Вертолеты SkyFall, которые отправятся на Марс предварительно в 2028 году, получат необычный инструмент для поиска замерзшей воды — гибкую антенну, выполненную в виде тканевого полотна, способную сгибаться при посадке и выдерживать суровые условия Красной планеты. Инженеры NASA успешно завершили первый этап испытаний этого устройства в Лаборатории реактивного движения (JPL).
Почему обычная антенна не подходит
Вертолетам SkyFall предстоит искать лед в верхних слоях марсианского грунта. Это критически важно для будущих астронавтов, которым потребуется вода, кислород и топливо. Для этого на аппаратах установят радар, работающий в широком диапазоне частот, позволяющем «заглядывать» под поверхность.
Проблема в том, что обычная антенна, способная работать на нужных частотах, имеет длину около 48 см, а дорожный просвет вертолета (расстояние до поверхности) — всего 15 см. Антенна либо ударится о землю при посадке, либо помешает аппарату. Инженеры выбрали антенну Vivaldi, которая плоская и гибкая. Ее уменьшили, чтобы она помещалась под вертолетом, и обернули несколькими слоями сверхпрочного материала Vectran (того же, что использовался для подушек безопасности марсоходов Spirit и Opportunity).
Испытания в «условиях Марса»
Чтобы проверить, выдержит ли антенна реальные условия, инженеры провели серию испытаний в лаборатории JPL. Антенну сгибали, имитируя посадку на камни, подвергали резким перепадам температур (до 94°C) в течение суток и проверяли ее способность передавать сигнал. В ходе тестов антенна выдержала 200 «посадок» — вдвое больше, чем потребуется в основной миссии, и не потеряла своих свойств. Следующий этап — создание инженерного образца для более жестких испытаний: вибрации, имитации марсианской среды и полевых тестов на полигоне JPL.
Вертолеты SkyFall
Три вертолета SkyFall отправятся на Марс в 2028 году на борту космического аппарата Space Reactor-1 Freedom. Их задача — продолжить дело Ingenuity, который совершил 72 полета и доказал, что управляемый полет в разреженной атмосфере Марса возможен. Но SkyFall будут не просто летать. Основными задачами вертолетов будут сбор метеорологических данных, обследование потенциальных зон будущих посадок и поиск подповерхностных залежей водяного льда с помощью радара с уникальной антенной, который рассчитан на исследование грунта примерно до 5 м глубины. Испытания показали, что конструкция способна выдержать нагрузки, ожидаемые во время миссии.
