Мачта с камерами и приборами марсохода Perseverance
Космонавтика, как принято, является наиболее передовой, в техническом плане, отраслью. В данной отрасли концентрируются самые новейшие разработки, технологии и огромные деньги, что дает ей наибольшие преимущества. Вообще, задачи освоения космических тел, разведка там ресурсов и поиск внеземной жизни - должны, в принципе, стать наиболее приоритетными для человечества. В конце концов, нужно же узнать, одни ли мы, ни то, чтобы во Вселенной, а хотя бы в Солнечной системе.
Но это на первый взгляд, кажется, что в космонавтике сплошь и рядом передовые технологии. Нет, естественно, так оно и есть, но тем не менее, есть некоторые отступления от этой традиции, которые, конечно же, поставят всех в ступор. Что тут мы имеем в виду. А имеем мы то, что имеем. На сегодня хотелось бы сказать о новейшем американском марсоходе Perseverance. Запущенный 30 июля 2020 года марсоход, через полгода, в феврале 2021 года, прибыл в окрестности Марса. 18 февраля была совершена ультра-современная посадка этого марсохода, которая сопровождалась видеозаписью с разных ракурсов на камеры, которые были установлены как на самом Perseverance, так и на "Небесном кране", который осуществил мягкую посадку современнейшего марсохода.
Кстати, Perseverance, действительно, напичкан всевозможной научной аппаратурой, инструментами, микрофонами, фото и телекамерами, которые, причем, очень даже современные. Ко всей этой аппаратуре можно и нужно применить приставку "ультра". Но, у Perseverance есть один очень важный компонент, который никак не может попасть под, выше указанные критерии. Как бы мы не хотели этого, но нужно осознать тот факт, что на ультрасовременном марсоходе от НАСА, бортовой компьютер работает на совершенно устаревшем процессоре. В игровой индустрии и в сфере, где очень важен центральный процессор, устаревшими называют те центральные процессоры, которые были изобретены и произведены, примерно 5 лет назад. У Perseverance же, процессор, вообще, 1998 года.
Марсоход Perseverance на Земле до своего полета
Процессор RAD750
Внутренняя начинка марсохода Perseverance
Сейчас люди, не разбирающиеся в данной отрасли, могут возразить или же посмеяться над НАСА. Ведь, организация очень богатая, получающая огромные дотации от Конгресса США, но по какой-то неведомой причине, установившая на свой передовой марсоход процессор, которому без малого больше 20 лет. За столько лет технология самого этого процессора устарела и для вычислительных мощностей марсохода, можно было установить более мощный и современный процессор. Но нет, есть очень весомая причина того, почему установлен именно этот "камень". Для начала, знакомьтесь, всей бортовой системой Perseverance управляет процессор RAD750 - специализированная версия процессора PowerPC 750, которая использовалась на компьютерах Apple iMac G3 в 1998 году.
И тут нужно задаться вопросом, в чем же преимущество RAD750 перед современными процессорами. Сам по себе процессор очень слабенький и не может похвалиться высокими характеристиками. RAD750 имеет всего одно фическое ядро и имеет тактовую частоту в 110-200 МГц. Конечно, это немного, но для решения тех вычислительных задач, которые стоят перед марсоходом Perseverance этих скромных показателей хватает. Кстати, чип этого процессора имеет техпроцесс в 250 и 150 нм и содержит всего 10,4 миллионов транзисторов. К слову, современные микропроцессоры имеют миллиарды транзисторов и тактовую частоту до 5 ГГц и выше. Но главным преимуществом RAD750 является то, что он имеет повышенную защиту от радиации, которая так необходима за пределами Земли.
Панорама, сделанная марсоходом Perseverance
Панорама, сделанная марсоходом Perseverance
Также, процессор RAD750 способен выдерживать критические колебания температуры, ведь перепад температур на том же Марсе существенный, по сравнению с Землей, да и в космосе, так же, не особо комфортные условия для перелета дорогой аппаратуры и тем более, современных процессоров. Кстати, аналогичные процессоры, от компании BAE Systems, которая производит эти процессоры, установлены на других космических аппаратах, бороздящие Солнечную систему. Напоследок, подметим, что инженеры НАСА разместили на Perseverance резервный компьютер, с установленным на нем таким же процессором. Все это было сделано на случай, если из строя выйдет основной бортовой компьютер марсохода.
Ну и в конце, удивим вас тем, что этот, весьма, слабенький, на первый взгляд, процессор стоит, совершенно, неслабых, и даже, мы бы сказали, баснословных, огромных для мира электроники денег. Цена процессора RAD750 в настоящее время составляет сумму в... 200 тысяч долларов. Вот таким дорогостоящим и слабеньким центральным процессором оснащен самый совершенный в мире марсоход за всю историю - Perseverance.
Если Вам понравилась статья - поставьте лайк. Много наших материалов вы найдете на нашем сайте. Будем рады, если вы его посетите. Ваша подписка очень важна нам: Пикабу, канал в Телеграмм, сообщество в ВК, YouTube, а также сообщество в Пикабу "Все о космосе". Всё это помогает развитию нашего проекта "Журнал Фактов".
Ещё некоторые соображения на основе информации из лекции Маска.
Старшипам, которые отправятся на Марс в один конец, для отлёта к Марсу достаточно только одного вакуумного двигателя. Более того, двигатели для уровня моря им вообще не нужны - им нужны поворотные двигатели для марсианского давления в 0,9% земного, которые также будут лучше работать в верхних слоях атмосферы Земли, где должна работать вторая ступень при выводе на орбиту. Это означает, что остальные вакуумные двигатели можно сделать отделяемыми, и возвращать их с низкой околоземной орбиты грузовыми Старшипами. Это позволит повторно использовать большую часть двигателей, и облегчит Старшип, уменьшив потребность в дозаправке, и увеличив полезную нагрузку.
Существенную часть грузопассажирских марсианских Старшипов можно возвращать с Марса не смотря на использование других Старшипов для строительства марсианской базы. Для этого нужно переоборудовать в обитаемые помещения только небольшую часть кораблей в начале постройки базы, а основную часть базы строить из более тонкой стали, полученной прокаткой стали из корпусов разделанных Старшипов. Баки Старшипа рассчитаны на рабочее давление 3 атмосферы, и должны кратковременно выдерживать 6 атмосфер. Для обитаемых помещений марсианской базы такое давление излишне. Если давление в помещениях базы будет равняться земному на уровне моря, то для стенок обитаемых модулей можно использовать в 3 раза более тонкую сталь, и соответственно, в 3 раза меньше кораблей. Но я думаю, что оптимальнее будет сделать давление ниже, потому что удерживать высокое давление в куполах очень проблематично, а значит в случае атмосферного давления в жилых помещениях потребуется проходить декомпрессию при каждом выходе в купол. Думаю, лучше уменьшить давление в 2 раза, подняв концентрацию кислорода до 42%. В этом случае толщину стенок жилых модулей можно ещё сильнее уменьшить, возможно не в 3, а в 4-5 раз.
Это позволит сохранить пригодными для обратного полёта 7..10% кораблей, и вернуть этими кораблями даже весь миллион колонистов за 5 полётных окон (11 лет), если возвращать по 140..200 человек в каждом корабле вместо 100 при полёте туда, и повторно использовать корабли.
Так что, для тех, кто соберётся на Марс, всё не так печально - технически шанс вернуться есть для всех. Думаю, его нужно обязательно закладывать при планировании колонизации.
Не успел новый марсоход НАСА прибыть на Марс, как мы сразу же получили первые кадры с поверхности Красной планеты. После этого, любители космонавтики и космоса - насладились настоящим звуком с этой планеты. Кроме этого, с марсохода были получили реальные видеокадры посадки ровера и огромное множество фотографий с той окрестности поверхности Марса, где совершил посадку Perseverance. Но это не все. С собой марсоход привез второй аппарат. Он уникален, так как впервые доставлен за пределы Земли. Этим аппаратом является роботизированный вертолет, а по сути, дрон Ingenuity.
Как и заявляли в НАСА, аппарат совершил свой первый полет в атмосфере Марса в апреле 2021 года. По сути, это первый тестовый полет. Он совершен около 7:30 по Гринвичу, это в 10:30 утра по московскому времени. Конечно, некоторое время пришлось ждать результатов. Так обработка, отправка данных на Землю и их время в пути - занимает время.
Первые кадры полета. Взято из Яндекс-картинок
Вообще, всем процессом управлял бортовой компьютер самого летательного аппарата. Также, аппарат снимал все на камеру. Стоит добавить, что марсоход также наблюдал за первым полетом рукотворного объекта в атмосфере другой планеты. Камеры Perseverance наблюдали за полетом дрона Ingenuity с расстояния 76 метров. Полученные данные с Марса подтверждают, что весь процесс тестового полета прошел успешно. Хотя за несколько дней до этого, пришлось отложить ранее намеченный полет Ingenuity из-за технических проблем.
Первые кадры полета. Взято из Яндекс-картинок
Но, к счастью , все обошлось и первый исторический полет созданного человеком летательного аппарата - успешно взлетел с поверхности Марса. Суть тестового полета состояла в том, что дрон НАСА поднялся над поверхностью на три метра, а затем, завис в воздухе на 30 секунд. После чего, он развернулся и совершил мягкую посадку на установленные в на днище четыре опоры. Заметим, что на Марсе тяжелее взлететь лопастному дрону, так как плотность атмосферы Марса значительно ниже, чем на Земле, в десятки раз. Поэтому, для этого необходимы такие лопасти, которые вращаются намного быстрее, чем на Земле.
Вертолет-дрон Ingenuity создан для сбора проб камней, почвы, а также, для их хранения. В будущем, через 5-10 лет - за этими образцами с Земли прилетит другой аппарат НАСА, который и доставит их на Землю для более детального изучения учеными.
Если Вам понравилась статья - поставьте лайк. Много наших материалов вы найдете на нашем сайте. Будем рады, если вы его посетите. Ваша подписка очень важна нам: Пикабу, канал в Телеграмм, сообщество в ВК, YouTube, а также сообщество в Пикабу "Все о космосе". Всё это помогает развитию нашего проекта "Журнал Фактов".
На протяжении многих лет ее реально исследуют космические аппараты и зонды только одной страны. Да, бывали и неудачи, но давайте честно - кто еще такое может на планете? Никто! За 20 лет они: - первые долетели до планеты. - добились первой посадки на планету космической станции. - получили первые пробы атмосферы и грунта. - сделали первую запись звука с планеты. - сделали первые панорамные фотографии с планеты.
И да, это планета Венера! И страна эта СССР! И еще - все это с 1961 по 1981 год. Но это СССР, это другое
Прикинул, во что выливаются озвученные Маском цифры по колонизации Марса.
Если на одном Старшипе на Марс будет отправляться 100 человек, то для миллиона колонистов потребуется 10 тысяч Старшипов из общего количества 14 тысяч. Таким образом, не более 29 % Старшипов могут быть грузовыми, остальные будут грузопассажирскими. Из этого следует, что если Старшипы с грузом будут выводиться на высокую орбиту непрерывно, без привязки к стартовому окну на Марс, то людей на них придётся доставлять во время стартового окна, или незадолго до него, загрузив их в один корабль несколько сотен, а потом рассаживать по кораблям, ожидающим на высокой орбите. Другой вариант - держать на орбите несколько тысяч кораблей-хранилищ топлива вместо сотни-другой - кажется мне нереалистичным.
Если уложить Старшип на грунт горизонтально, и сделать в нём пару межэтажных перекрытий - можно получить 2 полноценных этажа по 2,5 метра высотой, общей полезной площадью около 1100 м2. Если на каждого колониста выделить 6 м2 жилплощади, и ещё 3 м2 производственных площадей в герметичных помещениях - на миллион колонистов понадобится 9 миллионов квадратных метров, или 8182 корпусов Старшипов. И ещё не меньше 4900 корпусов придётся разделать на металл, чтобы сделать межэтажные перекрытия. Таким образом при очень скромных размерах жилья на него уйдёт 13082 корпуса Старшипа из 14000. А значит не более 918 кораблей останется для размещения топливных заводов, хранилищ топлива и кислорода для дыхания, атомных электростанций, привезенных с Земли в собранном или модульном виде, а также могут быть использованы для отправки людей назад на Землю. То есть на Землю при таком подходе может вернуться очень малый процент колонистов.
Отработка посадки на Марс российского модуля "Казачок". Взято из Яндекс-картинок
2020 год стал настолько насыщенным в сфере космических полётов, что можно об этом писать множество статей. Например, американская компания "SpaceX" впервые отправила на МКС свой космический корабль "Crew Dragon" и к концу года - был совершён второй полёт данного корабля к МКС. Россия запустила ракету "Ангара-А5", тем самым прервав шестилетнее молчание по поводу данной ракеты. Китай сумел привезти лунный грунт, а японский аппарат "Хаябуса-2" - успешно сбросил на Землю капсулу с грунтом, которую он собрал с астроида Рюгу. Но, наверное, самым эпохальным стало то, что сразу две страны отправили свои роверы на планету Марс. Это США и Китай. Если Китай отправил на Красную планету свой ровер впервые, то США - прочно закрепились на Марсе и отправили не первый свой марсоход. Тем более, что на нём до сих пор с 2012 года работает марсоход "Curiosity". А теперь и марсоход "Perseverance". Кроме того, зонд к Марсу отправили ОАЭ.
Тестирование марсохода. Обсерватория Параналь. Чили. Взято из Яндекс-картинок
Но, в тоннах информации, многие не заметили, что на Марс отложили полёт марсохода "ЭкзоМарс" на 2022 год. Причиной переноса стало то, что были необходимы дополнительные испытания оборудования, марсохода и всех систем на наличие готовности полёта к Красной планете. Сам проект разрабатывается Европейским космическим агентством (ЕКА) и российской госкорпорацией "Роскосмос". В 2022 году проект был заморожен. Целью миссии является исследование Марса на предмет доказательств существования на нём жизни как сейчас, так и в прошлом. Традиционно, роль России в данном проекте сильно занижается, особенно, с обывательской точки зрения. Но на самом деле, всё далеко не так. Наоборот, вклад России в проект ключевой, если не основной. Сегодня вы узнаете, какова же роль нашей страны в данном проекте.
Для начала, нужно понимать, что из себя представляет "ЭкзоМарс". Это целый космический комплекс, в котором задачи и цели каждой из сторон разделены. В проекте, также участвовало НАСА, но оно в последствии вышло из него. Поэтому было решено для отправки на Марс отказаться от ракеты "Атлас-5" и использовать российскую ракету "Протон-М" с разгонным блоком "Бриз-М".
Так вот, для данного проекта "Роскосмос" должен был предоставить ракету-носитель "Протон-М" и разгонный блок "Бриз-М" для того, чтобы произвести запуск миссии "ЭкзоМарс". Кроме того, российские конструкторы разработали, изготовили и собрали десантный модуль и посадочную платформу "Казачок", на которой и будет доставлен на Марс европейский марсоход. А это очень даже ответственные задачи, с которыми наши конструкторы НПО им. С. А. Лавочкина успешно справились. Думается, что сразу же становится понятным, что роль России очень колоссальна. Так как без российской стороны, европейцы вряд ли смогли бы разработать такую систему, тем более судя по их ракете "Ариан". У России же опыт в сфере двигателестроения - огромен, богат и бездонен.
Посадочная платформа "Казачок". Взято из Яндекс-картинок
Схемы высадки марсохода "ЭкзоМарс-2022". Взято из Яндекс-картинок
Десантный модуль "Казачок". Взято из Яндекс-картинок
Марсоход и посадочная платформа. Взято из Яндекс-картинок
Известно, что для посадки на Марс на последних американских марсоходах используется система реактивной тяги, которую называют в том числе "Небесный кран" (когда марсоход аккуратно опускается на поверхность планеты). На "ЭкзоМарс" посадочная платформа сядет на Марс при помощи специального десантного модуля, использующей двигатели на реактивной тяге, разработанные именно нашей стороной. Естественно, что на начальном этапе, вся собранная система будет тормозить об атмосферу Красной планеты при помощи системы из двух парашютов. Кстати, подметим, что европейская сторона изготовила для совместного проекта перелётный модуль и, собственно, сам марсоход. Тем не менее, на этом роль России не заканчивается. На марсоходе используются 2 российских измерительных прибора. Так вот, представьте, какая большая работа проведена нашими инженерами и конструкторами.
А теперь, самое интересное. Поговорим о посадочной платформе "Казачок". Она полностью разработана и изготовлена в России в НПО им. С. А. Лавочкина. Вес платформы около 828 кг. Срок её службы 1 год, но это по проекту, на деле, может оказаться больше или меньше, как сложатся обстоятельства. Данная платформа оснащена 11 русскими и 2 европейскими измерительными приборами. Аппаратура на платформе установлена для самых разных задач для изучения Марса. Для нашей страны, это первый опыт изучения этой планеты непосредственно с её поверхности. Полёты советских посадочных аппаратов, не увенчались успехом. Будет изучена окружающая среда Марса и проанализированы окрестностей вблизи места посадки. Будет проведен широкий мониторинг климата и атмосферы, рельефа и внутренней структуры поверхности и многие другие исследования, которые так необходимы нашей стране, как говорится из "первых уст", а не от "партнёров".
Космический комплекс "ЭкзоМарс-2022". Взято из Яндекс-картинок
Если Вам понравилась статья - поставьте лайк. Много наших материалов вы найдете на нашем сайте. Будем рады, если вы его посетите. Ваша подписка очень важна нам: Пикабу, канал в Телеграмм, сообщество в ВК, YouTube, а также сообщество в Пикабу "Все о космосе". Всё это помогает развитию нашего проекта "Журнал Фактов".