ЭкзоМарс-2016

Институт космических исследований РАН (ИКИ РАН) отрапортовал о статусе миссии ExoMars-2016 («ЭкзоМарс-2016») — совместного проекта Роскосмоса и Европейского космического агентства.

Напомним, что 14 марта 2013 года Российское и европейское космические агентства подписали договор, превративший масштабную европейскую программу изучения Марса в совместный проект. Программа разделена на два этапа, осуществление которых запланировано на 2016 и 2018 года.

За первый этап миссии «Экзомарс» преимущественно отвечает Европейской космическое агентство. Россия предоставит ракету-носитель «Протон-М» для запуска космического аппарата и некоторые научные приборы. Подобно многим автоматическим станциям, «Экзомарс-2016» будет состоять из двух блоков, орбитального и наземного. Орбитальный модуль называется TGO – Trace Gas Orbiter, Спутник для отслеживания газов. Посадочный модуль, известный как EDM (Entry, Descent and Landing Demonstrator Module – Модуль-демонстратор входа, снижения и посадки), получил имя в честь итальянского астронома Джованни Скиапарелли.

Основной целью миссии станет поиск в атмосфере Марса следов метана и других газов, которые могут быть признаками биологических и эндогенных геологических процессов. Дополнительная задача – отработка технологий, необходимых для более амбициозной миссии 2018 года.

Орбитальный и посадочный аппараты при запуске и в ходе перелета, который займет девять месяцев, будут находиться вместе. EDM отделится от орбитального аппарата, чтобы начать собственные полет, за три дня до входа в атмосферу Марса. С этого момента и до посадки он будет передавать данные через TGO, а во время работы на поверхности – через ретранслятор на марсианском спутнике НАСА. Орбитальный аппарат после разделения выйдет на эллиптическую орбиту. Он пролетит через верхние слои атмосферы планеты, а затем выровняет орбиту до круговой с высотой около 400 км.

В ходе перелета до Марса за связь с межпланетной станцией будет отвечать Европейский центр космических операций ЕКА. После посадки данные с EDM будет принимать сеть дальний космической связи НАСА.

И вот, в рамках программы "Экзомарс-2016", 14 марта 2016 года с космодрома Байконур успешно стартовала ракета-носитель «Протон-М» с разгонным блоком «Бриз-М» и двумя космическими аппаратами — демонстрационным посадочным модулем Schiaparelli («Скиапарелли») и орбитальным модулем Trace Gas Orbiter (TGO, «Трейс Газ Орбитер»). Последний предназначен для регистрации малых составляющих марсианской атмосферы, в том числе метана, картирования распространённости воды в верхнем слое грунта с высоким пространственным разрешением, а также для стереосъёмки поверхности.

Анализ траектории показал, что «Бриз-М» вывел аппараты на заданную орбиту с очень высокой точностью, благодаря чему не потребовалось проводить корректирующих манёвров. Было выполнено лишь одно включение двигателей в рамках штатных проверок. Ориентацию аппарата поддерживают гироскопы. Солнечные и звёздные датчики работают штатно; температура научных приборов находится в безопасных пределах.

Связь с аппаратом поддерживается через широконаправленную антенну (Low Gain Antenna). Остронаправленная антенна переведена в безопасное положение и будет полностью развёрнута в ходе ввода аппаратов в эксплуатацию. Управление ведётся из европейского центра ESOC в Дармштадте (Германия) через станции дальней космической связи в Австралии (Нью-Норкия) и Аргентине (Маларгуэ).

Отмечается, что уже завершена первая стадия миссии — LEOP (Launch and Early Operations Phase), которая включала запуск и первичные операции. Теперь начинается этап ввода в эксплуатацию аппарата TGO, который продлится две недели. За ним последует фаза комплексной проверки научной аппаратуры обоих аппаратов. Завершение этих работ запланировано на 24 апреля, после чего начнётся этап перелёта (Cruise Phase), во время которого запланировано трижды в неделю проводить сеансы связи. В конце июля запланирован манёвр для изменения скорости и траектории аппаратов таким образом, чтобы их путь пересёк орбиту Марса 16 октября 2016-го.

Отметим, что главной научной целью автоматического исследовательского аппарата TGO (Trace Gas Orbiter) будет всесторонне изучение метана и других газов, которые присутствуют в атмосфере Марса в малой концентрации (менее 1%), однако являются свидетельством биологической или геологической активности.

Исследования метана прошлых лет, проведенные при помощи наземных и космических обсерваторий, имели противоречивые результаты. Ученые сходятся во мнении, что метан в марсианской атмосфере присутствует в малозначительном объеме. Несмотря на это, поскольку в геологических масштабах времени его период существования очень короткий, обнаружение даже небольшого количества этого газа свидетельствует о наличии источника в настоящее время. Большая часть метана на Земле обязана своим появлением органической жизни, однако газ может иметь и химическое происхождение. Он образуется в ходе различных геологических процессов, включающих, например, реакцию окисления железа.

Детекторы, установленные на TGO, будут способны с высоты 400 км определять содержание в атмосфере Марса метана, паров воды, диоксида азота и ацетилена с точностью на три порядка выше, чем в предыдущих исследованиях. Ученые рассчитывают, что им удастся найти выделить места на поверхности планеты, являющиеся источником газа, чтобы в дальнейшем к ним можно было отправить дополнительные исследовательские станции.

Дополнительная задача TGO – обеспечение связи наземных миссий с Землей. Космический аппарат будет служить ретранслятором для аппарата EDM в ходе посадки (в том числе передавая критически важную информацию в реальном времени), и для тяжелого марсохода миссии «Экзомарс-2018».

Основной задачей другого, но не менее важного посадочного аппарата Скиапарелли, как можно догадаться из его названия, станет отработка технологий посадки на Марс. Основные научные данные всей программы «Экзомарс» ожидаются от тяжелого марсохода с буровой установкой, который должен быть запущен в 2018 году. Хотя для его посадки на поверхность планеты будет использован десантный модуль российской разработки, аппаратура, бортовой компьютер, радар и радиосистему и программное обеспечение для него предоставит ЕКА. Все технологии должны пройти предварительное испытание и продемонстрировать свою надежность, прежде чем им будет доверен рекордно дорогой марсоход. Именно этой цели служит посадочный модуль миссии 2016 года.

Кроме того, EDM доставит на поверхность Марса несколько небольших, но полезных научных инструментов.

Как и спускаемый аппарат «Гюйгенс», разработанный ЕКА для посадки на Титан, EDM не будет оборудован солнечными батареями. Срок его работы на поверхности составит от 2 до 8 суток.

Посадочный модуль будет проводить исследования как на этапе спуска в атмосфере, так и после посадки. В первой фазе аппарат буде изучать плотность атмосферы и характеристики ветров на разных высотах. Эти данные позволят уточнить модель марсианской атмосферы. Комплекс приборов EDM, которые будут работать на поверхности, включает MetWIND (датчик ветра), DREAMS-H и DREAMS-P (датчики влажности и давления), MarsTem (температурный сенсор), SIS (датчик солнечного света для измерения концентрации пыли в атмосфере) и MicroARES (прибор для измерения электрического поля на поверхности Марса).


Комментарии

Станьте первым, кто прокомментирует эту новость

Хотите поделиться своим мнением?