«Розалинд Франклин» узнает, есть ли жизнь на Марсе

Европейские специалисты завершили сборку марсохода «Розалинд Франклин» совместной с Россией миссии «ЭкзоМарс». Теперь аппарат, который на Красную планету доставит российская десантная платформа «Казачок», должен будет пройти испытания во Франции
«Розалинд Франклин» узнает, есть ли жизнь на Марсе
Марсоход «Розалинд Франклин» — главная составляющая программы «ЭкзоМарс», совместного проекта ЕКА и Роскосмоса
invisionapp.com

В Великобритании специалисты Европейского космического агентства (ЕКА) завершили сборку марсохода «Розалинд Франклин», продолжавшуюся в течение полутора лет.

Последними установлены камеры высокой разрешающей способности — им предстоит вести панорамную съемку, а также съемку поверхности Марса. В ходе тестовых испытаний, которые в течение четырех месяцев будут проходить на заводах корпорации Airbus в Тулузе, марсоход и его приборы будут проверены на способность работать при температурах минус 120 °С снаружи и минус 60 °C внутри аппарата, причем в атмосфере, богатой углекислотой, и при давлении в одну сотую долю от земного.

«Розалинд Франклин» — главная составляющая программы «ЭкзоМарс», совместного проекта ЕКА и Роскосмоса. На большой шестиколесный марсоход возложена грандиозная научная задача: найти следы существовавшей на Марсе жизни. Старт миссии запланирован на июль 2020 года, ракета-носитель «Протон-М» с разгонным блоком «Бриз-М» отправится с космодрома Байконур.

МАРС РОДИОНОВ.png
Даниил Родионов, научный руководитель миссий «ЭкоМарс-2016» и «ЭкоМарс-2020» с российской стороны
ИКИ РАН

 

Российские приборы для марсианской миссии

Как рассказал «Стимулу» заведующий лабораторией физических исследований поверхности планет отдела физики планет и малых тел Солнечной системы Института космических исследований (ИКИ) РАН Даниил Родионов, научный руководитель обеих миссий с российской стороны, проект состоит из двух частей — «ЭкзоМарс-2016» и «ЭкзоМарс-2020».

В рамках миссии «ЭкзоМарс-2016» орбитальный космический аппарат TGO (Trace Gas Orbiter) был успешно запущен в марте 2016 года и в октябре вышел на орбиту Марса. Научная миссия аппарата началась в мае 2018-го, после завершения процесса аэроторможения в атмосфере Марса.

ИКИ разработал для TGO два прибора. Спектрометрический комплекс ACS (Atmospheric Chemistry Suite) предназначен для изучения химического состава атмосферы и климата Марса. Он состоит из трех спектрометров (эшелле-спектрометры ближнего и среднего ИК-диапазона и Фурье-спектрометр) и системы сбора информации. Коллимированный нейтронный детектор FREND (Fine Resolution Epithermal Neutron Detector) предназначен для регистрации альбедных нейтронов, возникающих в грунте Марса под воздействием галактических и солнечных космических лучей, и построения с высоким пространственным разрешением глобальных карт распределения водяного льда в верхнем слое грунта Марса. FREND также включает в себя блок дозиметрии.

magnifier.png «Розалинд Франклин» — главная составляющая программы «ЭкзоМарс», совместного проекта ЕКА и Роскосмоса. Старт миссии запланирован на июль 2020 года, ракета-носитель «Протон-М» с разгонным блоком «Бриз-М» отправится с космодрома Байконур

Оба российских прибора успешно работают в соответствии с программой летных испытаний. Первые результаты опубликованы, в частности, в Nature.

В рамках миссии «ЭкзоМарс-2020» с помощью разрабатываемого в России в НПО имени С. А. Лавочкина десантного модуля на поверхность Марса будет доставлен марсоход «Розалинд Франклин» массой около 300 килограммов.

Задачи марсохода — геологические исследования и поиск следов жизни в подповерхностном слое Марса. ИКИ разработал для него два прибора — инфракрасный спектрометр ИСЕМ и нейтронный спектрометр АДРОН-РМ.

ИСЕМ представляет собой инфракрасный спектрометр, устанавливаемый на мачте марсохода и служащий для минералогического анализа поверхности. АДРОН-РМ используется для регистрации нейтронного альбедо, генерируемого космическими лучами в грунте и зависящего от количества водяного льда в нем, а также для построения локальной карты распределения водяного льда вдоль трассы движения марсохода.

magnifier.png Задачи марсохода — геологические исследования и поиск следов жизни в подповерхностном слое Марса. Институт космических исследований РАН разработал для него два прибора — инфракрасный спектрометр ИСЕМ и нейтронный спектрометр АДРОН-РМ

Штатные образцы приборов ИСЕМ и АДРОН-РМ изготовлены и установлены на летной модели марсохода и проходят комплексные испытания. После того как марсоход сойдет с посадочной платформы, она начнет свою научную миссию как долгоживущая стационарная платформа (ожидаемый срок жизни — два земных года).

Кроме того, под руководством ИКИ РАН разрабатывается комплекс научной аппаратуры (КНА-ЭМ) массой 45 килограммов (13 приборов, два из которых предоставляются европейскими коллегами; они также предоставляют некоторые компоненты и датчики еще двух приборов).

Основные научные задачи КНА-ЭМ:

— долговременный мониторинг климатических условий на марсианской поверхности в месте посадки;

— исследование состава атмосферы Марса с поверхности;

— мониторинг радиационной обстановки в месте посадки;

— исследование взаимодействия атмосферы и поверхности;

— изучение распространенности воды в подповерхностом слое.

Сейчас завершается изготовление штатных образцов приборов для установки на посадочную платформу.


 


Проблема — в парашюте

Между тем испытания парашютной системы для «ЭкзоМарс-2020», проводившиеся в начале августа в Швеции, закончились неудачей и крушением макета посадочной платформы.

«Если одно из двух будущих испытаний, которые запланированы на ноябрь и февраль, не будет успешным, нам придется перенести миссию, — открыто признал Нико Деттманн, ответственный за исследовательские программы в ЕКА. — Было бы слишком рискованно отправляться в полет с не полностью рабочим парашютом. Как бы то ни было, мы все еще нацелены на запуск в следующем году».

МАРС ПАРАШЮТ.png
ESA

Предварительный анализ причин неудачи при испытаниях парашютной системы показал, что ткань купола основного парашюта была повреждена при его развертывании, поэтому макет посадочной платформы спускался только на вытяжном парашюте. Теперь инженерам необходимо понять, как именно нужно доработать парашютную систему, сообщается на сайте Европейского космического агентства.

Испытания парашютной системы начались еще в 2018 году. Тогда было продемонстрировано успешное раскрытие 35-метрового купола основного парашюта при сбросе имитатора десантного модуля с высоты 1,2 километра. Двадцать восьмого мая 2019 года было впервые проведено испытание всей последовательности работы парашютной системы с раскрытием двух комплектов вытяжных и основных парашютов при сбросе с высоты 29 километров. Несмотря на то что парашюты развернулись успешно, на ткани куполов двух основных парашютов были найдены разрывы.

magnifier.png Перед миссией «ЭкзоМарс 2020» стоит очень сложная задача, поскольку масса марсохода и российского спускаемого модуля «Казачок» составляет порядка двух тонн. По этой причине ЕКА намеревается использовать два парашюта, диаметр одного из них — 35 метров. Он самый большой из всех, что когда-либо использовались для марсианской миссии

Аппарат должен мягко приземлиться, и это настоящий технологический подвиг, который к настоящему времени совершило лишь NASA, пишет Le Figaro. России и Европе пока не удалось добиться устойчивой работы зонда на поверхности Марса. В 2016 году в ходе первого этапа программы «ЭкзоМарс» ЕКА успешно разместило спутник на орбите планеты, однако спуск небольшого модуля Schiaparelli оказался неудачным. Аппарат разбился о поверхность из-за слишком рано раскрывшегося парашюта.

Перед миссией «ЭкзоМарс 2020» стоит еще более сложная задача, поскольку масса марсохода и российского спускаемого модуля «Казачок» составляет порядка двух тонн — в четыре раза больше, чем у Schiaparelli. По этой причине ЕКА намеревается использовать два парашюта, один за другим. Зонд начинает приближение к поверхности на скорости 1000 км/ч. На первых порах его тормозит сопротивление воздуха, но марсианская атмосфера в сто раз более разреженная, чем земная, что требует быстрого развертывания более эффективной системы.

«Первый парашют достигает 15 метров в диаметре и разработан для использования на сверхзвуковых скоростях. Второй еще больше, его диаметр составляет 35 метров. Он самый большой из всех, что когда-либо использовались для марсианской миссии. Он принимает эстафету на скорости меньше одного числа Маха», — объясняет Нико Деттманн. Каждый из двух больших парашютов, в свою очередь, разворачивается с помощью маленького, то есть для успешного спуска требуется эффективная работа сразу четырех парашютов.

После падения Schiaparelli ЕКА подписало соглашение об обмене опытом и сотрудничестве с NASA. С их помощью европейские инженеры продолжают анализ изображений и телеметрии последних испытаний, чтобы понять, что произошло.

Еще по теме