На недавно запущенном NASA аппарате Perseverance находятся лазерные светоотражатели, которые в будущем могут обеспечить более безопасную посадку на Марс. Но как обычные отражатели помогут посадить космический корабль?
Еще во времена миссий Аполлона астронавты доставили на поверхность Луны ретрорефлекторы. Это устройства, представляющие собой группу зеркал, расположенных перпендикулярно друг другу. Они предназначены для отражения падающего на них света в строго противоположную сторону. Таким образом, используя уголковіе отражатели, учёные измеряли время полёта светового луча с Земли до Луны и обратно. Этот эксперимент позволил получить исключительно точные измерения орбиты и формы Луны.
Аналогичные эксперименты исследователи планируют провести и на Марсе. Марсоход Perseverance, который должен приземлиться на Красной планете в феврале 2021 года, оснащен набором лазерных ретрорефлекторов, Laser Retroreflector Array (LaRA).
Такое устройство ориентировано на будущее: подобные отражатели позволят измерять положение марсохода на планете, а впоследствии — сделать посадки на Марсе более точными.
«Лазерные ретрорефлекторы – это отличные метки положения на поверхности» , – сообщает Симон Делль’Анджелло, руководивший разработкой устройств на Марсе и на Луне от имени Итальянского космического агентства. Как же устроены эти удивительные маяки для будущих космических кораблей и других космических аппаратов?
Лазерный ретрорефлектор — это три отражающих стекла, расположенные перпендикулярно друг другу. При попадании луча на рефлектор, он в итоге отразится в обратном направлении.
Например, LaRA Perseverance представляет собой купол шириной 5 см, испещрённый сантиметровыми отверстиями, внутри которых находятся стеклянные ячейки. Каждая такая ячейка состоит из трёх перпендикулярных стёкол.
Уголковые отражатели LaRA от Perseverance и LaRRI от InSight имеют очень маленькие размеры, однако первые подобные устройства, которые еще использовались на Луне, были гораздо большего размера. Каждый из них достигал размеров современных компьютерных мониторов, и содержал от 100 до 300 отражателей!
Такое количество обуславливалось тем, что лучи должны были преодолеть расстояние от Земли до Луны и обратно, а это, между прочим, более 770 000 километров! Так почему же ретроретрансляторы, предназначенные для работы на Марсе, имеют гораздо меньший размер?
Несмотря на то, что Красная планета может находится на расстоянии 401 миллиона километров, отражателям нет необходимости преодолевать такое существенное расстояние. Вместо этого лазер будет размещён на орбитальном аппарате около Марса.
Ретроотражатели позволят ученым провести ряд исследований на доказательство общей теории относительности — то, что было проделано на Луне, будет подтверждено и на Марсе.
«Теория относительности очень важна для понимания того, как гравитация формирует нашу Солнечную систему, всю Вселенную и, в конечном итоге, для определения роли темной материи и темной энергии в космическом пространстве»
Симон Делл’Анджелло
В будущем уголковые отражатели, которые будут выполнять роль контрольных точек для космического аппарата во время посадки, смогут обеспечить более безопасное и точное свидание с поверхностью Красной планеты.