26 ноября 2011 года в 19:02 по московскому времени с мыса Канаверал стартовала ракета-носитель Atlas V с марсоходом Curiosity. Curiosity MSL (Mars Science Laboratory) Curiosity (рус. Любопытство), — марсоход нового поколения, который представляет собой автономную химическую лабораторию в несколько раз больше и тяжелее прежних марсоходов Spirit и Opportunity. Задачи миссии. MSL имеет четыре основных 21 цели: · Установить, существовала ли когда-либо жизнь на Марсе. · Получить подробные сведения о климате Марса. · Получить подробные сведения о геологии Марса. · Провести подготовку к высадке человека на Марсе. Для достижения этих целей перед MSL поставлено восемь основных задач: · Обнаружить и установить природу марсианских органических углеродных соединений. · Обнаружить вещества, необходимые для существования жизни: углерод, водород, азот, кислород, фосфор, серу. · Обнаружить следы возможного протекания биологических процессов. · Определить химический состав марсианской поверхности. · Установить процесс формирования марсианских камней и почвы. · Оценить процесс эволюции марсианской атмосферы в долгосрочном периоде. · Определить текущее состояние, распределение и круговорот воды и углекислого газа. · Установить спектр радиоактивного излучения поверхности Марса

Программа полета. MSL выведен в ОКП ракетой- носителем Atlas V 26 ноября 2011 года в 19:02 по московскому времени. После отделения твердотопливных ускорителей, сброса носового обтекателя и отделения первой ступени разгонный блок «Центавр» на 20 минут вывел Curiosity на так называемую промежуточную парковочную орбиту, после чего начался вывод космического аппарата на плановую траекторию полета к Марсу. Планируется, что в августе 2012 года марсоход долетит до планеты и совершит посадку в кратере Гейла, где зафиксирован конус выноса осадочных пород. Схожие образования на Земле формируются в присутствии воды, что дает ученым право предположить ее наличие в этом регионе Марса. Curiosity выполнит спуск на поверхность Марса используя систему высокоточного входа в атмосферу, снижения и посадки (EDL), которая обеспечит попадание в пределах 20- километрового эллипса посадки, в отличие от эллипса 150 км на 20 км систем посадки марсоходов Mars Exploration Rovers (Spirit и Opportunity).

Для этого MSL применит комбинацию нескольких систем в точном порядке, при котором последовательность, состоящая из входа в атмосферу, снижения и посадки, разделится на 4 части. Управляемый вход в атмосферу Марсоход сложен внутри аэродинамической капсулы, предохраняющей его во время космического перелёта и входа в атмосферу Марса. Вход в атмосферу выполняется с помощью пропитанного фенолом углеродного абляционного теплозащитного покрытия (PICA). Это теплозащитное покрытие диаметром 4.5 м замедлит движение космического аппарата в марсианской атмосфере со скорости межпланетного перелёта до двукратной скорости звука (приблизительно), при которой возможно раскрытие парашюта. Большая часть компенсации ошибки при посадке выполняется алгоритмом управляемого входа в атмосферу, похожим на применявшийся астронавтами, возвращавшимися на Землю в ходе программы Apollo. Это управление использует подъёмную силу, создаваемую аэродинамической капсулой, чтобы парировать любую обнаруженную ошибку по дальности и тем самым прибыть на выбранное место посадки. Чтобы аэродинамическая капсула обеспечивала подъёмную силу, её центр масс смещён от центральной оси, что вызывает наклон капсулы при атмосферном полёте. Это достигается набором балластов, которые в дальнейшем сбрасываются. Вектор подъёмной силы управляется четырьмя блоками двигателей реактивной системы управления, каждая пара которых создаёт тягу около 500 Н. Способность изменять точку приложения подъёмной силы позволяет космическому аппарату реагировать на окружающую среду и маневрировать к зоне посадки. Перед раскрытием парашюта капсула сперва должна сбросить балласты так, чтобы устранить смещение центра тяжести. Затем на высоте около 10 км при скорости 470 м/с раскроется парашют. Снижение под парашютом Когда капсула замедлится до двукратной скорости звука, на высоте около 7 км будет сброшено теплозащитное покрытие. Затем MSL раскроет сверхзвуковой парашют. Парашют имеет 80 строп, длину более 50 м и диаметр около 16 м. Парашют имеет возможность раскрытия при скорости 2.2 М и способен давать тормозное усилие до 289 кН в марсианской атмосфере. На высоте ниже 3.7 км фотокамера, установленная на нижней поверхности марсохода, будет делать 5 кадров в минуту.

Снижение с использованием тяги двигателей После торможения парашютом, на высоте около 1.8 км, двигаясь со скоростью около 100 м/с, марсоход и спускаемый аппарат отделятся от капсулы. Спускаемый аппарат — это платформа над марсоходом с гидразиновыми монотопливными ракетными двигателями переменной тяги для замедления снижения, установленными на штангах, выступающих в стороны от платформы. Каждый из 8 двигателей создаёт тягу до 3.1 кН и разработан на основе двигателей, использовавшихся на посадочных модулях Viking. В это время марсоход будет переведён из перелётной конфигурации (сложенное состояние) в посадочную, при этом опускаясь под спускаемым аппаратом с применением системы «летучий кран». Снижение с использованием «летучего крана» Система «летучий кран» мягко опустит марсоход колёсами вниз на поверхность Марса. Система состоит из 3 тросов, опускающих марсоход, и электрического кабеля, связывающего спускаемый аппарат и марсоход. Опустив марсоход примерно на 7.5 м ниже спускаемого аппарата, система плавно остановится и марсоход коснётся поверхности. После того, как марсоход коснётся поверхности, он ждёт 2 секунды для подтверждения того, что он находится на твёрдой поверхности, и приводит в действие пироножи на тросах и электрических кабелях, чтобы отделить себя от спускаемого аппарата. Спускаемый аппарат сразу улетает и совершает жёсткую посадку, и марсоход готовится к передвижению по Марсу. Эта система снижения и посадки с использованием тяги двигателей и «летучего крана» никогда ранее не применялась в реальных миссиях. Конструкция Космический аппарат состоит из трёх модулей — перелётного, посадочного и ровера- марсохода. Масса космического аппарата — 3,4 т, ровера — 930 кг, масса научной аппаратуры, установленной на ровере — 80 кг. MSL имеет 3 метра в длину, 2,1 метра в высоту с разложенной камерой и 2,7 метра в ширину. Диаметр колёс составляет примерно 51 сантиметр. Вес марсохода — 930 килограммов (включая 80 килограммов исследовательского оборудования). На поверхности Марса MSL будет способен преодолевать препятствия до 75 сантиметров в высоту. Максимальная предполагаемая скорость на пересечённой местности будет составлять 90 метров в час при автоматической навигации. Средняя же скорость предположительно составит 30 метров в час. Ожидается, что за время двухлетней миссии MSL пройдёт не менее 19 километров. Конструкция прибора подобна тем, что использовались ранее — платформа с научными приборами на шести колёсах, каждое из которых имеет свой электродвигатель, причём передние и задние два колеса будут участвовать в рулении, что позволит аппарату разворачиваться на 360 градусов, оставаясь при этом на месте. Он будет втрое тяжелее прежних марсоходов и обойдется в 2,3 миллиарда долларов.

Вместо солнечных батарей в качестве источника энергии будет использован РИТЭГ (MMRTG, Multi-MissionRadioisotope-ThermoelectricGenerator), избавляя от проблемы запыления панелей солнечных батарей и простоев аппарата в ночное время. Выбранный РИТЭГ нового поколения способен снабжать марсоход энергией в течение 14 лет при радиоактивном распаде плутония-238. Мощность генерируемой электроэнергии составит 110 ватт. Бортовое оборудование. Камеры · MastCam (Mast Camera, камера на мачте) · MAHLI (Mars Hand Lens Imager, синтезатор изображения с объективом на руке- манипуляторе) · MARDI (Mars Descent Imager, устройство для съемки посадки). Эта камера способна вести запись со скоростью четыре кадра в секунду. Разрешение камеры составляет 1600 на 1200 пикселей. Она начнет работать за две минуты до запланированного времени посадки марсохода и снимет момент отбрасывания теплового щита. Далее камера зафиксирует собственно место посадки и марсианский пейзаж на несколько километров вокруг. Спектрометры · APXS (Alpha Particle X-Ray Spectrometer, спектрометр альфа-частиц Х-лучей) · ChemCam (Chemistry & Camera, химический анализатор и камера) · CheMin (Chemistry & Mineralogy X-Ray Diffraction/X-Ray Fluorescence Instrument, анализатор химического и минералогического состава грунта) · SAM (Sample Analysis at Mars Instrument Suite with Gas Chromatograph, Mass Spectrometer, and Tunable Laser Spectrometer). SAM будет определять химический состав грунта и искать в нем органические молекулы. Детекторы радиации · RAD (Radiation Assessment Detector, детектор радиации) · DAN (Dynamic of Albedo Neutrons, динамическое альбедо нейтронов). Нейтронный генератор, установленный под днищем нового марсохода NASA Mars Science Laboratory (MSL), по команде с Земли будет "обстреливать" нейтронами поверхность Марса. За 1 микросекунду генератор выстреливает 10 млн нейтронов. Детекторы в течение нескольких миллисекунд регистрируют ответное излучение

наведенных нейтронов. DAN будет определять химический состав грунта и искать в нем органические молекулы. DAN разработан во Всероссийском институте автоматики имени Духова, и создан в ИКИ. Датчики состояния окружающей среды · REMS (Rover Environmental Monitoring Station) Роботизированная «рука» В передней части марсохода имеется «рука» длиной примерно 1,8 метра. На конце манипулятора будет установлено несколько научных инструментов: небольшой бур, лопатка для сбора образцов грунта и пыли и другие. Таким образом он сможет собирать образцы пород грунта, камней и пыли и доставлять их во внутреннюю часть марсохода для подробного химического анализа