Китай стал еще на один шаг ближе к тому, чтобы доставить на Землю первые образцы красной планеты, разработав легкое устройство для захвата образцов марсианской породы на орбите.
Модуль весом всего 12 кг устанавливается на космический аппарат и предназначен для захвата контейнера с образцами размером примерно с большую банку кофе, сообщают исследователи из Института проектирования аэрокосмических систем в Шанхае.
Сначала в контейнер собираются образцы пород с поверхности Марса, а затем он выбрасывается на орбиту с помощью подъемного аппарата. Устройство захватывает и закрепляет контейнер, а затем переносит его в хранилище. Затем это хранилище отсоединяется от космического аппарата для обратного путешествия на Землю, пишут исследователи в журнале China Space Science and Technology в прошлом месяце.
По словам исследователей, прототип устройства был протестирован и показал, что он может надежно захватывать и перемещать контейнер с образцами, адаптируясь к различным углам и положениям входа, и плавно перемещать его в хранилище.
«Из-за ограниченной мощности, доступной для взлета с марсианской поверхности, платформа, доставляющая образцы на орбиту, имеет ограниченные массогабаритные характеристики, что не позволяет использовать традиционные механизмы стыковки и переноса», — пишут исследователи. Они добавили, что по сравнению с предыдущими предложениями китайский проект был более интегрированным и значительно более легким, что «дает преимущества перед аналогичными западными системами».
В сентябре китайские космические чиновники заявили, что запуск марсианского аппарата «Тяньвэнь-3» по-прежнему запланирован на 2028 год, а его цель — доставить около 600 граммов марсианского грунта к 2031 году из района планеты Равнины Утопия или других мест. В то же время и США планируют осуществить миссию по возвращению образцов на Марс в 2030-х годах, и NASA рассматривает проекты космических компаний по после того, как первоначальное предложение оказалось слишком дорогим и трудоемким.
Пока США и Китай остаются единственными странами, успешно совершившими мягкую посадку на Марс. Китай также является единственной страной, которая в последние годы привозила образцы породы с Луны. Однако запуск с Марса гораздо сложнее, учитывая более сильное гравитационное притяжение и атмосферные условия. Для решения этих проблем ученым пришлось разработать новый механизм для захвата марсианского контейнера с образцами после его выхода на орбиту.
В своем исследовании китайская команда описала метод «захват — затем контакт»: при обнаружении прибывающего контейнера четыре сектора устройства будут работать как четыре гибких «руки», которые объединяются, чтобы сформировать вокруг него безопасное пространство для захвата. Как только контейнер полностью войдет в это пространство, крышка быстро закроется, чтобы убедиться, что контейнер не уплывет.
Затем небольшие конвейерные ленты на каждом секторе будут работать вместе, создавая трение, чтобы удержать, сориентировать и направить контейнер в емкость для хранения. Были проведены испытания функции захвата прототипа, и результаты показали, что крышка закрывается за 1,5 секунды, сообщают исследователи. Конвейерные ленты с электроприводом успешно направили контейнер в емкость для хранения, а лазерные датчики подтвердили, что он надежно и точно встал на предназначенное для него место, отметили они.
