Ми ще не знайшли жодних остаточних доказів того, що біологічне життя існує на Марсі сьогодні, але далеко не напевно, що це мертва планета. Відтоді як перший посадковий модуль «Вікінг» приземлився в 1976 році, на Червоній планеті та навколо неї працювала змінна команда рукотворних роботів-месенджерів — і оскільки доступ до космосу стає дешевшим і поширенішим, населення Марса продовжуватиме зростати.
Беручи до уваги кількість посадкових апаратів, марсоходів і космічних кораблів, які були відправлені для вивчення Марса за останні 50 років, ви можете бути здивовані тим, що системи зв’язку для передачі всіх цих важливих наукових даних на Землю не такі надійні, як ви думаєте. Хоча зрозуміло, що перший космічний корабель, який досягне Марса, повинен працювати в ізоляції, навіть культові марсоходи Perseverance і Curiosity мають власні радіосистеми високої роздільної здатності, щоб вони могли спілкуватися безпосередньо із Землею. Враховуючи величезну перевагу маси міжпланетного космічного корабля, будь-яка місія, яка має повернутися до Землі, ефективно зменшує навантаження на велику кількість наукового обладнання.
Це не означає, що супутники на орбіті навколо планети не будуть використовуватися для передачі сигналів між наземними засобами на Марсі та їх контролерами на Землі. Насправді ці релейні канали широко використовуються для широкосмугових завдань, таких як передача зображення. Але також правда, що мистецтво, яке зараз доступне для посередництва між двома планетами, не дуже підходить для цього завдання. Нинішній парк орбітальних апаратів для Марса — це в основному дослідницькі апарати, тому кожне рішення щодо їх конструкції та розміщення навколо планети приймалося з урахуванням цього. Їх відносно обмежені можливості як ретрансляторів зв’язку ще більше ускладнюються віком їх апаратного забезпечення.
Але після десятиліть помилкових стартів і зміни бюджетів NASA наблизилося, ніж будь-коли, до того, щоб нарешті створити телекомунікаційну мережу Mars, високошвидкісну комунікаційну ретрансляцію, за допомогою якої поточні та майбутні місії завжди будуть на зв’язку.
Тонка релейна мережа Марса
Mars Odyssey, Mars Express, ExoMars Trace Gas Orbiter і Mars Reconnaissance Orbiter наразі утворюють так звану Mars Relay Network (MRN). Космічний корабель Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) також був частиною MRN, але зв’язок із апаратом припинився в грудні 2025 року, і цього літа NASA офіційно завершило місію.
MRN був абсолютно неоціненним для багатьох відомих місій, і є хороший шанс, що майже всі зображення поверхні Марса, які ви бачили, проходили через нього в якийсь момент на шляху назад на Землю. Але для космічного корабля, який несе MRN, переміщення бітів по чорному — це більше робота на неповний робочий день. Їхні основні особисті обов’язки мають науковий характер, і це свідчить.
Розглянемо Марс-Експрес. Запущений Європейським космічним агентством у 2003 році, головними цілями його місії були стати невеликим марсоходом, аналізувати атмосферу Марса та вивчати найближчий супутник планети Фобос. Щоб виконати ці завдання та мінімізувати кількість необхідного палива, ESA вивело Mars Express на високоеліптичну орбіту, завдяки якій космічний корабель пролетить 300 кілометрів (185 миль) над поверхнею, перш ніж повернутися на відстань 10 000 км (6 200 миль). На жаль, обертання Марса в поєднанні з цією перебільшеною орбітою означає, що марсоходи на Землі не можуть підтримувати безперервний зв’язок із апаратом, і тому його корисність як реле зв’язку обмежена відносно вузькими вікнами.
Але в 2026 році справжня проблема MRN полягає в тому, скільки років її складовим. MAVEN вже літав 12 років, коли був офлайн, але це ніщо в порівнянні з аналогами. Mars Express працює вже 23 роки, тоді як Mars Odyssey перебуває на орбіті неймовірних 25 років. Навіть дитина групи, ESA ExoMars Trace Gas Orbiter, був запущений більше десяти років тому.
Це дуже вражаюча тривалість для місій такого типу, причому Mars Express і Mars Odyssey є двома найстарішими космічними апаратами на орбіті планети, відмінної від Землі. Незважаючи на те, що їх безперервна робота є свідченням інженерних розробок, які вони впровадили, Mars Relay Network більш ніж заслужила свою відставку.
Термінове оновлення
Враховуючи їхній вік, немає ніяких суперечок щодо заміни космічного корабля MRN. Так само мало хто заперечує корисність спеціального реле зв’язку на орбіті над Марсом. Не дивно, що дискусії з обох пунктів тривають з початку 2000-х років.
Оригінальний план NASA для того, що вони назвали Mars Telecommunications Orbiter (MTO), передбачав вивести космічний корабель на орбіту навколо Червоної планети в 2010 році. Концепція дизайну транспортного засобу передбачала два передавача X-діапазону та два радіостанції Ka-діапазону, а також експериментальну систему лазерного зв’язку, яка могла б передавати дані на Землю з безпрецедентною швидкістю.
На жаль, концепція MTO була скасована лише через кілька років після її створення, оскільки NASA потрібно було виділити кошти на інші місії, такі як остання місія з обслуговування Хаббла та місія Марсіанської наукової лабораторії (MSL), яка тоді перебувала в розробці, яка доставить Curiosity на Землю в 2012 році.
Загальна ідея витала з тих пір і знову вноситься в обговорення бюджету кожні кілька років. Кожна пропозиція не отримала необхідної підтримки, частково тому, що місія була незрозумілою. Зазвичай, коли NASA або ESA витрачають сотні мільйонів доларів, щоб відправити космічний корабель на Марс, вони мають довгий список наукових цілей, щоб виправдати ціну. Але комунікаційний реле, який має невелике, якщо взагалі має, вторинне наукове навантаження, важче продати.
Приклад заохочувального призу
Враховуючи всі фальстарти проекту за останні два десятиліття, дещо дивно, що єдиною причиною, по якій космічне агентство тепер може виділити значні кошти на місію, є крах ініціативи повернення зразків з Марса (MSR). Пакет узгодження бюджету, ухвалений Конгресом у липні 2025 року, виділив 700 мільйонів доларів на відновлення програми Mars Telecommunications Orbiter, але передбачав, що він повинен бути побудований однією з комерційних компаній, які брали участь у місії MSR, і що він повинен бути готовий до експлуатації до 2028 року.
У травні цього року NASA оголосило тендер на будівництво того, що зараз називається Mars Telecommunications Orbiter (MTN), а на початку цього місяця вони уклали з Blue Origin тендерний контракт на розробку, будівництво, запуск і експлуатацію космічного корабля.
Як і попередні втілення MTO, космічний корабель Blue Origin забезпечить високосмуговий зв’язок із Землею, який можна буде використовувати в кількох поточних і майбутніх місіях на Марс. Сам транспортний засіб має ряд портів, які можуть монтувати наукові прилади, розгортаються субреле або навіть, можливо, посадковий модуль. Технічно контракт передбачає лише те, що орбітальний апарат може нести 20-кілограмовий науковий вантаж, але Blue Origin, ймовірно, розширить цю ідею, щоб вони могли запропонувати іншим компаніям можливості марсіанської «поїздки» та все ще відповідати вимогам NASA щодо дизайну.
Зважаючи на те, як швидко все це збирається разом, про космічний корабель Blue Origin відомо небагато. Але ми можемо отримати деякі цікаві технічні деталі з початкового запиту НАСА на пропозицію, наприклад, вимога, щоб реле мав пропонувати принаймні один терабайт пам’яті та резервну пропускну здатність, а також бути здатним забезпечити зв’язок із Марса на Землю зі швидкістю 150 Мбіт/с.
Цікаво, що незважаючи на вражаючу демонстрацію системи оптичного зв’язку Artemis II (O2O) на початку цього року, NASA спеціально відзначило, що підтримка оптичного зв’язку немає договірна вимога телекомунікаційної мережі Mars, хоча вона вважає цю функцію бонусом, якщо її включити.
Не всі щасливі
З фінансуванням, гарантованим федеральним мандатом, і підрядником, який вже розробляє апаратне забезпечення, здається, що Mars Telecommunications Orbiter тепер ближче, ніж будь-коли, до реальності. Але, звичайно, ніколи нічого не буває насправді гарантовано, що мова йде про космос. Виробництво затримується, виявляються помилки програмного забезпечення, іноді ракети вибухають на стартовому майданчику. На додаток до цієї загальної невизначеності, відновлений телекомунікаційний орбітальний корабель Mars також має боротися з політикою.
Оскільки Rocket Lab оскаржує це рішення, і NASA, і Blue Origin повинні юридично припинити всю роботу над проектом MTN, доки урядова служба звітності не перегляне процес відбору та не прийме рішення. Цей процес може тривати до 100 днів, тобто вирок може бути винесений лише до кінця року.
За звичайних обставин це може бути бюрократичною незручністю, але коли справа доходить до місії, яка повинна залишати Землю під час періодичних прольотів Марса, які відбуваються лише кожні 26 місяців, тривала затримка може зрештою перенести проект на наступне десятиліття.
