|
Миссия по возвращению образцов с Марса провалена
|
|
|
|
Недавно НАСА обратилось к научному сообществу с просьбой помочь в разработке инновационных идей для осуществления миссии по возвращению образцов с Марса (MSR). Это было сделано в ответ на отчет независимого совета директоров, который счел, что его стоимость в 11 миллиардов долларов США (8,7 миллиарда фунтов стерлингов) была слишком высокой, а сроки до 2040 года - слишком отдаленными. Вкратце, амбициозный план состоял в том, чтобы собрать образцы горных пород, спрятанные в контейнерах марсоходом НАСА "Персеверанс", и доставить их в лаборатории на Земле. Компания "Персеверанс" с 2021 года исследует кратер Езеро на Марсе, где, как считается, когда-то находилось древнее озеро. Миссия должна была доставить образцы, отправив на поверхность Марса посадочный модуль, который несет ракету (спускаемый аппарат НАСА для сбора образцов). Затем "Персеверанс" доставит сохраненные образцы породы на посадочный модуль с помощью небольших беспилотных вертолетов, которые будут доставлены на посадочный модуль в качестве резервной копии. Затем образцы "Персеверанса" будут запущены на орбиту Марса с помощью ракеты-носителя. Космический аппарат, уже находящийся на марсианской орбите, Earth Return Orbiter, затем перехватит эти образцы и доставит их на Землю.
|
|
|
|
В том, что сроки отодвигаются в будущее, нет ничего нового. Такое уже случалось с планами НАСА по возвращению на Луну и европейской миссией "Экзомарс" по поиску жизни на красной планете. Хотя хорошо быть реалистом в отношении сроков, за последние два десятилетия ситуация в области освоения космоса изменилась, поскольку такие организации, как НАСА, испытывают серьезные финансовые трудности и теряют рабочие места. Сверхдержавы больше не отправляют людей на Луну с огромными бюджетами, как это было в эпоху "Аполлона". Таким образом, инновации и эффективность жизненно важны для того, чтобы сделать исследование космоса финансово возможным. Частные компании занимают все большую долю космического рынка на западе. Это переломный момент для освоения космоса и сигнал к внедрению инноваций, которые позволят сократить расходы. Альтернативой является риск отказа от последнего рубежа. Возвращение образцов с Марса может стать прорывным с научной точки зрения во многих отношениях. Было обнаружено, что горные породы, собранные в кратере Езеро, в частности, обнажение под названием пик Бунзена, состоят из минералов, отложившихся в воде.
|
|
|
На Земле минералы, оседающие в воде, хорошо удерживают биологический материал, такой как микроорганизмы. Они также могут дать представление о климатических условиях во время формирования горных пород. Научные исследования, которые можно проводить с помощью научных приборов, которые к тому же достаточно легкие, чтобы их можно было установить на марсоход, ограничены. Возможность анализировать образцы марсианских пород в лаборатории на Земле может дать глубокое представление о возможностях существования жизни в космосе. Но есть еще более фундаментальная причина, по которой возвращение образцов с Марса так важно. Это первый шаг на пути к высадке людей на Марс. Программа НАСА по исследованию космического пространства явно нацелена на высадку людей на Марс. Если вы не можете привезти образец породы, как вы вообще сможете привезти астронавта? Безопасное хранение и возврат товаров с другой планеты на Землю экономически выгодным способом - все это необходимо для полета человека на Марс.
|
|
|
|
Полеты в космос опасны, поскольку астронавты не могут полагаться на систему управления полетом, расположенную на расстоянии более 100 миллионов миль. Любая попытка высадки на Марс должна осуществляться поэтапно, чтобы снизить риск. Ряд космических агентств по всему миру изучают потенциальные миссии по доставке образцов материала с Марса или его спутников, включая Китай и Японию. Отчасти этот интерес вызван тем, что это является подтверждением концепции высадки людей, хотя и в уменьшенном масштабе. Несмотря на важность миссии, НАСА по-прежнему необходимо сократить бюджет на возвращение образцов с Марса с 11 до 8 миллиардов долларов, чтобы выполнить ее. Хотя пересмотренный план направлен на оптимизацию архитектуры миссии, чтобы сделать ее менее сложной, как предполагает запрос идей НАСА, инновации научных кругов необходимо будет внедрять на уровне проектирования.
|
|
|
|
Есть много примеров, когда инженеры уже разрабатывают инновации в оборудовании для космических исследований, которые могли бы обеспечить такую эффективность. Например, небольшие и легкие марсоходы, которые по-прежнему способны выдерживать суровые условия на других планетах, могут сократить расходы и обеспечить другие преимущества. Нетрадиционное шасси, основанное на способе передвижения песчаных рыб по береговой линии, могло бы помочь марсоходам преодолевать большие препятствия с меньшим количеством колес, уменьшая их вес и габариты. Использование инновационных методов бурения и отбора проб также позволило бы снизить вес марсоходов. Приоритетом для разработчиков должны стать прототипные решения с внутренними механизмами, обеспечивающими более легкие сверла и расширенное хранилище образцов. Возможно, это не поможет текущей миссии по возвращению образцов с Марса, в которой будет использоваться марсоход, уже находящийся на Марсе, но это может снизить стоимость будущих миссий по отбору образцов.
|
|
|
|
Обращение НАСА к научному сообществу с просьбой разработать новые способы доставки образцов с Марса является признанием того, что так продолжаться не может. Освоение космоса требует инноваций, и первым шагом к этому является взаимодействие с научными кругами. Для консолидации и ускорения переходных исследований передача знаний от первоначальных изобретателей в лаборатории к практическим работам будет иметь жизненно важное значение для долговечности отрасли и зависит от более тесных и устойчивых отношений с академическими кругами и исследовательскими группами, занимающимися космосом. Частные компании, вступающие в космическую гонку, а также новые космические державы, такие как Индия, Китай, Саудовская Аравия и ОАЭ, показали, что они готовы выходить за рамки проектов, которые работали до сих пор, и внедрять инновации для повышения экономической эффективности. До тех пор, пока традиционные организации не начнут серьезно задумываться о том, как инновации и передача знаний могут удешевить освоение космоса, в будущем им придется задавать себе сложные вопросы, если они хотят продолжать участвовать в передовых космических исследованиях.
|
|
|
|
Источник
|
