Жесткая посадка на Марс: конец миссии «Скиапарелли» — Мир Знаний

Жесткая посадка на Марс: конец миссии «Скиапарелли»

Зонд «Скиапарелли», который должен был спуститься на Марс 19 октября, сделал это. Однако он не работает, разбившись, что окончательно выяснилось 21 октября. Мы расскажем, что это за аппарат и почему конкретный научный прорыв в изучении Красной планеты сорвался. Кроме того, отметим широкое участие российской космической науки в этом эксперименте, пусть и неудачном.

ТРЕНИРОВКА МЯГКОЙ ПОСАДКИ НА МАРС

Аппарат (масса 577 кг, включая топливо; высота 1,8 м) называется в честь Джованни Скиапарелли, итальянского астронома, исследователя Марса, человека, собственно, из-за которого долгое время считалось, что на Марсе была (или даже есть) некая цивилизация.

Это российско-европейский проект «ЭкзоМарс» (ExoMars), аппарат был изготовлен Европейским космическим агентством. К Красной планете он отправился, то есть был запущен, 14 марта с космодрома Байконур. Весной все прошло удачно и в срок. Зонд был нужен для отработки новых технологий, которые будут задействованы в последующих научных программах по освоению Марса. Кроме того, задачей совместной миссии ExoMars-2016 являлось и глобальное — подтвердить присутствие метана в атмосфере планеты. Наличие этого газа может стать доказательством существования жизни на Марсе в настоящем или прошлом. Известно, что более 90% метана на Земле вырабатывается живыми организмами. Недавно этот газ был зарегистрирован наблюдателями в районах Марса, прилегающих к северному полушарию. Это вызывает у ученых большой, даже огромный интерес, так как газ вполне может быть биологического происхождения. Ожидалось, что зонд изучит малые газовые примеси атмосферы и распределение водяного льда в грунте Марса.

Также предполагалось, что «Скиапарелли» (обладая полимерным покрытием, усиленным углеродным волокном) проведет первые измерения электрических полей и замеры концентрации атмосферной пыли. Такие показатели могли бы помочь в изучении возникновения знаменитых пылевых бурь на планете.

Основными системами и приборами аппарата являлись: лобовой теплозащитный экран (материал Norcoat Liege) и тыльный защитный кожух, парашютная система (тип: диск-щель-пояс), радар, навигационная и управляющая система с инерциальными измерительными устройствами, двигательная установка (3 сборки из 3 двигателей каждая) для окончательного уменьшения скорости снижения аппарата. Одной из важных задач зонда была как раз тренировка мягкой посадки на поверхности Марса. С этим-то как раз и возникла проблема. Отделение спускаемого аппарата от орбитального модуля при подлете к Марсу осуществилось 16 октября 2016 года в 14:42 UTC до выхода TGO на орбиту вокруг планеты. Попытка посадки была совершена 19 октября 2016 года, однако через несколько секунд после включения двигательной установки «Скиапарелли» сигнал с аппарата прервался. Навсегда. 21 октября 2016 года Европейское космическое агентство официально подтвердило гибель посадочного модуля «Скиапарелли». А дальше пошли версии этой самой гибели.

ТОРМОЗНЫЕ ДВИГАТЕЛИ ПРОРАБОТАЛИ ВСЕГО ТРИ СЕКУНДЫ

Что же конкретно произошло со «Скиапарелли»? Предполагается, что спуск на парашюте (диаметр купола 12 метров) прошел штатно, однако примерно за 50 секунд до ожидаемой посадки сигнал от «Скиапарелли» пропал. Касание аппарата поверхности Марса должно было произойти в 14:48 UTC, но неполные данные от модуля во время посадки на Марс, которые были переданы через спутник-ретранслятор «Марс-экспресс» на Землю, не позволили специалистам сделать какие-либо выводы о состоянии аппарата.

Спустя некоторое время специалисты дали следующий первичный анализ: возможно, отстрел парашюта произошел несколько раньше запланированного, а двигатели мягкой посадки могли выключиться на слишком большой высоте. Еще чуть позже безусловный факт крушения «Скиапарелли» был подтвержден благодаря фотоснимкам с американского спутника MRO (Mars Reconnaissance Orbiter). Место крушения «Скиапарелли» находится всего в 5,4 километра к западу от планируемого места посадки, то есть внутри намеченного посадочного эллипса.

Одной из возможных причин неудачной посадки называют недостаточно долгое использование аппаратом тормозных двигателей: они проработали всего три секунды, что гораздо меньше необходимого. Согласно оценке ЕКА, аппарат совершил свободное падение с высоты от двух до четырех километров и набрал значительную скорость, которая в момент столкновения составила более 300 км/ч. Вероятно, в момент падения зонд взорвался, так как топливные баки «Скиапарелли» еще содержали горючее. На это указывают большие размеры ударного кратера (15 на 40 метров). Несмотря на потерю аппарата, в ЕКА отмечают, что «Скиапарелли» выполнил свою главную задачу: тестирование системы посадки на поверхность Марса, и успел передать 80% от запланированного объема данных.

РОССИЙСКОЕ УЧАСТИЕ

Отечественная наука делала на «Скиапарелли» не меньшую ставку, чем европейская. И внесла немалое участие. Помимо ракет-носителей «Протон-М», Россия предоставила для реализации проекта ряд важных научных приборов. Институт космических исследований РАН — один из основных создателей уникального спектрометрического комплекса Atmospheric Chemistry Suite для изучения химического состава марсианской
атмосферы с орбитального аппарата TGO.

Комплекс включает в себя четыре прибора: первый из них Фурье-спектрометр для мониторинга трехмерных полей температуры (в том числе на разных высотах), аэрозолей, картирование и детектирование малых составляющих атмосферы. Второй прибор представляет собой Эшелле-спектрометр ближнего инфракрасного диапазона и предназначен для мониторинга вертикальных профилей угарного газа и водяного пара, исследования дневного свечения молекулярного кислорода, а также поиска ночных свечений, вызываемых фотохимическими процессами в атмосфере Марса. Еще один Эшелле-спектрометр среднего инфракрасного диапазона потребовался для измерения метана, отношения дейтерия к водороду, поиска малых составляющих атмосферы и исследования аэрозолей Красной планеты. Четвертый прибор представляет собой сложный блок электроники для сбора научной информации и связи с космическим аппаратом. Кроме того, на TGO смонтирован российский нейтронный детектор FREND (Fine Resolution Epithermal Neutron Detector), включающий в себя дозиметрический модуль.

Напомним, что соглашение о сотрудничестве в области исследования Марса и других тел Солнечной системы робототехническими средствами между Роскосмосом и Европейским космическим агентством было подписано 14 марта 2013 года. Соглашение закрепляет участие России в ExoMars и подразумевает дальнейшие возможные проекты в области исследований уже Юпитера и Луны. Россия участвует в выведении аппаратов в космос при помощи «Протона» и в научной программе обоих этапов проекта.

Любопытно, что поначалу Роскосмос опровергал подозрения в том, что «Скиапарелли» разбился. Причем это делали официальные лица. «Если Schiaparelli совершил «мягкую» посадку на поверхность планеты, то в соответствии с программой аккумуляторы должны поддерживать его работоспособность от 3 до 10 дней, в течение которых появится возможность установить связь с посадочным модулем», — заявили в Роскосмосе 19 октября. До тех пор, пока крушение не признали европейцы, а американцы не снабдили эту информацию собственными фотоснимками, в Роскосмосе продолжали верить в лучшее.

Что же дальше? Через два года планировалось запустить к Марсу новый аппарат в рамках программы «ЭкзоМарс» — 2018. Теперь планы подвергнутся корректировке. Как в сроках, так и в техническом отношении. Ведь зонд не смог в итоге качественно приземлиться на Красной планете из-за какого-то системного сбоя. Сейчас это требует внимательного и, возможно, не слишком скорого изучения.

Ясно, что человечество в любом случае не прекратит исследование Красной планеты с извечным вопросом: есть ли жизнь на Марсе? В крайнем случае, была ли и возможна ли?

Вам понравится

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Поделиться записью в соц. сетях