ExoMars 2020 цель проекта и его научная программа
Планета Марс

Миссия ЭкзоМарс 2020 — марсоход Франклин (Franklin)

Рубрика:Миссии на Марс Автор: |

Изучение Марса, как способа доказать существование жизни за пределами Земли остается целенаправленной задачей исследователей космоса всего мира. Миссия ЭкзоМарс 2020 – это очередная попытка найти зацепку для создания более весомых и неопровержимых фактов существования живых организмов на Марсе. ExoMars – это дорогой наукоемкий проект, инициированный Европейским космическим агентством ЕКА.

экзомарс 2020

Миссия ExoMars 2020

Реализация миссии ЭкзоМарс разработана в два этапа. Начало первого этапа было положено в 2016 г. С Байконура был осуществлен запуск связки, состоящей из двух частей: орбитального аппарата TGO и спускаемого посадочного модуля Schiaparelli EDM lander. Из-за отказа в работе бортового компьютера Скиапарелли потерпел крушение и врезался в поверхность на скорости 300 км/ч.

Второй этап миссии ExoMars 2020, включает доставку на Марс спускаемой платформы российского производства с марсоходом на борту созданного ЕКА. Эти аппараты нацелены на проведение экзобиологического, а также геохимического анализа атмосферы, гидросферы и литосферы Марса.

Ровер ExoMars будет путешествовать по марсианской поверхности в поисках признаков жизни. Он будет собирать образцы с помощью дрели с различной глубины до 2–х метров, и анализировать их. ЭкзоМарс станет первой миссией, которая объединит способность перемещаться по поверхности, и изучать Марс на глубине.

Основными научными приоритетами для наземной платформы являются контекстная съемка места посадки, долгосрочный мониторинг климата и исследования атмосферы.

Старт межпланетной станции экзомарса будет осуществлен в июле 2020 года. Прибытие на Марс прогнозируется на апрель 2021 года.

Задачи и сроки миссии

Сроки миссии ЭкзоМарс включают возможные рамки функционирования ровера около 7 месяцев. За это время, передвигаясь до 100 м в сутки, согласно программе ЭкзоМарс, автономный аппарат сможет исследовать поверхность, подпочвенный грунт и состав атмосферы планеты на протяжении нескольких километров.

В задачи включены следующие виды работ:

  • изучение поверхностного грунта и состава атмосферы в месте посадки;
  • поиск органических веществ или их составляющих, что могло подтвердить существование жизни на планете.

Миссия ЭкзоМарс преследует главную научную цель: поиск доказательств жизни в прошлом и настоящем планеты. Главная цель ровера заключается в поиске молекулярно-биологических признаков жизни под поверхностного слоя. Миссия имеет дополнительные задачи, среди которых – исследовать водную и геохимическую среду, изучить составляющие атмосферы, их источник и сбор характеристик поверхности планеты.

Место посадки

Группа по выбору посадочных площадок рекомендовала четыре места приземления. Позже для миссии ЭкзоМарс 2020 из 4-х были выбраны наиболее подходящие места высадки — равнина Оксия и долина Маврт.

Выбор места высадки аппаратов обусловлен несколькими причинами:

  • Первая из них состоит в необходимости изучения территории, на которой визуализируются следы воды в прошлом.
  • Вторая, изучаемая территория должна содержать разнообразные геологические породы для полно объемного исследования грунта.
  • Третья, нельзя забывать о безопасности места посадки. Оно должно быть низким и ровным, дополнительным тормозом здесь послужит слой атмосферы.

Более подходящие место высадки является Равнина Оксия, она находится в северном полушарии около экватора. Рядом располагаются высокогорные районы и низменности. Этот район не изобилует множеством ударных кратеров, там множество высушенных русел, сливающихся в направлении к низменности равнины Хриса. Изучение сухих русел поможет найти ответ на вопрос о существовании жизни на планете, так как именно вода является источником жизнеобразования организмов.

Окончательное решение о том, куда направить миссию, примут примерно за год до запуска не позднее первой половины 2019 года.

Компоненты миссии «ЭкзоМарс-2020»

Миссия ExoMars 2020 будет включать Европейский ровер известный как марсоход Франклин (Franklin) и Российскую наземную платформу. Два аппарата будут запакованы в Российский посадочный модуль. Который в свою очередь будет доставлен на красную планету Европейским перелетным модулем. А выведет всю эту конструкцию в открытый космос Российская ракета Протон.

экзомарс научная программа

Незадолго до спуска российский Десантный модуль отделится от носителя и выведет ровер и наземную платформу на поверхность, используя такие элементы, как парашюты и подруливающие устройства, для снижения скорости приземления. Парашютная система будет состоять из двух основных и двух вытяжных парашютов. Купола первых двух в диаметре 15 и 35 метров.

проект экзомарс

После приземления вездеход покинет посадочную платформу, чтобы перемещаться по Марсу и искать органический материал из прошлого планеты. Между тем, наземная стационарная платформа должна проработать около одного года. Платформа будет фотографировать место посадки, наблюдать за местной погодой, исследовать внутреннюю структуру Марса и проводить исследования атмосферы.

Стоимость проекта ЭкзоМарс составила сумму 3.5 млрд. долларов.

Научные приборы поверхностной платформы

Посадочный космический аппарат представляет собой автоматизированную станцию и имеет комплекс технического оснащения для сбора информации. Масса устройства достигнет свыше 827 кг, 45 кг из них составит вес прикрепленных устройств. После высадки научного комплекса на планету, этот модуль обеспечивает процесс аккумуляции и сбора всей информации.

десантный модуль экзомарс

На посадочной платформе находятся космический комплексный аппарат из более 13 приборов. Космический модуль оборудован целевыми аппаратными приборами.

В комплект установленных на платформе приборов входят:

  • камеры — 4 шт.;
  • метео комплекс с температурными датчиками;
  • приборами замера влажности, ветра, давления, освещения, измерения магнитного поля;
  • спектрометр для изучения атмосферных показателей;
  • газовый хроматограф;
  • сейсмометр;
  • датчик замера ударных волн литосферы и магнитометр;
  • пылевой комплекс;
  • электростатический детектор.

Характеристики марсохода Франклин

Второй спускаемый, исследовательский аппарат в рамках миссии ЭкзоМарс – марсоход Franklin, представляет собой вездеход, оснащенный шестью колесами с автоматизированными функциями, имеющий вес около 270 кг, из которых не более 10 кг будет составлять прикрепленная аппаратура, а также земной бур длиной в 2 метра. Ширина составит два с половиной метра, а высота два метра.

Чем оборудован вездеход

Rosalind Franklin, ранее известный как ExoMars rover, является планируемым, роботизированным самоходным аппаратом.

Масса полезной нагрузки научного оборудования составляет около 45 кг и выглядит следующим образом.

Система управления

Система управления полностью автоматизирована. Вездеход будет выполнять научные исследования путем автономного программирования, заложенного в нем.

Источник питания

Приоритетным источником питания приборов рассмотрен вариант использования солнечной энергии. А также до сих пор изучаются варианты использования радиоизотопного термоэлектрического генерирования энергии и радиоизотопного нагрева в целях поддержания тепла в приборах при нахождении на низкотемпературной поверхности Марса.

экзомарс марсоход франклин

Система панорамных камер PanCam

Визуализация марсианского ландшафта будет производиться сжатым изображением стерео качества панорамными и инфракрасными камерами с мачты марсохода. Аппаратом будет создано навигационное движение при помощи камер, которые создадут карту передвижения. Камеры более крупного плана будут выполнять предупредительную и защитную от столкновений функцию. Таким образом, самоходный ровер сможет осуществлять передвижение до 100 км за одни сутки.

Бурильная установка

Марсоход миссии ЭкзоМарс оснащен бурильным приспособлением длиной около 70 см. Уникальностью бурильной установки является возможность работы практически со всеми типами грунта. Интересно, что путем наращивания бурильной штанги становится возможным исследование грунта глубиной до 2 м. Всего будет получено 17 образцов 1 см в диаметре и 3 см в длину. Извлеченные образцы будут обработаны и проанализированы.

Научные приборы Франклина (Franklin)

Научные приборы самоходного аппарата обеспечивают непрерывное перемещение и сбор информации. Среди них:

Множество инструментов, совместно называемых Pasteur suite. Эти приборы размещены внутри ровера и используются для изучения собранных проб:

Анализатор органических молекулы (MOMA) Он проведет поиск органических молекул в собранных образцах.

MicrOmega-IR ультра красный микроскоп, который может проанализировать образцы собранные буром. Его цель состоит в изучении геологического происхождения, структуры и состава. Эти данные будут иметь жизненно важное значение для интерпретации прошлых и нынешних геологических процессов и окружающей среды на Марсе.

Лазерный спектрометр RLS-Raman будет определять минеральные участки образованные водными процессами в прошлом. Это поможет идентифицировать органические соединения и искать жизнь, определяя минеральные продукты и показатели биологической активности.

Внешние приборы

WISDOM является грунт-проникающим радаром, который будет исследовать подповерхностные слои и поможет выбрать интересные захороненные образования, для сбора образцов. Электромагнитные волны, проникающие в землю, отражаются в местах, где происходит резкий переход электрических параметров грунта. Изучая эти отражения, можно построить стратиграфическую карту недр и определить подземные цели на глубине от 2 до 3 м. Эти данные в сочетании с данными, полученными PanCam, и анализами, проведенными по ранее собранным образцам, будут использоваться для поддержки буровых работ.

Ma-MISS ультра красный спектрометр расположенный внутри пустотелого сверла, будет наблюдать боковую стенку скважины, созданную сверлом для изучения подземной марсианской минералогии и горной породы. Состав реголита и раковых пород дает важную информацию о геологической эволюции приповерхностной коры, эволюции атмосферы и климата, а также о существовании прошлой жизни.

CLUPI-Cl Система камеры для получения изображений в высоком разрешении. Эта аппаратура также фотографировать повреждения, произведенные во время буровых работ, и образцы собранные сверлом.

экзомарс 2020

Русские инструменты

Инфракрасный спектрометр для ExoMars (ISEM), будет установлен на мачте вездехода. Он будет использоваться для оценки количественной минералогической характеристики и дистанционной идентификации минералов, связанных с водой. Работая с PanCam, ISEM будет способствовать выбору подходящих образцов для дальнейшего анализа другими инструментами.

ADRON-RM-нейтронный спектрометр для поиска подземных водных льдов и гидратированных минералов. Adron будет использоваться в сочетании с WISDOM для изучения под поверхности и поиска подходящих участков бурения и сбора образцов.

Fourier-спектрометр, установленный на мачте, будет получать измерения температуры.

Кроме того, «Роскосмос» предоставит радиоизотопные нагреватели (РХУ), чтобы марсоход мог держать свои электронные компоненты в тепле ночью.

Дополнительный микро ровер

Чтобы улучшить безопасность прохождения марсохода, впереди по мере необходимости для изучения и анализа почвы на проходимость основного ровера будет запущен мини вездеход. Он будет изучать грунт на проходимость впереди на 5 метров от основного самоходного робота.

Ожидание запуска последнего этапа миссии ЭкзоМарс 2020 дает надежду на долгожданные всем миром открытия, среди которых будет получен ответ на главный вопрос о существовании жизни на Марсе.

Пригодилась информация? Плюсани в социалки!

Что еще можно добавить к вышесказанному?