Наверное, самые фантастические фотографии, сделанные при помощи HiRISE, – это те, на которых изображены два других космических аппарата землян. Уникальность их в том, что HiRISE поймала их в тот момент, когда они опускались на Марс на парашютах!
Первым был Phoenix, который выполнил посадку на Марс в мае 2008 года, и это первый случай, когда была получена фотография космического аппарата во время спуска на другую планету. Камера HiRISE была направлена в подходящую сторону, и с удаления в 760 км ей удалось получить изображение посадочного модуля Phoenix, который под парашютом опускался сквозь атмосферу Марса. На снимке хорошо видно наполненный парашют десятиметрового диаметра.
– С Phoenix нам во многом повезло: удачное геометрическое расположение двух аппаратов обеспечило высокую вероятность успеха.
Во время посадки марсохода Curiosity в августе 2012 года научно-техническая группа инструмента HiRISE решила повторить удачный опыт. Насколько трудно было это сделать?
Камера HiRISE межпланетной станции MRO сделала этот захватывающий снимок под пологим углом к горизонту во время спуска посадочного модуля станции Phoenix на парашюте. На полном снимке виден десятикилометровый кратер под неофициальным названием Хеймдалль (имя бога из скандинавской мифологии. – Прим. пер.), а на врезке – улучшенное изображение высокого разрешения, на котором можно рассмотреть посадочный аппарат и его парашют. Хотя по этому виду кажется, что Phoenix опускается прямо в кратер, на самом деле точка его посадки находится на расстоянии 20 км перед кратером. Источник: NASA / лаборатория реактивного движения Калифорнийского технологического института / Университет штата Аризона
– Если вы когда-нибудь пытались фотографировать из окна машины на полном ходу, вы знаете, что какие-то части такого снимка получаются четкими и сфокусированными, а другие за счет движения автомобиля смазываются, – говорит Сара Милкович, исследовательница, которая работала в группе инструмента HiRISE в то время, когда происходила посадка ровера Curiosity. – Имелся всего один-единственный шанс сделать этот снимок, и наша группа должна была гарантировать, что опускающийся на парашюте ровер получится на нем четким, даже если подстилающая поверхность будет размыта. Кроме того, нужно было выставить экспозицию так, чтобы не «пересветить» яркий парашют (при слишком длинной экспозиции) и чтобы фото не оказалось чересчур темным и зашумленным, без возможности увидеть на нем детали (при слишком короткой).
6 августа 2012 года американский марсоход Curiosity и его парашют были сфотографированы камерой HiRISE в момент спуска к поверхности Марса, в то время как станция MRO вела ретрансляцию радиопередач ровера. Curiosity и парашют можно рассмотреть в центре белой рамки; новый аппарат NASA готовится совершить посадку на изъеденных эрозией равнинах с северной стороны песчаных дюн, окаймляющих гору Шарпа. В момент фотографирования MRO находился на расстоянии 340 км от Curiosity. Источник: NASA / лаборатория реактивного движения Калифорнийского технологического института / Университет штата Аризона
Надо было все точно вычислить заранее, потому что имелась всего одна возможность сделать все правильно, и времени хватало лишь на одно-единственное фотографирование. Для этого потребовалась координация между навигационной группой проекта MSL, навигационной группой проекта MRO и полетными инженерами MRO. Окончательно выверенный набор команд для сеанса наблюдений был послан на борт MRO за трое суток до посадки ровера, и группы, нервничая, ждали, все ли их вычисления и предсказания окажутся безошибочными.
Они попали в точку.
– HiRISE больше 120 раз сфотографировала кратер Гейл во время подготовки к полету Curiosity, но этот снимок, я считаю, превосходит всё, – заявила Милкович.
Как фотографировать с быстроходной космической станции
Я спросила у Мак-Ивена, не удивляет ли его качество снимков камеры HiRISE.
Дюнное поле в кратере Рассел в холодное время года покрывается углекислотным инеем, и на этом фото видно, как оно выглядит после того, как иней сублимируется (испаряется, переходя из твердого состояния сразу в газообразное). От зимнего морозного покрова осталось лишь несколько светлых пятен. Темные полосы, извивающиеся между дюнами, – следы пылевых вихрей. Источник: NASA / лаборатория реактивного движения Калифорнийского технологического института / Университет штата Аризона
– Вовсе нет, – ответил он. – До начала нашей программы многие планетологи высказывали большие сомнения по поводу нее, и чаще всего говорили не о том, что камера HiRISE будет плохо снимать, а что сам аппарат окажется недостаточно стабильным, чтобы обеспечить четкие снимки с таким увеличением. Поэтому следует благодарить инженеров за то, что они так замечательно спроектировали эту межпланетную станцию.
Вероятное место посадки будущего ровера «Марс-2020» – кратер Джезеро. Фотоснимки, получаемые при помощи камеры HiRISE, нужны не только чтобы находить интересные с научной точки зрения места для посадки новых исследовательских аппаратов, но и чтобы оценить наличие возможных опасностей в посадочном эллипсе. Это один из сложных вопросов, которые приходится решать при планировании полетов на Марс: найти такое место, где можно провести интересные исследования, но при этом и сесть без особого риска. Источник: NASA / лаборатория реактивного движения Калифорнийского технологического института / Университет штата Аризона
Как и в каждом космическом проекте, конструкторы, инженеры и баллистики-навигаторы, работающие вне общественного поля зрения, – невоспетые герои, хотя без них успех невозможен.
– Нам требуется давать точный прогноз положения космического аппарата, – рассказывает заслуженный космический «штурман» лаборатории реактивного движения Нил Моттингер, который работал с навигационной группой проекта Mars Reconnaissance Orbiter для обеспечения запуска и полета аппарата на раннем этапе программы. – Тогда инженеры будут знать, как им сориентировать станцию, чтобы ученые могли провести нужные им наблюдения. Если наши предсказания окажутся неправильными, камеры будут повернуты не в ту сторону. Навигация – это неотъемлемая часть всех процессов, без которых успешное выполнение программы невозможно.
MRO мчится вокруг Марса со скоростью около 3 км/с. Если вспомнить приведенную Милкович аналогию с фотографированием из автомобиля на ходу, можно задуматься о том, трудно ли делать снимки с космического аппарата, движущегося так быстро?
