Нельсон объявил во вторник на пресс-конференции, что американское космическое агентство примет решение о выборе между новыми предложенными стратегиями, направленными на снижение сложности, стоимости и продолжительности миссии, ко второй половине 2026 года.
Марсоход NASA Perseverance собирает камни и пыль с тех пор, как он приземлился на Марсе в феврале 2021 года. Ученые полагают, что эти образцы, собранные в кратере Езеро, бывшем месте древнего озера и речной дельты, могут быть одним из единственных способов определить, существовала ли когда-либо жизнь на красной планете, сообщает CNN.
Но возвращение образцов на Землю — подвиг, который может ответить на один из самых важных вопросов человечества о возможности существования жизни за пределами Земли, — это сложный процесс. Как первоначальная, так и новая архитектура программы включает в себя несколько космических аппаратов, которые будут использоваться для посадки на Марс и доставки образцов обратно на нашу планету.
В апреле НАСА обратилось к своим различным центрам и отраслевым партнерам с просьбой разработать новые планы доставки образцов на Землю более рациональным и экономичным способом. Команда агентства по стратегическому обзору возвращения образцов с Марса оценила 11 исследований и дала рекомендации НАСА, которые затем были дополнительно доработаны руководством.
“Мы изучаем два новых варианта посадки, — говорит доктор Никки Фокс, заместитель администратора Управления научных миссий НАСА. — Один из них заключается в использовании технологии, которая ранее использовалась для посадки марсоходов «Персеверанс» и «Кьюриосити» на Марс. Другой способ заключается в том, чтобы использовать возможности промышленности”.
Первый вариант будет основан на методе небесного крана, который использовался для входа, спуска и посадки двух марсоходов, все еще исследующих Марс. По словам Нельсона, второй проект будет использовать новые коммерческие возможности и партнеров для доставки на Марс посадочного модуля “тяжелого транспортного средства”, разработанного компаниями SpaceX и Blue Origin.
Марс уже давно представляет собой проблему для спускаемых аппаратов, потому что его разреженная атмосфера достаточно плотна, чтобы сжечь космический корабль, не помещенный во внешнюю конструкцию с теплозащитным экраном. Но атмосфера Красной планеты также слишком разрежена, чтобы полагаться только на парашюты для замедления и обеспечения безопасной посадки.
Для запуска марсохода Curiosity размером с автомобиль инженеры создали систему под названием «Небесный кран», которая обеспечивает безопасность марсохода при входе в атмосферу, спуске и посадке. Во время первоначального спуска космический аппарат замедлился благодаря теплозащитному экрану, парашюту и возвратным ракетам.
Затем космический кран опустил марсоход на поверхность красной планеты с помощью прочного троса. После этого космический кран отсоединился и совершил аварийную посадку вдали от места раскопок. В 2021 году такая же конструкция была использована для посадки «Персеверанса», и команде удалось снять на видео смелый спуск.
«Возвращение образцов с Марса» — это первая миссия человечества по доставке научных образцов с обитаемой планеты на Землю, отмечает доктор Фокс. “Мы хотим вернуть их как можно быстрее, чтобы изучить на самом современном оборудовании, — сказала она. — Возвращение образцов с Марса позволит ученым понять геологическую историю планеты и эволюцию климата на этой бесплодной планете, где в прошлом, возможно, существовала жизнь, и пролить свет на раннюю историю Солнечной системы до того, как жизнь зародилась здесь, на Земле. Это также подготовит нас к безопасной отправке первых исследователей-людей на Марс”.
В течение следующего года агентство продолжит проверку жизнеспособности обоих вариантов и проработку инженерных задач каждого плана в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния.
По словам Нельсона, недавно предложенные стратегии позволяют вернуть образцы на Землю уже в 2035 году или даже в конце 2039 года, а затраты на это составят от 5,5 до 7,7 миллиарда долларов, что значительно отличается от первоначальной цифры.
“Использование двух возможных путей продвижения вперед позволит НАСА доставить эти образцы с Марса со значительной экономией средств и сроков по сравнению с предыдущим планом, — сказал Нельсон. — Эти образцы могут изменить наше представление о Марсе, нашей Вселенной и, в конечном счете, о нас самих”.
Хотя оба варианта более рациональны, чем первоначальный план, каждый из них имеет схожую архитектуру, которая требует посадки аппарата для восхождения на Марс на поверхность Марса. Этот аппарат будет загружен образцами, собранными «Персеверансом», а затем он взлетит и встретится с орбитальным аппаратом ЕКА, возвращающимся на Землю, на орбите вокруг Марса.
Затем орбитальный аппарат вернется на Землю и сбросит капсулу с образцами, подобно тому, как камни и пыль с астероида Бенну были доставлены миссией OSIRIS-REX, рассказывает Никки Фокс.
По словам Фокс, не было простого способа избавиться от какого-либо отдельного элемента оригинального дизайна возврата образцов с Марса, поэтому основное внимание было уделено упрощению каждой детали. Например, НАСА выбрало вариант прямого возвращения образцов на Землю, а не размещения их на орбите вокруг Луны, что потребовало бы другого транспортного средства для их доставки, сказал Нельсон. По словам Фокс, самым большим отличием между каждым вариантом будет механизм посадки.
В рамках обеих стратегий платформа, которая приземлится на Марсе, будет нести уменьшенную версию аппарата для восхождения на Марс, чем планировалось ранее, а солнечные панели платформы будут заменены системой, которая сможет обеспечивать электроэнергией и теплом даже во время пыльных бурь на Марсе. По словам Фокс, это позволит быстрее вернуть образцы на Землю.
“Мы очень уверены, что сможем вернуть все 30 образцов до 2040 года и менее чем за 11 миллиардов долларов”, — утверждает Фокс.
По данным НАСА, Европейское космическое агентство в настоящее время оценивает новые планы НАСА.
В конечном счете, новая администрация избранного президента Дональда Трампа будет отвечать за запрос соответствующего бюджета для поддержки программы и за принятие решения о том, хотят ли они вообще продолжать программу, добавил Нельсон.
Нельсон сказал, что он не обсуждал новые предложения по возвращению образцов с Марса с Джаредом Айзекманом, технологическим миллиардером и первопроходцем в области космических полетов, которого Трамп выбрал для руководства НАСА, потому что все обсуждения ведутся переходной командой, сказал он.
“Но я думаю, что это был ответственный шаг — не предлагать новой администрации только одну альтернативу, если они хотят вернуть образцы с Марса, чего я не могу себе представить”, — сказал Нельсон.
Ранее Китай заявлял о заинтересованности в возвращении образцов с Марса. Национальная миссия «Тяньвэнь-3» может стартовать в 2028 году для сбора марсианских образцов, которые могут быть возвращены на Землю к 2031 году, хотя официальные лица ранее сообщали, что они также могут быть запущены к 2030 году.
“Я не думаю, что мы хотим, чтобы китайский космический аппарат доставлял только образцы, и это была бы своего рода миссия ”бери и лети», — сказал Нельсон. — В то время как наш процесс был очень методичным, мы нашли разные образцы из разных слоев, показывающие разный возраст материала и горных пород, и когда мы вернем эти 30 образцов, это даст представление о том, каким был Марс миллионы лет назад, когда в озере была вода. И главный вопрос: была ли жизнь миллионы лет назад?”
