Människor har drömt om en bemannad flygning till Mars i mer än ett dussin år. Tjänstemän och representanter för rymdorganisationer och privata flyg- och rymdföretag lovar att de snart kommer att skicka en man till Röda planeten. Men erfarenheterna från många års forskning tyder på att denna kalla värld är en extremt farlig plats, nådelös även med noggrant genomtänkt teknik.
Ond rock
USSR: s och USA: s automatiska interplanetära stationer började åka till Mars på 60-talet av förra seklet. Och omedelbart spökades de av misslyckande. Sovjetunionen och Ryssland lyckades förlora 12 fordon, och USA - sex (för hela XX-talet).
1999 fick NASA ett stort bakslag. Mars Climate Orbiter, som var tänkt att studera Röda planetens klimat, förlorades på grund av ett programvarufel. Satelliten gick in i en för låg bana och brann upp i atmosfären. Kraschen orsakades av ett programvarufel: tryckkraftsmaskinen använde metriska enheter, medan utrustningen på jorden använde brittiska enheter. Samma år kraschade Mars Polar Lander på Mars, där landningsmotorerna var för tidigt inaktiverade på 40 meters höjd. Den exakta orsaken till uppdelningen är fortfarande okänd, men experter skyller på bristen på finansiering och strama tidsfrister. Dessa två motgångar markerade misslyckandet med Mars Surveyor 98-programmet, och då tänkte tjänstemän allvarligt att stoppa studien av Mars.
Som ett resultat övergav NASA Mars Surveyor 2001-programmet, där det planerades att skicka en interplanetär station, bestående av en orbiter och en nedstigningsmodul med Athena-rover.
Men flyg- byrån hade fortfarande ett ess i ärmet: den framgångsrika Mars Pathfinder, som lanserades några år tidigare. Specialisternas uppgift var att utveckla och skicka till Mars en relativt enkel och liten rover för att testa landningen. Den 4 juli 1997 landade Sojourner-roveren på Red Planet och kördes under 83 sol (Martian dagar), vilket är nästan 12 gånger den planerade driftstiden. Men så småningom tog Mars sin avgift. Rover var fortfarande i funktionsdugligt skick när kommunikationen med landaren oväntat och permanent avbröts, och med den själv roveren. Var han är nu är okänd.
Kampanjvideo:
Hårda tvillingar
Framgången för Mars Pathfinder ärvdes av Mars Exploration Rover-programmet, som skickade två tvilling Mars-rovers, Spirit och Opportunity, till Röda planeten. Båda gjorde en framgångsrik landning den 4 respektive 25 januari 2004. Minsta livslängd för båda roverna var begränsad till 90 dagar, men uppdraget förlängdes därefter med flera år. Spirit and Opportunity var tvungen att ta markprover, bestämma den kemiska sammansättningen av stenar och leta efter tecken på förekomsten av vatten i det förflutna och nutid.
Ingenjörerna tog hänsyn till de svåra Martianförhållandena, så att elektronisk stoppning av fordonen var pålitligt skyddad från låga temperaturer. Solpanelerna konstruerades på ett sådant sätt att Martianvinden kunde rena dem från damm som gradvis samlades och skadade elverna. Tack vare detta har roverna tjänat mycket längre än planerat. Men allvarliga problem uppstod under hela uppdraget. Redan på Sol 18 från landningsögonblicket hade Spirit allvarliga problem att överföra data till kontrollcentret. NASA höll fingrarna korsade och hoppades med all kraft att kraschen orsakades av ett programfel.
Snart insåg ingenjörerna att roveren inte gick i viloläge utan fortsatte att arbeta, vilket hotade att tömma batterierna och överhettade enheten tills den misslyckades. Ett kommando skickades till Spirit för att tillfälligt stänga av, men roveren följde inte. Experter lägger fram en version enligt vilken roverens omborddator oändligt startade om på grund av ett fel i flashminnet eller EEPROM-minnet, eller på grund av ett kritiskt fel på hårddisken. I händelse av ett flashminne eller EEPROM-fel kan rover fortfarande reanimeras. Därför gjordes på jorden ett försök att bryta den onda cirkeln av omstart och skickade ett kommando som inte påverkade programmet som orsakade misslyckandet. Efterföljande borttagning av onödiga och onödiga filer tilltäppande minne, returnerade rover att arbeta på den 33: e solen.
Möjlighet.
2007 började en sandstorm på Mars som sparkade damm i luften och minskade mängden solljus som Spirit och Opportunity använde för att generera energi. NASA förberedde sig på det värsta, eftersom stormen kunde ha blockerat nästan allt ljus. Utladdning av batterier kan leda till skador på utrustningen, eftersom elverna utan ström skulle vara sårbara för extrem kyla. För att rädda roverna har experter minskat energiförbrukningen till ett minimum. Bara ett år senare togs enheterna ur viloläge. Stormen bleknade gradvis och energiproduktionen ökade.
Det är riktigt, i maj 2009 hände en dödlig olycka med Spirit. Han satt hopplöst fast i en lös sanddyn och simuleringar skapades på jorden för att hitta en väg ut. Tyvärr var det inte möjligt att frigöra hjulen, och rover förvandlades till en stationär station. Det var sant att det bara varade i ett år. Solpanelerna var i en olycklig vinkel mot solen och värmeapparaten fick inte tillräckligt med ström. Den 22 mars 2010, på uppdraget Sol 2208, ägde rum den senaste kommunikationen och Andes liv slutade.
Möjligheten var också i problem. 2004, strax efter landningen, upplevde han en funktionsfel i manipulatorn på grund av att en av värmaren hade gått sönder. De extrema temperaturerna orsakade slitage på gångjärnet i armleden. Till slut förblev manipulatorn för evigt utbredd, och sedan dess har rover alltid rört sig bakåt för att inte fastna. 2005 fastnade möjligheten i sanden, men ingenjörerna lyckades frigöra sina hjul. År 2018 överlevde rover en sandstorm i planisk skala, men forskare är optimistiska om roverens framtida arbete.
Farlig nyfikenhet
Spirit and Opportunity var andra generationens Mars-rover. Den berömda Curiosity är en tredje generationens Mars-rover och är ett skrymmande kemiskt laboratorium på hjul. Under Mars Science Laboratory-uppdraget landade han på Mars den 6 augusti 2012 och arbetar fortfarande. Men fel har hänt (och fortsätter att hända) med honom. Strax efter landningen misslyckades vindsensorn och 2013 uppstod ett allvarligt fel i omborddatorn på grund av en högenergiproton av kosmisk strålning. Rover's flashminne skadades, vilket ledde till att enheten bytte till en reservdator och gick i säkert läge i flera dagar.
Selfie Curiosity.
Sedan 2015 har roverriggen ständigt kortslutts. Ett år senare orsakade ett fel i borrmotorn nyfikenhet att sluta flytta armen och vägrade att flytta sig själv. Ingenjörerna kunde återställa rover till förmågan att röra sig, och hur borren kontrollerades måste ändras. Och under 2018 fanns det ytterligare ett fel i den aktiva omborddatorn som förhindrar att rover lagrar viktiga vetenskapliga och tekniska data. Forskare använder en reservdator tills huvudorsaken till felet identifieras och åtgärdas.
En inglorious slut
Mars Pathfinder, Mars Exploration Rover och Mars Science Laboratory är framgångsrika uppdrag trots alla olyckor. Med hjälp av dem har mänskligheten gjort ett stort steg framåt i studien av Mars. Tack vare dem kunde NASA glömma bort misslyckanden. Men det onda ödet spökade också andra lands uppdrag. Landaren Schiaparelli, utvecklad av European Space Agency (ESA), kraschade på ytan av den röda planeten. Kraschen orsakades av ett funktionsfel i omborddatorn, vilket ledde till att nedstämningsprogrammen försvann för tidigt. Visst noterade ESA att enheten lyckades slutföra huvuduppgiften: att uträtta inträdet i atmosfären.
Men den ryska interplanetära stationen "Phobos-Grunt", som var tänkt att leverera markprover från Mars satellit till jorden, gick inte alls någonstans. 2011 misslyckades framdrivningssystemet för flygmodulen, och fordonet förblev i låg jordbana. Några månader senare, tillsammans med en kamrat i olycka - den kinesiska mikrosatelliten "Inkho-1" - brände glatt i atmosfären på hans hemplanet. Orsaken till misslyckandet kallades kosmisk strålning, vilket fick datorn ombord att starta om. Enligt en annan version inträffade olyckan på grund av ett programmeringsfel.
Lång förberedelse
Erfarenheten av Mars-utforskningen visar att en bemannad flygning till den röda planeten är förknippad med ett stort antal risker och faror. Och poängen är inte bara påverkan av olika faktorer på astronauternas kropp och psyke, utan också en stor sannolikhet (nästan 100%) av utrustningens uppdelning. Endast noggrann förberedelse för flygningen, inklusive skapandet av redundanta system och flera säkerhetslager, hjälper till att göra överhängande fel mindre kritiska och dödliga.
Det interplanetära rymdskeppet kommer att flyga till Mars i cirka sex månader. Under sådana förhållanden kommer rymdstrålning envist att testa styrken för ombordutrustning. En annan fara är mikrometeoriter, som lätt kan tränga igenom ett skepps hud eller orsaka skador på livstödsystem. På själva Mars kommer det allestädes närvarande dammet att vara en skadlig faktor - när det kommer in i lungorna kan det leda till allvarliga störningar i andningsorganen. Damm kan dessutom orsaka elektrostatisk urladdning och skada elektroniken.
Samtidigt kan människor utföra reparationsarbeten på plats, "återuppliva" utrustning som annars skulle bli dömd. Samtidigt är en person ett mycket mer bekvämt "verktyg" för provtagning än lederna av manipulatorer som knarker från kyla och damm. En astronaut på ytan kan fatta snabba beslut och agera eftersom han, till skillnad från roveroperatörer, befinner sig i en riktig miljö. Men innan den första mannen sätter fot på ytan av den röda planeten, måste mycket lång tid gå.