SkyFall — перспективная марсианская миссия NASA, в рамках которой три автономных вертолёта должны отправиться на поверхность Марса для исследования планеты с воздуха и поиска подповерхностного водяного льда. Аппараты разрабатываются NASA совместно с американской компанией AeroVironment на основе технологий, впервые успешно продемонстрированных марсианским вертолётом Ingenuity.
Запуск SkyFall планируется на конец 2028 года. Миссия станет частью более крупного проекта Space Reactor 1 Freedom, однако её научные и технологические задачи имеют самостоятельное значение. В отличие от Ingenuity, который работал в связке с марсоходом Perseverance, три аппарата SkyFall должны действовать независимо и исследовать значительно более обширную территорию.
Успех Ingenuity показал, что управляемый полёт возможен даже в разреженной атмосфере Марса. Вертолёт выполнил 72 полёта, значительно превысив первоначальный план из пяти испытательных вылетов. Полученный опыт NASA теперь намерено использовать для создания более крупных и функциональных летательных аппаратов.
SkyFall станет следующим этапом развития этой технологии. Новые вертолёты смогут не просто демонстрировать саму возможность полёта, а выполнять научные задачи, перемещаться между удалёнными районами и самостоятельно обследовать поверхность планеты.
Воздушная платформа имеет важное преимущество перед стационарными посадочными аппаратами и марсоходами: она способна быстро менять район работы и исследовать труднодоступные участки поверхности. Это особенно важно при поиске геологических объектов и ресурсов.
SkyFall создаётся с использованием технологий Ingenuity, но новые аппараты будут крупнее своего предшественника. Масса каждого вертолёта составит примерно 2,5–2,7 кг против около 1,8 кг у Ingenuity.
Увеличенные размеры позволят разместить дополнительное научное оборудование. Аппараты получат более крупные роторы, увеличенную солнечную панель и собственную систему связи с орбитальными аппаратами Марса. Это принципиальное отличие от Ingenuity, который передавал данные через марсоход Perseverance.
Каждый вертолёт сможет работать независимо от остальных. При этом разработчики допускают совместные полёты двух аппаратов, например для получения стереоскопических изображений марсианской поверхности.
Одной из главных задач SkyFall станет поиск водяного льда под поверхностью Марса. Каждый аппарат должен получить георадар, способный исследовать грунт на глубину примерно от 12 до 60 сантиметров.
Радар будет использовать гибкую тканевую антенну с металлическими элементами. С его помощью учёные смогут исследовать структуру грунта и искать залежи льда, которые могут оказаться важными ресурсами для будущего освоения Марса.
Подповерхностная вода представляет особый интерес для будущих пилотируемых экспедиций. Водяной лёд потенциально можно использовать не только для обеспечения экипажа водой, но и как сырьё для получения кислорода и компонентов ракетного топлива.
Одной из главных технологических особенностей SkyFall станет способ доставки вертолётов на поверхность планеты. В отличие от Ingenuity, который был доставлен на Марс вместе с Perseverance и освобождён марсоходом после посадки, новые аппараты планируется выпустить непосредственно в атмосфере.
Три вертолёта разместят внутри спускаемого аппарата. После входа в атмосферу и определения положения относительно поверхности они будут сброшены в воздухе. После отделения каждый аппарат начнёт быстро снижаться, затем перейдёт к управляемому полёту, выполнит манёвр торможения и зависнет на небольшой высоте перед вертикальной посадкой.
Этот способ доставки получил название SkyFall maneuver. Его разработка стала ответом на необходимость доставлять вертолёты на Марс без традиционной посадочной платформы. Такой подход потенциально позволяет включать летательные аппараты в состав самых разных марсианских миссий.
Для выполнения SkyFall maneuver необходимо, чтобы роторная система сохраняла управляемость во время быстрого снижения в атмосфере Марса. Инженеры уже проводят испытания увеличенных лопастей и проверяют способность конструкции работать в расчётных режимах.
Одной из особенностей марсианского вертолёта является очень высокая скорость вращения роторов. Концы лопастей могут двигаться с трансзвуковой или сверхзвуковой скоростью, несмотря на относительно небольшие размеры аппарата.
Именно надёжность роторной системы станет одним из ключевых факторов успеха миссии, поскольку после сброса у SkyFall не будет посадочного модуля, который мог бы вернуть аппарат в безопасное состояние.
Точный район посадки пока не определён. В качестве базового сценария рассматриваются районы Марса на относительно небольшой высоте и в средних широтах, где потенциально могут находиться залежи подповерхностного льда.
Одним из возможных ориентиров является равнина Аркадия в северном полушарии планеты. В 2027 году NASA и её партнёры должны продолжить анализ возможных районов посадки, учитывая одновременно научную ценность территории, наличие льда и возможность безопасной работы вертолётов.
Каждый вертолёт SkyFall сможет преодолевать за один полёт километр и более. Это существенно увеличивает площадь, которую можно обследовать по сравнению со стационарным аппаратом.
В перспективе воздушные платформы могут использоваться для поиска интересных геологических объектов, разведки потенциальных мест посадки и предварительного обследования районов, куда впоследствии смогут отправиться марсоходы или экипажи.
Особое значение SkyFall имеет для будущей пилотируемой программы. Вертолёты смогут быстро обследовать большие территории и помогать выбирать безопасные маршруты, потенциальные районы посадки и места с доступными ресурсами.
SkyFall планируется как часть миссии Space Reactor 1 Freedom, запуск которой ожидается в конце 2028 года. Основной задачей Freedom станет демонстрация ядерной электрической двигательной установки, тогда как SkyFall должен испытать новую концепцию исследования поверхности Марса с помощью автономных летательных аппаратов.
Поэтому связанные проекты выполняют разные задачи: Freedom демонстрирует перспективную космическую энергетическую и двигательную технологию, а SkyFall — новый способ исследования Марса.
На этой странице мы публикуем новости о разработке марсианских вертолётов SkyFall, испытаниях роторной системы и научных приборов, выборе места посадки, подготовке к запуску, доставке аппаратов на Марс и первых полётах на поверхности Красной планеты.
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.
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).
Компания Firefly Aerospace объявила о заключении субподряда с Лабораторией реактивного движения NASA (JPL) на сумму $13 млн. В рамках контракта Firefly разработает, испытает и поставит аэродинамическую оболочку для марсианской миссии SkyFall. Запуск миссии под руководством JPL запланирован на конец 2028 года. SkyFall предусматривает доставку на Марс трех вертолетов, созданных на основе успешного аппарата Ingenuity, для картографирования подповерхностных структур и поиска залежей водяного льда и других потенциальных ресурсов.
NASA официально утвердило миссию Skyfall — группа из трёх миниатюрных вертолётов отправится к Марсу в 2028 году на космическом аппарате Space Reactor-1 Freedom с ядерной электрической тягой (NEP). Это станет первой в истории межпланетной миссией, использующей ядерную энергетическую установку для дальнего космоса.
