Разработчики из США представили концепцию аппарата «Козодой», способного исследовать самые интересные регионы четвертой планеты, недоступные обычным планетоходам и сложные в посещении даже в случае высадки там людей.
Около экватора Марса лежит система каньонов Лабиринт Ночи. Хотя там есть ровные площадки, значительная часть Лабиринта — сильно пересеченная местность, с крутыми обрывами, большими валунами и полями песчаных дюн. На склонах Лабиринта, по данным искусственных спутников Марса, немало гидратированных пород. По утрам в этой местности образуется туман, а днем высоко над ней возникают облака из водяного пара. Считается, что там, в глубоких тенях каньонов, близко к поверхности находится большой объем водяного льда.
Вот только исследовать все это крайне сложно. Существующие марсоходы даже по ровной местности двигаются очень медленно, на десятки метров в день или меньше. Песчаные дюны и тем более обрывы с валунами им недоступны: даже при попытке форсирования 10-сантиметрового песка планетоходы застревают.
Другой важный фактор: Лабиринт Ночи разнообразный и большой. Чтобы его изучить, придется преодолеть 300 километров. При скоростях существующих систем такого рода это потребует десятилетий, притом что пока роверы столько не живут.
Поэтому две группы американских ученых представили на Научную конференцию по Луне и планетам предложения по миссии принципиально иного типа — планетолета-гексакоптера (то есть имеющего шесть винтов). Хотя идея вдохновлена успехами дрона Ingenuity, исследователи отдельно обозначили: аппараты типа Ingenuity с такой задачей не справятся. Умеренное количество винтов не позволяет создать достаточную подъемную силу, чтобы пролететь на одном заряде аккумуляторов больше нескольких сотен метров за раз. Даже подняться на высоту более 24 метров Ingenuity не удавалось ни разу.
Часть Лабиринта Ночи / © Wikimedia Commons
Поэтому новый планетолет сделают существенно больше и массивнее, а шесть винтов дадут ему нужную тягу без чрезмерно длинных лопастей на каждом из них. Если Ingenuity в кратере Йезеро летал при плотностях атмосферы от 0,012 до 0,021 килограмма на кубометр (в зависимости от температуры), то в зоне Лабиринта Ночи плотность ниже — от 0,009 до 0,0145 килограмма на кубометр. Только гексакоптер действительно больших размеров сможет устойчиво летать в таких условиях.
В отличие от Ingenuity, новый Nighthawk («Козодой») не сможет базироваться на планетоходе, поскольку тот не способен передвигаться в Лабиринте Ночи. Так что ему придется иметь развертываемые солнечные батареи для пополнения запасов энергии. Чтобы преодолевать высокие осыпи, летный потолок аппарата увеличат до 100 метров, в четыре раза.
На борту будет всего три прибора: камера видимого диапазона, инфракрасная камера и спектрометр, а также миниатюрный детектор нейтронов, позволяющий обнаружить воду и водный лед под неглубоким слоем песка (до одного метра). «Козодой» сможет пролетать близко к обнажениям на крутых склонах и получать спектры пород, которые там найдет. Такая возможность полезна для изучения геологического прошлого Марса. Суммарный вес приборной нагрузки достигнет трех килограммов.
За счет способности летать аппарат покроет 300 километров за относительно короткую миссию (меньше года). Это рекордно много: на сегодня ни один планетоход не смог пройти даже 50 километров.
Наряду с сильными сторонами замысла нельзя не отметить и его очевидные узкие места. Развернуть солнечные батареи вверху аппарата после приземления и убрать их затем снова — задача технически непростая. Пока такие системы никто не пробовал использовать.
К тому же на Марсе пыльно, а пыль затрудняет работу любых складных механизмов и устройств. Это хорошо известно по лунному опыту, да и печальной судьбе многих аппаратов, высадившихся на Красную планету и лишившихся питания из-за песка на солнечных батареях.
