Экзомарс

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «ЭкзоМарс»)
Перейти к: навигация, поиск
Экзомарс
ExoMars
Exomarsdrillunderground.jpg
Марсоход программы Экзомарс использует свой бур в представлении художника
Заказчик

Европейский союз ЕКА

Производитель

МНОА: Франция Thales Alenia Space (англ.)русск.
Марсоход: Европа EADS Astrium

Оператор

ЕКА

Задачи

Исследования Марса

Спутник

Марса

Выход на орбиту

2017 и 2019 годы

Запуск

2016 и 2018 годы

Ракета-носитель

Две ракеты Протон-М

Длительность полёта

Несколько дней для приземления на Марс[1], 6 месяцев для работы ровера Экзомарс

Технические характеристики
Масса

TGM: 3130 кг[2]; аппарат для приземления: 600 кг[3]; «Экзомарс Ровер»: 270 кг[4]

Источники питания

Солнечная энергия

Сайт проекта
Commons-logo.svg Экзомарс на Викискладе

Экзомарс (англ. ExoMars) — совместная программа Европейского Космического Агентства (ЕКА) и Федерального космического агентства России (Роскосмос) по исследованию Марса[5].

История программы[править | править вики-текст]

Изначально разрабатываемая только ЕКА, миссия первоначально совмещала в себя марсоход и неподвижную станцию на поверхности. Их и планировалось запустить в 2011 году на борту ракеты-носителя Союз-ФГ, используя разгонный блок «Фрегат»[6].

Однако, в рамках нового проекта совместного освоения Марса, подписанного ЕКА и НАСА в июле 2009 года, программа была резко задержана, и миссия Экзомарс вскоре была объединена с другими проектами. В соответствии с этими изменениями, программа Экзомарс разделилась на два запуска с помощью ракеты-носителя «Атлас-5»[3]: в 2016 году планировался запуск «Марсианского научного орбитального аппарата», который был включен в проект, а также неподвижной метеорологической станции, а в 2018 году предполагалось запустить марсоход «Экзомарс» ЕКА вместе с меньшим марсоходом «MAX-C» НАСА. Однако в 2011 году проект MAX-C был отменён, а проект Экзомарс заморожен для пересмотра[7].

Устаревшая (на данный момент) модель «Экзомарс Ровер»
Также немного устаревшее фото «Экзомарс Ровер»

С момента своего начала существования в начале 2000-х гг. Экзомарс подвергается массивной политической и финансовой борьбе. Первоначально концепция Экзомарса состояла из одного, большого марсохода, бывшего частью программы ЕКА «Аврора» в роли основы миссии, и была утверждена космическими министерствами Европы в декабре 2005 года. Изначально планирующая запустить аппарат в 2011 году, Италия, ведущая страна Европы в миссии Экзомарс, решила ограничить свой финансовый вклад в проект, в результате чего произошла первая из трех задержек запуска.

В 2007 году канадская технологическая фирма «МакДональд, Деттвилер и партнёры» объявила, что является компанией выигравшей контракт вместе с «ЕАОК Астриум» в Великобритании на сумму один миллион евро, чтобы спроектировать и построить прототип шасси марсохода для Европейского космического агентства, которое будет использоваться в предстоящей миссии Экзомарс. «Астриум» также заключил контракт с ЕКА на проектирование марсохода[8].

В июле 2009 года ЕКА и НАСА договорились о новой совместной программе освоения Марса, существенно изменив техническую и финансовую поддержку Экзомарса. 19 июня, когда марсоход был все ещё нужен для того, чтобы осуществить контрейлерные перевозки на МНОА (Марсианский научный орбитальный аппарат), было сообщено, что соглашения потребует Экзомарс избавиться от некоторого веса, чтобы соответствовать установленной норме на борту ракеты-носителя «Атлас» вместе с МНОА[9].

В августе 2009 года было объявлено, что Российское космическое агентство (Роскосмос) и ЕКА подписали соглашение о сотрудничестве, которое включает в себя совместную деятельность в двух проектах по исследованию Марса: российском «Фобос-грунт» и европейском «Экзомарс». К тому же, Россия обеспечила ЕКА резервной пусковой установкой, ракетой «Протон» для ровера Экзомарс, который, кстати, должен также включать части российского производства[10][11].

В октябре того же года было сообщено, что в соответствии с новой согласованной программой НАСА и ЕКА по исследованию Марса, миссия будет разделена на две части: Статическая станция/Орбитальный аппарат, запуск которых пройдет в 2016 году, и марсоходы-роверы в 2018 году, каждая из которых играет значительную роль для НАСА[12][13]. Эта инициатива по-видимому установит равновесие между научными целями и имеющимся бюджетом. Использоваться при запуске будут ракеты-носители «Атлас-5»[13].

17 декабря 2009 года правительство ЕКА дало окончательное согласие на осуществление программы по исследованию Марса которая будет проводиться с НАСА, подтверждая свою приверженность решению потратить 850 млн € (1,23 млрд $) на миссии в 2016 году и 2018 году. Другие 150 млн. €, необходимые для работы миссии будут запрошены в ходе заседания правительства ЕКА в конце 2011 или начале 2012 года. В отличие от некоторых программ ЕКА, финансирование Экзомарс не будет включать в себя 20 % маржи перерасхода бюджетных средств[14].

7 февраля 2012 года Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) официально вышло из программы «Экзомарс», из-за недостатка финансирования. Таким образом, американская сторона не сможет предоставить ЕКА свою ракету-носитель «Атлас».

6 апреля 2012 года Роскосмос и Европейское космическое агентство (ESA) договорились о совместной реализации проекта ExoMars.

В конце декабря 2012 года Роскосмос заключил контракты с ИКИ РАН на разработку российских научных приборов для проекта[15], окончательное подписание договора с ЕКА при этом планировалось на вторую половину января 2013 года[16].

14 марта 2013 года в Париже, главой Роскосмоса Владимиром Поповкиным и главой ESA Жан-Жаком Дорденом был подписан договор о проведении совместной межпланетной миссии[5][17].


Цели программы[править | править вики-текст]

Научные цели программы Экзомарс в порядке очередности[18]:

  • Поиск возможных следов прошлой или настоящей жизни на Марсе.
  • Характеристика водного и геохимического распределения на поверхности планеты.
  • Изучение поверхности и окружающей среды на планете, выявление опасностей для будущих пилотируемых полётов на Марс.
  • Исследование недр планеты, чтобы лучше понять эволюцию и возможность обитаемости Марса.
  • По выполнению всех задач успешно закончить миссию возвращением на Землю.

Технологические цели:

  • Осуществление посадки большегрузных аппаратов на поверхность Марса.
  • Использование солнечной электроэнергии на Марсе.
  • Использование буровой установки для взятия образцов марсианского грунта[19].
  • Развитие исследований при помощи марсоходов-роверов.

Состав миссии[править | править вики-текст]

Согласно текущим планам[17], миссия Экзомарс состоит из двух запусков, основной нагрузкой которых будет орбитальный зонд и марсоход.

Ответственная сторона Первый запуск в 2016 г. Второй запуск в 2018 г.
Roscosmos logo ru.svg Ракета-носитель: Протон-М Ракета-носитель: Протон-М
Научные инструменты для орбитального зонда TGO Десантный модуль с посадочной платформой
Научные инструменты для марсохода
ESA logo.svg Орбитальный зонд TGO Марсоход «Экзомарс»
Демонстрационный десантный модуль «Скиапарелли»

Запуск 2016[править | править вики-текст]

Марсианский научный орбитальный аппарат[править | править вики-текст]

Марсианский научный орбитальный аппарат (Орбитальный аппарат Миссии по обнаружению газа на Марсе), который будет запущен в январе 2016 года[19], доставит статическую метеорологическую станцию Экзомарса, а затем приступит к нанесению источников метана и других газов на карту Марса, и при этом поможет выбрать место для посадки ровера Экзомарс, который, в свою очередь, будет запущен в 2018 году. Присутствие метана в атмосфере Марса интригует, потому что вероятное его происхождение — это либо результат деятельности современной жизни, либо геологической активности. По прибытии роверов-марсоходов в 2018 и 2019 годах, орбитальный аппарат будет передан на нижнюю орбиту, где будет в состоянии выполнять аналитическую научную деятельность, а также действовать в качестве спутника-ретранслятора данных. Его работа может быть продлена, для служения будущим миссиям в 2020-х годах[20].

В январе 2013 года Российские ученые из Института космических исследований РАН (ИКИ РАН) начали работать над научными приборами для орбитального марсианского зонда TGO[21].

Демонстрационный десантный модуль «Скиапарелли»[править | править вики-текст]

Первоначально эта станция была запланирована для несения группы из одиннадцати приборов под общим названием «полезная нагрузка Гумбольдта»[22], которые будут расследовать геофизику внутреннего строения планеты, но в итоге в первом квартале 2009 года этот проект был полностью отменён[23]. Хотя последнее партнерство с НАСА и создало основы новой полезной нагрузки, она всё ещё осталась под жёстким ограничением[1].

Модуль входа (в атмосферу), спуска и приземления предоставит Европе новую технологию посадки на поверхность Марса с контролируемой ориентацией и скоростью приземления. После входа в марсианскую атмосферу модуль развернет парашют и завершит свою посадку с помощью навигационной и управляющей системы, основанной на доплеровском датчике радара альтиметра[24].

Как ожидается, чтобы выжить на поверхности Марса в течение некоторого времени, будут использоваться избыточные мощности энергии батарей[24]. Предложенным местом посадки является Меридиан Планум, так как это почти плоский и не гористый участок поверхности Марса, идеально подходящий для его системы безопасной посадки[1].

Запуск 2018[править | править вики-текст]

В миссии 2018 года к красной планете будет отправлен Экзомарс Ровер.

«Экзомарс Ровер»[править | править вики-текст]

«Экзомарс Ровер» — высокоавтоматизированный шестиколёсный вездеход, будет весить 270 кг, что примерно на 100 кг больше, чем «Mars Exploration Rovers» НАСА[4]. Также рассматривается уменьшенная версия весом 207 кг[25]. Инструментарий будет состоять из 10 кг полезной нагрузки «Пастер», содержащей, среди других компонентов, 2-метровый подповерхностный бур[26].

Перевозчик доставит модуль с помощью спускаемого аппарата на Марс, после чего кран системы посадки «Sky» обеспечит мягкую посадку с высокой точностью. После благополучного приземления на поверхность Марса, ровер, пользуясь солнечной энергией, начнёт свою шестимесячную миссию. Для борьбы с трудностями дистанционного управления из-за отставания связи Экзомарс будет иметь автономное программное обеспечение для навигации визуального ландшафта, со сжатым стерео-изображением, с установленных панорамных и инфракрасных камер на «мачте» марсохода. Для этого он создаст цифровые навигационные стереокарты с помощью пары камер, после чего автономно найдёт хорошую траекторию пути. Крупноплановые камеры будут использоваться для обеспечения безопасности и предотвращения столкновений, что позволит безопасно проходить около 100 метров в сутки. После высадки и приземления ровера на поверхность Марса, Марсианский научный орбитальный аппарат будет работать как спутник-ретранслятор данных с марсохода[20].

Ракета-носитель[править | править вики-текст]

Первоначально предполагалось, что НАСА предоставит две ракеты Атлас-5, так как было решено провести миссию в два отдельных запуска[27][28][29]. После выхода НАСА из проекта и подписания договора между ЕКА и Роскосмосом было решено использовать российский «Протон-М».

Система и место посадки[править | править вики-текст]

Если сотрудничество с НАСА продолжится, то будет использован аппарат для спуска марсоходов на поверхность, ранее используемый для спуска ровера Mars Science Laboratory.

Потенциальные места посадки по состоянию на ноябрь 2007 года:

Для определения оптимального места посадки и безопасной связи, было принято решение включить Марсианский научный орбитальный аппарат в запуск 2016 года.

Приборы роверов[править | править вики-текст]

Нынешние условия на Марсе чрезвычайно враждебны для широкого распространения поверхностной жизни: там слишком холодно и сухо, и большая доза солнечного ультрафиолетового излучения, а также космического излучения. Несмотря на эти опасности, основные микроорганизмы могут по-прежнему процветать в защищённых местах под землёй или в трещинах скал и гор. Для проекта Экзомарс были созданы некоторые инструменты и некоторое оборудование, которое, возможно, поможет найти следы биологической жизни на Марсе.

Камеры[править | править вики-текст]

Панорамные камеры системы (PanCam) были разработаны для обеспечения марсоходов приборами для создания цифровой карты местности и для поиска прошлой или настоящей биологической активности. Набор PanCam включает в себя две камеры с весьма широким углом обзора для мультиспектральных стереоскопических панорамных изображений, и цветную камеру высокого разрешения. PanCam будет оказывать поддержку другому оборудованию, а также использоваться для заснятия с высоким разрешением труднодоступных мест, таких как кратеры или каменные стены.

Бур[править | править вики-текст]

В составе одного из марсоходов есть бур, который послужит для помощи роверам собрать наиболее полезные и интересные образцы грунта. Бур может работать в различных типах почв, а длина его сверла 2 метра[30].

Научное оборудование[править | править вики-текст]

  • Марсианский анализатор органических молекул
  • Инфракрасный спектрометр с формированием изображения (MicrOmega ИК)
  • Марсианский дифрактометр рентгеновских лучей
  • Почвенный радар
  • Инфракрасный спектрометр внутри сверла[31]

Автономная навигация[править | править вики-текст]

Марсоход Экзомарс предназначен для автономной навигации по всей поверхности планеты. Пара стереокамер позволяют марсоходу создавать трёхмерные карты местности, которые он использует для оценки местности вокруг него для избегания препятствий и поиска наиболее эффективного маршрута[32].

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 3 Статус миссии Экзомарс. — ЕКА. — P. 23.
  2. (10 сентября 2009) «Концепция Марсианского научного орбитального аппарата».
  3. 1 2 ЕКА предлагает две миссии Экзомарс, Неделя авиации (Aviation Week) (19 октября 2009). Проверено 30 октября 2009.
  4. 1 2 Статус Экзомарса, 20-е заседание Европейского космического агентства.. — ЕКА.
  5. 1 2 Роскосмос и Европейское космическое агентство подписали договор по «Экзомарсу» 13:58, 14 марта 2013
  6. Европейский марсоход Экзомарс…, Космос Сегодня, онлайн (Space Today Onlain). Проверено 10 ноября 2009.
  7. ESA Halts Work on ExoMars Orbiter and Rover, Space News (20 April 2011). Проверено 21 апреля 2011.
  8. Контракт с робототехнической фирмой по строению марсохода. «CanWest News Service». Архивировано из первоисточника 8 июля 2012.
  9. НАСА примет участие в европейской программе Экзомарс
  10. Соглашение между ЕКА и Роскосмосом подписали на «МАКС-2009», «Avio News» (20.08.2009). Проверено 8 сентября 2009.
  11. Удар по Марсу ЕКА и Роскосмоса, «Красная Орбита» (20 августа 2009).
  12. Амос, Джонатан. Европейские планы по освоению Марса двигаются вперёд, BBC News (12 октября 2009). Проверено 12 октября 2009.
  13. 1 2 ЕКА дало согласие двум миссиям Экзомарс, Aviation Week (19 октября 2009). Проверено 23 октября 2009.
  14. SPACE.com — ESA Approves Collaborative Mars Program with NASA
  15. Роскосмос начал финансирование миссии «ЭкзоМарс»  (рус.), Новости космонавтики (30 декабря 2012). Проверено 6 января 2013.
  16. Договор по «ЭкзоМарсу» будет согласован с ЕКА до 20 января  (рус.), Новости космонавтики (26 декабря 2012). Проверено 6 января 2013.
  17. 1 2 Роскосмос и ЕКА подписали Соглашение о сотрудничестве в области космоса, Роскосмос (14 марта 2013).
  18. Научные цели программы. Европейское космическое агентство (1 ноября 2007). Архивировано из первоисточника 8 июля 2012.
  19. 1 2 Дж. Л. Ваго Десятилетний обзор планетарных наук. — ЕКА.
  20. 1 2 Программа «Аврора» — Экзомарс, Европейское космическое агентство (19 января 2007).
  21. Учёные начали работать над научными приборами по проекту «ЭкзоМарс» | РИА Новости. Проверено 27 января 2013. Архивировано из первоисточника 3 февраля 2013.
  22. Инструменты и оборудования Экзомарса. ЕКА (1 февраля 2008). Архивировано из первоисточника 8 июля 2012.
  23. Амос, Джонатан. «Сократили европейские полеты на Марс», BBC News (15 июня 2009).
  24. 1 2 НАСА-ЕКА программа «Экзомарс». Европейское космическое агентство (15 декабря 2009). Проверено 22 декабря 2009. Архивировано из первоисточника 8 июля 2012.
  25. Экзомарс заходит на старт программы, Международный репортер (17.06.2007).
  26. Удивительная жизнь во льдах, Марсианский Ежедневник (9 августа 2009). Проверено 8 сентября 2009.
  27. NASA and ESA sign Mars agreement, BBC News (8 November 2009). Проверено 9 ноября 2009.
  28. Инициатва создания объединённой программы по исследованию Марса НАСА и ЕКА. NASA (8 июля 2009). Проверено 9 ноября 2009. Архивировано из первоисточника 8 июля 2012.
  29. Работа по программе объединённой миссии НАСА и ЕКА, «Aviation Week» (10 июля 2009). Проверено 9 ноября 2009.
  30. Бур в составе Экзомарса.
  31. Ma-MISS — Инфракрасный спектрометр внутри сверла
  32. Марсоход Экзомарс. ЕКА (4 апреля 2010). Проверено 9 апреля 2010. Архивировано из первоисточника 8 июля 2012.

Ссылки[править | править вики-текст]