Экзомарс (марсоход)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Марсоход Экзомарс (англ. ExoMars rover) - это планируемый марсоход, который является частью международной миссии Экзомарс проводимой под эгидой Европейского космического агентства (ЕКА) и Госкорпорации Роскосмос.[1][2]

План предусматривает использование российской ракеты-носителя, несущего модуля ЕКА и российского посадочного модуля, который доставит марсоход на поверхность Марса.[3] После мягкой посадки, марсоход питаемый энергией от солнечных батарей будет в течение шести месяцев (218 солов) проводить работы по поиску существования прошлой или настоящей жизни на Марсе. Экзомарс Трейс Гас Орбитер, запущенный в 2016 году, будет работать в качестве спутника-ретранслятора для поддержания связи с марсоходом.[4]

Космический аппарат с марсоходом планируется запустить в июле 2020 года.[5]

История[править | править вики-текст]

Марсоход представляет собой автономный шестиколесный аппарат весом до 295 кг (650 фунтов), что приблизительно на 60% больше, чем марсоходы Спирит и Оппортьюнити 2004 из программы НАСА 2004 года по исследованию Марса[6] , но в три раза легче марсохода Кьюриосити, запущенного в 2011 году.

В феврале 2012 года, после ухода из проекта НАСА, ЕКА вернулась к предыдущей конструкции небольшого вездехода[7] весом 207 кг. Планируется, что инструментарий будет состоять из экзобиологической лаборатории, с названием "Аналитическая лаборатория Пастера" (Луи Пастер - один из основоположников микробиологии и иммунологии) которая будет искать следы биомолекул или биосигнатур из прошлой или настоящей жизни.[8][9][10][11] Также на марсоходе будет установлен бур длиной 2 метра (6,6 футов), с помощью которого планируется взять образцы коренной породы для бортовой лаборатории.[12]

Ведущий разработчик марсохода Экзомарс, Британское подразделение компании Airbus, приступило к закупкам критически важных компонентов в марте 2014 года.[13] В декабре 2014 года, государства-члены ЕКА одобрили финансирование для ровера, чтобы запустить его в 2018 году[14] , но средств оказалось недостаточно, поэтому запуск отложили до 2020 года.[15] Создание колёс и системы подвески оплачиваются канадским космическим агентством и производятся корпорацией MDA в Канаде.[13]

По планам на сентябрь 2013 года, космический аппарат ожидалось запустить в 2018 году с последующей посадкой на Марс в начале 2019 года.[16] Однако из-за кризисных явлений в европейской и российской промышленной деятельности стали задерживаться поставки научной аппаратуры. В мае 2016 года ЕКА объявило, что миссия была перенесена до следующего стартового окна, на июль 2020 года.[5]

Прототип Экзомарс Ровер в 2015 году на Кембриджском научном фестивале

Навигация[править | править вики-текст]

В миссии Экзомарс предъявленные требования к марсоходу таковы, что для выполнения поставленных научных задач он должен уметь преодолевать до 70 м (230 футов) пути за Сол (марсианские сутки) по марсианской поверхности.[17][18] Продолжительность работы вездехода на поверхности Марса, соcтавит семь месяцев, а пройти он должен, не менее 4 км (2,5 миль).[13]

Поскольку марсоход связывается с наземными диспетчерами через Трейс Гас Орбитер, а тот пролетает над марсоходом только два раза в Сол (марсианские сутки), дистанционные земные водители не смогут в реальном времени активно управлять марсоходом по поверхности. Поэтому марсоход разработан так, чтобы самостоятельно двигаться по поверхности Марса.[19][20] Пара стерео камер позволяют марсоходу, создавать 3D карту местности,[21] которую навигационное программное обеспечение использует для оценки местности вокруг марсохода. Таким образом, он самостоятельно сможет объезжать препятствия и находить оптимальный маршрут к указанным наземными водителями пунктам назначения.

27 марта 2014, в компании Airbus Defence and Space в Стивенэйдже, Великобритания, был открыт Марсианский полигон для облегчения разработки и испытания марсохода автономной навигационной системы. Полигон представлял собой площадку размером 30 на 13 метров, на которой находилось 300 тонн песка и камней, предназначенных для иммитации марсианского рельефа.[22][23]

Полезная нагрузка[править | править вики-текст]

Марсоход тестируется около обсерватории Параналь.

Полезная нагрузка марсохода содержит следующее оборудование:[1]

Система панорамных камер (PanCam)[править | править вики-текст]

PanCam была создана для создания цифровой карты местности для марсохода и поиск морфологических подписи прошлом биологическая активность сохраняется на текстуру поверхности скалы. В PanCam сборку входят две широкоформатные камеры для многоспектральной стереоскопической панорамной визуализации, и с высоким разрешением камера высокого разрешения цветного изображения.[24][25] В PanCam будет также оказывать поддержку научно измерениях других приборов путем фотосъемки с высоким разрешением в местах с затрудненным доступом, таких как кратеры и скальные стены, и поддерживая подборку лучших сайтов для проведения исследования экзобиологии. Витражные стекла будут использоваться для предотвращения ультрафиолетового излучения от изменения цветов изображения. Это позволит истинные цветные изображения поверхности Марса.[26]

Бурильная установка[править | править вики-текст]

Принципиально важным устройством ровера является бур с максимальной рабочей глубиной 2 м, оснащенный ИК-спектрометром для минералогического изучения грунта. Извлеченные образцы диаметром 1 см и длиной З см поступают в аналитическую лабораторию для минералогического и химического исследования, включая поиск органических соединений и биомаркеров. Номинальная программа предусматривает исследование 17 образцов, из которых восемь будут получены в двух циклах бурения до глубины 2 м.  

Научные приборы[править | править вики-текст]

  • ИК-спектрометр ISEM для минералогической оценки объектов на поверхности;
  • Цветная камера CLUPI для съемки пород и грунта с высоким разрешением;
  • Радиолокатор WISDOM для выявления структуры грунта под марсоходом;
  • Нейтронный спектрометр ADRON-RM для поиска подповерхностной воды и гидратированных материалов и выявления наилучших мест для взятия образцов;
  • Мультиспектральная подповерхностная камера-спектрометр Ma_MISS (в составе бурового устройства);
  • Видовой спектрометр видимого и инфракрасного диапазона MicrOmega для минералогических исследований марсианских образцов;
  • Рамановский спектрометр RLS для определения минералогического состава и выявления органических пигментов;
  • Анализатор органических молекул МОМА для поиска биомаркеров.

Два из девяти приборов марсохода - российские. Спектрометр ISEM изготовлен в ИКИ РАН в Отделе физики планет под руководством О. И. Кораблёва, а прибор ADRON-RM - в Отделе ядерной планетологии под руководством И. Г. Митрофанова[27].  

Выбор места посадки[править | править вики-текст]

Oxia Planum, близ экватора - потенциально подходящее место для посадки, обладает неплохими биопоказателями и представляет собой гладкую поверхность.

После рассмотрения вариантов, группа назначенная ЕКА предложила короткий список из четырёх мест, который и был официально рекомендован в октябре 2014 года для дальнейшего детального анализа:[28][29]

  • Mawrth Vallis
  • Oxia Planum
  • Hypanis Vallis
  • Aram Dorsum

21 октября 2015 в качестве предпочтительного места посадки для марсохода "Экзомарс-2018" был выбран вариант Oxia Planum. Однако, так как запуск отложен до 2020 года, возможно будет рассмотрен вариант Aram Dorsum или Mawrth Vallis.[30][31]

После того,как Поверхностная платформа Экзомарс 2020 опустится на поверхность Марса, из неё выдвинутся специальные пандусы, чтобы марсоход смог съехать с платформы на поверхность. Платформа будет оставаться неподвижной и её приборы будет изучать окружающую среду и поверхность Марса в месте посадки, в течение года.[32]

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 Vago, Jorge; Witasse, Olivier; Baglioni, Pietro; Haldemann, Albert; Gianfiglio, Giacinto; et al.
  2. Katz, Gregory (27 March 2014). "2018 mission: Mars rover prototype unveiled in UK".
  3. "Russia and Europe Team Up for Mars Missions".
  4. de Selding, Peter B. (26 September 2012).
  5. 1 2 "Second ExoMars mission moves to next launch opportunity in 2020" (Press release).
  6. Vego, J. L.; et al. (2009).
  7. "NASA Jumping Out of Joint ESA Mars Mission".
  8. "Press Info: ExoMars Status" (Press release).
  9. "The ExoMars Instruments".
  10. Amos, Jonathan (15 March 2012).
  11. "Rover surface operations".
  12. Kish, Adrienne (31 August 2009).
  13. 1 2 3 Clark, Stephen (3 March 2014).
  14. "Europe Agrees to Fund Ariane 6 Orbital Launcher".
  15. "Money Troubles May Delay Europe-Russia Mars Mission".
  16. "Russia and Europe Team Up for Mars Missions".
  17. Lancaster, R.; Silva, N.; Davies, A.; Clemmet, J. (2011).
  18. Silva, Nuno; Lancaster, Richard; Clemmet, Jim (2013).
  19. Amos, Jonathan (5 September 2011).
  20. "Mars rover Bruno goes it alone".
  21. McManamon, Kevin; Lancaster, Richard; Silva, Nuno (2013).
  22. Amos, Jonathan (27 March 2014).
  23. Bauer, Markus (27 March 2014).
  24. "The ExoMars Rover Instrument Suite: PanCam - the Panoramic Camera".
  25. Griffiths, A. D.; Coates, A. J.; Jaumann, R.; Michaelis, H.; Paar, G.; Barnes, D.; Josset, J.-L.; Pancam Team (2006).
  26. Zolfagharifard, Ellie (15 October 2013).
  27. Миссия ExoMars. История проекта ExoMars. Марсоход ExoMars 2020. galspace.spb.ru. Проверено 7 ноября 2016.
  28. "Four Candidate Landing Sites for ExoMars 2018".
  29. "Recommendation for the Narrowing of ExoMars 2018 Landing Sites".
  30. Amos, Jonathan (21 October 2015).
  31. Atkinson, Nancy (21 October 2015).
  32. "Exomars 2018 surface platform".