MARS 2020 | ATLAS V 541 | EVERYDAY ASTRONAUT

27 ИЮЛЯ 2020 Г.

Главное изображение, используемое с разрешения Trevor Mahlmann
Главное изображение, используемое с разрешения Trevor Mahlmann
ВРЕМЯ СТАРТА (ПУСКОВОЕ ОКНО) (ВОЗМОЖНЫ ИЗМЕНЕНИЯ)
30 июля 2020 года - 11:50 UTC
НАЗВАНИЕ МИССИИ И ЧТО ЭТО ТАКОЕ
Mars 2020 Perseverance, запуск очередного марсохода НАСА
ПРОВАЙДЕР ЗАПУСКА (КАКАЯ РАКЕТНАЯ КОМПАНИЯ ЗАПУСКАЕТ?)
ULA — Объединенный стартовый альянс
ЗАКАЗЧИК (КТО ЗА ЭТО ПЛАТИТ?)
NASA (Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства)
РАКЕТА-НОСИТЕЛЬ
Atlas V 541
МЕСТО ЗАПУСКА
Космический стартовый комплекс (SLC) -41, военно-воздушная база на мысе Канаверал (CCAFS), Соединенные Штаты Америки
МАССА ПОЛЕЗНОГО ГРУЗА
1050 кг (около 2315 фунтов)
КУДА ЛЕТИТ СПУТНИК?
Низкая орбита Марса (изначально перед посадкой 150 на 270 км)
БУДУТ ЛИ ОНИ ПЫТАТЬСЯ ВОЗВРАТИТЬ ПЕРВУЮ СТУПЕНЬ?
Нет, это не возможно для ULA
ГДЕ ПРИЗЕМЛИТСЯ ПЕРВАЯ СТУПЕНЬ?
Она не приземлится, а упадет в Атлантический океан
БУДУТ ЛИ ОНИ ПЫТАТЬСЯ ВОССТАНОВИТЬ ОБТЕКАТЕЛИ?
Нет, это не возможно для ULA
ЭТИ ОБТЕКАТЕЛИ ЯВЛЯЮТСЯ НОВЫМИ?
Да
ЭТО БУДЕТ:
— 4-й запуск для ULA в 2020 году
— 139-й запуск для ULA за все время
— 4-й старт Atlas V в 2020 году
— 85-й полет Atlas V за все время
ГДЕ СМОТРЕТЬ
— Как только ссылка в прямом эфире станет доступна, вы найдете ее здесь! — Может быть, еще больше удовольствия можно наблюдать с Тимом Доддом, Everyday Astrounavt, начиная с Т минус 30!
Приходите задавать вопросы и присоединяйтесь к разговору в прямом эфире!
Графика Geoff Barrett. Ракета Stanley Creative
Графика Geoff Barrett. Ракета Stanley Creative

Мы возвращаемся в МАРС! Да, вы правильно прочитали, НАСА потратила годы на разработку следующего аппарата, чтобы совершить дерзкий поход на красную планету. Марсоход, получивший название Perseverance («Настойчивость»), будет запущен с восточного побережья США и примерно через шесть месяцев приземлится на Марсе.

КАК ВЫГЛЯДИТ МИССИЯ MARS 2020?

НАСА выбрало United Launch Alliance (ULA) для запуска марсохода весом 1025 кг (2260 фунтов) для полугодового путешествия к Красной планете. Общая миссия была разделена НАСА на четыре сегмента: запуск, перелет/подготовка посадки, посадка(EDL) и операции на поверхности.

АТЛАС V ЗАПУСК

ULA Atlas V 541 (подробнее о том, что это значит позже) стартует из SLC-41, CCAFS в 9:35 по восточному поясному времени с марсоходом Perseverance в 5-метровом обтекателе. Поднявшись на начальную орбиту в 270 км (167 миль), верхняя ступень Centaur отправит марсоход к Марсу. Важно отметить, что существует один месячный период, когда положение Земли и Марса идеально совпадают для перелета. После окончания этого периода командам придется ждать около 26 месяцев, прежде чем появится новая возможность старта. Однако НАСА проявило интерес к плану действий в чрезвычайных ситуациях после того, как «окно» закрыто.

«НАСТОЙЧИВОСТЬ» ПЕРЕЛЕТ/ПОДГОТОВКА К ПОСАДКЕ

Единственная оставшаяся часть космического корабля в шестимесячном перелете — это «Настойчивость», заключенная в защитную оболочку. Эта оболочка действует как защита, но также содержит силовые установки и двигатели для коррекции курса. В течение всего этого времени специально обученная команда инженеров и специалистов миссии НАСА будет выполнять обязательные проверки работоспособности и связи. К концу этого этапа начнется подготовка к входу, спуску и посадке (EDL).

МАРС 2020. ВХОД, СПУСК И ПОСАДКА (EDL)

Этап также известный как «7 минут ужаса» — этап полета «Настойчивости» может быть одним из самых нервных для команды и космических фанатов. Из-за того, что Марс находится очень далеко от Земли, а скорость связи ограничена скоростью света, передача сигналов может занять около 20 минут, чтобы достичь Земли. Это 40 минут туда и обратно. Все данные, которые видят команды, произошли 20 минут назад. К тому времени, когда мы видим, как космический корабль входит в атмосферу Марса, он уже мог приземлиться или разбиться.

ВХОД - 10 МИНУТ
Перелетный модуль отделяется и сгорает в марсианской атмосфере
ВХОД +/- 0 МИНУТ
Погружение в марсианскую атмосферу
ВХОД + 80 СЕКУНД
При температуре примерно 2100 градусов по Цельсию теплозащитный экран испытывает максимальный нагрев
ВХОД + 90 СЕКУНД
Корабль испытывает максимальное замедление. Замедление с 21 200 км/ч (13 200 миль в час) до 1600 км/ч (1000 миль в час) всего за две с половиной минуты
ВХОД + 240 СЕКУНД
Парашют разворачивается на высоте от 9 до 13 км (от 6 до 8 миль)
ВХОД + 260 СЕКУНД
Разделение теплозащитного экрана и наземные радиолокационные системы активируются, чтобы определить подходящую зону посадки
ВХОД + 350 СЕКУНД
Отделение задней части корпуса, когда марсаход начинает момент свободного падения, прежде чем включаются двигатели на Skycrane
ПРИЗЕМЛЕНИЕ!
На расстоянии около 21 метра (70 футов) марсоход отделяется от посадочной платформы, привязанной к нему тремя нейлоновыми канатами, и плавно опускается со скоростью 2,7 км/ч (1,7 мили в час). Затем платформа улетает и падает на поверхность на безопасном расстоянии.

ОПЕРАЦИИ НА ПОВЕРХНОСТИ

На последнем и самом длинном этапе миссии у нас есть операции на поверхности. Они включают в себя все, начиная с момента, когда «Настойчивость» приземляется, до того момента, когда он больше не может функционировать. Миссия рассчитана на один марсианский год, или 687 земных дней. Тем не менее, команда часто будет называть дни миссии «Sols» или марсианскими днями. В этом случае миссия продлится 669 золей. Первые 90 золей будут состоять из первоначальных проверок всех систем Perseverance, чтобы гарантировать, что они все функционируют должным образом.

Марсаход также развернет свои антенны и начнет снимать окружающую поверхность, чтобы ученые могли оценить обстановку на месте посадки. В течение этого начального периода команда будет работать по марсианскому времени, что означает, что они должны начинать свои смены на 40 минут раньше каждого дня, потому что один приблизительно на 40 минут длиннее одного земного дня. Еще одним важным событием на Марсе 2020 является демонстрация технологии работы беспилотника «Изобретательность». После развертывания команда проведет серию тестов, чтобы доказать, что беспилотник готов к нормальной работе. Имейте в виду, это первый случай, когда дрон будет на Марсе или любой другой планете, кроме Земли.

Следите за новостями о наземных операциях после приземления на веб-сайте Mars 2020 !

КАК НАСЧЕТ ФАКТИЧЕСКОЙ ПОЛЕЗНОЙ НАГРУЗКИ?

Полезная нагрузка состоит из марсохода Perseverance и прикрепленного к нему беспилотника Ingenuity. Марсаход Perseverance — безусловно, самый сложный и технологически совершенный аппарат для путешествий на другую планету. По своей форме и размеру аналогичен прежнему, все еще работающему марсоходу Curiosity, выпущенному 26 ноября 2011 года, «Настойчивость» всего на 126 кг (278 фунтов) тяжелее и на 13 см (5 дюймов) длиннее. Сделав большой шаг вперед по сравнению с марсоходом Curiosity, у Perseverance появятся аналогичные, но гораздо более совершенные инструменты, предназначенные для сбора образцов для будущего возвращения на Землю. Давайте поговорим о некоторых основных инструментах на марсаходе.

MARS 2020 | ATLAS V 541 | EVERYDAY ASTRONAUT, image #3
Марсахолд «Настойчивость» с инструментами.
Марсахолд «Настойчивость» с инструментами.

ДРОН «ИЗОБРЕТАТЕЛЬНОСТЬ»

«Настойчивость» не будет путешествовать одна! Ее будет сопровождать дрон. Это будет первый раз, когда люди будут летать на другой планете. При весе всего в 1,8 кг (4 фунта) у Ingenuity есть несколько ключевых целей:

КЛЮЧЕВЫЕ ЦЕЛИ

  • Продемонстрировать способность выполнять усиленный полет в разреженной атмосфере Марса.
  • Продемонстрировать технологию миниатюрного полета на другом небесном теле.
  • Работать полностью автономно.

КЛЮЧЕВЫЕ ОСОБЕННОСТИ

  • Заряжается независимо и работает на солнечной энергии.
  • Связь с «Настойчивостью» на максимальном радиусе 1 км (0,6 миль), «Настойчивость» передает сигнал обратно на Землю.
  • Два винта из углеродного волокна, вращающиеся лопасти длиной 1,2 метра (4 фута) для подъема в разреженной атмосфере.
  • Оснащен одной цветной и одной черно-белой камерой.
Летная модель беспилотника «Изобретательность».
Летная модель беспилотника «Изобретательность».

КАКАЯ РАКЕТА ЗАПУСТИТ НА МАРС?

АТЛАС V

Центральная ступень Atlas V производятся недалеко от Декейтера, штат Алабама, и затем транспортируются через реку Миссисипи и Мексиканский залив в Калифорнию или Флориду.

ЧТО ОЗНАЧАЕТ 541?

Конфигурация «Атласа V» для миссии «Марс 2020» — 541. Что означает «541»? Последние три цифры или буквы в имени Атласа V обозначают конфигурацию ракеты. Первая цифра/буква показывает размер диаметра обтекателя (в метрах, конечно) и N для отсутствия обтекателя. Число 5 в этом случае обозначает 5-метровый обтекатель.

Второе число определяет количество дополнительных твердотопливных ракетных ускорителей (SRB). Их число может варьироваться от 0 до 5, и в этом случае четыре боковых части соединены с центральной ступенью. Третье и последнее число относится к числу двигателей на верхней ступени Centaur, которое может быть одним или двумя. В этом случае будет один двигатель. Единственный раз, когда было два двигателя (на Atlas V) — полет OFT-1 Starliner. Подводя итог, можно сказать, что для миссии «Марс 2020» ракета имеет 5-метровый обтекатель, 4 ракетных ускорителя и 1 двигатель на верхней ступени Centaur.

MARS 2020 | ATLAS V 541 | EVERYDAY ASTRONAUT, image #6

ПОЧЕМУ SRB РАСПОЛОЖЕНЫ ТАКИМ ОБРАЗОМ?

Для ракеты «Атлас» уникально то, что ракетные ускорители (SRB) расположены таким образом, но почему это так? Когда, например, используются 5 SRB, они располагаются с двумя на одной стороне и тремя прямо напротив них. Если вы внимательно обратите внимание на изображение ниже, то вдоль боковой части первой основной ступени проходят длинные плоские трубы. Они называются топливными магистралями и подают топливо из резервуаров в двигатели, а некоторые возвращают газы обратно в резервуары, чтобы создать в них давление, необходимое для подачи топлива к двигателям. Когда был разработан Atlas, эти магистрали были размещены на этих местах без мысли о размещении SRB. Поэтому, когда понадобилось больше SRB, они были размещены в наиболее удобном месте.

Обратите внимание на цилиндрические и плоские трубы, которые проходят по сторонам усилителя. Они запрещают размещение SRB в этих областях.

MARS 2020 | ATLAS V 541 | EVERYDAY ASTRONAUT, image #7

Но вы можете спросить, разве это не сместит тягу и не заставит ракету лететь в неправильном направлении? Ответ — нет. Поскольку двигатели на основной ступени на карданном карданном подвесе они противодействуют боковому смещению тяги путем направления вектора тяги, которое известно как управление вектором тяги (TVC). SRB не имеют возможностей TVC.

Диаграмма всего семейства Atlas V с размещением SRB для каждого показанного числа.
Диаграмма всего семейства Atlas V с размещением SRB для каждого показанного числа.
Хотите еще больше информации?
Посмотрите видео Тима к марсоходу «Настойчивость» !

Первоисточник:

69 views·3 shares