25 лет посадке марсохода Sojourner
4 июля 1997 года спускаемый аппарат Mars Pathfinder совершил мягкую посадку на территории Долины Ареса. Он доставил на Красную планету стационарную платформу, а также Sojourner — первый в истории марсоход.
После потери в 1992 году весьма дорогостоящего аппарата Mars Observer, руководство NASA приняло решение внедрить новую политику под названием «Быстрее, лучше, дешевле» (Faster, better, cheaper). В ее рамках организация приступила к проектированию новой марсианской миссии. Ее основным отличием от предшественников должна была стать намного меньшая цена при сохранении прежней научной отдачи. Так на свет появился проект под названием Mars Pathfinder. Его основной задачей было доказательство жизнеспособности новой стратегии NASA.
Mars Pathfinder стал первым со времен Viking американским аппаратом, предназначенным для посадки на Марс. За сумму в 265 млн долларов (это примерно в 13 раз меньше затрат на проект Viking, если учитывать инфляцию) NASA собиралось доставить на Красную планету платформу с научными приборами, а также небольшой колесный аппарат-демонстратор под названием Sojourner. В случае успеха последнего, NASA планировала построить более сложные марсоходы, которые смогли бы выполнять полноценные научные исследования и в будущем даже заняться поиском марсианской жизни.
Стационарная платформа Mars Pathfinder имела массу 370 кг (584 кг с учетом теплозащитного экрана, парашюта и других компонентов посадочной системы). Ее научное оснащение состояло из трех приборов: стереоскопической камеры, альфа-протон-рентгеновского спектрометра и метеостанции, предназначенной для сбора данных о давлении, скорости ветра и температуры. Платформа получала энергию от солнечных батарей.
Марсоход Sojourner имел размеры 0.65 × 0.48 × 0.3 метра и массу в 11.5 кг. Он был оснащен тремя камерами и спектрометром. Для получения энергии использовалась солнечная батарея и не перезаряжаемый аккумулятор. Для защиты электроники от воздействия низких температур, аппарат также был оснащен тремя радиоизотопными нагревателями, содержащими несколько грамм плутония-238.
Значительная задержка сигнала между Марсом и Землей делала невозможным прямое управление ровером в стиле «Луноходов». Поэтому аппарат получил автономную навигационную систему.
Схема работы навигационной системы первого марсохода выглядела следующим образом. На основе снимков с камер, программное обеспечение Sojourner создавало 3D-карты окружающей местности. Далее бортовой компьютер определял степень проходимости, высоту препятствий, плотность грунта, угол наклона поверхности и выбирал кратчайший и наиболее безопасный путь. Затем, проехав от 0,5 до 2 метров, ровер должен был остановиться, провести повторный анализ местности и вновь продолжить движение.
Процесс повторялся до тех пор, пока Sojourner не достигал своей цели или же не получал от ЦУП команду остановиться.
Mars Pathfinder был запущен 4 декабря 1996 года. Спустя ровно семь месяцев его спускаемый аппарат вошел в атмосферу Красной планеты. Для посадки модуля была применена комбинация из парашюта, тормозных двигателей, а также смягчивших момент касания надувных амортизационных баллонов.
Уже на следующий день после посадки Sojourner съехал по трапу на марсианскую поверхность, после чего приступил к выполнению своей программы (к слову, после успешной посадки, NASA переименовала платформу Mars Pathfinder в честь Карла Сагана). Она был рассчитан на семь дней работы с возможностью последующего продления до тридцати дней. Однако Sojourner продержался намного дольше гарантийного срока, заложив добрую традицию, которую продолжили и следующие марсоходы, а также дрон-вертолет Ingenuity.
В общей сложности, Sojourner проработал 83 дня. Он изучил множество марсианских камней и проехал порядка сотни метров по поверхности. По иронии судьбы, прекращение работы Sojourner оказалось связано не с поломкой самого ровера, а посадочной платформы, которая использовалась в качестве ретранслятора. Без нее NASA лишилась возможности связываться с марсоходом.
Успех миссии Mars Pathfinder привел к тому, что NASA одобрила программу Mars Surveyor '98, в ходе которой к Красной планете были отправлены еще две относительно «недорогие» миссии. К сожалению, оба аппарата потерпели катастрофу, таким образом, завершив эпоху «Быстрее, лучше, дешевле».
Несмотря на это, миссия Mars Pathfinder стала важной вехой в деле изучения Красной планеты. Успех Sojourner наглядно продемонстрировал перспективы марсоходов. В последующем NASA отправила на Марс еще четыре ровера, с каждым разом увеличивая их размеры, усиливая научную начинку и устанавливая все более и более амбициозные цели. В каждом из них можно найти частичку ДНК той небольшой машины, что села на Марс двадцать пять лет назад.
Mars Pathfinder также оставил свой след в фантастике. Первый марсоход и посадочная платформа фигурировали в фильме «Красная планета», романе «Марсианин» и его последующей экранизации. Так что, как знать? Возможно в будущем люди действительно побывают на месте посадки Sojourner, и затем он займет свое заслуженной место в музее истории покорения Солнечной системы.
