Команда инженеров придумала, как отправлять научное оборудование на Марс в два раза дешевле. Секрет — в использовании Луны как промежуточной станции и новых компактных двигателей.
Исследователи из NASA представили революционную концепцию доставки грузов на Марс под названием CHAMPS (Commercial Hall Propulsion for Mars Payload Services). Проект разработали специалисты Габриэль Бенавидес, Стивен Олесон и Ален Хаят из исследовательских центров NASA. Суть идеи — использовать небольшие космические аппараты весом до 450 кг, оснащенные компактными электрическими двигателями, для транспортировки научного оборудования на орбиту Марса.
Главное преимущество CHAMPS — значительное снижение стоимости марсианских миссий. Вместо дорогостоящих прямых запусков к Марсу, аппараты будут отправляться как вторичный груз вместе с регулярными лунными миссиями программы CLPS (Commercial Lunar Payload Services).
«Одна из главных проблем недорогих научных миссий — необходимость точно попасть в узкое окно запуска к Марсу. Запуск в качестве основного груза стоит огромных денег, а в роли вторичного груза приходится подстраиваться под требования основной миссии», — объясняют разработчики.
CHAMPS решает эту проблему элегантно. Космический аппарат сначала отправляется к Луне, где проводит первичную проверку инструментов, наблюдая за спутником Земли. Затем с помощью гравитационного маневра набирает скорость и временно выходит на окололунную орбиту. Там он может «ждать» до появления благоприятного расположения Земли и Марса для дальнейшего путешествия.
Ключевую роль в проекте играет миниатюрный электрический двигатель H71M, разработанный NASA. Он использует солнечную энергию для ионизации инертного газа (например, ксенона), который затем направляется магнитными полями для создания тяги. Коммерческая версия этого двигателя, NGHT-1X от Northrop Grumman, уже проходит финальные испытания.
После выхода из лунной орбиты аппарат совершит трехмесячный маневр с малой тягой, затем четырехмесячный полет по инерции и еще семимесячный маневр с малой тягой. Достигнув Марса, он выйдет на орбиту высотой 15 км над поверхностью, обеспечивая полное покрытие экваториальной зоны каждые пять марсианских суток. По пути аппарат также изучит Деймос — меньший спутник Марса.
Научное оборудование CHAMPS включает камеру видимого/ультрафиолетового диапазона, инфракрасный радиометр и спектрометр ближнего инфракрасного диапазона. С их помощью ученые будут изучать трехмерную структуру марсианской атмосферы, погодные явления, пылевые бури и взаимодействие планеты с солнечным излучением.
Проект CHAMPS полностью соответствует первой инициативе программы исследования Марса NASA: «Установить регулярный цикл научно-ориентированных, недорогих миссий для быстрого реагирования на открытия и решения широкого спектра вопросов о Марсе». Если все пойдет по плану, CHAMPS откроет новую эру в исследовании красной планеты — с более частыми, доступными и гибкими миссиями.
Также в NASA серьезно озаботились состоянием МКС. Рассказали подробности в статье.
Источник