Предположительно в конце 2011 года ракета-носитель Atlas V541 должна выполнить доставку в космос одной из программ НАСА - Mars Science Laboratory (MSL), которая должна достигнуть Марса в конце лета 2012 года. Марсоход, вес которого составляет 900 кг, должен будет работать на Марсе 1 марсианский год (687 дней земного календаря). Это миссия НАСА, которая основана на долгосрочном использовании автомата для исследования поверхности Марса. Основной задачей MSL является определение состояния окружающей среды Марса и нахождение ответа на вопрос: была или существует жизнь на Красной планете.

Запуск ракетоносителя с MSL (Mars Science Laboratory) на борту будет осуществлен с военной базы ВВС США на мысе Канаверал. Это событие запланировано на период с 25 ноября по 18 декабря 2011 года. Выйдя в космос и достигнув атмосферы планеты на уровне S-образных траекторий, летательный аппарат должен включить систему торможения.

За несколько минут до контакта с поверхностью Марса будет выпущен парашют, что позволит снизить скорость падения. Посадка будет осуществляться при включенных реактивных двигателях, которые расположены на специальной посадочной ступени. Ступень сыграет роль подъемного механизма, который опустит марсоход на поверхность Марса. Для того, что бы визуально убедиться в этом, рекомендуется просмотреть видеоролик НАСА, который демонстрирует весь процесс.

Аппарат Curiosity (любознательный) MSL имеет длину около 3 метров, что в 2 раза больше, чем у марсоходов Spirit и Opportunity, которые отправились на Марс еще 2003 году. Некоторые конструктивные особенности MSL все-таки достались по наследству от своих предшественников. Это привод с шестью колесами; камера, смонтированная на телескопической мачте. На борту Curiosity имеется оборудование для сбора и транспортировки горных пород и грунта. Грунт будет исследован и размещен по отсекам для дальнейших испытаний при помощи камер аналитического оборудования.

Все приводы марсохода электрические и питаются от многоцелевого радиоизотопного генератора, который был предоставлен Министерством энергетики США. Данный генератор способен производить электричество, используя тепловую энергию, которая образуется вследствие радиоактивного распада плутония-238. Такой элемент считается долгоживущим и сможет обеспечить электропитание на всем протяжении выполнения миссии. Генератор способен выдавать мощность в 110 Ватт. Тепло, которое будет вырабатывать генератор, отводится специальной жидкостью, а также будет направлено для поддержания оптимального температурного режима для работы бортового оборудования.

Для обеспечения канала связи с Землей будут задействованы спутники-ретрансляторы, которые находятся на орбите планеты.

Как уже говорилось во многих источниках, миссия имеет основную цель – выявление благоприятных условия для жизнеобеспечения микроорганизмов. Это даст ответ на вопрос, существовала или существует ли жизнь на Марсе?

В течение 5 лет проводились открытые научные семинары, на которых около 100 ученых высказали свое мнение о наиболее благоприятных местах для высадки марсохода. В 2008 году уже было определено 4 основные точки высадки на поверхности Марса, но окончательный выбор будет сделан в этом году. Все четыре места богаты на минералы, которые образовались при условии высокой влажности.

Для оптимального выбора местности для высадки будут тщательно изучены снимки, сделанные с орбиты аппаратом Mars Reconnaissance Orbiter [MRO] и другими орбитальными аппаратами. Точность приземления ограничена участком длиной в 20 км. При создании MSL ученные заложили точность приземления в 5 раз выше, чем у его предшественников, что позволило оставить в списке места высадки, которое раньше были бы исключены. Например, при неточной высадке марсоход мог бы оказаться на дне одного из кратеров, в котором отвесные стены.

Усовершенствованные технологии точной высадки на поверхность планеты позволит ученым осуществлять последующие миссии без опасения за их провал, в ходе неудачной посадки. Такие миссии могут быть направлены на сбор образцов грунта и горных пород, а также последующей доставкой их на Землю. Также научные миссии могут быть направлены на более обширный поиск следов существовавшей или существующей жизни на Марсе.

Еще в 2004 году НАСА сделало запрос о предложениях научных инструментов, которые должна будет принести MSL на поверхность Марса. Было внесено большое количество предложений и НАСА выбрало 8 самых актуальных. В ходе переговоров с другими странами НАСА заключило соглашение с Испанией и Россией о создании дополнительных инструментов. Давайте рассмотрим каждый из инструментов, которые получили билет на Марс.

Набор SAM (Sample Analysis at Mars, что переводится с английского языка, как анализ образцов на Марсе) должен обеспечить изучение образцов, которые будут добыты манипулятором Curiosity. Что входит в SAM? Это хроматограф газового типа, масс-спектрометр, а также спектрометр с настраиваемым лазером. Данное оборудование способно определить большое количество вариантов соединений органического типа, а также выявить соотношения различных изотопов основных элементов. Соотношение изотопных соединений может дать ответ на вопрос эволюции водной среды на Марсе, а также изучить его атмосферу. Главный исследователь данной программы – Пол Махаффи, ученый из Центра космических полётов имени Годарда.

Для проведения рентгенофлуоресцентного анализа и рентгенографии будет использоваться аппарат CheMin. Данный инструмент разработан для проведения идентификации и количественной оценки образцов минералов в горных породах и грунтовых образцах, а также для измерения сыпучести различных смесей грунта. Главный разработчик и исследователь - Дэвид Блейк, ученый из Исследовательского центра имени Эймса.

Для фотосъемки горной породы будет применяться аппарат MAHLI (Mars Hand Lens Imager), который выполнит снимки крупным планом. Данное оборудование будет расположено в руке-манипуляторе и способно производить четкие снимки породы, на которой будут видны трещины величиной с человеческий волос. Аппарат может фокусироваться на труднодоступных объектах, которые расположены вне зоны досягаемости руки-манипулятора. Главный исследователь – Кеннет Эджетт.

В руке-манипуляторе расположится аппарат APXS (Alpha Particle X-ray Spectrometer), который предназначается для спектрального анализа образцов грунта и пород с поверхности Марса. Это позволит определить относительное содержание различных микроэлементов. В разработке аппарата принимало участие Канадское космическое агентство. Ведущий ученый Ральф Геллерт из Университета Гуэлфа.

На высоте человеческого роста будет расположена мачтовая камера Mast Camera, которая позволит визуально оценивать обстановку в цветном режиме. Камера имеет высокое разрешение и способна сохранять видеоряд без потери качества изображения. Камера позволит осматривать собранные или обработанные рукой-манипулятором образцы. Ведущий исследователь – Майкл Малин.

Прибор ChemCam позволит при помощи лазерных импульсом испарять слои материалов пород на глубину до 9 метров от поверхности Марса. Прибор имеет телескоп, который будет осуществлять захват изображения освещённого пучком лазера, а также спектрометр, который будет определять структуру атомов вещества, затронутого лазером. Это оборудование разместится на мачте марсохода. Главный исследователь – Роджер Винс, ученый из Лос-Аламосской национальной лаборатории.

Для измерения радиационного фона на поверхности марса будет использоваться прибор RAD (Radiation Assessment Detector). Данная информация будет полезна для формирования миссии на Марс с участием человека. А также данный прибор поможет понять, пригоден ли Марс для заселения. Главный исследователь – Дональд Хасслер, ученый из Юго-Западного исследовательского института.

Перед посадкой на поверхность Марса аппарат произведет цветную видеосъемку участка, для дальнейшего составления плана последующей работы. Для этого будет использоваться камера Mardi (Mars Descent Imager). Главный исследователь – Майкл Малин.

Для получения данных об атмосферном давлении, температуре, влажности, скорости ветра и уровня ультрафиолетового излучения будет использоваться прибор REMS (Rover Environmental Monitoring Station). Прибор был разработан Министерством образования и науки Испании. Главный исследователь – Хавьер Гомес-Эльвира, ученый из Мадридского Центра Астробиологии.

Наши отечественные ученые из Федерального космического агентства России также создали прибор DAN (Dynamic Albedo of Neutrons), который измерять уровень водорода на поверхности Марса, а также на глубине до 1 метра. Водород может указать на наличие льда на поверхности Марса или наличия водных компонентов в различных минералах. Главный исследователь – Игорь Митрофанов, ученый из Института космических исследований РАН.