Мы уже на месте?

2012 году марсоход «Кьюриосити» потратил семь минут на то, чтобы спуститься из верхних слоев марсианской атмосферы на поверхность Красной планеты, замедлив свою скорость с 13 тысяч миль в час до нуля. При этом сигналам, передаваемым космическим аппаратом, потребовалось в два раза больше времени, чтобы достичь Земли. Ученые и инженеры НАСА в эти минуты стояли, затаив дыхание, ожидая получить известие о том, что их детище потерпело крушение (приземление «Кьюриосити» прошло прекрасно).

В этом году в НАСА снова испытают эти «семь минут ужаса», когда последняя на сегодняшний день марсианская миссия прибудет на планету в ноябре. В отличие от ровера «Кьюриосити», весь жизненный цикл аппарата «Инсайт» (InSight — the Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) будет протекать в одной точке на поверхности Марса. Он должен зарыться в грунт, чтобы изучить свойства внутренней части планеты.

Миссия стартует рано утром в субботу из Калифорнии, если позволит погода (В настоящее время метеорологи ВВС США, работающие на базе военно-воздушных сил Ванденберг прогнозируют лишь 20-процентную вероятность хорошей погоды для успешного старта. «Инсайт» должен быть запущен до 8 июня, пока расстояние между Землей и Марсом не начнет увеличиваться, что позволит совершить быстрое, прямое путешествие).

Но перед тем как пережить еще одно внушающее ужас приземление, НАСА придётся провести в ожидании шесть месяцев.

Во время этого длительного рейса команда ученых, инженеров и других сотрудников «Инсайт» будет тренировать действия по управлению, проверять последовательность команд и упражняться проявлять много терпения.

Путешествие начинается с коллективного вздоха облегчения людей, оставшихся на Земле. К тому времени, когда космический корабль достигнет стартовой площадки, практически каждый его кусочек энергично протестируют — поместят в криогенные камеры, будут сильно трясти из стороны в сторону, громко врывать. Все скреплено вместе тяжелым металлом, а также кровью, потом и слезами. Когда космический корабль, наконец, запускают в космос, его вес возрастает в несколько раз.

«Вы свободны. Дело сделано», — говорит заместитель главного технолога Управления НАСА по научным миссиям Флоренс Тан. Тан была ведущим инженером-электриком модуля анализа образцов «Кьюриосити». Она также работала над миссией «Кассини», которая достигла Сатурна в прошлом году. Чтобы добраться до места назначения, ей потребовалось семь лет. «Ты ничего не можешь с этим поделать. Вернуть ничего нельзя».

Заиграет музыка, и вынесут шампанское, но праздник не будет долгим. В течение нескольких дней после запуска команда «Инсайт» должна провести проверку конструкций космического аппарата, чтобы убедиться, что он успешно пережил стартовые нагрузки. Они проведут больше проверок, нежели во время контроля работоспособности приборов и различных систем.

Большая часть времени движения аппарата к Марсу представляет собой одну гигантскую репетицию. Персонал попадает под шквал испытаний готовности к различным операциям. Они тренируют управление, сбор данных, и анализируют, с чем их космический аппарат может столкнуться, находясь на Марсе. Производится имитация всего, что только можно: от разворачивания инструментов до планирования совещаний. Они проверяют, как и когда отправлять команды, чтобы быть уверенным, что какая-либо направляющая не мешает другим.

Во время девятимесячного пути на Марс ровера «Кьюриосити» специалисты НАСА создали в пустыне в Нью-Мексико его копию. Ученые и инженеры вернулись в лаборатории, где работали, представив, что это настоящий аппарат. В их задачи входит изучать зернистые фотографии ландшафта, планировать, где ровер проедет, где бурить почву для получения ее образцов.

«Когда мы, наконец, вернемся, то не будем похожи на оленей, ослепленных светом автомобильных фар», — сказала Тан.

НАСА не делает как попроще. «Люди, создавшие тесты, подбросят нам несколько неожиданных сбоев, чтобы понять, как мы будем реагировать, если действительно возникнет проблема», — сказал главный исследователь подразделения анализа образцов «Кьюриосити» Пол Махаффи.

И все это время они периодически проверяют сам космический аппарат для оценки работоспособности его приборов и различных систем. Такое бывает, хотя и редко, что катастрофа может произойти во время фазы движения к месту назначения. В 2002 году аппарат, отправленный для изучения двух комет во внутренней Солнечной системе, разрушился, спустя всего шесть недель после запуска. «Контур» (Contour — COmet Nucleus TOUR) выпустил свои двигатели, чтобы покинуть орбиту Земли и отправиться к целям своего путешествия, но в итоге перегрелся и разбился на куски. Тан, которая помогала его строить, говорит, что его безвременная потеря стала шоком.

«Инсайт» проведет аналогичные корректировки курса на своем пути к Марсу. Посадочный модуль с его прямыми ногами и круглыми солнечными батареями с обеих сторон своим видом напоминает комара. Этот аппарат будет зарываться глубже, чем предыдущие миссии, которые работали в основном с поверхностью Марса, такой как каньоны, камни и почва. Теперь планируется исследовать внутреннюю часть планеты, ее кору, мантию и ядро.

После спуска 7-футовое плечо посадочного модуля займется извлечением двух инструментов, чтобы размещать их на поверхности перед аппаратом. Сейсмометр будет отслеживать землетрясения, которые на Марсе, соответственно, называются «марсотрясения». Ученые полагают, что они могут быть вызваны падающими на планету метеоритами или тектонической активностью. «Тепловой зонд» будет измерять внутреннюю температуру планеты. Вернувшись на космический корабль, две радиоантенны будут отслеживать, как условия под поверхностью влияют на движение планеты вокруг Солнца.

Также там будет камера, способная охватить небольшое рабочее пространство посадочного модуля за миллион миль от Земли.

Ученые надеются, что миссия «Инсайт» поможет им больше узнать о формировании скалистых планет Солнечной системы, в число которых входит и Земля. Конечно, прежде чем это произойдет, «Инсайт» должен уцелеть в пути, а затем пережить посадку. Отправить космический корабль на Марс проще, чем мягко посадить его на поверхность.

Успешно спуститься на Марсе удалось лишь одной стране — США (хотя были и неудачи, как в 1999 году). Несколько посадочных аппаратов, запущенных Советским Союзом в 1970-х годах, потерпели крушение, либо во время спуска, либо спустя несколько минут после посадки. Последняя попытка приземлить на Марсе посадочный модуль была предпринята в 2016 году европейцами. Космический аппарат «Скиапелли» (Schiaparelli), названный в честь астронома XIX века, разбился. На изображениях, сделанных впоследствии с орбиты Марса, он предстал в виде восклицательного знака цвета древесного угля на фоне ржаво-красного ландшафта.

Когда придет время сажать «Инсайт», в игру вступит Мэтт Голомбек. Голомбек — «парень с посадочной площадки» в Лаборатории реактивного движения НАСА в Калифорнии; он потратил 20 лет на сбор и оценку потенциальных посадочных мест для марсианских миссий, включая первый успешный ровер, «Соуджурнер» (Sojourner), который добрался до планеты в 1997 году. Место для посадки каждой марсианской миссии всегда «гладкое, плоское, скучное место», — сказал Голомбек. Скалистая местность, резкие выходы породы и наклонные районы могут повредить или опрокинуть космический аппарат. И поскольку «Инсайт» не может маневрировать, команда практически не имеет права на ошибку. Посадочные операции автоматизированы, поэтому мало что можно сделать, когда ровер осуществляет спуск.

«Это похоже на запуск», — сказал Голомбек. «Ты сидишь здесь, в ракете все запрограммировано, и все, что ты можешь сделать, это молиться, чтобы она выполняла свою работу».

Я спросила его, случается ли ему проявлять нетерпение в течение многомесячного ожидания этого заставляющего грызть ногти момента.

«Нет, я думаю, что занимаюсь этим уже достаточно времени, чтобы понять, что в этом не смысла», — сказал он. «Тебе просто приходится подождать».