Для исследования неизвестных территорий Красной планеты немецкие ученые хотят использовать аэростат.
Удобен аэростат тем, что может опуститься к поверхности планеты намного ближе, чем искусственные спутники, и сделать четкие цветные снимки. Кроме того, в течение часа, пока аэростат будет снижаться, установленные в его гондоле датчики замерят температуру, скорость и направление ветра, влажность.
Идея создания такого аэростата принадлежит Ханнесу Грибелю. Еще в 2002 году, будучи студентом Мюнхенского технологического университета, он придумал, как можно обследовать поверхность Марса без помощи марсоходов.
X. Грибель посчитал, что с помощью наполненного гелием аэростата можно собрать более полную информацию о поверхности и атмосфере планеты, чем любым другим способом. Причем обойдется это довольно дешево: стоимость проекта не превысит 2 млн. долларов.
А стало быть, его можно провести за счет частных пожертвований, без государственного финансирования.
Доктор Хауслер, который возглавляет Институт космических технологий при Университете бундесвера в Мюнхене, поначалу скептически отнесся к плану Грибеля, однако предложил молодому ученому место на кафедре.
Сначала Грибель работал над конструкцией аэростата, который бы наполнялся гелием, как только войдет в атмосферу. Однако расчеты показали: в весьма разреженной атмосфере Марса большой шар надо очень быстро надуть.
Для этого понадобилась бы дорогостоящая наземная система управления. Предпочтительнее оказался вариант, при котором оболочка аэростата наполняется в открытом космосе, а уже затем доставляется в атмосферу Марса.
Конечно, и у этого варианта есть свои недостатки. При аэродинамическом торможении во внешних слоях атмосферы выделяется очень много тепла, и оболочка, даже очень легкая (масса всей конструкции около 77 кг), все равно нагреется до 327 градусов Цельсия. Однако ученые уже нашли соответствующие теплостойкие полимеры, которые смогут выдержать такую температуру.
Тем не менее, участники проекта считают свою затею довольно рискованной. «И система раскрытия аэростата может отказать, и сам шар может лопнуть раньше времени, — говорит Х.Грибель. — Но мы все же постараемся свести риск к минимуму и надеемся на удачный исход эксперимента»…
Орбитальный зонд.
РОССИЙСКИЙ ПРОЕКТ НИЧУТЬ НЕ ХУЖЕ
Проект немецких ученых — не единственный в своем роде. Например, по первоначальному плану Российского космического агентства еще в 1996 году предусматривалась доставка на Марс аэростата, сделанного во Франции.
Он состоял из двух оболочек, объемом около 4000 м3 каждая. Предполагалось, что по прибытии на место одна из них — герметизированная — будет автоматически накачана гелием. Другую же — негерметичную — наполнит марсианский воздух, состоящий в основном из углекислого газа. Поэтому она, став тяжелее первой, расположится ниже гондолы с приборами, выполняя роль своеобразной балластной камеры.
Ночные часы аэростат проведет на поверхности планеты, так как создаваемой гелием подъемной силы не хватает, чтобы его приподнять. С восходом же Солнца газ в «балласте» разогреется, и вес «балласта» уменьшится.
Когда разница температур внутри и снаружи него достигнет 30 °C, подъемной силы верхнего баллона окажется достаточно, чтобы вся конструкция взмыла вверх.
Специалисты полагают, что за световой день аэростат, увлекаемый силой ветра, пролетит около 500 км. Наступившая ночь заставит его снова опуститься на поверхность планеты. Так что научная аппаратура в гондолеконтейнере, прикрепленном к верхней оболочке, будет проводить обследования не только атмосферы, но и различных точек поверхности Марса.
Модель аэростата в лаборатории.
Такие взлетно-посадочные циклы продолжатся 10–15 суток. За это время, благодаря уникальной антенне, разработанной сотрудниками Московского университета связи и информатики и Института космических исследований РАН, можно будет осуществить и зондирование недр Красной планеты.
Антенна выполнена в виде надувного кольца-тороида диаметром в 20 м, которое подвешивается к аэростату. Материал — майларовая пленка. Снаружи она покрыта тончайшим слоем алюминия, изнутри — слоем полимера, способного затвердевать под воздействием солнечной радиации. Кроме того, на внутренней поверхности тороида приклеена спираль из того же алюминия толщиной