Momotik.ru

Народный проект

Метки: Экзомарс, проект экзомарс, экзомарс ровер, экзомарс нпо лавочкина, экзомарс лавочкин, экзомарс 2018.

Экзомарс
ExoMars

Один из марсоходов (роверов) программы Экзомарс
Заказчик

ЕКА

Производитель

Астриум, НЦКИ

Оператор

ЕКА

Задачи

Исследования Марса

Спутник

Марса

Выход на орбиту

2017 и 2019 годы

Запуск

2016 и 2018 годы

Ракета-носитель

Две ракеты Атлас-5[1]

Длительность полёта

Несколько дней для приземления на Марс[2], 6 месяцев для работы ровера Экзомарс, один год для ровера Max-C.

Технические характеристики
Масса

TGM: 3130 кг[3]; аппарат для приземления: 600 кг[4]; Экзомарс Ровер: 270 кг[5]; Max-C Ровер: 65 кг[6].

Источники питания

Солнечная энергия

Сайт проекта

Экзомарс (англ. ExoMars) — программа Европейского Космического Агентства (ЕКА) по исследованию Марса.

Содержание

История программы

Изначально разрабатываемая только ЕКА, миссия первоначально совмещала в себя ровер (марсоход) и статическую наземную станцию. Их и планировалось запустить в 2011 году на борту ракеты-носителя Союз-ФГ, используя разгонный блок «Фрегат»[7].

Однако, в рамках нового проекта совместного освоения Марса подписанного НАСА и ЕКА в июле 2009 года, программа была резко задержана, и миссия Экзомарс вскоре была объединена с другими проектами. Новая программа Экзомарс в которую теперь входит несколько большее количество космических аппаратов, разделена на два запуска с помощью ракеты-носителя «Атлас-5»[4]: В 2016 году планируется запуск «Марсианского научного орбитального аппарата», который был включен в проект, а также статической метеорологической станции. 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[8].

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

С момента своего начала существования в начале 2000-х, 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[9].

В июле 2009 года НАСА и ЕКА договорились о новой совместной программе освоения Марса, существенно изменив техническую и финансовую поддержку Экзомарса. 19 июня, когда ровер 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[10].

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[11][12].

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 имеет значительную роль для НАСА[1][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 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. Формальное заявление НАСА о выходе из проекта может прозвучать по итогам рассмотрения бюджета на 2013 финансовый год 13 февраля 2012 года.

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

Цели программы

Научные цели программы Экзомарс в порядке очередности[15]:

  • 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[16].
  • Развитие исследований при помощи марсоходов-роверов.

Строение миссии

Согласно текущим планам[4][6][17][18], миссия Экзомарс будет состоять из трех, возможно, четырёх элементов корабля отправленных в два запуска.

Содействующие агентства Первый запуск в 2016 Второй запуск в 2018
Ракета-носитель: Протон-М Ракета-носитель: Протон-М
Полезная нагрузка МНОА Система посадки с научным оборудованием
РИТЭГ для спускаемого модуля Научные инструменты марсохода
80px Trace Gas Mission (TGM) спутник (МНОА) 270 кг ровер Экзомарс
600 кг статичная метеорологическая станция
Система вступления, спуска и посадки (ВСП)

Запуск 2016

Марсианский научный орбитальный аппарат

Марсианский научный орбитальный аппарат (Орбитальный аппарат Миссии по обнаружению газа на Марсе), который будет запущен в январе 2016 года[16], 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 Экзомарс ровер, который в свою очередь будет запущен в 2018 году. Присутствие метана в атмосфере Марса интригует, потому что вероятное его происхождение 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[17].

Статическая метеостанция

Первоначально, эта станция была запланирована для несения группы из одиннадцати инструментов под общим названием «полезная нагрузка Гумбольдта»[19], которые будут расследовать геофизику внутреннего строения планеты, но в итоге в первом кавртале 2009 года этот проект был полностью отменён[20]. Хотя последнее партнерство с НАСА и создало основы новой полезной нагрузки, она всё ещё осталась под жёстким ограничением[2].

Модуль вступления, 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[21].

Как ожидается, чтобы выжить на поверхности Марса в течение некоторого времени, будут использоваться избыточные мощности энергии батарей[21]. Предложенным местом посадки является Меридиан Планум, так как это почти плоский и не гористый участок поверхности Марса, идеально подходящий для его системы безопасной посадки[2].

Запуск 2018

В миссии 2018 года принимают участие два марсохода (ровера), один из них европейский: Экзомарс Ровер, другой американский: Max-C Ровер. Текущие планы предусматривают использование специального крана НАСА вступления, спуска и посадки, с целью обеспечить одновременный спуск двух марсоходов на поверхность красной планеты[16].

Экзомарс Ровер

Ровер Экзомарс — высоко автоматизированный шестиколёсный вездеход, будет весить 270 кг, это примерно на 100 кг больше, чем «Mars Exploration Rovers» НАСА[5]. Также рассматривают уменьшенную версию с меньшим весом 207 кг[22]. Инструментарий будет состоять из 10 кг полезной нагрузки «Пастер», содержащей, среди других компонентов, 2-метровый подповерхностный бур[23].

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 стерео карты с помощью пары камер, после чего автономно найдёт хорошую траекторию пути. Крупно-плановые камеры будут используются 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[17].

Max-C Ровер

Схематическое представление ровера Max-C

Ровер НАСА «Max-C»[6][24][25] — меньший марсоход программы Экзомарс. Он будет помогать большему марсоходу, и будет собирать наиболее ценные образцы марсианского грунта. Предположительно оба ровера будут работать в одном и том же месте, что, как ожидается, приведёт к их взаимодействию. Max-C ровер будет собирать, анализировать и хранить наиболее ценных образцы с поверхности планеты, подходящие для возвращения на Землю.

Запуск 2020

В 2020 году НАСА и ЕКА планируют создание сети посадочных аппаратов 100—150 кг, для поисков жизни во многих местах Марса. К 2025 году (3 запуска: 2020, 2022, 2024) будет создана карта жизни на Марсе (места, где есть или нет жизни)[источник не указан 626 дней].

Ракета-носитель

В соответствии с согласованной ЕКА программой сотрудничества с Американским космическим агентством, НАСА предоставит две ракеты Атлас-5, так как было решено провести миссию в два отдельных запуска[26][27][28]. Европейское космическое агентство уже разработало рамочное соглашение с Российским федеральным космическим агентством, которое позволяет сотрудничать в программе Экзомарс, в том числе по обеспечению резервной полезной нагрузкой, и резервной пусковой установкой, ракетой «Протон», которая ранее использовалась для запуска аппаратов Салют-6, Салют-7, Мир, и некоторых компонентов для Международной космической станции.

Система и место посадки

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:

  • Mawrth Vallis
  • Nili Fossae
  • Меридиан Планум
  • Кратер Холдена
  • Кратер Гейл

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

Инструменты роверов

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

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

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[29].

Научное оборудование

  • Марсианский анализатор органических молекул
  • Инфракрасный спектрометр с формированием изображения (MicrOmega ИК)
  • Марсианский дифрактометр рентгеновских лучей
  • Почвенный радар
  • Инфракрасный спектрометр внутри сверла[30]

Автономная навигация

Ровер Экзомарс предназначен для автономной навигации по всей поверхности планеты. Пара стерео камер позволяют Роверу создавать 3D-карты местности, которые он использует для оценки местности вокруг него для избегания препятствий и поиска наиболее эффективного маршрута[31].

См. также

Примечания

  1. ↑ Европейские планы по освоению Марса двигаются вперед, BBC News (12 октября 2009). Проверено 12 октября 2009.
  2. ↑ Статус миссии Экзомарс. — ЕКА. — P. 23.
  3. Концепция Марсианского научного орбитального аппарата».
  4. ↑ ЕКА предлагает две миссии Экзомарс, Неделя авиации (Aviation Week) (19 октября 2009). Проверено 30 октября 2009.
  5. ↑ 20-е заседание Европейского космического агентства.. — ЕКА.
  6. ↑ Презентация для НАСА. — Лаборатория реактивного движения.
  7. Европейский марсоход Экзомарс..., Космос Сегодня, онлайн (Space Today Onlain). Проверено 10 ноября 2009.
  8. ESA Halts Work on ExoMars Orbiter and Rover, Space News (20 April 2011). Проверено 21 апреля 2011.
  9. Контракт с робототехнической фирмой по строению марсохода. «CanWest News Service». Архивировано из первоисточника 8 июля 2012.
  10. НАСА примет участие в европейской программе Экзомарс
  11. Соглашение между ЕКА и Роскосмосом подписали на «МАКС-2009», «Avio News» (20.08.2009). Проверено 8 сентября 2009.
  12. Удар по Марсу ЕКА и Роскосмоса, «Красная Орбита» (20 августа 2009).
  13. ↑ 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. Научные цели программы. Европейское космическое агентство (1 ноября 2007). Архивировано из первоисточника 8 июля 2012.
  16. ↑ Десятилетний обзор планетарных наук. — ЕКА.
  17. ↑ Программа «Аврора» — Экзомарс, Европейское космическое агентство (19 января 2007).
  18. НАСА и ЕКА объеинют усилия по исследованию Марса, BBC News (8 ноября 2009).
  19. Инструменты и оборудования Экзомарса. Архивировано из первоисточника 8 июля 2012.
  20. «Сократили европейские полеты на Марс», BBC News (15 июня 2009).
  21. ↑ НАСА-ЕКА программа «Экзомарс». Европейское космическое агентство (15 декабря 2009). Архивировано из первоисточника 8 июля 2012. Проверено 22 декабря 2009.
  22. Экзомарс заходит на старт программы, Международный репортер (17.06.2007).
  23. Удивительная жизнь во льдах, Марсианский Ежедневник (9 августа 2009). Проверено 8 сентября 2009.
  24. Анализ марсианской программы(9 июля 2009)
  25. Mars Astrobiology Explorer-Cacher (MAX-C): потенционал запуска в 2018 (15 сентября 2009)
  26. NASA and ESA sign Mars agreement, BBC News (8 November 2009). Проверено 9 ноября 2009.
  27. Инициатва создания объединённой программы по исследованию Марса НАСА и ЕКА. Архивировано из первоисточника 8 июля 2012. Проверено 9 ноября 2009.
  28. Работа по программе объединённой миссии НАСА и ЕКА, «Aviation Week» (10 июля 2009). Проверено 9 ноября 2009.
  29. Бур в составе Экзомарса.
  30. Ma-MISS — Инфракрасный спектрометр внутри сверла
  31. Ровер Экзомарс. Архивировано из первоисточника 8 июля 2012. Проверено 9 апреля 2010.

Ссылки

  • Основной сайт проекта Экзомарс
  • Сайт ЕКА
  • «Raman-LIBS» — спектрометр для Экзомарса
  • Страница Экзомарс на сайте «Астриума»


Tags: Экзомарс, проект экзомарс, экзомарс ровер, экзомарс нпо лавочкина, экзомарс лавочкин, экзомарс 2018.