На главную страницу
Аппарат "Phoenix Mars Lander"

Запуск "Феникса"


Обзор
Цели миссии
Научные приборы
События и открытия
Обзор

Стадии спуска "Феникса"

"Феникс" предназначен для детального изучения марсианской поверхности и грунта, а также изучение атмосферы и наблюдения за погодными явлениями. Аппарат впервые в истории произведет бурение поверхности Марса на месте посадки вблизи северного полюса. Ранее в данной области аппарат "Одиссей" обнаружил большие запасы подземного льда. К тому же одна из задач "Феникса" - обнаружения возможной жизни или следов ее существования в прошлом.

Phoenix является шестым аппаратом, успешно посаженным на Марс, а также третьим успешным лендером и первым после "Викинг 2".





Цели миссии


Целями аппарата будут ответы на три ключевых вопроса: пригодны ли полярные районы Марса для жизни, тает ли там периодически лед и как менялись погодные условия в зоне приземления в исторический период, а также исследовать особенности марсианского климата. Основной задачей миссии является поиск воды в жидком состоянии под поверхностью Марса. К тому же ожидается, что "Феникс" поможет в осуществлении длительного проекта - полета людей на Марса.

Оборудование аппарата "Феникс"



Все научное оборудование, установленное на "Фениксе", призвано решать задачи в пяти областях естествознания - гидрологии, геологии, химии, биологии и метеорологии. Аппарат приземлился в районе марсианского полюса между 65 и 75 градусами северной широты. Миссия рассчитана на 150 марсианских дней, в течение которых будет выдвинута механическая рука, целью которого будет выкопать яму во льду глубиной около полуметра и доставить полученные образцы грунта в мини-лабораторию космического корабля. Ожидается, что лед и осадочные породы могут содержать органические вкрапления, свидетельствующие о существовании жизни на Марсе.

Ученые надеются, что подобно земным пустыням, которые на первый взгляд кажутся безжизненными, но не являются таковыми, полярные пустыни Марса могут в настоящем или в прошлом быть обитаемыми - несмотря на то, что последний дождь там шел, вероятно, несколько миллионов лет назад. Согласно некоторым расчетам, каждые 50 тыс. лет из-за вариаций орбиты на Марсе происходит потепление климата, в ходе которого лед тает. И есть крошечная вероятность, что живые организмы, находящиеся в анабиозе, возвращаются в эти периоды к жизни.



Научные приборы

Для того, что выполнить поставленные задачи, ученым потребовалось создать уникальное бортовое оборудование.

"Мозгом" аппарата является его бортовой компьютер BAE Systems RAD6000, построенный на базе RISC-процессоров, использующих 32-разрядную архитектуру IBM Power. Среди функций компьютера, устойчивого к значительным перепадам температур и имеющего защиту от радиации, - навигация, а также управление научным оборудованием и электропитанием космического аппарата.

    Цветные фильтры SSI Камера механической руки SSI


    1) Surface Stereo Imager (SSI). Устройство предназначено для съемки поверхности Марса. Оно состоит из двух камер, смонтированных на выдвижной башне высотой около 2 м. Система позволит получать стереоизображения арктической марсианской пустыни с разрешением 1024?1024 в оптическом и инфракрасном диапазонах. SSI будет поддерживать манипуляции механической руки и даст возможность формировать цифровые модели рельефа, окружающие корабль. К тому же SSI поспособствует геоморфологическому и минералогическому анализу Марса. Еще одной задачей является исследование оптических свойств атмосферы Марса, в частности - визуальная оценка количества пыли в воздухе, что позволит сделать вывод о скорости осадконакопления и особенностях протекания атмосферных и эрозионных процессов на планете, а также даст возможность оценивать запыленность солнечных батарей и вызванное этим фактором снижение количества энергии.
    2) Robotic Arm Camera (RAC), установленная на конце механической руки камера. Была создана совместно учеными из Университета штата Аризона (University of Arizona) и немецким Институтом Макса Планка (Max Planck Institute). Камера укреплена непосредственно возле ковша и позволяет в деталях видеть место забора образцов грунта и льда. Изображение стенок вырытой траншеи, как полагают ученые, позволит геологам определить наличие и очередность залегания отложений. В частности, изображения, на которых видны цвета и размеры частиц грунта дадут возможность сделать выводы об изменении условий залегания осадков, а значит, и об истории изменения марсианского климата.
    3) Robotic Arm (RA), основной инструмент корабля "механическая рука". Она способна двигаться вперед-назад, вправо-влево, вверх и вниз, а также совершать круговые движения. Длина устройства составляет 2,35 м. На Земле RA испытывали в американской Долине Смерти, местности с очень твердым грунтом, где она смогла выкопать за 4 ч траншею глубиной 25 см.

Ковш роботизированной руки MET LIDAR MECA

    4) MET, Meteorological Station, метеорологическое оборудование. В его задачи . входит ежедневная фиксация изменений марсианской погоды путем использования датчиков температуры и атмосферного давления, а также измерение концентрации пыли и ледяного пара в воздухе Марса с помощью LIDAR (light detection and ranging). LIDAR будет посылать короткие импульсы света вертикально вверх и фиксировать отраженные атмосферой сигналы, что поможет выявить наличие невидимых невооруженным глазом облаков, тумана и мест концентрации пыли. При этом температура на планете будет измеряться с помощью трех термопар, установленных на выдвижной башенке высотой 1,2 м. Такое инженерное решение сможет фиксировать вертикальный профиль температуры у поверхности Марса.
    5) MECA (Microscopy, Electrochemistry, and Conductivity Analyzer) включает в себя оптический и атомный силовой микроскопы. Работа последнего основана на использовании сил атомных связей, действующих между атомами вещества. Максимальное разрешение оптического микроскопа - 4 мкм, атомного - 10 нм. Микроскопические изображения марсианского грунта будут использоваться, в частности, для поиска доказательств того, что изучаемый субстрат когда-либо подвергался воздействию воды. Для этого будет проводиться поиск крошечных вкраплений глины. Оптический микроскоп снабжен инструментами подсветки - в его состав входят красная, зеленая, синяя и ультрафиолетовая лампы. Одноразовые средства подготовки образцов при этом созданы с использованием силикона. Помимо этого в состав MECA входит инструмент для химического анализа растворенных в воде образцов грунта. Подобный метод исследования позволяет определять pH полученного раствора, а также выявлять наличие кислорода, углекислого газа, хлоридов, бромидов и сульфатов. MECA также содержит инструмент для определения тепловой и электрической проводимости образцов - для этого используются три иглы, вмонтированные в верхнюю часть механической руки.
    6) TEGA (Thermal and Evolved Gas Analyzer), масс-спектрометр. Устройство содержит восемь миниатюрных одноразовых муфельных печек, в которых происходит нагревание образцов марсианского грунта. По своим размерам каждая такая печка напоминает стержень шариковой ручки. Нагревание проходит медленно, при этом определяется теплоемкость образца. Когда температура в печке достигает 1000 °С, нагретый материал начинает выделять газ, который анализируется встроенным масс-спектрометром, определяющим концентрацию конкретных молекул и атомов в образце.

    TEGA Микрофон MARDI Установка MARDI
    7) Mars Descent Imager (MARDI) представляет собой камеру, которая будет использоваться для фотографирования места спуска в процессе снижения аппарата на поверхность Марса. Ожидается, что съемка начнется после того, как "Феникс" снизится до высоты примерно в 7 км и сбросит термо-защиту. Фотографии, как надеются специалисты, помогут точно определить место, где сел корабль, а также предоставить информацию о географических, геоморфологических и геологических особенностях близлежащего ландшафта. Полученные снимки также помогут определить, является ли место посадки репрезентативным. То есть могут ли полученные в ходе проекта результаты быть распространены на всю арктическую марсианскую пустыню.

    9) MARDI весит около полукилограмма и, как предполагается, израсходует на создание серии снимков не более 3 Вт электричества. Угол обзора при этом будет составлять 66°, размер каждой фотографии 1024-1024 пиксела, а время экспозиции равно 4 мс.






Источник: Википедия, Phoenix mission lead home page, Wikinews


Hosted by uCoz