Финальные испытания миссии ExoMars 2022. ЕКА и Роскосмос готовятся к запуску
Написано Хайгеном Уорреном 21 августа 2021 г.
Первоисточник:
Представление художника марсохода ЕКА «Розалинда Франклин» и российского посадочного модуля «Казачок». Предоставлено: ESA/ATG medialab
Европейское космическое агентство (ЕКА) и Роскосмос готовятся к запуску в 2022 году следующей миссии в рамках совместной программы ExoMars, которая в настоящее время проходит финальные испытания перед отправкой в Казахстан для запуска к Марсу в сентябре следующего года.
В рамках астробиологической миссии 2022 года долгожданный марсоход «Розалинда Франклин» приземлится на Марсе с помощью российского посадочного модуля «Казачок». Посадочный модуль также будет проводить эксперименты на поверхности Марса после начало работы «Розалинды Франклин». Два аппарата будут работают вместе для поиска признаков прошлой жизни на Красной планете.
ExoMars 2022 в финальном тестировании
После задержек строительства, пропущенных «стартовых окон» к Марсу и пандемии COVID-19 «Розалинд Франклин», «Казачок» и другие системы миссии ExoMars 2022 завершили важные этапы испытаний перед отправкой в Казахстан для запуска на ракете «Протон» в следующем году.
Ссылка на твит
Множественные неудачные испытания парашюта в 2019 и 2020 годах заставили инженеров несколько раз перепроектировать систему, что привело к успешным испытаниям во время сброса и раскрытия парашютов 24 и 25 июня 2021 года. Новая конструкция парашюта, если она окажется безопасной в дополнительных испытаниях, будет использоваться для торможения модуля «Казачок» с марсоходом «Розалинда Франклин» во время спуска на поверхность Марса.
Пока продолжались испытания «Розалинды Франклин» и связанных с ней систем посадки, ЕКА использовало тестовый марсоход, названный «Модель наземных испытаний» (GTM), для исследования наземных операций, научных инструментов и передвижения/преодоления по местности.
Тестирование GTM проводится в центре ALTEC в Турине, Италия. Команды ЕКА провели испытания с камерами марсохода NavCam, LocCam, PanCam и CLUPI, которые будут использоваться «Розалиндой Франклин» для передвижения по марсианской местности.
Наряду с четырьмя камерами, ЕКА также проверило ряд инструментов, которые будут необходимы для сбора образцов, бурения на Марсе и передвижения по сложной местности. Тестировались инструменты, как WISDOM, MicrOmega, Raman, MOMA и «Большая Дрель». Они будут всесторонне протестированы на GTM, чтобы подготовить команды ESA к миссии.
Помимо ALTEC, ЕКА также завершило тестирование баланса всего пакета модулей ExoMars 2022 в чистых помещениях Thales Alenia Space в Каннах, Франция.
Чтобы оставаться на номинальной траектории во время полета к Марсу, космический аппарат ExoMars 2022, состоящий из модуля-носителя, спускаемого аппарата (кожух и теплозащитный экран), посадочного модуля «Казачек» и марсохода Rosalind Franklin, будет вращаться с постоянной скоростью 2,75 об/мин.
Проверка баланса АМС гарантирует, что внутри и снаружи космического аппарата нет ничего, что могло бы заставить его двигаться неравномерно или «качаться» на курсе.
Ожидается, что «Розалинда Франклин» и «Казачок» отправятся на космодром Байконур в ближайшие месяцы. Прибыв туда, они пройдут последние приготовления к запуску, включая накатку обтекателя и стыковку с ракетой-носителем «Протон».
«Розалинд Франклин» и «Казачок»
В 2001 году ЕКА начало программу ExoMars с планом по отправке марсохода на Марс в 2009 году и миссии по возврату образцов с Марса в последующие годы.
Эти первоначальные планы программы ExoMars в конечном итоге были отменены. Однако в 2009 году Российское Федеральное космическое агентство и ЕКА подписали контракт на совместную работу в рамках двух отдельных миссий по исследованию Марса. В то время Россия планировала отправить свою миссию «Фобос-Грунт» на марсианский спутник Фобос. Эта миссия будет запущена в 2011 году, и из-за отказа верхней ступени окажется на низкой околоземной орбите и затем разрушится в атмосфере Земли.
В апреле 2011 года марсоход MAX-C, еще один марсоход ExoMars, разрабатываемый ЕКА вместе с марсоходом ExoMars (ныне «Розалинд Франклин»), был официально отменен, и было решено, что только один марсоход будет отправлен на Марс.
Концепт-арт, показывающий предварительный дизайн отмененного марсохода MAX-C. (Предоставлено: Лиза Пратт, Дэйв Бити, Джой Крисп, Скотт МакЛеннан)
Марсоход ExoMars должен был быть разработан ЕКА и включать в себя множество инструментов от других агентств, компаний и партнеров ЕКА. В то время НАСА было настроено участвовать в разработке и эксплуатации марсохода на Марсе, но из-за ограничений бюджета на 2013 финансовый год участие НАСА в ExoMars прекратилось.
После того, как Роскосмос стал полноправным партнером ЕКА, был разработан окончательный план ExoMars. Орбитальный аппарат Trace Gas Orbiter, который был частью ExoMars в течение нескольких лет, должен был быть запущен раньше, чем марсоход и посадочный модуль ExoMars — оба из которых будут в первую очередь разработаны, построены и испытаны ЕКА, при этом Роскосмос обеспечит два запуска «Протонов» и предоставит несколько инструментов для АМС.
В марте 2014 года, с запуском миссии в 2018 году, британское подразделение Airbus Defense and Space, производитель марсохода, начало приобретение критически важных компонентов для его конструкции. Финансирование марсохода ExoMars было одобрено странами-членами ЕКА в декабре 2014 года.
В это же время началась разработка и строительство спускаемого аппарата «Русский Казачок». «Казачок», который должен стать спускаемым аппаратом, который доставит и приземлит «Розалинду Франклин» на поверхность Марса, будет включать 13 приборов для изучения среды м поверхности в месте посадки.
«Розалинда Франклин» готовится съехать с «Казачка» вскоре после приземления. (Источник: ESA)
В 2016 году, когда приближалась запланированная дата запуска на 2018 год, ЕКА испытывало трудности с доставкой научной полезной нагрузки, и другие цели миссии также не были соблюдены в установленные сроки. Из-за этих проблем команда ExoMars объявила, что откладывает запуск до июля 2020 года.
Поскольку строительство марсохода продолжалось, один важный компонент марсохода все еще отсутствовал — имя аппарата.
Летом 2018 года ЕКА запустило публичную кампанию по выбору названия для марсохода. После рассмотрения материалов, полученных от общественности, 7 февраля 2019 года ЕКА объявило, что марсоход будет называться »Розалинда Франклин», знаменитая женщина-ученый, которая исследовала и внесла ключевой вклад в понимание молекулярных структур вирусов, РНК, ДНК и многого другого.
После постройки марсоход и «Казачок» начали обширную испытательную кампанию; однако в 2020 году пандемия COVID-19 вынудила прекратить работу над марсоходом и посадочным модулем, что привело к тому, что команды пропустили критические сроки, необходимые для запуска в 2020 году. В результате запуск был отложен до 2022 года.
GTM (Ground Test Model) исследует территорию марсианской площадки ESA в Италии. (Источник: Thales Alenia Space)
Девять инструментов, которые будет размещены на «Розалинде Франклин», включают панорамную камеру (PanCam), инфракрасный спектрометр (ISEM), приборы наблюдения за подземными залежами водяного льда на Марсе (WISDOM), Adrom-RM, Close-Up Imager (CLUPI), Mars Multispectral Imager для Подповерхностного исследования (Ma_MISS), MicrOmega, Рамановский лазерный спектрометр (RLS) и Mars Organic Molecule Analyzer (MOMA).
«Казачок» будет иметь на борту 13 инструментов. К ним относятся эксперимент Lander Radioscience (LaRa), Habitability, Brine, Irradiation and Temperature (HABIT), метеорологический пакет (METEO-M), MAIGRET, модуль волнового анализатора (WAM), TSPP, интерфейс и блок памяти (BIP), IR Фурье-спектрометр (FAST), Active Detection of Radiation of Nuclei-ExoMars (ADRON-EM), многоканальный диодно-лазерный спектрометр для атмосферных исследований (M-DLS), радиотермометр температуры почвы (PAT-M), анализ размера частиц пыли , набор инструментов для ударной и атмосферной зарядки (Dust Suite), сейсмометр (SEM) и инструменты для газовой хроматографии-масс-спектрометрии анализа атмосферы (MGAK).
Основная цель ExoMars 2022 — поиск признаков прошлой жизни, что орбитальный аппарат Trace Gas Orbiter (TGO) выполняет с 2016 года с орбиты. TGO «обнюхивает» верхние слои атмосферы Марса на наличие метана и других газовых примесей, которые могут свидетельствовать о прошлой жизни.
Запуск миссии ExoMars 2016 с орбитальным аппаратом TGO и спускаемым аппаратом Schiaparelli в марте 2016 г. (Фото: ESA / Stephanie Corvaja)
ExoMars 2022 планируется запустить в течение 12-дневного окна в сентябре 2022 года. После старта космический аппарат ExoMars 2022 («Розалинда Франклин», «Казачок», спускаемый модуль и модуль-носитель) будет лететь к Марсу в космосе в течение почти восьми месяцев, периодически просыпаясь для коррекции курса и проверки работоспособности системы.
10 июня 2023 года спускаемый аппарат войдет в атмосферу Марса и начнет процедуру входа, спуска и посадки.
После входа в атмосферу, сброса теплового экрана, сброса марсохода и посадочного модуля, зажигания двигателей посадочного модуля и приземления на поверхность Марса «Розалинда Франклин» и «Казачок» приступят к наземным исследованиям.
ExoMars 2022 будет запущен на ракете «Протон-М/Бриз-М» с космодрома Байконур и, как ожидается, приземлится в районе Oxia Planum Марса.
Первоисточник:
