суббота, 29 марта 2014 г.

Европа выбирает место для посадки марсохода


Европейское космическое агентство (ESA) опубликовало список восьми участков марсианской поверхности, которые рассматриваются в качестве кандидатов для посадки ровера ExoMars

300 кг аппарат будет доставлен на Марс в январе 2019 для поиска доказательств существования жизни в прошлом или настоящем Красной Планеты.

Он должен проработать в течение не менее семи месяцев, и при помощи бурового устройства будет исследовать марсианскую поверхность на глубине до двух метров.


На снимке: ExoMars-Rover (Экзомарс Ровер) - шестиколёсный вездеход, несущий 10 кг полезной нагрузки, в том числе - Анализатор органических молекул, Инфракрасный спектрометр с формированием изображения (MicrOmega ИК), Дифрактометр рентгеновских лучей, Почвенный радар, Инфракрасный спектрометр внутри сверла

Роскосмос и ESA договорились о совместной реализации проекта ExoMars. Российская сторона предоставит для запуска в мае 2018 года ракету "Протон", некоторые из научных приборов и разработает систему посадки.

Возможные места посадок сосредоточены в относительно узкой полосе недалеко от экватора. К ним относятся: Hypanis Vallis, Simud Vallis, Mawrth, Oxia Planum (x2), Coogoon Valles, Oxia Palus и Southern Isidis.

 Варианты "приземления" ровера ExoMars на карте. Показано местонахождение действующих марсоходов NASA - Curiosity и Opportunity

Заседание рабочей группы по выбору района посадки проходит с 26 по28 марта в Мадриде, на котором команды ученых будут отстаивать перед экспертами группы предложенные ими места встречи ровера с Красной Планетой.

К лету этого года окончательный список  будет содержать не более четырех вариантов мест посадки. Затем кандидаты будут подробно изучаться на основе свежих фотографий высокого разрешения и геологической информации от марсианских орбитальных аппаратов. Окончательное решение, скорее всего, будет объявлено в 2017 году.

Экзомарс-Ровер покидает посадочную платформу
Иллюстрация ESA

В 2019 году аппарат в защитной оболочке должен войти в марсианскую атмосферу, развернуть парашюты и задействовать реактивную систему для уменьшения скорости спуска.

Посадочный модуль на опорных штангах опустится на поверхность, ровер съедет с платформы и начнет свое путешествие по Марсу. Безопасное приземление - важнейший технический этап миссии. А с научной точки зрения огромное значение имеет район посадки.

Выбор места посадки - это компромисс между тем, что желательно для научных задач, и современными техническими возможностями космического аппарата.


Ровер ExoMars за работой
Иллюстрация ESA

Цель ExoMars'а - поиск возможных следов прошлой или настоящей жизни на Красной Планете
Лучшим вариантом в этом поиске будут те места, где имеются многочисленные признаки длительной или периодически частой активности воды - древние области Марса, возраст которых составляет миллиарды лет.

Эти места должны быть похожи на недавно обнаруженные области глинистых мелкозернистых отложений типа аргиллитов, которые исследовал марсоход Curiosity в кратере Гейла. Проблема состоит в том, как добраться до этих мест.

ExoMars будет использовать бур, чтобы проникнуть на глубину до 2 м ниже поверхности                                                                                                                               (ESA)

Для безопасной посадки спускаемого аппарата инженеры рассчитывают эллипс допустимых отклонений.

"Приземление" марсохода Curiosity обеспечила новаторская технология "Skycrane" (Небесный кран), при этом эллипс допустимых отклонений имел размеры 7х20 километров.

ExoMars будет иметь посадочный эллипс в пределах 15х105 км, как у миссии NASA "Phoenix" в 2008 году.

Посадочные эллипсы марсианских миссий на фоне кратера Гейла:
MSL Curiosity - 7х20 км, Viking - 300 км, Phoenix (Феникс) - 100х20км, MER (Opportunity и Spirit) - 80x12 км. Эллипсы  ExoMars и Phoenix очень похожи, и кратер Гейла для них был бы закрыт

Таким образом, сразу исключаются такие места, как ,например, кратер Гейла. В этом случае, из-за большего эллипса рассеивания, аппарат ExoMars вполне мог бы удариться о стенку кратера или врезаться в его центральную насыпь.

Необходимо учитывать и разреженную атмосферу Марса, в которой парашютам понадобиться больше времени для снижения скорости спускаемого модуля. Это означает, что местности, лежащие выше минус 2 км над "уровнем моря" будут недоступны для посадки.

И еще одно: хотя бур ExoMars'а имеет значительные размеры, его не следует использовать на поверхностях, покрытых дециметровыми наносами красной пыли и песка. На Марсе много районов, покрытых толщей многокилометровых полей рыхлых дюн. Местность с преобладанием такого рельефа исключается из кандидатов на "приземление".

Жесткие ограничения района посадки в цвете:
скопления пыли (черный), высокий рельеф (серый). Приемлемый участок (зеленый)  - справа вверху (при условии возможности размещения здесь эллипса допустимых отклонений)

Важным фактором является энергопитание марсохода, которое в повседневной работе будет во многом зависит от солнечных батарей, несмотря на установленные радиоизотопные нагревательные устройства для поддержания необходимого теплового режима.

Учитывая посадку в северном полушарии, оптимальный солнечный режим должен соответствовать зоне, ограниченной 5 градусами южной и 25 градусами северной широты.

Негостеприимно встретят посланца Земли и марсианские поля, усыпанные скальными обломками и валунами, несмотря на зазор между посадочной платформой и поверхностью в пределах 30-50 см.

Пылевой вихрь на Марсе
(Иллюстрация NASA)

Существуют и другие ограничения. Задача ученых и технических специалистов состоит в том, чтобы выбрать такой пункт назначения, который даст возможность получить максимальный объем научных данных с наименьшим допустимом риском.

По материалам ESA, BBC

Статьи по теме: 
Марс: взлет - посадка

Применяя накопленный опыт лунных экспедиций, а также роботизированных миссий на Марс, ученые и инженеры НАСА изучают проблемы и риски, связанные с посадкой космических аппаратов на любую внеземную поверхность



"Викинг-1" - первая успешная миссия на Марсе

Орбитальный флот Марса готовится к встрече


Комментариев нет: