«Соджорнер» — марсоход космического агентства НАСА, запущенный в рамках программы «Марс Патфайндер». Электропитание Sojourner осуществлялось с помощью солнечной батареи с элементами на основе арсенида галлия. Как известно, первый маленький марсоходик «Соджорнер» (Sojourner) якобы катался по Марсу с 4 июля по 27 сентября 1997 года.
Мини марсоход Соджорнер на борту спускаемого аппарата Патфингер
«Марс Пасфайндер» и марсоход «Соджорнер» при сворачивании в стартовое положение. До выхода из строя Соджорнера, расстояние, пройденное марсоходом составило 100 метров. Несмотря на малые размеры – марсоход Sojourner по габаритам можно сравнить разве что с микроволновкой на колесах, он дал много ценной информации, и проработал он 3 месяца. В июне сотрудники миссии марсохода заметили свет вдалеке на изображении, отправленном Perseverance. С этим посадочным модулем на Марсе оказался и миниатюрный марсоход Sojourner. Испытательный макет марсохода российско-европейской миссии ExoMars-2022 «Розалинд Франклин» впервые пробурил грунт и извлек образцы с глубины 1,7 метра.
На шести колесах: как человечество начало освоение Марса
«Соджорнер» — марсоход космического агентства НАСА, запущенный в рамках программы «Марс Пасфайндер». Поскольку первая тройка марсоходов NASA уже вышла из строя, в настоящее время по красным дюнам рассекает всего лишь один ровер. А первым марсоходом США считается «Соджорнер», который совершил мягкую посадку в июле 1997 года.
Год на Марсе: что успел сделать ровер Perseverance
Наконец, в 1996 стартовала ракета Дельта-2 с аппаратами миссии Mars Pathfinder. В итоге на Марсе оказался марсоход Sojourner, который был подвижной частью самой станции Mars Pathfinder. Он съехал с нее и стал работать на местности, в то время как основная станция была неподвижной. В процессе работы марсоход передал на Землю много фотографий и данные спектрометрии, что позволило лучше разобраться с химическим составом марсианского грунта. Также изучалась атмосфера и изменения температуры. Несмотря на малые размеры — марсоход Sojourner по габаритам можно сравнить разве что с микроволновкой на колесах, он дал много ценной информации, и проработал он 3 месяца, хотя планировали максимум месяц. Выход из строя, как предполагается, произошел из-за выработанного ресурса батарей — энергия использовалась в том числе для обогрева оборудования в марсианские ночи, без чего быстро вышла из строя. Марсоход Sojourner изучает камень Любопытно, что в книге-бестселлере Энди Вейра «Марсианин» главный герой Марк Уотни отправляется в путешествие к Патфайндеру и забирает с собой марсоход Соджорнер, чтобы установить с его помощью связь с Землей. Аппарат Mars Climate Orbiter должен был изучать планету, находясь на орбите, и служить ретранслятором для передачи данных на Землю со второго аппарата. Mars Polar Lander должен был спуститься на планету.
Кроме того, на спускаемом модуле имелись зонда-пенетраторы, которые на большой скорости должны были вонзиться в поверхность планеты и передать данные о составе грунта. Добравшись до Марса 23 сентября, аппарат Mars Climate Orbiter потерпел аварию при выходе на орбиту вокруг планеты. Поиски сигнала в течение полутора месяцев, в том числе с межпланетной станции, результата не дали. По итогам этого провала в дальнейшем было решено отказаться от такого метода исследования, когда используется два аппарата в связке — спускаемый и орбитальный. Неудача одного губит всю миссию. Beagle — 2 — еще одна неудача Посадочный модуль Бигль-2 был разработан британскими учеными, а название ему было дано в честь корабля, на котором путешествовал Чарльз Дарвин. Миссия «Марс-экспресс» стартовала в 2003 году, но завершилась полной неудачей — модуль сел на Марс, но связь с ним не состоялась. Лишь в 2015 году, спустя 12 лет, на снимках, сделанный одним из орбитальных аппаратов НАСА, Бигль-2 был опознан и стало понятно, почему он не вышел на связь после посадки. Солнечные батареи модуля должны были раскрылись полностью, чтобы радиоантенна могла принимать команды со спутника-ретранслятора и передавать данные.
Однако панели раскрылись лишь частично, загородив антенну, и аппарат не смог ничего принять или передать, превратившись в очередной памятник. Сразу несколько запущенных марсоходов успешно достигли Марса и также успешно выполнили свои задачи, а некоторые из них и сейчас работают.
Этот небольшой космический аппарат помимо научных приборов был оснащен первым в мире марсоходом, названным «Соджорнер», что в переводе с английского означает «путешественник». Посадочный аппарат «Пасфайндера» был снабжен теленизионной камерой, способной давать панорамное стереоскопическое изображение ближайших окрестностей, а также сложным комплексным прибором для изучения структуры атмосферы планеты и ее метеорологических особенностей. Марсоход «Соджорнер» мог удаляться от посадочного аппарата на расстояние около 500 метров, сохраняя с ним радиосвязь.
Помимо телекамер «Соджорнер» был оснащен спектрометром, исследующим химический состав поверхности. Последняя информация с «Pathfinder» была получена 27 сентября 1997 года. При этом и посадочный аппарат, и марсоход проработали значительно дольше запланированного по плану первый был рассчитан на 30 дней работы, второй - на 7 , превысив сроки в первом случае - почти в 3 раза, во втором - в 12. Mars Pathfinder в марте 1997 года на трассе полета на расстоянии 120 млн. Впрочем, менеджер этой экспедиции Ричард КУК заявил журналистам, что сигналы не принадлежат марсианам, а вызваны "техническими проблемами в коммуникационном оборудовании".
Что за проблемы - Кук не объяснил, а лишь добавил: "Мы теряемся в догадках, почему это происходит! Mars Pathfinder прибыл на Марс 4 июля 1997 года и ударился о поверхность в 16:57 по всеобщему времени 12:57 после полудня по восточному поясному времени на скорости примерно 18 метров в секунду. Посадочный аппарат, имевший на своем борту марсоход масса -10,5 кг, длина - 65 см, ширина - 48 см, высота - 32 см , имел форму тетраэдра, три грани которого раскрывались подобно лепесткам цветка, открывая при этом четвертую, центральную, панель, на внутренней стороне которой были смонтированы основные системы. Причем, независимо от того, на какую из четырех граней аппарат совершит посадку, он все равно должен был перевернуться так, чтобы центральная панель оказалась внизу. В момент приближения аппарата к поверхности Марса включились системы торможения, а при соприкосновении с поверхностью вокруг него надулись пластиковые мешки, смягчившие посадку.
Sojourner спустился по своей рампе и свободно двигался по грунту независимо, не соединённый с Pathfinder какими-либо тросами или электрическими кабелями. И как посадочный модуль, так и марсоход продолжили проводить ценные научные исследования, передавая изображения и данные учёным на Земле — данные, которые изучались в течение 26 лет. В то время как посадочный модуль Pathfinder оснащался более качественными камерами, сам Sojourner обладал только базовыми возможностями в области получения изображений.
Контраст между первым марсоходом и его современными высокотехнологичными научными собратьями явно виден на отправленных ими снимках. Вверху: вид Perseverance на холм Санта-Крус в кратере Езеро в 2021 году. Справа: вид Sojourner на камень Йоги в 1997 году.
Хотя последний раз марсоход был замечен снимках Pathfinder в 13 метрах от него, он продолжал двигаться и после этого. На изображениях можно было различить посадочный модуль и его окружение, а также кластер пикселей, которым мог быть как Sojourner, так и простая куча камней.. На снимках также видно что-то на расстоянии около 6 метров от Pathfinder, но что именно — неясно.
Возможно, Sojourner действительно достиг борта Pathfinder и остался там, как верный друг, пока не увидел свой последний восход. К сожалению, мы этого никогда не узнаем — по крайней мере, до тех пор, пока в этом районе не побывают люди, если они вообще там побывают. Sojourner в значительной степени был забыт широкой общественностью.
Однако он оставил неизгладимый след в жизни NASA и тех, кто там работает, проложив дорогу для всех последующих марсоходов. При создании Perseverance инженеры установили длинную тёмную панель на его шасси. На ней были выгравированы силуэты роверов, которые путешествовали по Марсу до него.
За Perseverance следует Curiosity, затем Spirit и Opportunity. А в самом начале этой процессии, прокладывая путь для всех остальных, расположился Sojourner. Почти прославившиеся Sojourner, возможно, был первым марсоходом, передвигавшимся по Марсу, но четверть века ранее Советский Союз отправил свои собственные марсоходы на Красную Планету в рамках миссий «Марс 2» и «Марс 3».
Марсоходы «Марс 2» и «Марс 3» действительно должны были передвигаться по поверхности Красной Планеты, соединённые со своим посадочным модулем при помощи кабеля — если бы у них когда-нибудь появилась такая возможность. Они были размером с большую книгу в твёрдом переплёте, и весили чуть более 5 килограммов. По сути, это были небольшие квадратные коробочки с широкими плоскими лыжами вместо колёс, которые должны были спускаться с посадочных аппаратов, закрепленные на концах тонких роботизированных манипуляторов длиной 180 сантиметров.
ПрОП-М должны были перемещаться вокруг посадочной платформы с максимальной скоростью 1 метр в час, оставаясь соединёнными с ней 15-метровым тросом.. К сожалению, ни один из марсоходов не добился успеха. Первый разбился во время аварийной посадки «Марс 2» 27 ноября 1971 года.
Марсоход Zhurong так и не вышел из запланированного режима гибернации, и теперь руководитель миссии рассказал, почему. Читайте «Хайтек» в После нескольких месяцев молчания китайские власти наконец раскрыли судьбу национального робота-исследователя Марса, который перестал работу почти год назад. Zhurong «Чжужун» , первый китайский марсоход, скорее всего, покрыт пылью, которая закрывает его солнечные панели и делает невозможным выработку энергии, достаточной для выхода из запланированного режима гибернации.
Этот сценарий долгое время считался наиболее вероятной причиной того, что «Чжужун» так и не вышел из спящего режима, в который он впал в мае 2022 года. Однако китайские власти только сейчас объявили об этом официально. Ожидалось, что марсоход снова проснется в декабре, когда зима в марсианском северном полушарии подошла к концу, а солнечного света стало больше, однако ничего не изменилось.
От «Марса-3» до «Кьюриосити». Все марсоходы, которые шагали по Красной планете
Впрочем, некоторые источники утверждают, что связь с аппаратом была потеряна через 110 секунд. По этой причине ПрОП-М не всегда включают в списки планетоходов Марса, запущенных на его поверхности: связь с аппаратом была потеряна практически сразу, а полученную от него информацию трудно назвать хоть сколько-нибудь полезной. Хотя сама машина обладала довольно любопытной конструкцией, особенности которой были обусловлены отсутствием подтвержденных данных о поверхности Марса: вместо колес у него были две шагающие лыжи по бокам, но в то же время марсоход был соединен с аппаратом «Марс-3» кабелем для передачи получаемых сведений. А еще он был наделен искусственным интеллектом! По задумке, марсоход должен был определять наличие препятствий на своем пути и самостоятельно принимать решение о том, как его обходить.
С этим посадочным модулем на Марсе оказался и миниатюрный марсоход Sojourner. Основной задачей миссии была проверка в марсианской среде различных технических решений. Длина марсохода 0,65 м, масса 11,5 кг Панорама с различными положениями марсохода возле посадочного модуля.
В 2026 году большую их часть заберет другой марсоход. Он погрузит содержимое на специальный пусковой аппарат, который отправит груз на марсианскую орбиту.
Оттуда до Земли образцы повезет уже другой космический корабль. Вместе с ровером на Марсе оказался первый беспилотный вертолет Mars Helicopter. В его задачи входят несколько испытательных полетов, а также съемка и разведка местности. Предыдущие две сейчас находятся на орбите Красной планеты. В рамках миссии ОАЭ The Emirates Mars Mission он собирает данные о динамике марсианской атмосферы и ее взаимодействии с солнечным ветром.
Основная задача исследования — поиск связи между современной погодой Марса и его древним климатом, который, согласно гипотезе ученых, был схож с земным. Он состоит из орбитальной станции и марсохода.
Электрообеспечивающая часть марсохода представляет собой основание 14 рис. Между корпусом 2 и основанием 14 установлены ролики на чертежах не показаны для облегчения движения основания 14 по корпусу 2.
На основании 14 параллельно его оси симметрии с возможностью принимать вертикальное и горизонтальное положение шарнирно закреплены приемные пластины 15, а в конце основания 14 с некоторым зазором от него установлен экран 16, также установлен противовес экрану 16, расположенный на противоположной части под основанием 14. Приемные пластины 15 с одной стороны имеют солнечные батареи 18 и на стороне, противоположной шарниру — магнитики 19 рис. На другой стороне пластины 15 нанесено трибоэлектрическое покрытие 20, то есть такое покрытие, которое при трении об него песчинок в результате трибоэлектрического эффекта возникают электрические заряды. Пластины 15 размещены на основании 14 попарно таким образом, что при принятии ими вертикального положения взаимно перекрываются солнечные батареи 18, а магнитики 19 притягиваются друг к другу, образуя плотно сцепленные разделители 21 в каждой паре рис.
Поверхности основания 14, открываемые при принятии пластинами 15 вертикального положения, также имеют трибоэлектрическое покрытие. К вершине корпуса 2 изнутри прикреплен электропривод 22, вал 23 которого связан с основанием 14. Приемные пластины 15 и экран 16 снабжены токосъемниками на чертежах не показаны и электрически соединены с блоком 12. Устройство для поднимания приемных пластин 15 в вертикальное положение и опускания их включает соленоид 24 с ферромагнитным сердечником 25, соединенным шарнирно тягами 26 с приемными пластинами 15.
В 2006 г. Высокий КПД и компактность нового устройства существенно повысит возможность комплекса. Аппарат работает следующим образом. В отсутствии пыльной бури работают солнечные батареи.
Во время пыльной бури солнечные батареи закрыты и работают элементы с трибоэлектрическим покрытием. Для этого поворачивают основание 14 так, чтобы его ось симметрии совпала с направлением ветра, а приёмные пластины 15 устанавливают вертикально подачей напряжения на спираль соленоида 24. При этом вокруг соленоида 24 возникает магнитное поле, которое втягивает сердечник 25 внутрь соленоида 24. Тяги 26 поворачивают приёмные пластины 15 в вертикальное положение.
Их магнитики 19 притягиваются друг к другу и замыкаются по парам, образуя разделители 21 воздушного потока. При этом магнитики 19 на пластинах 15 подобраны таким образом, что их сила притяжения друг к другу на 1-2 порядка слабее раскрывающей силы устройства поднимания и опускания приёмных пластин, благодаря чему магнитики 19 не препятствуют работе этой системы. Воздух, наполненный песчинками, скользит между разделителями 21. Частицы песка касаются трибоэлектрических поверхностей и за счет их взаимного трения электризуются.
С поверхностей, покрытых трибоэлектрическими покрытиями, заряды поступают на токосъёмники и направляются на аккумуляторы и распределительное устройство. Частицы песка, достигнув экрана 16, отдают ему электрический заряд, который поступает на аккумуляторы и распределительное устройство. Таким образом, при любой погоде обеспечивается непрерывное энергоснабжение марсохода. В исходном положении марсоход закреплен на грунте и своей массой опирается на мотор-колеса 9.
Форма корпуса в виде верхней половины эллипсоида вращения уменьшает срывающее действие ветра. Для начала движения марсоход извлекает из поверхностного слоя заглубленные закрепляющие устройства. При движении на небольшие расстояния используются мотор-колеса 9. При передвижении на большие расстояния на диск Брауна основного модуля подается постепенно увеличивающиеся высокое напряжение, причем на верхний электрод 5 — положительное, а на нижний электрод 6 — отрицательное.
За счет эффекта Бифельда-Брауна возникает сила, направляющая взлетно-посадочный комплекс вверх. После того, как эта сила превзойдет по величине силу гравитации, взлетно-посадочный комплекс оторвется от грунта и начнет подниматься вверх. При достижении заданной высоты прекращают увеличение напряжения на электроды 5 и 6 основного модуля. Для горизонтального движения подают высокое напряжение на направляющие конденсаторы основного модуля, а для поворота — на один из них.
Обстановка в пути контролируется визуально через окно 27 основного модуля и с помощью радиолокатора. Форма корпуса сверху — выпуклая, снизу — плоская дает подъемную силу, что позволяет экономить электроэнергию, подаваемую на электроды 5 и 6 основного модуля. При завершении полета, достигнув района посадки, снижают напряжение, подаваемое на конденсатор диска Брауна. Транспортное средство опускается на грунт.
Для взлета с планеты на диск Брауна подается постепенно увеличивающееся высокое напряжение. За счет эффекты Бифельда-Брауна возникает сила, направляющая аппарат вверх. После выхода на околомарсианскую орбиту управление модулем производиться следующим образом: Для движения в направлении от планеты на диск Брауна подается постепенно увеличивающееся высокое напряжение, причем на верхний электрод 5 — положительное, на нижний 6 — отрицательное. Для движения в направлении к планете на диск Брауна постепенно увеличивающееся высокое напряжение, причем на верхний электрод 5 — отрицательное, на нижний 6 — положительное.
Для горизонтального движения подают высокое напряжение на направляющие конденсаторы взлетного модуля, а для поворота — на один из них. Обстановка в пути контролируется визуально через окно 27 и с помощью радиолокатора. Выводы 1.
Pathfinder
Марсоход Sojourner сделал этот снимок на третьи сутки пребывания на Марсе. Марсоход «Кьюриосити», запущенный НАСА в ноябре прошлого года, совершил успешную посадку, проделав путь в 560 миллионов километров, и уже прислал первые фотографии. Несмотря на то, что сам «Соджорнер» находился в полном порядке, инженеры больше не могли контролировать марсоход. Главный конструктор китайской программы исследования Марса представил долгожданный комментарий о статусе китайского марсохода Zhurong (Чжучжун), который сохраняет. «Марс Пасфайндер» и марсоход «Соджорнер» при сворачивании в стартовое положение. До выхода из строя Соджорнера, расстояние, пройденное марсоходом составило 100 метров.
Марсоходы прошлого, настоящего и будущего
На «Соджорнере» были телекамеры и спектрометр для исследования химического состава поверхности. «Марс Пасфайндер» и марсоход «Соджорнер» при сворачивании в стартовое положение. 4 июля, аккурат в День независимости, на Марсе приземляется американский корабль «Патфайндер», из него вылупляется марсоход «Соджорнер» и живет на Марсе до октября. Марсоход «Кьюриосити», запущенный НАСА в ноябре прошлого года, совершил успешную посадку, проделав путь в 560 миллионов километров, и уже прислал первые фотографии. Сегодня исполняется 10 лет с того дня, как марсоход совершил мягкую посадку на марсианской равнине Эолис Палус (Aeolis Palus) внутри кратера Гейла. Низкий центр тяжести спасал Sojourner от опрокидывания на 45-градусном склоне, но при этом марсоход был способен преодолевать препятствия высотой до 20 см.