No Image

Экзомарс 2018 последние новости

СОДЕРЖАНИЕ
1 просмотров
22 января 2020

Около шестидесяти ученых и инженеров в конце марта собрались вместе в Европейском центре космической астрономии близ Мадрида на первую конференцию, посвященную выбору места посадки российско-европейской миссии «ЭкзоМарс 2018».

«ЭкзоМарс» – совместный проект Роскосмоса и Европейского космического агентства (ЕКА), в рамках которого предполагается осуществление двух миссий по исследованию Красной планеты с запуском в 2016 и 2018 годах.

Миссию «ЭкзоМарс 2016» составят европейский орбитальный аппарат с несколькими российскими научными инструментами на борту и европейский десантный модуль «Скиапарелли», которые будут запущенны в связке российским космическим агентством ракетой-носителем «Протон-М». Целью орбитального аппарата станет отслеживание примесных газов – газов, что присутствуют в атмосфере Марса в малых концентрациях. Целью «Скиапарелли» будет отработка технологий входа в атмосферу, спуска и посадки на Марс, модуль также будет нести научные инструменты.

В ходе миссии «ЭкзоМарс 2018» российским инженерам предстоит в начале 2019 года посадить на поверхности Марса европейский марсоход «Пастер», два из девяти научных инструментов которого будут российскими. Посадочная платформа, которая должна будет осуществить вход в атмосферу, спуск и посадку на поверхность Красной планеты, создается российским НПО им. С.А. Лавочкина, помимо марсохода, она будет нести свои научные инструменты.

Цель миссии «ЭкзоМарс 2018» – поиск следов жизни, возможно, существовавшей на Марсе в прошлом или существующей на нем сегодня, это определяет научные критерии выбора места посадки.

Марс сегодня – это подвергаемая высоким дозам радиации холодная пустыня без признаков жизни на поверхности. Однако 3,5 – 4 млрд лет назад климат Красной планеты был теплее и более влажным – это, возможно, открыло путь к зарождению там примитивной жизни. Поэтому, учитывая цель миссии, один из критериев выбора места посадки – область должна содержать достаточно древние породы и иметь следы непрерывного или периодического действия воды в течение длительного периода, такие как русла рек и озер.

На Земле биомаркеры можно обнаружить в мелкозернистых осадочных породах, отложенных в медленно движущейся воде, например, в поймах и дельтах рек. Некоторые из этих пород, например, глины, очень эффективны в захвате и сохранении органических соединений. Глинистые минералы также служат свидетельством продолжительной эрозии водами с низкой кислотностью.

Однако на Марсе поверхность стерилизуют высокие дозы ионизирующего излучения. Ионизирующая радиация проникает и в подповерхностные слои, приводя к деградации органических молекул, уменьшая шансы их обнаружения. Эффекты воздействия ионизирующего излучения уменьшаются с глубиной. Поэтому особое значение для миссии имеют относительно свежие обнажения осадочных горных пород, отложения которых были погребены вплоть до недавнего времени и могут содержать хорошо сохранившиеся древние биомаркеры.

Отрицательный фактор при выборе места посадки – это пыль. Слой пыли на поверхности не содержит значимых для поиска жизни биомаркеров, но уменьшил бы возможность буровой установки марсохода «Пастер» получить образцы породы с максимально возможной глубины (2 метра) для их последующего анализа бортовой лабораторией аппарата. Кроме того, пыль может оказать пагубное влияние на работу солнечных батарей посадочной платформы и марсохода «Пастер».

Помимо научных критериев выбора места посадки, существуют технические ограничения.

Предложенная Роскосмосом система посадки обеспечивает посадку на поверхность Марса в пределах эллипса 104 км на 19 км, невозможно спрогнозировать, в какой конкретно точке внутри посадочного эллипса аппарат в действительности совершит посадку. Учитывая, что в течение семи месяцев основной миссии марсоход сможет пройти ограниченный путь, посадочный эллипс должен содержать несколько мест научного интереса, чтобы хотя бы некоторые из них оказались в пределах досягаемости.

Дополнительные ограничения на возможное место посадки накладывает применение парашютов для замедления спуска аппарата – места-кандидаты должны располагаться по меньшей мере в двух километрах ниже среднего планетарного уровня (марсианский аналог уровня моря), чтобы система посадки смогла затормозить аппарат до допустимой скорости.

В числе других важных технический ограничений: ограничения на перепад высот в районе посадки, что могло бы обмануть радарную систему посадочной платформы; размер и распределение камней, которые могли бы перевернуть или повредить посадочную платформу; скорость ветра в районе посадки.

На прошедшей конференции Рабочей группе по выбору места посадки миссии «ЭкзоМарс», в которую входят эксперты России и стран-участниц ЕКА, было представлено восемь предложений, из которых по итогам обсуждения особо были выделены четыре области: Mawrth Vallis, Oxia Planum, Hypanis Vallis и Oxia Palus.

Районы вокруг Mawrth Vallis и Oxia Planum содержат одни из крупнейших обнажений древних богатых глинами пород на планете. Как пояснил Даниил Родионов, заведующий лабораторией спектрометрии Института космических исследований РАН, научный сотрудник проекта «ЭкзоМарс», считается, что обнаруженные орбитальными аппаратами Mars Express и Mars Reconnaissance Orbiter в этих районах филлосиликаты образовались при контакте с водой в среде с нейтральной кислотностью, что благоприятно для зарождения жизни.
Обе области содержат слоистые породы, которые могли сохранить свидетельства существования на Марсе в прошлом жизни. Некоторые из этих отложений, по всей видимости, обнажены лишь последние несколько сотен миллионов лет, что уменьшило подвергание их радиации.
В предполагаемых местах посадки в районе Oxia Planum имеются следы древних каналов и аллювиальный веер – перенесенные водой отложения, осажденные при выходе потока на равнину.

Читайте также:  Топ лучших сайтов знакомств для секса

Район возможной посадки Mawrth Vallis расположен на берегу одноименного древнего канала шириной в несколько десятков километров, глубиной до километра и длиной более 650 километров. В предлагаемых посадочных эллипсах данного района имеются связываемые с действием воды более мелкие каналы, впадающие в главный. Этот район уже рассматривался в качестве места посадки для марсохода НАСА Curiosity и может стать одним из мест-кандидатов для миссии марсохода НАСА 2020 года.

Hypanis Vallis и Oxia Palus – это области с в прошлом речными средами. Область Hypanis Vallis интересна мелкозернистыми осадочными породами, связанными с дельтой, расположенной в конце сети древней речной долины, и, вероятно, озером. Район Oxia Palus – область с осадочными породами и другими отложениями, которые были погребены выбросом из ударного кратера (например, при падении метеорита) и лишь недавно начали выходить на поверхность.

Окончательный список четырех возможных мест посадки будет сформирован Рабочей группой по выбору места посадки миссии «ЭкзоМарс» в июне 2014 года, далее последует их детальный анализ. Решение о том, в какой район на поверхности Марса российские инженеры должны осуществить посадку аппаратов миссии, будет принято в 2017 году.

(с) ESA/ATG medialab

Завершён этап торможения с помощью атмосферы — аэробрейкинга, который орбитальный модуль Trace Gas Orbiter (TGO) миссии «ЭкзоМарс-2016» выполнял с марта 2017 года. На ближайший месяц запланированы завершающие операции формирования рабочей орбиты и тестирование научных приборов, после которых начнётся штатная работа TGO, наблюдения и исследования Марса. На завершающем маневре этапа аэробрейкинга перицентр орбиты аппрата был поднят до 200 км над поверхностью за счет включения двигателей TGO на 16 минут. Сейчас аппарат находится на эллиптической орбите с высотой 1050 х 200 км, периодом чуть более 2 часов.

Начальная орбита TGO, на которую он вышел после прибытия к Марсу в октябре 2016 года, была высокоэллиптической (примерно 96 000 х 300 км) и имела период 4 марсианских суток. В феврале 2017 года, после специального манёвра она была понижена: высота апоцентра составила примерно 33 000, перицентра — 200 км, а период — 1 марсианские сутки.

15 марта 2017 года началась фаза аэродинамического торможения атмосферой (часто употребляют термин «аэробрейкинг» — aerobraking). В это время аппарат на каждом витке приближался к поверхности планеты (вплоть до высот около 100 км) и снижал скорость из-за соударений с молекулами атмосферы. За эти одиннадцать месяцев скорость снизилась на 3600 км/ч, а всего TGO прошёл через атмосферу Марса более 950 раз.

Метод аэробрейкинга считается рискованным, так как при этом аппарат нагревается и можно повредить и панели солнечных батарей, и приборы. Сейчас уже можно сказать, что для TGO он завершился успешно — «наступает время думать о науке», как написал Даниэль ФИР, сотрудник Европейского центра космических операций (European Space Operations Centre, ESOC, Дармштадт, Германия) и руководитель по наземным операциям (Operations Manager).

TGO ещё не вышел на рабочую орбиту: она должна быть круговой с высотой около 400 км и периодом 2 часа. Чтобы достичь её, в ближайший месяц будет проведено 10 включений двигателя. Окончательно орбита будет сформирована к середине апреля, но уже 10 марта начнутся первые тестовые включения научных приборов.

Вторая половина марта 2018 отведена на проверочные включения аппаратуры с управлением непосредственно через центр управления полетами MOC (Mission Operational Center) в Европейском центре космических операций (European Space Operations Centre, ESOC), в Дармштадте, Германия.

Читайте также:  Ссылка для удаления страницы в одноклассниках

С конца марта до 21 апреля исследовательские группы будут вести управление научной аппаратурой средствами научного наземного сегмента миссии «ЭкзоМарс», состоящего из SOC (Science Operational Center) в Европейском центре космической астрономии (European Space Astronomy Centre, ESAC), Мадрид, Испания, и наземного научного комплекса (ННК), расположенного в ИКИ РАН, Москва, Россия.

Наконец, начало наблюдений в режиме затмений (основном для спектрометров АЦС и NOMAD) запланировано на 21 апреля.

В апреле же будет проводиться проверки аппаратуры передачи данных с Марса на Землю и с Земли на Марс, так как, по замыслу проекта, модуль TGO должен будет функционировать как спутник-ретранслятор для марсохода и посадочной платформы миссии «ЭкзоМарс-2020».

Проект «ЭкзоМарс» — совместный проект РОСКОСМОСА и Европейского космического агентства по исследованию Марса, его поверхности, атмосферы и климата с орбиты и на поверхности планеты. Он откроет новый этап исследования космоса для Европы и России.

Фото: ESA

Совместный российско-европейский проект «ЭкзоМарс» готовится к своей главной миссии – поиску следов прошлой и настоящей жизни на Красной планете. Европейское космическое агентство изготовит перелетный модуль и марсоход, а Россия – десантный модуль и посадочную платформу. Запустит все это в космос российская ракета-носитель «Протон-М».

Стартовав по плану 25 июля 2020 года, станция должна будет достичь цели 19 марта 2021 года. Одним из главных условий для мягкой посадки на поверхность Марса станет защитный экран десантного модуля из специального композита производства ОНПП «Технология», входящего в Ростех.

Марсианские хроники: история проекта

«ЭкзоМарс» – проект Европейского космического агентства (ESA) и Роскосмоса по исследованию Марса, его поверхности, атмосферы и климата с орбиты и на поверхности планеты.

С начала 2000-х годов «ЭкзоМарс» разрабатывался как совместный проект ESA и NASA. Предполагалось, что американцы предоставят для запуска двух миссий две ракеты Atlas, а также будут участвовать в разработке марсохода. Однако в 2013 году NASA прекратило свое участие в проекте из-за сокращений бюджета. Место NASA занял Роскосмос. В рамках проекта российской стороной будет разработан десантный модуль с посадочной платформой, а европейской стороной – перелетный модуль и марсоход.


Графика: АО «НПО Лавочкина»

Считается, что основной научной миссией проекта «ЭкзоМарс» является поиск признаков жизни на Марсе в прошлом и в настоящее время. Но не только эту загадку Красной планеты предстоит разгадать «ЭкзоМарсу». Целью проекта также является исследование водной/геохимической среды как на поверхности, так и в недрах планеты. Как известно, вода на Марсе – больше не миф. Впервые о ее наличии заявлено около двадцати лет назад. За все это время воду на Марсе изучили с поверхности и картографировали. А в июле прошлого года был назван первый постоянный водоем: радаром MARSIS обнаружено озеро на Марсе на глубине 1,5 км подо льдом Южной полярной шапки.

Сегодня появилась загадка не менее важная – марсианский метан. Впервые ученые сообщили о метане на Марсе в 2003 году. Обнаружен был этот газ в ничтожно малой концентрации, а общий объем выброса соответствовал 42 тыс. тонн газа. Для сравнения, это примерно треть среднего танкера-газовоза.

В 2012 году американский марсоход Curiosity провел первые исследования и установил, что метана на Марсе нет. Но примерно через год Curiosity снова зафиксировал наличие метана в кратере Гейла. Так что исследование метана, а также других газовых примесей и их источников в атмосфере Красной планеты также является одной из ключевых миссий «ЭкзоМарса».

Первый этап программы «ЭкзоМарс» начался в 2016 году именно с целью разгадки метановой головоломки. Тогда с космодрома Байконур была запущена станция «ЭкзоМарс-2016». Она состояла из научного орбитального аппарата Trace Gas Orbiter (TGO) и демонстрационного спускаемого модуля Schiaparelli. Аппарат Schiaparelli должен был отработать технологию входа в атмосферу, спуска и посадки на поверхность планеты перед запуском второго этапа миссии, но не сумел успешно совершить мягкую посадку и разбился.

TGO в апреле 2018 года начал выполнение своей научной программы, успешно передает снимки Красной планеты и сейчас ждет своей основной миссии – начала функционирования в качестве станции-ретранслятора для марсохода и автоматической научной станции в рамках второго этапа «ЭкзоМарса».

Второй этап: марсоход и станция на Марсе

Старт второго этапа «ЭкзоМарса» первоначально планировался на 2018 год, однако затем запуск отложили на два года. Именно данный этап считается основным в проекте и призван помочь найти ответ на вопрос, есть ли жизнь на Марсе.

Читайте также:  Трубка блютуз для смартфона

В рамках второй миссии планируется на перелетном модуле, разработанном ESA, доставить на Марс российскую посадочную платформу и европейский марсоход. Перелетный модуль обеспечивает перелет по маршруту Земля – Марс и вход десантного модуля в атмосферу планеты со скоростью примерно 5800 м/с. Десантный модуль осуществляет торможение в атмосфере и спуск на поверхность Марса посадочного модуля в составе посадочной платформы и марсохода.


Инфографика: Роскосмос

Защитит российский десантный модуль при вхождении в марсианскую атмосферу специальный экран из «космического» композита – легкого и прочного материала, который называется стеклосотопласт. Такой материал выдерживает сильную вибрацию, экстремальные температуры и при этом мало весит. Производят защитный экран на предприятии Ростеха – ОНПП «Технология». «Защитный экран имеет достаточно сложную конструкцию, это своего рода многослойный пирог, который чередуется слоями углепластика и сотового заполнителя, и в дальнейшем он еще покрывается теплозащитой», – рассказывает Анатолий Свиридов, директор НПК «Композит» ОНПП «Технология».


Фото: АО «НПО Лавочкина»

На предприятии заявляют, что работы по проекту «ЭкзоМарс-2020» идут по плану. Разработаны крупногабаритные конструкции из полимерных композиционных материалов для десантного модуля и посадочной платформы. Всего программой предусмотрено создание четырех комплектов – трех для испытаний и «летный» экземпляр.

Кроме того, уже изготовлены 62 панели терморегулирования и каркасы солнечных батарей, в том числе 12 каркасов и шесть панелей терморегулирования, которые необходимы для функционирования посадочной платформы на поверхности Марса после съезда марсохода.


Марсоход проекта «ЭкзоМарс-2020». Источник: ESA

Далее марсоход и посадочная платформа будут работать автономно, осуществляя передачу телеметрической и научной информации на Землю через орбитальный модуль TGO, который уже на околомарсианской орбите.

Шестиколесный европейский ровер массой около 350 кг рассчитан на работу на Марсе в течение семи земных месяцев. Он может проходить до 100 м в сутки и должен проехать за это время несколько километров. Этот марсоход впервые будет искать молекулярно-биологические признаки в подповерхностном слое Красной планеты.

После съезда марсохода российская посадочная платформа массой 828 кг начнет работать как долгоживущая автономная научная станция. Планируется, что она проработает на Марсе около года. На ее борту будет установлен комплекс научной аппаратуры для изучения состава и свойств поверхности планеты. Всего будут установлены 13 научных приборов, в том числе два европейских – LARA (радиоэксперимент для исследований внутреннего строения Марса) и HABIT (эксперимент по поиску потенциально обитаемых зон, жидкой воды, исследований УФ-излучения и температуры).

Пункт и время прибытия: Марс, 19 марта 2021 года

В первые месяцы 2019 года начнется окончательная сборка автоматической межпланетной станции «ЭкзоМарс-2020». Запуск состоится в период с 25 июля по 13 августа 2020 года с космодрома Байконур на ракете «Протон-М». Прибытие на Марс произойдет 19 марта 2021 года, заявил глава госкорпорации Роскосмос Дмитрий Рогозин в сентябре прошлого года.

С 2014 года обсуждаются предложения по месту посадки. Изначально было четыре района-кандидата: равнина Оксия, долина Маврта, гряда Арама и равнина Гипанис. Наконец в ноябре 2018 года Международная рабочая группа по выбору места посадки (Landing Site Selection Working Group, или LSSWG) рекомендовала равнину Оксия для посадки аппаратов миссии «ЭкзоМарс-2020».


Равнина Оксия (Oxia Planum). Фото: NASA/JPL/University of Arizona

Равнина Оксия расположена вблизи экватора в северном полушарии Марса около границы высокогорных регионов и низменностей. По имеющимся данным, здесь не очень много крупных ударных кратеров, но достаточно много сухих русел. Таким образом, должны быть заметны следы действия воды в геологическом прошлом.

Район посадки – эллипс 120х19 км внутри неглубокого кратера. Здесь на поверхность выходят породы, обогащенные железом и магнием. Над ними лежит слой темного вещества, возможно, вулканического происхождения. То есть ландшафт достаточно разнообразный, и марсоход сможет исследовать различные образования вблизи места посадки. Кроме того, соблюдены все требования к безопасности посадки. Внутри эллипса посадки нет существенных возвышенностей, и район достаточно низкий и ровный.

Рекомендация группы будет направлена для рассмотрения в Роскосмос и Европейское космическое агентство. Окончательное решение о выборе места будет сделано не позже второй половины этого года.

Комментировать
1 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Компьютеры
0 комментариев
No Image Компьютеры
0 комментариев
No Image Компьютеры
0 комментариев
No Image Компьютеры
0 комментариев
Adblock detector