Как започна ерата на марсоходите

Искате ли да се върнете назад във времето с Научния петък? Абонирайте се за нашия бюлетин за да получите повече никога не дигитализирани истории и аудио хапки от нашите архиви!

💽 Архив: 4 юли 1997 г

Лятото беше в разгара си в Пасадена, Калифорния и Дона Шърли прекарваше Деня на независимостта на Америка, печейки навън в мола на Лабораторията за реактивни двигатели на НАСА (JPL). „Бях навън и изгарях. Беше толкова горещо“, спомня си Шърли, тогавашен мениджър на Програмата за изследване на Марс в JPL. Докато се печеше в жегата на Южна Калифорния с новинарски репортери, Шърли и нейният екип се надяваха, че техният спускаем апарат не е всъщност изгаряйки на Марс.

Беше 4 юли 1997 г Марс Pathfinder щеше да стигне до Червената планета. Pathfinder беше спускаем апарат, предназначен да докаже, че по-малки, евтини мисии могат да бъдат изпратени до Марс. В допълнение към научната апаратура, спускаемият модул носеше малък роботизиран „експеримент“ с шест колела, наречен Sojourner – първият марсоход, който щеше да броди из неравния, червен терен на планетата.

През онзи горещ летен ден Шърли, учени, инженери и водещи на новини с нетърпение очакваха съобщението, че Патфайндър е пристигнал благополучно. Science Friday беше там, за да улови момента в ефир.

Когато Научният петък наскоро настигна Шърли, споменът за кацането на Патфайндър беше все още пресен. „Това беше най-вълнуващото нещо в живота ми, с изключение на раждането на дъщеря ми“, казва Шърли, сега пенсионирана в Тулса, Оклахома.

Pathfinder и Sojourner заедно поставиха началото на златната ера на изследването на Марс в НАСА. Отвъд Земята, Марс се превърна в най-роботизирано изследвана планета в слънчевата система. Подновявайки интереса както на агенцията, така и на обществеността към студената, пустинна планета, мисията проправи пътя за бъдещи орбитални апарати, спускаеми апарати и роувъри – включително Марс 2020 Упоритост роувър, който кацна тази година на 18 февруари 2021 г . Тези роувъри се оказаха изключително популярни сред обществеността.

„Sojourner доказа, че всъщност можете да пълзите по повърхността на Марс и наистина да изследвате отвъд мястото за кацане“, казва Шърли. „Никога нямаше да има мисии на марсоход, ако не беше Sojourner.“

🎲 До Марс, срещу всичко

През 1993 г. програмата на НАСА за Марс идваше на период на изчерпване на данните. Екипът не е успял да изпрати успешна мисия до Марс от Викинг 1 и 2 орбитални и спускаеми мисии през 1975 г. Тъй като входящата информация намаля, интересът също намаля.

„Ако сте учен, винаги искате нови данни“, казва Матю Голомбек, учен по проекта на Mars Pathfinder и настоящ старши научен сътрудник в JPL. „Никой дори не е изучавал Марс, защото последните данни са отпреди почти 20 години.“

След загубата на космическия кораб Mars Observer през 1993 г. имаше натиск за връщане на мисия до Марс, казва Голомбек. Но подходът би бил различен: новата мантра на НАСА беше „по-бързи, по-добри, по-евтини“ научни мисии, в опит да насочи агенцията към евтино планетарно изследване. Това означаваше, че учените и инженерите на Pathfinder трябваше да завършат и разработят нова технология под 5 милиона и за три години. Това беше малка част от бюджета и времето, инвестирани в повечето космически мисии, които обикновено отнемат от три до 10 години и струват над един милиард долара, казва Голомбек.

„По-голямата част от света не смяташе, че имаме някакъв възможен шанс да бъдем успешни“, казва Голомбек. „Много от традиционната общност бяха доста скептични относно това защо бихте направили нещо като Pathfinder.“

Шансовете бяха подредени срещу мисията – малкият екип беше „еквивалентен на шепа от нас, работещи в нашия гараж“, спомня си Голомбек. Pathfinder и Sojourner бяха разглеждани повече като технологични демонстрации, отколкото научни изследвания, казва той. „Имаше страх, че това просто ще докаже, че можете да правите тези неща, но няма да научим нищо за Марс, което е малко глупаво. Ако ще отидете на Марс, може също да научите нещо. Бяхме някак отцепени като отделна малка група в JPL, за да изпълним тази мисия.

🚂 Малкият роувър, който можеше

След като изпрати само стационарни спускаеми апарати на Марс, НАСА изрази интерес към дистанционно роботизирано превозно средство. „Всички бяха развълнувани от преместването, да стигнат до други места на Марс“, казва Шърли. Като ръководител на екипа на роботизираната програма на НАСА, Шърли ръководи програмата за марсоход. „Марсоходът беше част от технологичната програма, но технологичната програма винаги е била недостатъчно финансирана в сравнение с научната програма. Така че бях уговорил технологичната програма да изразходва пет пъти повече средства, отколкото някога е изразходвала за технологичен експеримент, за да плати за Sojourner.“

Въпреки че първоначално беше формулиран като технологичен експеримент, Sojourner ще продължи да събира ценна информация за геологията, химията и времето на планетата. Sojourner тежеше около 25 паунда и беше с размерите на микровълнова фурна. Това беше проста машина в сравнение с днешните роувъри, оборудвана само с три камери и спектрометър за събиране на геоложки данни.

„Марсоходът тичаше наоколо – добре, пълзеше много, много бавно по повърхността“, казва Шърли. „Спускаемият апарат правеше снимки на марсохода, когато марсоходът пълзеше наоколо по повърхността на Марс и така всеки ден получавахме снимки на това как изглежда.“

Sojourner „пълзи“ нагоре по скала с прякор „ Йоги ”, за да направите измерване със спектрометър. кредит: НАСА/JPL-Caltech

Pathfinder и Sojourner кацнаха в Ares Vallis, скалиста древна заливна равнина в северното полукълбо на планетата. Sojourner и Pathfinder предоставиха богати на цветове изгледи на разпростиращите се прашни марсиански пустини, които привлякоха вниманието на обществеността. Мисията беше на първите страници на вестниците в продължение на седмици, спомня си Голомбек. Това се превърна в едно от първите „вирусни“ медийни събития в ранния интернет – уебсайтът на мисията на НАСА записваше данни 45 милиона посещения на ден . Като цяло мисията върна 2,3 милиарда бита информация, включително повече от 17 000 изображения, 15 химически анализа на скали и почва и нови записи на данни за вятъра и времето.

„Sojourner и Pathfinder получиха невероятна наука за нещо, което не трябваше да бъде научна мисия“, казва Голомбек. „Наистина показа как можеш да движиш марсоход по повърхността и да научиш толкова много, особено ако изучаваш скалите за следи от древен живот.“

Sojourner оперира 83 дни от планирана седемдневна мисия. И наследството му продължава да живее.

„Никога нямаше да има мисии на марсоход, ако не беше Sojourner.“

🤖 Бъдещо семейство Rover

Sojourner направи път за семейство марсоходи: Дух и възможност , Любопитство , и сега Упоритост . Всяко поколение роувър става все по-голямо – от микровълнова фурна, до малка количка за голф, до SUV в пълен размер, казва Голомбек. Марсоходите могат да бъдат оборудвани с повече съоръжения и сложни инструменти за постигане на повече научни цели; Sojourner може да носи само спектрометър, докато Perseverance е оборудван с дрон хеликоптер. С напредването на технологиите марсоходите успяха да изучават по-добре климата, да отидат на мисии, за да намерят доказателства за вода и да приберат скални проби, за да ги изпратят един ден обратно на Земята.

И все пак, където и да отидат тези роботизирани изследователи, малко парче от Sojourner се търкаля с тях. „Всички те носят една и съща система за мобилност, нарича се a кобилица-талига дизайн, който е разработен от марсохода Sojourner. Така че там има наследство.

Не можах да го намеря онлайн, затова се опитах да го направя сам. pic.twitter.com/u1RvLGsxBI

— Джеф Барет 🚀 (@GeoffdBarrett) 23 февруари 2021 г

От 1997 г. насам имаше поредица от мисии до Марс. Pathfinder и Sojourner поставиха началото на днешната програма за изследване на Марс, казва Голомбек. „Може да се спори, че невероятната обществена реакция към Pathfinder наистина е помогнала за подхранването на Програмата за изследване на Марс“, казва Голомбек. „Когато започнахме с Pathfinder, нямаше изследване на Марс. Оттогава насам има мисия при всяка възможност на Марс, което е веднъж на всеки 26 месеца.

🚀 Начало на нова глава

18 февруари 2021 г. отбеляза началото на нова глава в Програмата за изследване на Марс: Постоянство. Като настоящ учен от мястото за кацане на Програмата за изследване на Марс, Голомбек продължава да помага при избора на безопасни места за кацане на планетата – задача, която изисква балансиране на научните цели и инженерните ограничения. Той изигра решаваща роля във всеки избор на място на марсианска земя през последните 30 години, но въодушевлението да преминеш през прословутия ' седем минути ужас ” и постигането на този тъчдаун никога не остарява, казва той.

„Това изисква огромен брой събития, които трябва да работят перфектно и ако едно от тях не работи, цялото нещо се проваля“, казва той. „Това не е за мръсни хора.“ Science Friday разговаря с Golombek на 19 февруари, ден след пристигането на Perseverance на Червената планета. Той беше щастлив, когато Perseverance изпрати съобщението, че е стигнало безопасно до новия си дом, на милиони километри.

„Когато космически кораб кацне успешно, никой не намира това за по-смислено от мен, защото аз обикновено участвам в избора на това място“, казва Голомбек. „Един от най-важните аспекти при избора на място за кацане е да се уверите, че то е безопасно за вашия космически кораб. Така че за мен това винаги означава може би малко повече.

Архивните откъси от интервютата са редактирани за дължина.