11 октября 2026 года марсоход NASA Perseverance проехал 91,3 метра по поверхности Марса — от района «Озеро де Шарм» на краю кратера Езеро в сторону участка Идуби, где находятся древние разрушенные эрозией породы. За время поездки счетчик одометра увеличился с 45,1 до 45,2 километра. Аппарат проехал дальше, чем любой другой аппарат на другой планете до него, побив рекорд марсохода Opportunity, установленный более 12 лет назад.
Вспоминаем историю космических рекордов и рассказываем, какие технологии помогли Perseverance превзойти результат предшественника всего за несколько лет.
Как появился рекорд
Первым планетоходом стал советский «Луноход-1». Колесный робот прилунился в Море Дождей 17 ноября 1970 года — примерно за девять месяцев до миссии «Аполлон-15», во время которой астронавты NASA впервые использовали лунный автомобиль.
По сравнению с Perseverance «Луноход-1» выглядит довольно примитивно, но для своего времени был передовой машиной. Центр управления мог передавать ему лишь шесть простых команд: ехать вперед на короткое или длинное расстояние, повернуть на 20 градусов влево или вправо, двигаться назад и остановиться. Поэтому робот обладал некоторой самостоятельностью: с помощью датчиков он мог прерывать действия, которые грозили застреванием или повреждением.
С 17 ноября 1970 года до окончательного отключения 14 сентября следующего года «Луноход-1» преодолел 10,5 километра. В 1973 году его превзошел собрат «Луноход-2», проехавший 37 километров примерно за четыре месяца. Этот рекорд продержался более 40 лет.
Spirit и Opportunity: миссия, которая затянулась
Следующий этап начался в 2004 году, когда NASA отправило к Марсу два одинаковых солнечных марсохода — Spirit и Opportunity. Каждый размером примерно с гольф-кар должен был съехать с посадочной платформы, исследовать окрестности, изучать образцы пород и фотографировать поверхность. Миссию планировали всего на три месяца, а ожидаемая дальность поездок не превышала одного километра.
Но все пошло иначе. Расчетный срок миссии закончился, а оба аппарата продолжали работать. Им разрешили покинуть первоначальные районы исследований — кратер Гусева для Spirit и кратер Игл для Opportunity — и отправиться дальше.
За следующие пять лет марсоходы проехали во много раз больше, чем рассчитывали инженеры. Они установили рекорды скорости передвижения по Марсу — до 3,7 сантиметра в секунду — и собрали данные, которые изменили представления ученых о древней истории планеты.
В мае 2009 года Spirit увяз в рыхлом песке, а в марте 2010-го потерял энергию: пыль покрыла солнечные панели. Его собрат, которого ласково называли Оппи, продолжил путь еще на восемь лет. 27 июля 2014 года Opportunity превзошел достижение «Лунохода-2», а за 14 лет работы преодолел 45,1 километра. Аппарат также установил рекорд продолжительности работы космического аппарата на поверхности Марса.
В 2018 году инженерам Лаборатории реактивного движения NASA в Калифорнии пришлось попрощаться с Opportunity. Во время исследования кратера Индевор планету накрыла глобальная пылевая буря. Плотная пыль закрыла солнечный свет, лишив аппарат возможности заряжать батареи. Запаса энергии не хватило, чтобы пережить бурю.
Что изменилось с тех пор
До 11 октября 2026 года рекорд оставался за Opportunity. Его преемник, массивный марсоход Curiosity весом около 900 килограммов, работает на Марсе с августа 2012 года, но проехал пока «всего» 38 километров. Дело не в поломках: аппарат создавали для подробного изучения сравнительно небольшого участка поверхности. В кратере Гейла, где он работает, научные задачи сосредоточены на относительно малой территории. Буры, лазеры и мощные научные приборы позволяют ему исследовать сложную геологию Марса и искать возможные следы древней жизни.
Из-за внушительных размеров — Curiosity примерно с Volkswagen Golf — и ограниченных возможностей самостоятельного передвижения дальние поездки не входили в основные планы миссии.
При этом марсоход почти сравнялся с Opportunity по продолжительности работы и пока не собирается останавливаться. Энергию ему обеспечивает радиоизотопный термоэлектрический генератор: он преобразует тепло, выделяемое радиоактивным плутонием, в электричество. Поэтому пылевые бури ему не так страшны, как аппаратам на солнечных батареях. Возможно, со временем Curiosity тоже побьет рекорд дальности, хотя и не так быстро.
Perseverance еще крупнее: при массе 1026,4 килограмма он стал самым тяжелым планетоходом из когда-либо отправленных в космос. Но инженеры оснастили его несколькими важными усовершенствованиями, которые позволяют проезжать большие расстояния.
Почему марсоходам трудно ориентироваться
Как Perseverance удалось побить рекорд Opportunity так быстро? Можно предположить, что новый аппарат быстрее или мощнее предшественника. Но максимальная скорость у них одинаковая, а ходовая часть Perseverance почти не отличается от Curiosity. Правда, колеса у него немного крупнее и массивнее: прежняя конструкция изнашивалась сильнее, чем ожидали инженеры. Главное отличие — в вычислительных возможностях.
Управлять марсоходом в реальном времени невозможно: радиосигнал идет до Марса около 13 минут, и еще столько же требуется ответу, чтобы вернуться на Землю. В среднем планеты разделяют 225 миллионов километров. Поэтому управлять аппаратом с помощью джойстика и видеотрансляции, как земным дроном, не получится.
Раньше поездки приходилось планировать очень тщательно. Ученые изучали снимки с навигационных камер, прокладывали маршрут между камнями, кратерами и участками рыхлого песка, после чего марсоход проезжал намеченный отрезок и останавливался для новой съемки. Затем маршрут составляли заново. Этим могли заниматься операторы на Земле или бортовой компьютер.
В случае Spirit и Opportunity маршрут для каждой поездки вручную прокладывали специалисты. У Curiosity часть этой работы выполняет компьютер, но его вычислительные ресурсы ограничены: процессоры для космических аппаратов должны быть простыми и надежными, чтобы выдерживать радиацию. Поэтому Curiosity не может одновременно ехать и анализировать дорогу. Ему приходится останавливаться, фотографировать местность и обрабатывать снимки, прежде чем продолжить движение.
Такой подход помогает уберечь оборудование стоимостью в миллиарды долларов, но сильно ограничивает скорость передвижения. В среднем Curiosity способен преодолевать около 140 метров за час.
Ехать и думать одновременно
У Perseverance есть дополнительный бортовой компьютер — Vision Compute Element, отвечающий за автономную навигацию. Он работает прямо во время движения, замечает препятствия на пути и при необходимости корректирует маршрут. Как беспилотные автомобили на Земле, марсоход использует алгоритмы искусственного интеллекта для распознавания объектов на изображениях. Эта система называется AutoNav.
Благодаря ей Perseverance способен преодолеть за одну поездку до 411,7 метра. Для сравнения: Curiosity обычно проезжает за раз лишь 30–50 метров.
Инженеры Лаборатории реактивного движения NASA продолжают совершенствовать и обновлять системы марсохода. В феврале появилась еще одна полезная возможность: резервное вычислительное оборудование, прежде использовавшееся для связи с марсианским вертолетом Ingenuity, приспособили для самостоятельного определения местоположения Perseverance.
Система получила название Mars Global Localisation. Сначала марсоход делает панорамный снимок на 360 градусов с помощью камеры на мачте. Затем изображение поступает на компьютер, который служил базовой станцией Ingenuity. Он распознает ориентиры на горизонте и сопоставляет их со спутниковыми картами. По нескольким таким ориентирам Perseverance определяет своё положение на Марсе с точностью примерно до 25 сантиметров.
Что дальше
У команды NASA большие планы на Perseverance. Долговечность и способность преодолевать большие расстояния особенно важны для научной программы в кратере Езеро. Двигатели марсохода изначально рассчитывали на пробег в 20 километров, но теперь инженеры ожидают, что за весь срок службы они позволят проехать не менее 100 километров.
Это откроет доступ к гораздо большему числу мест, где можно собрать образцы пород. Они помогут учёным исследовать древние геологические слои Марса, возраст которых достигает четырёх миллиардов лет.
Марс исследуют разными способами — например, межпланетной станцией «Психея» сделала снимки планеты, пролетая мимо.
