Миссия ОАЭ на Марс, одна из самых значимых в освоении космического пространства и первая в исследований Красной планеты. Космический орбитальный зонд под названием Hope Mars Mission, созданный в Эмиратах, поможет собрать новые данные о климате Марса.
Обзор миссии
Ещё в 2006 г. Объединённые Арабские Эмираты начали двигаться по пути развитых государств, стремясь выйти в космос. Так был создан Космический центр им. Мухаммеда бин Рашида в ОАЭ.
Идея же по зондированию атмосферы Марса зародилась в учёной среде ОАЭ в 2013 г., а уже на следующий год о ней официально было объявлено, с этого момента программа начала свою работу. В сравнении с другими подобными космическими путешествиями подготовка к Hope Mars Mission заняла недолгие 6 лет.
Команда миссии полностью состоит из арабских учёных и инженеров, но работа над подготовкой к запуску проводится не только среди них. Так, для создания зонда Hope, ОАЭ сотрудничает с несколькими университетами США.
Разработка Hope Mars Mission отчасти принадлежит арабским инженерам но основную работу делали ребята из Университетов Колорадо и Аризоны. Основой послужил американский зонд MAVEN. В ноябре 2017 года был представлен прототип космического зонда. А к апрелю 2020 г. он был полностью собран и доставлен на отдалённый японский остров Танегасима, откуда запланирован запуск.
Всё внимание команды Hope Mars Mission сосредоточено на своевременном старте, так как полёт к Марсу возможен только в конкретные дни 1 раз в 2 года.
Исследовательский аппарат будет помещён в носовой обтекатель ракеты, которая способна развить достаточную скорость для того, чтобы вырваться за пределы Земли. Затем он отделится от верхней ступени ракеты и отправится в самостоятельное путешествие до пункта назначения. Так как управлять станцией в космосе практически невозможно, и система GPS там не работает, он будет самостоятельно искать путь с помощью звёздных датчиков, используя схемы созвездий, почти так же, как моряки в древние времена использовали звёзды, чтобы найти свой путь.
Ориентировочно полёт займёт от 7 до 8 месяцев. Идейные вдохновители рассчитывают, что зонд окончательно выйдет на орбиту Марса к 50-летнему юбилею ОАЭ.
Цели и задачи миссии
Главной целью Hope Mars Mission Объединённые Арабские Эмираты считают создание точной и полноценной картины климатических условий на Марсе в течение их изменений за день и целый год. Собранные искусственным спутником сведения позволят понять, как в будущем может измениться климат на Земле, и поможет в знакомстве с другими планетами.
Задачи миссии:
- наблюдение за такими климатическими явлениями, как пыльные бури, туманы, взаимодействие атмосферы с топографией, изменение температуры и т. д.;
- изучение изменений климата в разных географических областях планеты на протяжении суток и целого марсианского года;
- обнаружение причины, по которой Марс теряет свою верхнюю атмосферу, отдавая её в космос за счёт рассеивания атомов водорода и кислорода под воздействием ионизирующего излучения Солнца и других источников;
- поиск связи между сегодняшними и древними климатическими условиями;
- выявление причин поверхностной коррозии;
- интеграция с мировым сообществом по вопросам исследования марсианской атмосферы, которые прежде не были рассмотрены ни одной миссией: полученные станцией данные будут переданы в 200 научных учреждений.
Происхождение названия миссии
На арабском миссия называется Аль-Амаль, а на английском – Hope Mars Mission, что переводится, как миссия надежды Марса. Зонд носит имя Надежда. Наименование ему дали граждане ОАЭ во время открытого голосования. В него заложено 3 посыла, как для арабского сообщества, так и для всего мира.
- Первый говорит о том, что арабский мир уже когда-то сыграл значимую роль в развитии человеческой цивилизации и готов сделать это снова, ведь подобного проекта как Hope Mars Mission ещё не было, а полученные от него сведения будут очень полезны для понимания и Земли, и экзопланет.
- Второй посыл несёт мысль, что ОАЭ могут идти в ногу со временем наравне с ведущими державами мира.
- Третья мысль общечеловеческая и символичная. Он призывает к движению вперёд и стремлению к вершинам.
Таким образом, название миссии – Hope Mars Mission выражает общую мысль о надежде на светлое и прекрасное будущее, как представителей арабского мира, так и всего человечества в целом.
Миссия в цифрах
ОАЭ в миссию на Марс вкладывают огромное количество ресурсов. Это титаническая работа специалистов, которые тратят на это большое количество времени, а также значительные финансовые и технические вложения. И всё же Арабские Эмираты летят со своей миссией надежды, показывая невероятные данные:
- Старт – 15.07.2020.
- Расстояние от Земли до Марса, которое преодолеет зонд около –500 млн. км. (почему так много смотрим здесь)
- Скорость полёта от 121 на старте до 14 тыс. км в час на финише.
- Время полёта – приблизительно 200 – 240 дней.
- Дата прибытия – ориентировочно январь-февраль 2021 г.
- Период обращения по орбите вокруг Красной планеты – 55 часов.
- Высота рабочей орбиты 22 000 – 44 000 км.
- Длительность миссии – 2 земных года.
- Перспектива увеличения длительности миссии – дополнительные 2 земных года.
Космический зонд
Выполнить основную цель Hope Mars Mission по сбору и передаче данных о климатических условиях Марса должен специальный космический зонд «Надежда». Он представляет собой относительно небольшой четырёхугольный аппарат искусственного происхождения. По габаритам его можно сравнить с автомобилем, при этом сделан он из алюминия в жёсткой, но лёгкой структуре.
Для зарядки батарей аппарат развернёт две панели солнечных батарей мощностью 1800 Вт, которые расположены по бокам. Связь с Землёй устанавливается с помощью остронаправленной антенны с высоким усилением диаметром 1,5 м. Ориентация в космическом пространстве возможна благодаря датчикам звёздного слежения, которые обнаруживают положение аппарата путём определения созвездий относительно Солнца.
Корабль оснащён двумя системами двигателей: 4-6 маршевых двигателя класса «Delta V», которые будут отвечать за разгон и торможение, и 18-20 небольших двигателей для маневрирования.
Характеристики станции
- Форма – Куб.
- Размеры – 2,37 м в ширину, 2,9 м в высоту без учёта панелей солнечных батарей.
- Вес – 1,5 тыс. кг. с топливом, а без 1350 кг.
- Питание – две панели солнечных батарей мощностью 1800 Вт.
- Связь с Землёй – 1 антенна с высоким усилением, дополнительные антенны с низким усилением, диаметр антенны основного передатчика 1,5 м.
- Пропускная способность данных – 1,6 Мбит с ближайшей точки Марса к Земле.
- Навигация – звёздные датчики и солнечные датчики для определения положения в космическом пространстве, которые ориентируются на созвездия относительно Солнца.
- Передвижение – 4-6 маршевых двигателя, 8-12 двигателей ориентации.
Научные инструменты
Зонд «Надежда» оснащён высокотехнологичным оборудованием:
- Ультрафиолетовый спектрометр, предназначенный для обследования верхней части атмосферы, а также способный отследить рассеивание атомов кислорода и водорода в космос.
- Imager-цифровая камера, для создания и отправки в высоком разрешении фотоснимков поверхности и климатических феноменов на Марсе.
- Инфракрасный спектрометр, следит за температурой и её изменениями и определяет содержание в атмосфере пара, льда и пыли.
Встреча с Марсом
Зонд “Надежда” должен прибыть в место назначения спустя 7-8 месяцев после запуска, то есть в первом квартале 2021 г.
Выход на орбиту Марса – очень трудная задача, с которой зонду предстоит справиться по факту самостоятельно, так как управление им на столь огромных расстояниях хоть и вероятно, но с задержкой аж в 40 минут. Для того чтобы выход на орбиту состоялся, действовать необходимо намного быстрее и эффективнее. Согласно расчётам инженеров ОАЭ, как только зонд достигнет Марса, ориентируясь по звёздам, ему предстоит сбросить скорость до 14 тыс. км в час. Его подруливающие устройства должны будут срабатывать в строго определённые моменты в течение 30 минут. Если что-то пойдёт не так, он уйдёт в открытый космос или столкнётся с поверхностью планеты, а это провал.
Последовательность действий по выходу на орбиту заложена в программу исследовательской станции. Команде Hope Mars Mission остаётся только наблюдать и надеяться, что всё пройдёт по плану.
Запуск миссии по тщательному исследованию и сбору данных о марсианской атмосфере – это бесспорно большой шаг к пониманию Красной планеты, что даёт надежду на яркое будущее освоения космоса человеческой цивилизацией.