Как испытать парашют для Марса?
Как известно, атмосфера Марса весьма разряженная, и её давление у поверхности составляет всего 0,6 кПа, что в 110 раз меньше, чем атмосферное давление у поверхности Земли. Тем не менее – входящему в неё космическому аппарату она оказывает заметное сопротивление. Потому инженеры, разрабатывающие проекты марсианских миссий, должны учитывать и аэродинамику спускаемого аппарата, и действующие на него в процессе торможения тепловые потоки.
В то же время наличие даже такой атмосферы позволяет использовать её при торможении. И если возможность использования в конструкции спускаемого аппарата крылатой схемы пока ещё оставляет очень много открытых вопросов, то такое знакомое всем устройство, как парашют, применялось во всех осуществлённых марсианских проектах.
В настоящее время специалисты NASA ведут разработку новой миссии Mars 2020 Rover Mission, в ходе которой на поверхность планеты должен быть доставлен второй (после Curiosity) тяжёлый марсоход. Спускаемый аппарат при входе в атмосферу будет иметь скорость около 5,4 километра в секунду. Тормозить его предполагается специальным сверхзвуковым парашютом.
Однако для того, чтобы убедиться в правильности принятых конструкторских решений, необходимо провести испытания, причем желательно – в условиях, максимально близких к реальным. Создать на поверхности Земли сверхзвуковой и при этом существенно разряженный газовый поток весьма проблематично. Поэтому наилучшим решением будет проведение эксперимента с использованием метеорологических ракет.
Один из таких экспериментов был проведён в начале октября на полигоне Уоллопс. Для его осуществления использовалась ракета Black Brant IX. Полезная нагрузка, размещённая в головной части, получила название ASPIRE (Advanced Supersonic Parachute Inflation Research Experiment). В её состав входили контейнер, сверхзвуковой парашют, механизм раскрытия и видеокамеры.
Ракета поднялась на высоту 51 километр. Спустя 42 секунды головная часть достигла высоты 42 километра, двигаясь при этом к Земле со скоростью, превышающей скорость звука в 1,8 раза. Как раз с такими условиями встретится посадочный аппарат при входе в атмосферу Марса. Механизм раскрытия обеспечил выведение парашюта в поток. Купол благополучно раскрылся, и спустя 35 минут эксперимент благополучно завершился в водах Атлантического океана, в 34 милях к юго-востоку от острова Уоллопс.
По словам руководителя эксперимента Иана Кларка (Ian Clark), все прошло согласно плану. В ходе эксперимента удалось не только получить подтверждение того, что специалисты успешно смоделировали марсианские условия в верхних слоях земной атмосферы, но и проследить процесс раскрытия парашюта с помощью видеокамер.
Следует заметить, что парашют, испытанный во время этого первого полета, был почти точной копией того парашюта, который использовался в 2012 году для посадки марсохода Curiosity. А будущие испытания должны проверить работу уже усиленного парашюта, которому предстоит использоваться в будущих полётах на Марс. Результаты испытаний должны найти применение уже в ходе проекта Mars 2020 Rover Mission.
Использованы кадры видео NASA и JPL (www.nasa.gov, www.jpl.nasa.gov)