SkyFall — перспективна марсіанська місія NASA, у межах якої три автономні вертольоти мають вирушити на поверхню Марса для дослідження планети з повітря та пошуку підповерхневого водяного льоду. Апарати розробляються NASA спільно з американською компанією AeroVironment на основі технологій, уперше успішно продемонстрованих марсіанським вертольотом Ingenuity.
Запуск SkyFall планується на кінець 2028 року. Місія стане частиною масштабнішого проєкту Space Reactor 1 Freedom, однак її наукові та технологічні завдання мають самостійне значення. На відміну від Ingenuity, який працював у зв'язці з марсоходом Perseverance, три апарати SkyFall мають діяти незалежно та досліджувати значно більшу територію.
Успіх вертольоту Ingenuity показав, що керований політ можливий навіть у розрідженій атмосфері Марса. Вертоліт виконав 72 польоти, значно перевищивши початковий план із п'яти випробувальних вильотів. Отриманий досвід NASA тепер планує використати для створення більших і функціональніших літальних апаратів.
SkyFall стане наступним етапом розвитку цієї технології. Нові вертольоти зможуть не просто демонструвати саму можливість польоту, а й виконувати наукові завдання, переміщатися між віддаленими районами та самостійно досліджувати поверхню планети.
Повітряна платформа має важливу перевагу перед стаціонарними посадковими апаратами та марсоходами: вона здатна швидко змінювати район роботи та досліджувати важкодоступні ділянки поверхні. Це особливо важливо під час пошуку геологічних об'єктів і ресурсів.
SkyFall створюється з використанням технологій Ingenuity, але нові апарати будуть більшими за свого попередника. Маса кожного вертольота становитиме приблизно 2,5–2,7 кг проти близько 1,8 кг у Ingenuity.
Збільшені розміри дозволять розмістити додаткове наукове обладнання. Апарати отримають більші ротори, збільшену сонячну панель і власну систему зв'язку з орбітальними апаратами Марса. Це принципова відмінність від Ingenuity, який передавав дані через марсохід Perseverance.
Кожен вертоліт зможе працювати незалежно від інших. Водночас розробники допускають спільні польоти двох апаратів, наприклад для отримання стереоскопічних зображень марсіанської поверхні.
Одним із головних завдань SkyFall стане пошук водяного льоду під поверхнею Марса. Кожен апарат має отримати георадар, здатний досліджувати ґрунт на глибину приблизно від 12 до 60 сантиметрів.
Радар використовуватиме гнучку тканинну антену з металевими елементами. За його допомогою вчені зможуть досліджувати структуру ґрунту та шукати поклади льоду, які можуть стати важливим ресурсом для майбутнього освоєння Марса.
Підповерхнева вода становить особливий інтерес для майбутніх пілотованих експедицій. Водяний лід потенційно можна використовувати не лише для забезпечення екіпажу водою, а й як сировину для отримання кисню та компонентів ракетного палива.
Однією з головних технологічних особливостей SkyFall стане спосіб доставки вертольотів на поверхню планети. На відміну від Ingenuity, який був доставлений на Марс разом із Perseverance і вивільнений марсоходом після посадки, нові апарати мають бути випущені безпосередньо в атмосфері.
Три вертольоти розмістять усередині спускного апарата. Після входу в атмосферу та визначення положення відносно поверхні їх випустять у повітрі. Після відокремлення кожен апарат почне швидко знижуватися, а потім перейде до керованого польоту, виконає маневр гальмування та зависне на невеликій висоті перед вертикальною посадкою.
Такий спосіб доставки отримав назву SkyFall maneuver. Його розробка стала відповіддю на необхідність доставляти вертольоти на Марс без традиційної посадкової платформи. Такий підхід потенційно дозволить включати літальні апарати до складу найрізноманітніших марсіанських місій.
Для виконання SkyFall maneuver необхідно, щоб роторна система зберігала керованість під час швидкого зниження в атмосфері Марса. Інженери вже випробовують збільшені лопаті та перевіряють здатність конструкції працювати в розрахункових режимах.
Однією з особливостей марсіанського вертольота є дуже висока швидкість обертання роторів. Кінцівки лопатей можуть рухатися з трансзвуковою або надзвуковою швидкістю, незважаючи на відносно невеликі розміри апарата.
Саме надійність роторної системи стане одним із ключових факторів успіху місії, оскільки після скидання SkyFall не матиме посадкового модуля, який міг би повернути апарат у безпечний стан.
Точний район посадки поки не визначено. Як базовий сценарій розглядаються райони Марса на відносно невеликій висоті та в середніх широтах, де потенційно можуть бути поклади підповерхневого льоду.
Одним із можливих орієнтирів є рівнина Аркадія в північній півкулі планети. У 2027 році NASA та її партнери мають продовжити аналіз можливих районів посадки, враховуючи одночасно наукову цінність території, наявність льоду та можливість безпечної роботи вертольотів.
Кожен вертоліт SkyFall зможе долати за один політ кілометр і більше. Це істотно збільшує площу, яку можна дослідити, порівняно зі стаціонарним апаратом.
У перспективі повітряні платформи можна буде використовувати для пошуку цікавих геологічних об'єктів, розвідки потенційних місць посадки та попереднього обстеження районів, куди згодом можуть вирушити марсоходи або екіпажі.
Особливе значення SkyFall має для майбутньої пілотованої програми. Вертольоти зможуть швидко обстежувати великі території та допомагати обирати безпечні маршрути, потенційні райони посадки й місця з доступними ресурсами.
SkyFall планується як частина місії Space Reactor 1 Freedom, запуск якої очікується наприкінці 2028 року. Основним завданням Freedom стане демонстрація ядерної електричної рухової установки, тоді як SkyFall має випробувати нову концепцію дослідження поверхні Марса за допомогою автономних літальних апаратів.
Тому пов'язані проєкти виконують різні завдання: Freedom демонструє перспективну космічну енергетичну та рухову технологію, а SkyFall — новий спосіб дослідження Марса.
На цій сторінці ми публікуємо новини про розробку марсіанських вертольотів SkyFall, випробування роторної системи та наукових приладів, вибір місця посадки, підготовку до запуску, доставку апаратів на Марс і перші польоти на поверхні Червоної планети.
NASA та американська компанія AeroVironment розпочали спільну розробку трьох марсіанських вертольотів, які планується відправити на Червону планету наприкінці 2028 року. Апарати отримають збільшені ротори, потужніші сонячні панелі та радари для пошуку підповерхневого льоду.
Вертольоти SkyFall, які, як очікується, вирушать на Марс у 2028 році, отримають незвичайний інструмент для пошуку замерзлої води — гнучку антену, виконану у вигляді тканинного полотна, здатну згинатися під час посадки та витримувати суворі умови Червоної планети. Інженери NASA успішно завершили перший етап випробувань цього пристрою в Лабораторії реактивного руху (JPL).
Компанія Firefly Aerospace оголосила про укладення субпідряду з Лабораторією реактивного руху NASA (JPL) на суму $13 млн. У межах контракту Firefly розробить, випробує та поставить аеродинамічну оболонку для марсіанської місії SkyFall. Запуск місії під керівництвом JPL заплановано на кінець 2028 року. SkyFall передбачає доставку на Марс трьох вертольотів, створених на основі успішного апарата Ingenuity, для картографування підповерхневих структур і пошуку покладів водяного льоду та інших потенційних ресурсів.
NASA офіційно затвердило місію Skyfall — група з трьох мініатюрних вертольотів вирушить до Марса у 2028 році на космічному апараті Space Reactor-1 Freedom з ядерною електричною тягою (NEP). Це стане першою в історії міжпланетною місією, що використовує ядерну енергетичну установку для далекого космосу.
