«ЭкзоМарс» готовят к невыполнимой миссии: докопаться до следов жизни

В начале декабря стартовали испытания российской части космического комплекса «ЭкзоМарс-2020». К этому событию 4 и 5 декабря в Москве была приурочена и встреча руководителей этого российско-европейского проекта. Стороны обсудили ход работ по изготовлению десантного и перелетного модулей, а также посадочной платформы и марсохода. Корреспонденту «МК» удалось задать им несколько вопросов о подготовке марсианской миссии.

«ЭкзоМарс» готовят к невыполнимой миссии: докопаться до следов жизни

Напомним, что первая часть с отправкой на орбиту Марса орбитального аппарата TGO стартовала еще в 2016 году. Сейчас идет подготовка ко второй части — «ЭкзоМарс-2020», главной целью которой должна стать высадка на Марсе европейского ровера Pascal («Паскаль»), который займется поиском следов прошлой и настоящей жизни на Марсе.

Что же дает исследователям уверенность, что на Марсе может быть жизнь? Этот фактор пока единственный — метан, которого на Красной планете немало. Если этот быстро разлагающийся в атмосфере газ постоянно фиксируют приборы марсоходов и орбитальных аппаратов, значит, где-то должен быть источник его образования, будь он либо биогенный, связанный с живыми существами, либо геологический, источником которого являются вулканы.

Второй крупной целью миссии «ЭкзоМарс-2020» будет исследование атмосферы Марса и подповерхностного слоя Красной планеты, где ученые очень надеются обнаружить жидкую воду. О ней «сигнализируют» исследователям нейтронные потоки, которые были зафиксированы приборами еще в начале 2000-х годов, а также русла высохших марсианских рек. Теперь ученые хотят пробурить марсианский грунт на глубину до 2 метров и попытаться там найти новое доказательство существования жидкой воды.

Для доставки на поверхность Марса научного комплекса проектируется автоматическая межпланетная станция, в состав которой входят перелетный (спроектирован в Европе) и десантный (производится в России) модули. В десантный модуль, в свою очередь, входит посадочная платформа (Россия) и сам европейский марсоход «Паскаль».

Вся научная аппаратура будет располагаться в десантном модуле на посадочной платформе и на марсоходе.

— Какие российские приборы будут среди этой аппаратуры? — спрашиваю я руководителя проекта с российской стороны, замдиректора НПО им. Лавочкина Харуна КАРЧАЕВА.

— На марсоходе будет установлено девять научных приборов, два из которых — инфракрасный спектрометр ISEM и нейтронный спектрометр ADRON — создаются в Институте космических исследований РАН. С помощью прибора ISEM будет выполнен анализ минералогического состава грунта на поверхности. Спектрометр ADRON будет осуществлять поиск подповерхностной воды и водосодержащих минералов. Он будет использоваться в паре с европейским радаром для исследования состава грунта и поиска подходящих зон для бурения и сбора образцов. Под поверхностью вероятность сохранения остатков древних форм жизни в хорошем состоянии выше. Предполагается, что в ходе миссии марсоход пройдет расстояние в несколько километров, что позволит собрать образцы грунта из разных точек поверхности.

ЧИТАЮТ ТАКЖЕ  ОСНОВАТЕЛЬ TELEGRAM ОТКАЗАЛСЯ ОТ ЕДЫ, ЧТОБЫ ПРИДУМАТЬ `` ОТЛИЧНЫЕ ИДЕИ '' ДЛЯ ПРИЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ОБМЕНА СООБЩЕНИЯМ

Что касается посадочной платформы (ПП), которая доставит марсоход размером с гольфмобиль на поверхность, — на ней тоже будут установлены российские приборы (11 штук), компьютер и комплекс телекамер. Но, в отличие от аппаратуры подвижного «Паскаля», все они будут выполнять работу в статичных условиях.

Это аппаратура для получения метеорологических данных (как атмосферы, так и приповерхностного слоя), для фотографирования места посадки и получения панорамных снимков. Ожидается, что благодаря российским фотокамерам на посадочной платформе мы впервые в истории советской и российской космонавтики получим свои снимки поверхности Марса. Эти же камеры должны будут обеспечивать визуальное сопровождение марсохода на первых этапах его работы.

«ЭкзоМарс» готовят к невыполнимой миссии: докопаться до следов жизни

У российских приборов для определения содержания воды в приповерхностном слое появится возможность выявить, как меняется ее содержание в одном месте с течением времени. Также от приборов ПП мы ждем данных об элементном и изотопном составе марсианского реголита, измерения его радиационного фона, что очень важно для осуществления будущих пилотируемых миссий на Марс. Ну и наконец, мы надеемся получить сведения о сейсмической активности Марса. На основе данных о колебаниях коры даже в одной точке наблюдений можно получить физические оценки, позволяющие уточнить модели внутреннего строения планеты (данные о мощности коры, о скорости распространения сейсмических волн, о размерах ядра Марса).

По словам второго моего собеседника Франсуа СПОТО из Европейского космического агентства, система, стартующая по плану 25 июля 2020 года, должна будет достичь цели к весне 2021-го. Десантный модуль (ДМ) должен будет обеспечить мягкую посадку посадочной платформы с марсоходом на поверхность Марса 19 марта 2021 года. Он поясняет, что главным условием для этой мягкой посадки является наличие у ДМ защитной аэродинамической капсулы, которая состоит из защитного кожуха, лобового экрана, парашютного контейнера и предназначена для преодоления аэродинамической нагрузки и тепловых потоков при входе десантного модуля в атмосферу Марса.

ЧИТАЮТ ТАКЖЕ  Антропологи: пища, богатая жирами, позволила древним людям развить мозг

Проектировщики НПО им. Лавочкина сделали лобовой экран и кожух модуля многослойными, чтобы при прохождении атмосферы слои по очереди сгорали, не давая чрезмерно нагреваться ценному содержимому ДМ.

— Температура окружающих его атмосферных газов во время торможения составляет порядка десяти тысяч градусов, а нередкие пылевые бури могут стать угрозой успеху миссии, — поясняет Карчаев. — Поэтому на этапе экспериментальной отработки конструкции должно быть проверено все оборудование до мельчайших составляющих. Для этого мы моделируем плотные слои марсианской атмосферы на ВЧ-плазмотроне в ЦНИИмаш (ЦНИИ машиностроения. — Авт.) и подвергаем наш образец воздействию раскаленных газов и пылевых микрочастиц. Теплозащитный пакет поверхности десантного модуля состоит из различных материалов, справляется с работой на «отлично». Надеемся, что даже при температуре наружной поверхности модуля около 1000°С внутри него должны сохраняться температуры, допустимые для работы приборов.

Для того чтобы в этот модуль можно было вместить побольше научных приборов, его максимально облегчили за счет использования материалов из композитных полимеров. По мнению специалистов, многие решения российского десантного модуля принимаются впервые и уже показали свою эффективность. Одно из главных его качеств — высокая ударная прочность, которой удалось достичь при нестандартных условиях его конструкции и очень плотной компоновке научной аппаратуры.

«ЭкзоМарс» готовят к невыполнимой миссии: докопаться до следов жизни

— Сейчас работы по российской части космического комплекса «ЭкзоМарс 2020» (десантный модуль и посадочная платформа) находятся на этапе наземной экспериментальной отработки, — поясняет Карчаев. — Проведена стыковка макетов десантного и перелетного модулей. В начале декабря начались испытания макета составного космического аппарата на вибрационную, динамическую и статическую прочность.

Испытания, по словам руководителя проекта, планируется завершить в июне 2019 года. Все они проводятся на современном оборудовании, которое дает «уверенность в обеспечении запуска космического аппарата 25.07.2020». Ну а параллельно с испытательными макетами идет и сборка летного варианта. Я интересуюсь, на каком этапе она сейчас находится.

— Сборка летной модели начата в соответствии с графиком, — отвечает Карчаев. — В настоящее время выполняется установка агрегатов двигательной установки на панели посадочной платформы десантного модуля. Завершение сборки двигательной установки запланировано на конец 2018 года.

ЧИТАЮТ ТАКЖЕ  Канадские археологи назвали возможное предназначение геоглифов Наски

Ну а как идут дела у европейцев? Они, оказывается, уже вовсю испытывают бортовое оборудование космического аппарата на стенде авионики на предприятии «TAS-I» в итальянском городе Турине. В этих испытаниях обязательно принимают участие и российские инженеры, как и европейские — в наших.

Франсуа Спото очень гордится новшеством, которым они оснащают свой марсоход. Это та самая бурильная установка, позволяющая извлекать образцы грунта с различной глубины вплоть до двух метров. «В первую очередь хочу отметить, что это будет происходить впервые в истории исследований Марса», — говорит мистер Спото.

Каждый отобранный образец марсианского грунта, по словам Спото, будет поступать в аналитическую лабораторию марсохода и подвергаться анализу с помощью нескольких приборов. «Предполагается, что в ходе миссии наш марсоход пройдет расстояние в несколько километров, что позволит собрать образцы грунта с разных точек поверхности. Работы по изготовлению и испытаниям макетов и летных изделий перелетного модуля и марсохода идут в соответствии с утвержденным графиком. Мы находимся в постоянном контакте с российскими коллегами», — подчеркнул он.

В рамках проекта «ЭкзоМарс» создается объединенная российско-европейская система приема, обработки и распространения научных данных. Специалисты надеются, что этот задел будет и дальше использоваться при разработке средств доставки полезной нагрузки на поверхность Марса и возвращения оттуда образцов грунта.

Справка «МК».

Первым сел на Красную планету советский марсоход «Марс-3» в 1971 году. После него наступила эра американских удачных миссий Viking-1 и Viking-2 (1976), Sojourner (1996), Spirit (2004), Opportunity (2004), Curiosity (2012) и InSight (2018). Самые значимые результаты были получены после 2000 года.

Spirit взял пробы марсианского грунта, по которым впервые была выдвинута гипотеза о том, что в прошлом на Марсе было комфортно микроорганизмам.

Opportunity нашел на Марсе следы пересохшего океана.

Curiosity определил двухслойность марсианского грунта. Первый практически не содержит воды, в более глубинном ее обнаружено 4%.

InSight в отличие от других аппаратов — статичен, но снабжен буровой установкой для бурения марсианского грунта на глубину 2 метров.

Источник

Загрузка ...