NASA успешно доставило на Марс несколько посадочных модулей, используя для их приземления парашютные системы, подушки безопасности и реактивные двигатели. В настоящее время специалисты планируют протестировать самый простой и экономичный метод доставки на поверхность планеты — контролируемое аварийное приземление.
На сегодняшний день Марс является наиболее исследованной планетой в Солнечной системе: на его поверхность уже совершили посадку более десяти аппаратов, отправленных с Земли, некоторые из которых, « Кьюриосити», «Персеверанс» и «Чжужун», работают по сей день. Посадка марсохода на поверхность планеты — один из самых сложных этапов в его работе: так, например, советский «Марс-2» разбился при попытке совершить мягкую посадку.
Теперь инженеры из NASA намерены изучить возможность самого простого пути к поверхности Марса — прямого столкновения с ней, без попыток снизить скорость при высокоскоростном спуске. Новая экспериментальная конструкция, получившая название SHIELD ( Упрощенное устройство посадки с высокой энергоэффективностью — «Эта система посадки, разработанная как упрощенное решение с высокой ударной энергией, имеет складную платформу, которая будет служить амортизатором, поглощая кинетическую энергию при контакте с марсианской поверхностью.
Как сообщает информационный ресурс Phys.org, новый дизайн спускаемого аппарата позволит не только снизить стоимость будущих миссий на Марс, но и расширить перечень потенциальных мест посадки. В настоящее время ученые при планировании места спуска марсохода ограничены в выборе, поскольку потеря аппарата, стоимость которого составляет миллиард долларов, нежелательна.
Благодаря системе SHIELD станет возможна работа в отдаленных районах с непредсказуемыми ветрами и сложным рельефом, что позволит создать полную документацию поверхности Красной планеты.
Изначально концепция создания SHIELD возникла у инженеров в ходе разработки системы возвращения собранных марсоходами образцов на Землю . В случае успешного тестирования, SHIELD планирует использовать подобные устройства и на других космических объектах, обладающих более плотной атмосферой. В настоящее время главная задача инженеров – подтвердить способность системы обеспечивать защиту электроники марсохода от столкновения с поверхностью. Для этих целей исследователи используют микрогравитационную башню, оборудованную устройством для бросания объектов вниз с скоростью, аналогичной скорости спускаемых аппаратов при посадке на Марс.
12 августа 2022 года команда провела испытания полноразмерного прототипа. На скорости 177 километров в час SHIELD совершил столкновение с установленной на поверхности пятисантиметровой стальной пластиной, предназначенной для имитации жесткой посадки на Марс. Позднее данные бортового акселерометра показали, что сила удара составила приблизительно миллион ньютонов, что эквивалентно воздействию веса 112 тонн).
После аварии исследователи получили доступ к конструкции SHIELD и провели анализ состояния находящихся внутри электронных компонентов, включая даже мобильный телефон. К удивлению, повреждения затронули лишь некоторые пластиковые элементы, в то время как основное электронное оборудование продолжало функционировать.
В перспективе система SHIELD может быть внедрена в конструкцию спускаемых аппаратов, что позволит ускорить исследование марсианской поверхности и уменьшить вероятность утери дорогостоящей техники при неудачной посадке.