Один великий або багато маленьких?

Ви коли-небудь турбує доля міжпланетного зонду? Великий апарат, в якому було вкладено роки праці, фаршировані сучасними науковими інструментами, надходить в атмосферу далекої планети, і не обов'язково відмовляється від поверхні. Тут вистачить прецедентів - зламали зонди, згорнулися в атмосферу або занурилися німими з невідомої причини. І вся місія була Навіть якщо посадка була успішним, тільки один автомобіль не може бути в декількох місцях одночасно, і довелося вибрати між багатьма потенційно цікавими місцями. Сайт також повинен бути безпечним - ризик втрати зонду зважений науковий інтерес. Але зараз є десятки мікро- і нано-сателів, які орбітують Землю, що якщо ми застосовували цю ідею для міжпланетних станцій?

Першу місію, де в 1978 році з’явилися кілька маленьких, Велика машинка висаджується біля еквалатора, а три дрібних кріпляться до боків. Один сат на ~ 60 ° північний широт, другий далеко на нічній стороні, а третій на день. Дизайн пристроїв простий:

1 - антена, 2 - термометр, 3 - захист тепла, 4 - герметична ємність з батареями і електронікою, 5 - нефельометр, 6 - радіометр.

Невеликі літаки навіть не мають парашуту. Пристрій «День» перевищило очікування дизайнерів, з урахуванням впливу на поверхню та іншої години передається дані.

Наступною станцією, яка перевозила "кліп" транспортних засобів, стала надбна "Марс-96". Найвища станція Марса, відмінна від орбітального модуля, перевозила дві станції посадки і два кермо.



Земельні станції в надувній оболонці знецілення повинні бути парашутом, а пелетери стабілізовані за допомогою вбудованого конічного гальмового пристрою і прилипають до Марса на швидкості ~ 80 м / с. Після удару передня частина була зануритися 5-6 метрів, розмотуючи дроти за ним, і передають дані до хвостової частини, що залишилися на поверхні.

Кожен пенетратор переніс 10 наукових інструментів і обіцяє збирати унікальні дані на Марсі. До сих пір немає космічних апаратів занурився так глибоко в Марс. Це пікність, що станція не ходила до Марса з орбіти Землі і спалюється в атмосферу через кілька годин пізніше.

У 90-х роках НАСА запустив нову програму Millennium, в якій разом з Марсом Polar Lander, два невеликих Deep Space 2 зонди пішли на Марс. Вони розміщені в теплозахисній оболонці повітря:



Перед висадкою вони повинні пасти без парашута, розбити оболонку на удар і занурити передню половину до Марса:

51355718

На третій з грудня 1999 року космічних апаратів занурився в атмосферу Марса, але не великий марш Полярний Lander, ані маленькі пелетери не потрапили в контакт. Причиною аварії на всіх пристроях залишається невідомо.

У нульових років статті були написані про ідею невеликих пристроїв, але реальні міжпланетні станції перенесли максимум одного пристрою для спуску до Юпітера, Марса або Титану. Але поняття простий апарат, який здатний витримувати в'їзд в атмосферу, отримав викривлення. Інформація про проходження пристрою щільних шарів атмосфери, запропонованої написати в «чорну коробку», яка витримає руйнування основного апарату і зможе передавати дані для подальшого розслідування. Таким чином, був народився проект Reentry Breakup Recorder (REBR), який має три рази зафіксував руйнування в щільних шарах атмосфери вантажних суден, що постачають ІКС і успішно передається дані.



Схема. Ніщо ускладнений - акумулятори, пристрої захоплення даних та передавач

На основі технології REBR запропоновано проект Pico Re-Entry Probe, який дуже дешевий універсальний апарат, здатний вибороти в щільних шарах атмосфери та передачі даних. Наприклад, пропонується поставити пов'язане навантаження на супутники:



На орбіті супутника транспортера поступово деградує, він вигорає в атмосферу, а ПАП передає дані безпосередньо до супутника зв'язку, без необхідності пошуку і вибору.

За допомогою ППО пропонується отримання даних про поведінку підсистем і матеріалів космічних апаратів або, наприклад, для проведення дешевих досліджень атмосфери.

В останні роки кількість ідей для використання мікро-, нано- і пікопробів різко зросла. Влітку минулого року вони писали про зонди-схеми «хіпсати», які пропонують скидати на Місяці Юпітера.
Навесні цього року Університет Торонто запропонував в атмосферу проекту Юпітер (SMARA):



І в березні Інститут планетарної науки МАРДРОП запропонував проект МАРДРОП:

Габаритний зображення

У освоєній оболонці повітря пропонується розмістити висадку з керованим парашутом. Ця комбінація очікується, щоб забезпечити точну посадку в цікавій з точки зору науки області поверхні Марса – свіжого кратера, каньйону, вулканічної активності, льодовика. Розробники пропонують, що такий зонд зможе літати в атмосферу Марса до 10 км, компенсуючи для неминучої неточності гальмування в атмосфері, і доставити пристрій вагою 1 кг точно до цілі. Очікується, що транспортні засоби MARSDROP, прийняті в якості проходження вантажу в основну місію, підвищать його вартість не більше 5%.

Ідея використання опалубки для вивчення планет має наступні переваги і недоліки:

Гідності:

• Новий рівень збору даних. Сітка здатна забезпечити просторове уявлення про клімат, погодні або геологічні дані. Не можна робити це за принципом.
• Найінтегральніша надійність Місій – Невагомість одного транспортного засобу не жирна.
• Можливість взяти більші ризики - ви можете опустити кілька транспортних засобів в долині моряка, на Олімпі або на рівнині Елла.
• Більше наукових даних. Пропустити випадковому висадці китайського місячного роутера Що таке сто транспортних засобів?

Недоліки:

• Обмеження маси одного верстата означає, що комплексні та великі наукові інструменти не можуть бути передані на нього. Також пристрої малоймовірно можуть переходити або існують протягом років.
• Невеликий розмір диктує невелику енергію - орбітальний повторник стає обов'язковою. Також збільшено вимоги до передачі даних.

На мій погляд, переваги, очевидно, зважені, сподіваємось, в найближчому майбутньому, припливи зондів доповнять наші звичайні великі комплексні пристрої.

На додаток до джерел, зазначених у тексті, використовується:

• Остін Р. Асард, МІНІСТУРИЗАЦІЯ ПРОБЛЕВ банкоматівПЕРИКТИЧНИХ ПРОБЛЕВ: Варіанти майбутнього планетарних місій
• Вільям Х. Аілор, Вінод Б. Капоор, Харі А. Аллен, Jr., Етирай Венкатапатія, Джеймс О. Арнольд і Даніель J. Rasky Pico Reentry Probes: Доступні параметри для вимірювань та тестування

Джерело: geektimes.ru/post/249222/