Лишь небольшая часть миссий на Красную планету завершилась успешно, поэтому Европейское космическое агентство испытывает конструкции, чтобы минимизировать возможность повала.
Посадка на Марс требует изворотливости. Тонкая атмосфера, далекая планета и тяжелые космические аппараты – все это затрудняет посадку на поверхность. За последние годы лишь небольшой процент марсианских миссий удачно приземлились. Хотя бы вспомните европейскую команду Скиапарелли, потерявших посадочный модуль за несколько минут до спуска в 2016 году.
Тогда авария Скиапарелли не была вызвана проблемами с системой посадки, но ЕКА и другие команды всегда ищут способы сделать посадку проще. Вместо привычных посадочных ножек или подушек безопасности они предлагают ударный посадочный аппарат, изготовленный из алюмелевого наполнителя с полиэтиленовым покрытием.
«Эта конструкция будет использоваться для небольших полетов с высокой скоростью падения», – сказал Сильвио Шредер, сотрудник Немецкого аэрокосмического центра. Ударный модуль может использоваться в PhoDEx – предлагаемая миссия к Фобосу, один из двух спутников Марса. ЕКА еще не подтвердила миссию, но рассматривает этот вариант.
Аналогичная конструкция была предложена и для Скиапарелли, но посадочный модуль не среагировал по плану и разбился. Ударный аппарат MASCOT (мобильный разведчик поверхности астероида) также летит на астероид Рюгу с миссией Хаябуса-2, где он будет протестирован по прибытии в 2018 году.
Более новую версию исследователи проверили на функционирование в лаборатории, чтобы понять, как она сработает в различных условиях.
До этого времени было проведено 12 испытаний на падение с имитированным космическим аппаратом, включая использование вертикальной и горизонтальной скорости, а также приземление с наклоном в 10 градусов. Результаты регистрировали при помощи высокоскоростных камер. Кроме того, производились различные измерения, например, для определения глубины удара.
Чтобы смоделировать прогнозы приземления, пришлось провести множество испытаний, а также проверялись результаты из лаборатории. Исследователи отметили, что лабораторные показатели и тестовые в основном совпадают.
«Симуляции и испытания доказали наличие системного дизайна концепции устойчивого посадочного аппарата без посадочных площадок», – написали исследователи. – «Тестовая установка может доставить посадочный модуль в нужное место приземления и с правильной скоростью».
Они также добавили: «Во всех сценариях мы не выявили существенных повреждений на поверхности. Хотя и не было проведено теста на устойчивость (предотвращение опрокидывания), платформа реагировала стабильно в любой обстановке».
Шредер сообщил, что будущие испытания постараются улучшить производительность при столкновении благодаря «использованию других материалов внутренней структуры». Он не может раскрыть детали, чтобы не возникло конкурентных патентов на технологию.
Следующей европейской марсианской миссией станет посадка ровера от ExoMars, но они собираются использовать более традиционную систему. Ровер запустят в 2020 году, но с местом высадки пока не определись. Ожидается, что российская посадочная платформа ровера будет использовать аэротормоза, которые включают в себя парашюты и двигатели для выхода на поверхность.
Некоторые успешные посадки располагали ретро-двигателями, использовавшимися еще при посадках Викинга НАСА в 1970-х годах, а также на Pathfinder, Spirit и Opportunity в 1990-х и 2000-х, и «кран», используемый Curiosity в 2012 (был задействован двигатель, чтобы замедлить скорость).