NASA и американская компания AeroVironment начали совместную разработку трёх марсианских вертолётов, которые планируется отправить на Красную планету в конце 2028 года. Аппараты получат увеличенные роторы, более мощные солнечные панели и радары для поиска подповерхностного льда.
27 августа AeroVironment сообщила о получении контракта от Лаборатории реактивного движения NASA (JPL) на совместное проектирование и производство трёх вертолётов для миссии SkyFall. Стоимость соглашения компания не раскрыла.
Миссия SkyFall станет частью более крупного проекта Space Reactor 1 Freedom, который NASA планирует запустить в конце 2028 года для демонстрации ядерной электрической двигательной установки. Три вертолёта будут доставлены на Марс в качестве дополнительной полезной нагрузки.
Новый этап после Ingenuity
SkyFall создаётся на основе технологий знаменитого марсианского вертолёта Ingenuity, который прибыл на Марс вместе с марсоходом Perseverance в 2021 году и впоследствии выполнил 72 полёта вместо первоначально запланированных пяти.
Внешне новые аппараты будут очень похожи на Ingenuity, однако окажутся немного крупнее. Основное отличие связано с увеличением полезной нагрузки: SkyFall получит более крупные роторы, способные обеспечить необходимую подъёмную силу для дополнительного оборудования.
Масса каждого вертолёта составит около 2,5–2,7 кг против примерно 1,8 кг у Ingenuity. Кроме того, SkyFall получит увеличенную солнечную панель и собственную систему связи с орбитальными аппаратами Марса. Ingenuity для передачи данных использовал марсоход Perseverance в качестве ретранслятора.
Вертолёты будут искать лёд под поверхностью
Одним из основных научных инструментов SkyFall станет радар, способный исследовать грунт на глубину примерно от 12 до 60 сантиметров. Он будет использовать гибкую тканевую антенну с металлическими элементами.
С помощью радара учёные рассчитывают обнаруживать залежи подповерхностного водяного льда. Такие данные представляют особый интерес для будущих пилотируемых экспедиций, поскольку доступный лёд может стать источником воды и сырья для получения кислорода и ракетного топлива.
Помимо радара, вертолёты могут получить камеры высокого разрешения, дозиметр и датчики температуры. Окончательный состав научного оборудования пока не определён.
SkyFall действительно упадёт с неба
Самым необычным элементом миссии станет способ доставки вертолётов на поверхность Марса. В отличие от Ingenuity, который был доставлен к поверхности на борту Perseverance, SkyFall не будет находиться на марсоходе или отдельной посадочной платформе.
Три вертолёта разместят внутри спускаемого аппарата, созданного на основе конструкции, использовавшейся в миссиях марсоходов NASA. После входа в атмосферу и определения положения над поверхностью аппараты будут выпущены прямо в воздухе.
После отделения вертолёт начнёт быстро снижаться, а затем выполнит манёвр, переходя в управляемый полёт и зависание. После стабилизации он совершит вертикальную посадку на поверхность Марса.
Именно этот необычный способ доставки получил название SkyFall. По словам разработчиков, он стал возможен благодаря улучшенной конструкции роторов и увеличенной способности аппарата управляемо лететь на всех этапах снижения.
Испытания увеличенных лопастей уже проводились. Их концы вращаются с сверхзвуковой скоростью, поэтому инженеры отдельно проверяли способность роторов выдерживать возникающие нагрузки и обеспечивать управляемость аппарата во время SkyFall-манёвра.
Три независимых вертолёта вместо одного
После посадки три аппарата смогут работать независимо друг от друга. При этом разработчики допускают совместные полёты двух вертолётов, например для получения стереоскопических изображений поверхности Марса.
Точное место посадки пока не определено. Сейчас в качестве одного из вариантов рассматриваются районы с относительно низкой высотой в средних широтах Марса. В частности, в качестве базового сценария используется район равнины Аркадия в северном полушарии планеты.
В 2027 году NASA и партнёры планируют провести дополнительные исследования возможных районов посадки. Основными критериями станут наличие подповерхностного льда и доступность территории для работы вертолётов.
SkyFall сможет исследовать большие территории
Одним из главных преимуществ воздушной платформы перед стационарными посадочными аппаратами станет мобильность. По оценке разработчиков, каждый вертолёт сможет преодолевать за один полёт километр и более.
Это позволит исследовать не отдельный участок поверхности, а значительно более обширные территории. В перспективе такие аппараты могут использоваться для поиска наиболее подходящих мест посадки будущих пилотируемых экспедиций, изучения геологических объектов и поиска ресурсов.
При этом SkyFall рассматривается не только как продолжение эксперимента Ingenuity. В NASA и AeroVironment считают, что подобные летательные аппараты могут стать универсальным дополнением к будущим марсианским миссиям — от научных станций до экспедиций с участием людей.
Вертолёты могут стать постоянным элементом миссий на Марс
Успех Ingenuity впервые доказал, что управляемый полёт в разреженной атмосфере Марса возможен. SkyFall должен сделать следующий шаг — превратить такую технологию из экспериментальной демонстрации в полноценный инструмент исследования планеты.
Главным преимуществом нового подхода станет возможность отправлять вертолёты на Марс не только вместе с роверами. Они смогут доставляться в составе других миссий и после посадки самостоятельно исследовать значительные территории.
Если SkyFall успешно выполнит поставленные задачи, марсианские вертолёты могут стать регулярным элементом будущих миссий. В AeroVironment уже считают, что подобные аппараты способны найти применение практически во всех направлениях исследования Марса — от геологии и поиска льда до подготовки будущих пилотируемых экспедиций.
