения образцов, собранных Perseverance. После того, как рычаг переноса образцов на посадочном модуле загрузит образцы из Perseverance в контейнер для образцов в носовой части ракеты, MAV запустится с Марса на орбиту вокруг планеты, освободив контейнер для образцов для захвата орбитальным аппаратом возврата на Землю.
Запуск MAV будет осуществляться с использованием двух твердотопливных двигателей — SRM1 и SRM2. SRM1 будет отталкивать MAV от поверхности Красной планеты, а SRM2 будет вращать вторую ступень MAV, чтобы вывести контейнер с образцами на правильную орбиту Марса, что позволит орбитальному аппарату возврата на Землю найти его. Для проверки конструкции твердотопливного двигателя команда MAV подготовила экспериментальные двигатели. Это позволило команде увидеть, как будут работать двигатели и нужно ли внести какие-либо коррективы, прежде чем они будут построены для миссии. Опытный двигатель SRM2 был испытан 29 марта 2023 года на предприятии Northrop Grumman в Элктоне, штат Мэриленд. Затем 7 апреля экспериментальный двигатель SRM1 был испытан на базе ВВС Эдвардс в Калифорнии.
Испытания SRM1 проводились в вакуумной камере, которая была охлаждена до минус 20 градусов по Цельсию (минус 4 градуса по Фаренгейту), что позволило команде также испытать сверхзвуковое сопло с расщепленной линией, часть системы управления вектором тяги SRM1. Большинство карданных твердотопливных двигателей сконструированы таким образом, что они не могут выдержать экстремальный холод, который может испытать MAV, поэтому команде Northrop Grumman пришлось придумать что-то, что могло бы: современное сопло с ловушкой. сверхзвуковая линия разделения. После тестирования и разборки мотора разработки SRM1 анализ показал, что изобретательность команды оказалась успешной.
«Это испытание демонстрирует, что наша страна способна разработать ракету-носитель, которая может быть достаточно легкой, чтобы добраться до Марса, и достаточно прочной, чтобы вывести набор образцов на орбиту и доставить их обратно на Землю», — сказал Бенджамин Дэвис, руководитель отдела движения MAV в НАСА. Центр космических полетов Маршалла. «Оборудование говорит нам, что наша технология готова к дальнейшему развитию». Фактически, сверхзвуковое сопло с разделенной линией достигло шестого из девяти уровней технологической готовности, известных как TRL-6, разработанных НАСА. TRL-1 — это отправная точка, в которой есть только идея новой технологии, а TRL-9 означает, что технология была разработана, протестирована и успешно использована для космической миссии. Дэвис сказал, что сверхзвуковое сопло с разъемной линией достигло TRL-6 в результате испытаний на вакуумном стенде и полномасштабных испытаний горячим огнем в апреле. Результаты оцениваются независимо и будут подтверждены в августе. Сверхзвуковое сопло расщепленной линии также пройдет квалификационные испытания, чтобы убедиться, что оно может выдержать интенсивную тряску и вибрацию при запуске, почти космический вакуум, а также сильную жару и холод, ожидаемые во время полета MAV.
В дополнение к испытаниям двигателя команда MAV недавно провела предварительный обзор проекта, который представлял собой четырехдневный углубленный анализ общей конструкции MAV. Менеджер проекта Mars Ascent Vehicle Стивен Гэддис сказал, что MAV прошел эту проверку, а это означает, что теперь команда может сосредоточиться на дальнейшем улучшении MAV до критической проверки конструкции следующим летом. NASA Marshall проектирует, строит и тестирует MAV вместе с двумя основными подрядчиками проекта, Lockheed Martin Space и Northrop Grumman. Lockheed Martin Space является общим системным интегратором и поставляет несколько подсистем, а Northrop Grumman поставляет главные двигательные установки первой и второй ступени. Программа возврата образцов с Марса находится в ведении JPL в Южной Калифорнии.
