Космический аппарат NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), проработавший почти два десятилетия, продолжает ставить новые рекорды. По информации из новой научной статьи, с 2023 года зонд выполняет необычные манёвры, поворачиваясь почти вверх ногами, чтобы делать уникальные снимки поверхности Марса.
Инженеры добились, чтобы аппарат совершал развороты на 120 градусов, хотя изначально он предназначался лишь для наклонов в 30 градусов. Это даёт MRO более выгодные углы обзора для поиска жидкой воды и льда на Марсе.
«Это подтверждает, что старое оборудование способно освоить новые задачи и открывает возможности для изучения ранее неизведанных областей. «, — подчеркнул Гарет Морган из Института планетологии в Тусоне (Аризона), автор исследования.
Новые возможности для изучения Марса
Для изучения посадочных площадок, ударных кратеров и других особенностей поверхности необходим частичный разворот орбитального аппарата. Однако пять научных инструментов MRO нуждаются в индивидуальной настройке: если один из них ориентирован точно на поверхность, другие могут оказаться в нежелательном положении.
«Его устройство и ПО способны производить развороты в любой момент. — разъяснил Рид Томас, руководитель проекта MRO в Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии.
Каждый такой манёвр требует недели тщательного планирования, согласования между научными группами и сложных расчётов. Специальный алгоритм контролирует положение аппарата относительно поверхности Марса, следя за тем, чтобы солнечные панели оставались направлены на Солнце и обеспечивали непрерывное энергоснабжение.
Улучшенный обзор и новые открытия
Благодаря новым разворотам увеличенной мощности, радиолокационный прибор SHARAD (Shallow Radar) стал проникать на глубину от 800 метров до 1,6 километра под поверхность Марса. Это позволяет обнаруживать слои песка, горных пород и воды. Такие данные важны для будущих миссий с участием астронавтов, поскольку вода может использоваться не только для жизнеобеспечения, но и для производства ракетного топлива, а также изучения климата планеты.
У манёвров есть существенный недостаток: солнечные панели при такой посадке не заряжаются эффективно, поэтому аппарат может его поддерживать лишь ограниченное время. Из-за этого команда ограничивается одним-двумя подобными поворотами в год.
«Для таких больших манёвров нужен специальный анализ, чтобы знать, хватает ли энергии в аккумуляторах для безопасной её реализации. », — пояснил Томас.
Преимущества для других инструментов
При проектировании MRO пришлось искать компромиссы в расположении научных приборов. Антенны SHARAD разместили в задней части аппарата, чтобы не мешать камере HiRISE, но это снижало качество радиолокационных сигналов. Новый маневр разворота дал SHARAD прямой обзор, что значительно улучшило качество данных.
«Спускаемый аппарат «Шарад» предназначен для изучения поверхностного слоя Марса, однако некоторые его регионы остались вне его радиуса действия. Сейчас появилась возможность исследовать эти области более тщательно. », — отметил Морган.
Благодаря новым манёврам удача улыбнулась и другому инструменту — Mars Climate Sounder, радиометру, изучающему марсианскую атмосферу. Из-за поломки поворотного механизма вращение всего аппарата стало единственным способом точной настройки инструмента.
«Исследования раньше сдерживало ограничение разворотами, а теперь их включают в регулярный план, как для наблюдений, так и для калибровки. «— заявил Армин Кляйнбёль из JPL, исполняющий обязанности руководителя группы Mars Climate Sounder.