|
Марсианский вертолет мог бы стать бортовым геологом
|
|
|
|
После более чем 70 успешных полетов поломка несущего винта положила конец замечательной и новаторской миссии вертолета Ingenuity на Марсе. Сейчас НАСА рассматривает вопрос о том, как более крупный и способный вертолет мог бы стать бортовым геологом на Красной планете. В течение последних нескольких лет ученые и инженеры работали над концепцией, предложив шестироторный гексакоптер, который был бы размером примерно с марсоход Perseverance. Названный Mars Science Helicopter (MSH), он будет не только служить воздушным разведчиком для будущего марсохода, но, что более важно, он также сможет перевозить до 5 кг (11 фунтов) научных приборов в разреженной атмосфере Марса и приземляться на местности, недоступной марсоходу. В новом документе, представленном на конференции по лунным и планетарным наукам в марте 2024 года, описываются геологические работы, которые мог бы выполнить такой вертолет.
|
|
|
|
В статье "Разгадка происхождения и петрологии марсианской коры с помощью вертолета" отмечается, что существует несколько нерешенных вопросов о составе и истории поверхности Марса, особенно в связи с недавними открытиями неожиданных дихотомий в составе базальтовых пород. Согласно наблюдениям с марсоходов и орбитальных космических аппаратов, некоторые регионы, по-видимому, подверглись воздействию воды, в то время как некоторые - нет. "До прошлого десятилетия мы думали, что магматические породы на Марсе были только базальтовыми", - сказала Валери Пайре из Университета Айовы, ведущий автор статьи. "Но с помощью недавних марсоходных и орбитальных измерений мы заметили, что существует большое разнообразие магматических пород, подобных тому, что мы видим на Земле". Пайре объяснил по электронной почте, что на Марсе есть породы с повышенной концентрацией кремнезема, называемые фельзитовыми породами — полевым шпатом и силикатом, — которые богаты элементами и которые, как ожидалось, не будут найдены на поверхности Марса.
|
|
|
"Мы измерили их с помощью марсохода Curiosity и получили некоторые намеки на то, где могут быть другие, используя орбитальные измерения", - сказал Пайре. "Однако в наборе орбитальных данных отсутствуют изображения крупным планом (в миллиметровом масштабе) и анализ состава, чтобы узнать, широко ли распространены эти фельзитовые породы на Марсе или только в нескольких местах. Это все же очень важно для понимания того, из чего состоит кора Марса и похожа ли она на земную кору, что имеет значение для формирования планеты и даже климата прошлого". Пайре и ее команда считают, что вертолет идеально подошел бы для исследования мест, которые марсоход никогда не смог бы пересечь, например, слишком высокогорных районов, поскольку для посадки там потребовалось бы слишком много топлива.
|
|
|
|
Предлагаемые ими приборы включают миниатюрный спектрометр видимого и ближнего инфракрасного диапазона (VNIR) для мелкомасштабного минералогического картирования и небольшой спектрометр лазерного пробоя (LIBS) с микроизображением, прибор, аналогичный лазерному прибору ChemCam на марсоходах Curiosity и Perseverance. В своей статье команда пишет, что вертолет с этими приборами мог бы пролететь километры, чтобы обнаружить многообещающие фельзитовые ландшафты и измерить их состав в микронном масштабе. "Мы могли бы пролететь над этими возможными фельзитовыми ландшафтами и изучить их минералы с помощью спектрометра видимого/ближнего инфракрасного диапазона, приземлиться в интересующих местах, сделать снимки крупным планом и измерить состав этих пород с помощью LIBS", - сказал Пайре. "Мы могли бы, наконец, узнать, что такое кора Марса, и лучше понять, как она сформировалась".
|
|
|
|
Также на борту мог бы быть магнитометр, который измеряет аномалии магнитного поля, чтобы лучше понять, как работает магнитное поле Марса, что все еще остается неопределенным. В настоящее время у Марса нет глобального магнитного поля, но оно было в начале его существования. "Такая полезная нагрузка, наконец, позволила бы нам лучше понять прошлый климат на Марсе, измерив состав и минералы осадочных пород различного возраста", - сказал Пайре в интервью Universe Today. В документе о концептуальном проектировании, опубликованном в 2020 году, предлагался марсианский гексакоптер массой около 31 кг (70 фунтов) и общим диаметром чуть более 4 метров (13 футов). Каждый набор несущих винтов будет иметь лопасти длиной около 0,64 метра (2 фута). Вертолет будет питаться от перезаряжаемой солнечной батареи. Это позволит питать не только несущие винты, но и необходимые научные приборы.
|
|
|
|
Этот вертолет мог двигаться со скоростью до 30 метров в секунду (60 миль в час), но также мог зависать над одним местом до пяти минут. Инженеры из исследовательского центра Эймса, Лаборатории реактивного движения и Мэрилендского университета написали, что MSH может летать на дальность до 10 км (6,2 мили) за полет. С такой скоростью и дальностью полета MSH потенциально может за несколько дней покрыть столько же территории, сколько такие марсоходы, как Perseverance и Curiosity, преодолевали за годы. "Тот факт, что вертолет может летать, облегчил бы миссию по посещению мест, которые были бы недоступны для марсохода, и мы могли бы получить доступ к местам, которые мы никогда раньше не представляли", - сказал Пайре. Пайре и его команда предложили несколько мест посадки, включая кратер Гейл, где марсоходом Curiosity были обнаружены эволюционировавшие фельзитовые породы; массивный каньон Долины Маринерис, где орбитальные наблюдения выявили глубокую кору с породами, содержащими полевой шпат; и бассейн Эллады, ударный кратер протяженностью 2300 км, который, как известно, содержит слои полевого шпата.
|
|
|
|
Источник
|
