В декабре 1999 года полет аппарата Mars Polar Lander, запущенного NASA, завершился неудачей. По всей видимости, космический корабль разбился о поверхность планеты при посадке. Сигналов от него больше не поступало.
4 августа 2007 года на Марс был запущен новый корабль - Phoenix Mars Lander, с помощью которого должны быть выполнены как новые исследовательские проекты, так и некоторые эксперименты, которые не удалось провести восемь лет назад. Аппарат должен совершить посадку на поверхность Марса 25 мая, преодолев расстояние в 122 млн. миль.
Положить конец дебатам
По словам инженера летных систем проекта Phoenix Криса Левицки, аппарат Phoenix Lander представляет собой "нечто вроде химической лаборатории для анализа почвы". Одной из главных задач экспедиции будет бурение марсианского грунта с целью поиска под ним льда. Это должно прояснить вопрос о наличии на планете воды.
"Phoenix направляется именно туда, где есть вода, - на Северный полюс планеты", - рассказал Левицки. По его словам, на эксперименты спускаемому аппарату отводится примерно 90 дней. Затем начнутся сильнейшие холода марсианской зимы и рано или поздно системы генерации энергии и обогрева аппарата выйдут их строя.
Фотографии, сделанные с использованием гамма-спектрометров спутника Odyssey, показали ученым, что под грунтом района намеченной посадки Phoenix находится большое количество замороженного водорода - составной части воды.
По всей видимости, рассказывает Левицки, высокие концентрации замороженного водорода, видные на снимках в гамма-диапазоне, находятся достаточно глубоко под грунтом, чтобы не таять и не испаряться.
Жидкой воды на поверхности Марса нет, а дебаты о наличии на планете льда идут среди ученых многие годы.
Космическая лопата
Роботизированный манипулятор, с помощью которого будут проводиться эксперименты, стал больше и мощнее. Бортовая химическая лаборатория оборудована несколькими высокотемпературными печами, разнообразным лабораторным стеклом и прочими приспособлениями. Запланированные эксперименты направлены на выяснение того, сколько времени водород присутствует на планете, и следы каких других элементов и замороженных газов можно в нем найти.
Грунт и другие материалы, собранные манипулятором, можно смешивать с водой и другими субстанциями, нагревать и перемешивать. Все это поможет выяснить их состав и свойства. Для более пристального изучения образцов имеется оптический микроскоп и специальная камера.
Канадское космическое агентство подготовило оборудование для метеорологических экспериментов, которое будет вести наблюдения за атмосферой. "Это что-то вроде метеорологической станции, - пояснил Левицки. - Такого мы не делали на Марсе со времен экспедиции аппарата Viking в 1977 году. С нашего маленького форпоста в марсианской Арктике мы сможем получать ежедневную информацию о погоде на Марсе. Это поможет нам в будущих экспедициях."
Главные изменения в конструкции спускаемого аппарата касаются программного обеспечения, управляющего мощным роботизированным манипулятором. Манипулятор, который по словам Левицки, представляет собой "большую экскаваторную лопату на спускаемом аппарате, управляется программой, способной самостоятельно интерпретировать команды с Земли, а не требовать инструкций оператора "передвинуться на 5 градусов влево и копать вниз на 1 дюйм". "Манипулятору можно приказать копать - и он будет знать, что делать, без команд на каждый шаг работы», - заявил Левицки.
NASA учится на ошибках
Уроки неудачной экспедиции аппарата Polar Lander помогли NASA повысить шансы на успех этого полета. "На Phoenix мы сможем провести гораздо больше проверок, которых не мог выполнить Mars Polar Lander", - отметил Левицки. Также, по его словам, ученые исправили ошибки в программном обеспечении, выявленные в результате прошлой неудачной посадки, а также внесли много других усовершенствований. "Мы действительно смогли намного повысить надежность системы", - заявил Левицки.
С 2003 года, когда начались экспедиции двух марсоходов - Spirit и Opportunity, NASA удалось узнать много нового. На марсоходах, работающих на планете с момента посадки в январе 2004 года и по сей день, NASA время от времени производило загрузку обновлений и исправлений программного обеспечения, разрешая таким образом проблемы, возникавшие в некоторых бортовых системах. Такие же обновления будут производиться на Phoenix.
Конечно же, готовить беспилотный корабль к экспедиции за 100 с лишним миллионов миль нелегко. "Все сопряжено с риском, - подчеркнул Левицки. - Посадка всегда трудна, где бы она ни осуществлялась. А на Марсе, который находится на расстоянии 122 млн. миль, нет возможности вручную корректировать ее с Земли."
К тому времени как радиосигнал дойдет с Земли до аппарата, запланированные события уже произойдут. А значит, коррекции курса и профилактические действия нельзя провести в реальном времени. Аппарат, таким образом, должен действовать сам, поддерживая свою работу на основе той запрограммированной информации, которая у него есть. "Нужно учитывать все - ветер, рельеф. Машина должна реагировать на все это без помощи с Земли в реальном времени, и это грандиозная задача", - отметил Левицки.
"Я глубоко уверен в успехе экспедиции, - добавил он. - Подобный опыт у меня был при конструировании марсоходов Spirit и Opportunity. Могу сказать, что Phoenix пошел гораздо дальше. Я бы не волновался, даже если бы посадка предстояла завтра. С таким оборудованием и программами мы справимся."