ИнСигхт се спрема за слетање на Марс. Свемирска летјелица ће се приближити и слијетати испробаном и истинитом методом, али иако је НАСА раније извела овај штос, десетине ствари морају ићи тачно у току уласка, спуштања и слијетања (ЕДЛ) да би ИнСигхт могао сигурно доћи на површина Црвене планете.
У понедељак, 26. новембра, у 14:47 ЕСТ, слетиште ИнСигхт удариће на врх марсовске атмосфере, око 125 километара (70 миља) изнад површине, путујући брзином од 5, 5 километара у секунди (12.000 мпх). Аблативни топлотни штит занатске плоче подићи ће се до температуре веће од 1.500 степени Целзијуса - довољно вруће да растопи челик. Отприлике три и по минута након уласка атмосфере, свемирска летјелица и даље ће јурити према земљи надзвучним брзинама. Падобран ће се активирати како би успорио што је могуће више, топлотни штит ће се испразнити, а свемирски брод ће почети да тражи земљу радарима. Отприлике шест минута након удара у атмосферу, слетиште ће се одвојити од стражњег шкољка - који још путује око 180 мпх - и запалити своје ретро ракете како би га донео остатак пута кући, додирујући отприлике минут касније.
Ако све пође како треба - док инжењери надгледају контролне екране током „седам минута терора“, неспособни да управљају далеким летјелицама у стварном времену - ИнСигхт ће се у понедељак одморити у Елисиум Планитиа након Дана захвалности и припремити се за почетак студија сеизмологије и унутрашња топлота Марса. НАСА може утјешити чињеницу да су таква слетања успела у прошлости, али када покушавате да спустите летелицу милионима миља далеко, немогуће је да се припремите за сваки догађај.
(Емили Лакдавалла из Планетарног друштва) Кад год се слети са Марса, љубитељи свемира добијају статистику. Пре слетања Цуриоситиа, "више од половине свих мисија на Марсу је пропало." Пре лансирања ЕкоМарс-а у Европу, "више мисија је пропало него не: 28 падова у поређењу са 19 успеха." Након што је орбитер ЕкоМарс-а успео, али његов земља није успела ( барем, не у потпуности): „Од десетак роботизованих мисија рондера и ровера које су лансиране на Марс, само седам их је успело.“
Статистика је драматична, али прича коју причају је мало застарјела. У другом делу 20. века дошло је до спектакуларних неуспеха - Марс 96, Марс Обсервер, Марс Цлимате Орбитер и Марс Полар Ландер губици и даље остају. Али док Русија никада није постигла потпуни успех на Марсу, НАСА, Европска свемирска агенција (ЕСА) и Индијска свемирска организација за истраживање свемира (ИСРО) све су прилично приковане за орбиталне уметке на Марсу од И2К. Кина, Индија и Јапан имају своје друге мисије везане за Марс у раду, а Уједињени Арапски Емирати планирају своје прве, а да не спомињемо амбиције неколико приватних ентитета.
Уметање у орбиту Марса постало је релативно рутинско у 21. веку, али слетање на Марс су и даље неке од најтежих мисија у дубоком свемиру икад покушаних. Обе ЕСА-ине две успешне орбите обухватале су сићушне земљане сленце за које се није чуло након притиска, иако је Сцхиапареллијево земљиште ЕкоМарса податке вратило готово на површину.
Три ствари отежавају слетање са Марса много теже од слетања на месец - или слетања на Земљу. Прво, за разлику од Месеца, Марс је предалеко да би било који приземни човек био у петљи током покушаја слетања. Време потребно за сигнал за путовање од Марса до Земље и назад никада није краће од девет минута и обично је много дуже, тако да до тренутка када чујемо и одговоримо на сигнал да је наша свемирска летелица погодила врх атмосфере, крајњи резултат, на овај или онај начин, већ се догодио.
Други проблем је Марсова атмосфера. Има и превише и премало. На Земљи, када се астронаути и узорке капсуле врате из свемира, можемо заштитити свемирске летелице иза топлотних оклопа и користити трење уласка у атмосферу да успоримо хиперсонатско пловило до подзвучних брзина. Једном када се пламени дио заврши, можемо једноставно искочити падобран да додатно смањимо брзину и дођемо до нежног (или, барем, преживљавајућег) слетања на земљу или воду.
Марсова атмосфера је довољно густа да ствара ватрене прозоре, захтевајући топлотни штит, али сувише танак да би падобран успорио улазећу свемирску летјелицу на сигурну брзину при слијетању. Кад је Цуриосити 2012. године погодио врх атмосфере Марса, путовао је брзином од 5, 8 километара у секунди (13, 000 мпх). Кад је топлотни штит учинио све што је могао, свемирски брод је и даље јурио према тлу брзином од 400 метара у секунди (895 мпх). Радознали падобран могао би и успорити, али само до 80 метара у секунди (179 мпх). Ударање тла том брзином није одрживо, чак ни за робота.
У свету без ваздуха попут Месеца, топлотни штитници нису потребни, а падобрани вам не чине добро. Али не бојите се, ми имамо технологију за слетање луне још од 1960-их: узмите неке ракете и усмерите их према доле, поништавајући брзину летјелице.
Атмосфера ипак чини мало замршеније на Марсу. С додатним фактором који се креће ваздухом, непредвидиви ветрови могу додати једнако непредвидиву хоризонталну брзину падајућем свемирском броду. Из тог разлога, подручја за слетање на Марс морају имати ниске регионалне нагибе. Високи водоравни ветрови и високи падини могли би да ставе земљиште много даље од тла или ближе тлу него што очекује - и било која од ситуација могла би да доведе до катастрофе.
Илустрација НАСА-иног слетача ИнСигхт који ће слетјети на површину Марса. (НАСА / ЈПЛ-Цалтецх) Дакле, Марсовом слетачу су потребне три технологије да би се досегнуле на површину: топлотни штит, надзвучно постављив падобран и ретророкети. Мисије Викинга на Марс средином седамдесетих година прошлог века припремиле су тестирање лансирања падобранима на суборбиталним ракетама како би провериле да ли могу да се надувају без растресања брзинама већим од звука. Сва успешна слетања на Марс од тада (сви НАСА-ини) ослањају се на падобране са викиншким наслеђем. Недавно је НАСА радила на новом напору да развију технологије успорења, способне да слете свемирске летелице веће од сонди Викинг - напор који у почетку није био успешан, што је резултирало катастрофално разбитим падобраном. (Последњи тестови су боље функционисали.)
Имајући све ово у виду, шта ми знамо о томе шта је пошло по злу за недавно пропале планете Марса? За два од њих - Марс Полар Ландер и Беагле 2 - можемо само нагађати. Свемирска летелица није имала могућност преноса података телеметрије у реалном времену док су се спуштали. Неуспјех Марс Полар Ландер научио је НАСА важну лекцију: Ако желимо научити било шта од наших пропуста, морамо прикупити што више података до точке неуспјеха. Откако је Марс Полар Ландер срушио на површину крајем 1999. године, сваки Марс Марс, осим ЕСА-иног Беагле 2, пренио је податке у орбитер који је снимао сирове радио сигнале за будућу анализу у случају квара.
Ових дана на Марсу има пуно орбитера, тако да можемо и боље од тога. Увек постоји један орбитер који слуша и снима сваки последњи делић радио сигнала са неке земље, само у случају катастрофе. А обично постоји секундарни орбитер који не само да слуша сигнал, већ га декодира и пребацује информације на Земљу онолико брзо колико ће то допуштати споро путовање светлости. Овај пренос података „савијених цеви“ пружио нам је слику у покушајима слетања са Марса у реалном времену у реалном времену.
Карта Марса, на којој су приказане локације свих седам успешних НАСА-ових слетања, заједно са слетањем ИнСигхт-а у равни Елисиум Планитиа. (НАСА) Када ИнСигхт слети, на Марс Рецоннаиссанце Орбитер ће пасти да сними телеметрију за будућу дисекцију ако покушај не успе. Међутим, како би добио податке о слетању у стварном времену, ИнСигхт је повео два мала пратиоца у свемиру: МарЦО ЦубеСатс, сваки дугачак око три метра. Свемирска летјелица Марс Цубе Оне први су интерпланетарни ЦубеСатс. Ако летјелица успије, свијет ће добити извјештаје у стварном времену о слијетању ИнСигхт-а, а мали свемирски роботи ће отворити пут за будућа, тања, јефтинија путовања на Марс.
Али за сада су све очи упрте у ИнСигхт. НАСА је успешно слетила на Марс седам пута, а пре изласка месеца свемирска агенција ће покушати да је освоји осам.
Емили Лакдавалла је планетарна евангеличарка из Планетарног друштва и уредница тромјесечне објаве друштва, Планетарног извјештаја. Њена нова књига је Дизајн и инжењеринг радозналости: Како Марс Ровер обавља свој посао .
Дизајн и инжењеринг радозналости: како Марс Ровер обавља свој посао
Ова књига описује најсложенију машину која је икада послата на другу планету: Радозналост. То је једнотонски робот са два мозга, седамнаест камера, шест точкова, нуклеарном снагом и ласерским снопом на глави. Нико не разуме како сви његови системи и инструменти раде. Ово суштинско упућивање на мисију Цуриосити објашњава инжењеринг који стоји иза сваког система на роверу, од његовог ракетног млазног џепа до његовог радиоизотопског термоелектричног генератора до његовог фантастично сложеног система за руковање узорцима.
Купи
