Первоначально спроектированный как демонстрация технологии для выполнения до пяти экспериментальных испытательных полетов в течение 30 дней, первый летательный аппарат на другой планете работал на Марсе почти три года, выполнил 72 полета и пролетел более чем в 14 раз дальше, чем планировалось, при этом зарегистрировав более более двух часов общего времени полета.
Марсианский вертолет Ingenuity НАСА завершил свою миссию на Красной планете, превзойдя ожидания и совершив на десятки полетов больше, чем планировалось. Хотя вертолет остается в вертикальном положении и поддерживает связь с наземными диспетчерами, изображения его полета, отправленные на Землю на этой неделе, показывают, что одна или несколько лопастей его несущего винта были повреждены во время приземления, и он больше не способен к полету.
Ingenuity приземлился на Марсе 18 февраля 2021 года, прикрепившись к марсоходу НАСА Perseverance и впервые оторвавшись от поверхности Марса 19 апреля, доказав, что управляемый полет на Марсе с двигателем возможен. Совершив еще четыре полета, он приступил к новой миссии в качестве демонстрации операций, выступая в качестве воздушного разведчика для ученых и водителей марсоходов Perseverance. В 2023 году вертолет провел два успешных летных испытания, которые еще больше расширили знания команды о его аэродинамических возможностях.
Ingenuity был модернизирован с возможностью автономно выбирать места для посадки в опасной местности, иметь дело с вышедшим из строя датчиком, очищаться после пыльных бурь, работать с 48 различных аэродромов, совершил три аварийные посадки и пережил холодную марсианскую зиму. Разработанный для работы весной, Ingenuity не мог включать свои обогреватели всю ночь в самые холодные периоды зимы, в результате чего бортовой компьютер периодически зависал и перезагружался. Эти «отключения электроэнергии» потребовали от команды перепроектировать зимние операции Ingenuity, чтобы продолжать полеты.
Посадка на Марс — сама по себе сложная задача, которая бросала вызов инженерам на протяжении десятилетий. Марс представляет собой уникальную проблему для потенциальных спускаемых аппаратов, поскольку он обладает относительно большой массой и тонкой, но весьма существенной атмосферой, достаточно плотной.
Поэтому космические корабли помещаются внутри обтекаемой аэрооболочки с защитным тепловым экраном, предотвращающим возгорание, чтобы замедлиться достаточно быстро при посадке. Ситуация еще хуже для более крупных исследовательских аппаратов, таких как Perseverance, вес которых составляет 2260 фунтов (1025 кг). К счастью, за десятилетия инженеры разработали несколько оригинальных методов посадки, позволяющих космическому кораблю пережить период входа, спуска и посадки (EDL).
Посадочные аппараты «Викинг» приземлились на Марсе в 1976 году, используя тепловые экраны, парашюты и тормозные ракеты. Несмотря на использование больших парашютов, большие посадочные модули «Викинг» выпустили ретро-ракеты в конце, чтобы приземлиться на безопасной скорости. С тех пор эта сложная комбинация сопровождалась почти каждой миссией, но в последующих миссиях были внесены новшества в посадочный сегмент.
В миссии Mars Pathfinder 1997 года были добавлены подушки безопасности в сочетании с парашютами и ретро-ракетами, чтобы безопасно совершить посадку на поверхность Марса. Затем три прочных «лепестка» обеспечили вертикальное положение посадочного модуля после приземления на древнюю пойму. Миссии Opportunity и Spirit использовали очень похожий метод для размещения своих марсоходов на поверхности Марса в 2004 году. Phoenix (2008) и Insight (2018) фактически использовали приземления в стиле викингов.
Большому и тяжелому марсоходу Curiosity потребовалась дополнительная мощность для безопасной посадки марсохода размером с автомобиль, поэтому в 2012 году была успешно использована новая система развертывания «Небесный кран». После первоначального спуска с использованием массивного теплового экрана и парашюта, мощные ретроракеты завершили замедление космического корабля примерно до двух миль в час.
Затем «Небесный кран» безопасно опустил марсоход на поверхность Марса с помощью прочного троса. Выполнив свою работу, «Небесный кран» улетел и совершил аварийную посадку на безопасном расстоянии. Доказав эффективность системы Sky Crane, НАСА использовало тот же метод для попытки безопасной посадки Perseverance в феврале 2021 года.
