Марсианский орбитер NASA осваивает новые трюки спустя 20 лет работы

Антенна, торчащая как усы, на художественной концепции марсианского орбитального аппарата NASA Mars Reconnaissance Orbiter, который работает на орбите Красной планеты с 2006 года. Эта антенна является частью радара SHARAD, исследующего поверхность Марса. Автор: NASA/JPL-Caltech

Спустя почти 20 лет работы марсианский орбитальный аппарат NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) осваивает новые манёвры, позволяющие получать ещё больше научных данных. Инженеры научили зонд выполнять «перевороты», почти переворачивая его вверх ногами. Это позволяет MRO заглядывать глубже под поверхность Марса в поисках жидкой и замороженной воды.

Новая методика подробно описана в статье, недавно опубликованной в The Planetary Science Journal. В ней рассказывается о трёх «очень больших переворотах», выполненных аппаратом в 2023–2024 годах.

«Не только можно научить старый космический аппарат новым трюкам, но и открыть совершенно новые области для исследования под поверхностью», — отметил один из авторов статьи Гарет Морган из Института планетологии в Тусоне, Аризона.

Изначально орбитер был рассчитан на наклоны до 30 градусов в любом направлении для точного наведения приборов на поверхность — например, на потенциальные места посадки или ударные кратеры.

«Мы уникальны тем, что весь аппарат и его программное обеспечение позволяют выполнять перевороты постоянно», — пояснил Рейд Томас, руководитель проекта MRO в Лаборатории реактивного движения NASA в Южной Калифорнии.

Процесс переворота непрост: на борту MRO работают пять научных приборов с разными требованиями к ориентации. Чтобы направить один инструмент в нужную точку, аппарат должен развернуться определённым образом, что может ухудшить обзор для других приборов.

Поэтому каждый стандартный переворот планируется за недели, а команды инструментов согласовывают график исследований. Алгоритм автоматически корректирует положение MRO, одновременно разворачивая солнечные панели к Солнцу, а антенну — к Земле для поддержания связи.

«Очень большие перевороты» на 120 градусов требуют ещё более тщательной подготовки, но они позволяют радару SHARAD заглянуть глубже под поверхность Марса, чем когда-либо. Этот инструмент способен различать породы, песок и лёд на глубине до 1–2 км, что критически важно для поиска ресурсов для будущих миссий.

«SHARAD был разработан для исследования неглубоких слоёв, но некоторые регионы Марса оставались вне его досягаемости. Теперь у нас есть шанс изучить их детальнее», — отметил Морган.

В 2023 году команда начала тестировать перевороты на 120 градусов, чтобы радиоволны SHARAD не блокировались корпусом аппарата. Результат превзошёл ожидания: сигнал усилился в 10 раз, обеспечив более чёткую картину подповерхностных структур.

Однако при таких манёврах антенна теряет связь с Землёй, а солнечные панели перестают эффективно заряжать батареи. Поэтому команда ограничивается 1–2 «очень большими переворотами» в год, но надеется оптимизировать процесс.

Параллельно другой инструмент MRO — Mars Climate Sounder — использует стандартные перевороты для изучения марсианской атмосферы после отказа поворотного механизма. Это помогает учёным анализировать пылевые бури и климатические изменения.

«Раньше перевороты ограничивали наши исследования, но теперь мы интегрировали их в рутинные операции», — сказал Армин Кляйнбёль из JPL, временный руководитель проекта Mars Climate Sounder.

Подробнее: Nathaniel E. Putzig et al, SHARAD Illuminates Deeper Martian Subsurface Structures with a Boost from Very Large Rolls of the MRO Spacecraft, The Planetary Science Journal (2025). DOI: 10.3847/PSJ/addbe1

Источник: NASA