Страшенно цікаво: що всередині марсохода Curiosity

Комусь максимальна швидкість в 144 метра в годину здасться смішною для шестиколісної штуковини розміром з позашляховик. Для серйозного наукового апарату він робить надто багато селфі. Ним керує стільки вчених і інженерів, що вистачило б на два НДІ. Він повзає по поверхні Марса ось уже вісім років і харчується від природного розпаду ізотопу плутонію-238. Американському уряду ця «цікавість» NASA обійшлася в 2,5 мільярда доларів з якимись копійками. І отримали Cu-ri-o-si-ty!

Вісім років тому 6 серпня 2012 року радіосигнал, який повідомляє про успішну посадку ровера на поверхню Марса, досяг Землі в 5:32 за Гринвічем (UTC). Політ проходив в штатному режимі і був успішно завершений через 8 місяців 10 днів 14 годин 12 хвилин 39 секунд. Навіть в польоті Curiosity не нудьгував, а вимірював вплив космічної радіації на компоненти АМС, щоб вчені могли оцінити рівні радіації, які очікують людей в пілотованої експедиції на Марс. На 899-кілограмовому марсоході 80 кілограм спеціального наукового обладнання. Його попередники – Spirit і Opportunity – на борту мали всього 6,8 кілограм спецапаратури, та й самі важили в п’ять разів менше Curiosity.

Основне джерело безперебійного живлення марсохода – радіоізотопний термоелектричний генератор (RITEG), що містить 4,8 кілограм плутонію-238, який Штати закупили в Росії. Плутоній у вигляді діоксиду упакований в 32 керамічні гранули, кожна розміром приблизно в 2 сантиметри. Таким же РІТЕГ успішно користувалися спусковий апарат «Вікінг-1» і «Вікінг-2» ще в 1976 році.

RITEG Curiosity, який побудувала компанія Boeing, розрахований на виробництво 125 Вт електричної енергії з приблизно 2 кВт теплової. Згодом потужність енергоустановки марсохода падає, але навіть при мінімальному терміні служби в 14 років його вихідна потужність знизиться тільки до 100 Вт. Curiosity генерує 2,5 кВт / год кожен марсіанський день, це в чотири рази більше, ніж вихід енергоустановок марсоходів Spirit і Opportunity.

На космічному апараті встановлений вакуумний теплообмінник, вироблений в Ізраїлі компанією Ricor Cryogenic and Vacuum Systems. Він дозволяє зберігати температуру різних відсіків апарату на позначці в -173 градуси Цельсія. З огляду на, що марсохід трудиться в температурному діапазоні від +30 до -127 градусів Цельсія, його обладнали рідинноюсистемою термоконтролю для підтримки постійної оптимальної робочої температури компонентів Curiosity.

На марсоході є пара бортових радіаційно стійких одноплатних комп’ютера Side-A і Side-B. У кожному наявний процесор RAD750 з частотою 200 МГц, 256 кБ EEPROM, 256 МБ ОЗУ, і 2 ГБ флеш-пам’яті. Крім цього, на марсоході є інерціальний вимірювальний пристрій – своєрідний навігаційний прилад, який збирає інформацію про місцезнаходження Curiosity.

На марсоході встановлені три камери (MastCam, MAHLI, MARDI) від компанії Malin Space Science Systems з ПЗС-матрицею 1600х1200 пікселів. Система MastCam складається з двох камер і містить безліч спектральних фільтрів. Відео з роздільною здатністю 720p знімається з частотою до 10 кадрів в секунду і апаратно стискається. У першій камерів фокусна відстань 34 мм, у другій – 100 мм. Кожна з них має по 8 ГБ флеш-пам’яті. Система MAHLI складається з камери, закріпленої на роботизованій «руці», і використовується для отримання мікроскопічних зображень гірських порід і грунту. Камера MARDI передавала кольорове зображення під час спуску ровера на поверхню Марса.

Curiosity під зав’язку набитий спеціальним обладнанням. Взяти, наприклад, набір ChemCam для дистанційного дослідження. Спеціальна гармата генерує 50-75 імпульсів інфрачервоного лазера тривалістю 5 наносекунд, фокусованої на скелі. Прилад аналізує спектр світла і може виявити світність куль плазми у видимому, ультрафіолетовому та близько-інфрачервоному діапазонах. Інший пристрій опромінює зразки альфа-частками і зіставляє спектри в рентгенівських променях для визначення елементного складу породи.

Марсохід обладнаний невеликим ковшиком для забору ґрунту, який потім надходить на спеціальне вібросито з осередком 150 мікрон. Підготовлена проба вивчається приладами CheMin і SAM. Перший досліджує хімічний і мінералогічний склад, за допомогою рентгенівського флуоресцентного приладу і рентгенівської дифракції. Другий аналізує тверді зразки, органічні речовини і склад атмосфери.

Для виявлення водню і водяного льоду поблизу поверхні Марса Curiosity використовує систему «Динамічне альбедо нейтронів». Генератор випромінює в сторону марсіанської поверхні короткі імпульси нейтронів. Частинки проникають в грунт на глибину до 1 метра, де взаємодіють з ядрами основних породоутворюючих елементів, в результаті чого сповільнюються і частково поглинаються. Частина, що залишилася нейтронів відбивається і реєструється приймачем.

Все це багатство базується на платформі з шістьма моторизованими колесами, передні і задні – поворотні, так що Curiosity здатний розвертатися на місці навколо своєї осі. З моменту посадки марсохід пропрацював без малого три тисячі днів, хоча був розрахований всього два роки використання. Загальний пробіг марсохода становить близько двох десятків кілометрів і постійно збільшується.