Большому марсианскому вертолёту придумали новую миссию — он поищет воду и жизнь в каньонах планеты
Исследование Марса выходит на новый уровень: если крошечный вертолет Ingenuity доказал саму возможность полетов в разреженной атмосфере Красной планеты, то его преемник готов совершить настоящий прорыв. Речь идет о концепции Mars Chopper — 40-килограммовом беспилотном аппарате, который, по задумке инженеров NASA, сможет преодолевать до 3 км за сутки и работать без привязки к марсоходу. На прошедшей Конференции по лунным и планетарным наукам группа ученых представила амбициозную миссию Nighthawk («Ночной ястреб»), которая может стать первым крупным заданием для этого летательного аппарата.
От разведчика к самостоятельному исследователю
Главное отличие Mars Chopper от своего предшественника — полная автономность. Ingenuity был вынужден поддерживать связь через марсоход Perseverance, что жестко ограничивало радиус его действий. Новый вертолет сможет выходить на связь напрямую, вероятно, через орбитальные станции, что открывает дорогу к дальним, ранее недоступным регионам Марса. Масса аппарата составит 40 кг, из которых 5 кг отведено под научное оборудование. Для сравнения: Ingenuity весил всего 1,8 кг и нес на себе лишь камеру.
Охота на биомаркеры в Лабиринте Ночи
Целевой зоной для миссии Nighthawk выбран регион Eastern Noctis Labyrinthus (Восточный Лабиринт Ночи). Эта территория, изрезанная каньонами и лавовыми полями, по мнению планетологов, сформирована остатками гигантского древнего вулкана. Ученые предполагают, что грунт там может быть богат водяным льдом и, что еще более интригует, содержать потенциальные биомаркеры. Именно этот район рассматривается как один из кандидатов для высадки первой пилотируемой миссии — настолько высока его научная ценность.
Для работы в этих суровых условиях Mars Chopper должен получить четыре ключевых прибора общей массой 3 кг. Среди них: всенаправленная цветная камера OCCAM, восьмиканальный фотоаппарат для геологической съемки, спектрометр NIRAC и нейтронный детектор PMWS (Puli Mars Water Snooper), способный засечь содержание воды в верхних слоях реголита. Снижение полезной нагрузки на 2 кг — осознанная жертва: оно позволит аппарату подниматься на высоту до 1500 м над средним уровнем Марса.
Технический вызов: полет в разреженной атмосфере
Атмосфера Марса крайне разрежена — ее плотность составляет менее 1% от земной. Для винтокрылых машин это критическая проблема. Ingenuity, работавший на дне кратера Езеро (примерно на 2600 м ниже среднего уровня), использовал более плотные слои атмосферы и никогда не поднимался выше 20 метров. Mars Chopper придется летать в куда более сложных условиях. Именно для этого инженеры жертвуют частью научной нагрузки: чем легче аппарат, тем выше и дальше он сможет уйти.
Как поясняют авторы проекта, «научная миссия Nighthawk не могла бы быть выполнена с помощью вертолета класса Ingenuity, но могла бы быть реализована с помощью более крупного и мощного Mars Chopper». Ожидаемая дальность, высота и грузоподъемность новой машины кардинально расширяют спектр задач.
Предшественник Mars Chopper, вертолет Ingenuity, совершил 72 полета за почти три года работы, преодолев в общей сложности около 17 км. Его главной задачей была демонстрация технологий — и она была выполнена блестяще. Именно опыт Ingenuity доказал, что винтокрылые аппараты могут эффективно работать в марсианских условиях, что и подтолкнуло NASA к разработке более тяжелой и функциональной машины.
Потенциальный успех миссии Nighthawk может изменить саму парадигму исследования планет. Вместо медленных марсоходов, изучающих лишь узкую полосу вдоль траектории движения, ученые получат инструмент для быстрой разведки огромных территорий. Возможность находить водяной лед и биомаркеры в труднодоступных каньонах напрямую повлияет на выбор мест для будущих пилотируемых экспедиций. Если Mars Chopper докажет свою эффективность, следующий шаг — создание целого флота подобных дронов, способных за недели составить детальную карту геологии и ресурсов целого региона. На данный момент проект находится на стадии концепции, но заявленные возможности выглядят более чем многообещающими.
