Mars Science Laboratory Марсоход NASA

Космическая непилотируемая миссия NASA по доставке планетохода третьего поколения Curiosity на Марс. Ракета с марсоходом и спускаемым модулем стартовала в ноябре 2011 года, 6 августа 2012 года планетоход был успешно доставлен на Марс, а 22 августа совершил первую поездку по поверхности планеты.

Mars Science Laboratory (Марсианская научная лаборатория, MSL) - миссия NASA по исследованию Марса, в рамках которой планируется доставить марсоход третьего поколения, название которого, Curiosity ("Любопытство" или "Любознательность"), было выбрано в 2009 году. На счету NASA к 2012 году было уже три успешные миссии по доставке планетоходов на "Красную планету": в 1997 году на Марс был доставлен марсоход Sojourner, а в 2004 году - два одинаковых марсохода Opportunity и Spirit (программа Mars Exploration Rover) [4], [19], [9], [7], [14], [8].

В отличие от программы Mars Exploration Rover, одной из главной целей которой был поиск воды на соседней с Землей планете, Curiosity должен был вести поиск следов жизни, собирать сведения для подготовки к высадке человека на Марсе, а также изучать климат и геологию планеты [4], [8], [18]. Основная миссия аппарата, согласно плану, должна была продлиться 1 марсианский год или около 2 земных лет [4], [18].

Проектирование марсохода Curiosity началось в 2004 году и продолжалось около пяти лет [4], [15]. Новый марсоход весил гораздо больше своих предшественников: 900 килограмм против 185-килограммовых Spirit и Opportunity и десятикилограммового Sojourner. Вес научного оборудования при этом составлял 80 килограмм [19], [7], [9], [4], [6]. Длина марсохода была около 3 метров, а диаметр каждого из шести колес - 510 милиметров, по массо-размерным характеристикам Curiosity приблизительно соответствовал советскому "Луноходу-2" [6], [4], [8], [18]. Характеристики марсохода должны были позволить ему проехать минимум 5-20 километров по поверхности планеты [18], [6].

Еще одним важным отличием Curiosity была энергетическая система: в отличие от предыдущих миссий, марсоходы которых получали электричество от солнечных батарей, для Curiosity был выбран радиоизотопный термоэлектрический генератор, который должен был обеспечивать мощность электроэнергии в 125 ватт от распада изотопа плутония-238 (на борту марсохода его диоксида было 4,5 килограмма, топливо было куплено в России, причем сумма сделки была засекречена) [8], [4], [11], [10], [6]. Даже в случае истощения запасов топлива выдаваемая мощность через 14 лет должна была сократиться только до 100 ватт [6], [16].

Большая масса марсохода позволила разместить в нем в 15 раз больше научного оборудования, чем на Spirit и Opportunity: 3 основные камеры и 2 вспомогательные, систему анализа образцов Sample analysis at Mars (SAM), позволяющую изучать состав образцов породы путем расщепления (его называли главным инструментом марсохода), различные инструменты для измерения уровня радиации. Один из инструментов марсохода, нейтронный детектор, способный искать воду под грунтом, был предоставлен Роскосмосом [5], [8], [9], [4], [6]. Также на Curiosity был установлен манипулятор-рука длиной 1,8 метра, который мог собирать образцы грунта для их анализа в камере SAM [6], [4]. Кроме этого, марсоход был оснащен инструментом "ChemCam" (Chemistry-and-Camera), в который входил лазер, который мог испарять породу с целью изучения ее химического состава [2].

Разработчиком MSL выступила Лаборатория реактивного движения Калифорнийского технологического института (Jet Propulsion Laboratory of California Institute of Technology, JPL), это же учреждение контролировало ход миссии [9], [4].

Если еще в 2006 году стоимость проекта Mars Science Laboratory оценивалась в 1,6 миллиарда долларов, то к моменту запуска она возросла до 2,4-2,5 миллиарда долларов [8], [4], [13].

Первоначально запуск космического аппарата был запланирован на 2009 год, однако запущен он был лишь 26 ноября 2011 года с космодрома на мысе Канаверал при помощи ракеты-носителя Atlas V [4], [9]. Посадка на Марсе была запланирована на 6 августа 2012 года в районе кратера Гейла, одного из самых глубоких кратеров на планете, где, по мнению организаторов миссии, можно было лучше всего изучить глубинные слои марсианского грунта и восстановить геологическую историю планеты [12], [4], [17], [6]. Предыдущие марсоходы после вхождения в атмосферу спускались на поверхность Марса на сверхзвуковом парашюте, замедлялись при помощи ракетных двигателей, а затем совершали амортизированную посадку на воздушные баллоны. Большой вес Curiosity не позволял поступать аналогичным образом, поэтому для его посадки после была разработана система "Небесный кран" (Sky crane) - с ее помощью спусковой модуль должен был полностью затормозить на высоте около 7,5 метров над поверхностью, а затем опустить марсоход на тросах. После того как датчики марсохода подтвердит, что находится на твердой поверхности, тросы должны отцепиться, а спускаемый модуль - отлететь в сторону, чтобы не повредить марсоход [8] Новая система мягкой посадки может обеспечить гораздо большую точность доставки (до 20 км), нежели предыдущие способы (до 100 км) [6], [4], [9].

6 августа 2012 года Curiosity совершил успешную посадку на Марсе и через несколько минут передал первые снимки. Отмечалось, что первые передвижения по планете марсоход совершит в начале сентября 2012 года, до этого момента NASA будет проводить проверку его оборудования [3]. Однако уже 22 августа аппарат проехал 6 метров по марсианской поверхности и развернулся на 90 градусов. В NASA было решено назвать место посадки Curiosity Bradbury Landing - в честь писателя-фантаста Рэя Брэдбери [1].