Путь, по которому ExoMars 2022 пойдет на Красную планету, определен. Траектория, по которой космический корабль пройдет от Земли до Марса за 264 дня, предполагает приземление на марсианской поверхности 10 июня 2023 года примерно в 17:30 CEST (15:30 UTC). Кредит: ESA
Путь, по которому ExoMars 2022 пойдет на Красную планету, определен. Траектория, по которой космический аппарат от Земли до Марс через 264 дня предполагает приземление на поверхности Марса 10 июня 2023 г., примерно в 17:30 CEST (15:30 UTC).
Погода на Марсе, тип пусковой установки и законы физики планет определили 12-дневное окно запуска, которое начнется 20 сентября 2022 года.
Эффективные орбитальные перелеты, хорошая связь и отсутствие больших пыльных бурь на марсианском горизонте делают выбранную траекторию самым быстрым и безопасным выбором.
Выбираем лучший путь
Столкнувшись с вопросом о том, как добраться до Марса, европейским и российским командам приходится совмещать множество факторов. Группа анализа миссии в Европейском центре космических операций (ESOC) в Германии приняла во внимание характеристики российской ракеты-носителя “Протон”, чтобы определить ряд возможных траекторий.
После того, как космический корабль выпущен из ракеты, которая выводит его на орбиту, в центре внимания находятся мужчины и женщины, управляющие миссией из главного диспетчерского пункта Европейского центра космических операций ЕКА в Дармштадте, Германия. Предоставлено: ESA / J. Май
«У нас было несколько траекторий на выбор, и для этого был построен космический корабль», – говорит Маттиа Мерколино, главный системный инженер ExoMars. «Эти переменные наложили на нас ограничения, связанные, среди прочего, с мощностью, температурными порогами и ориентацией на Землю на первых этапах полета».
Возможность связи с космическим кораблем также сыграла важную роль.
«У одной из альтернатив было более длительное окно запуска, но худшая связь с космическим кораблем в первые дни. Этот выбор был слишком рискованным, особенно если вы хотите иметь полный контроль в начале миссии », – объясняет Тьяго Лоурейро, менеджер по эксплуатации космических кораблей ExoMars.
Обзор временной шкалы программы ExoMars. Кредит: ESA
Окончательная траектория занимает немного больше времени – на одну неделю больше – и последовательность запуска требует большего количества маневров, но дело не только в земных ограничениях. «Нам нужно было понять проблемы, характерные для нашего пункта назначения. Орбитальные характеристики Марса и пыльные бури были решающими для нашего решения », – говорит Тьяго.
Всадники в шторм
На Марсе часты пыльные бури, но их трудно предсказать. Времена года играют роль, и в южном полушарии, скорее всего, будет штормовая погода весной и летом. Место посадки ExoMars – Oxia Planum, расположенное в северном полушарии.
Угрожающие пыльные бури глобального масштаба случаются примерно каждые десять лет. Самый последний был в 2018 году.
Oxia Planum крупным планом. Это изображение было снято камерой высокого разрешения HiRISE MRO и показывает относительно плоскую поверхность в этой области. Подобные изображения использовались при оценке различных кандидатов на посадку. Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения / Университет Аризоны.
Хотя ExoMars приземлится вне сезона пыльных бурь, скопление пыли на солнечных панелях снизит энергоснабжение и может даже вызвать временное отключение марсохода ESA Rosalind Franklin и российской наземной платформы, получившей название Kazachok.
«Мы провели ряд исследований и тестов, чтобы убедиться, что все системы выживут в условиях пониженного солнечного света после приземления во второй половине дня и во время наземных операций в последующие недели», – добавляет Тьяго.
Европейские ученые хотят поработать марсоходом на Марсе как можно дольше. Розалинда Франклин может справиться с региональными пыльными бурями в течение нескольких дней и со слоями мелкой пыли, покрывающей ее солнечные панели.
«Глобальная пылевая буря, которая накроет атмосферу на несколько месяцев, скорее всего, приведет к гибели марсохода», – предупреждает Хорхе Ваго, ученый из проекта марсохода ЕКА ExoMars.
«Вот почему так важно выполнить большинство задач миссии до начала проблемного сезона пыли», – добавляет он.
Земля в действии
Командам ESOC потребовалось несколько месяцев работы, чтобы сузить окончательную дату запуска и траекторию к Марсу. «Задача просто фантастическая – я думаю, у меня лучшая работа в мире», – говорит Тьяго.
«Запуск космического корабля, съемка его через Солнечную систему, надежда, что он приземлится целиком, развертывание, управление им на Марсе… И все это мы сделаем без роскоши взаимодействия с космическим кораблем или марсоходом в реальном времени», он объясняет.
Инженеры Thales Alenia Space Турин, Италия, работают над несущим модулем ExoMars, интегрированным с российской наземной платформой, получившей название Kazachok. Предоставлено: Thales Alenia Space.
Отправка первого европейского марсохода на Марс требует настоящей командной работы. Каждая команда была тщательно спланирована совместно с российскими партнерами с участием нескольких центров управления и стран.
ЕКА будет контролировать связь между Розалиндой Франклин и наземной платформой Казачок в течение их первых дней на Марсе. В рамках программы ExoMars орбитальный аппарат Trace Gas Orbiter, который летает вокруг Марса почти четыре года, будет служить платформой ретрансляции данных для поддержки связи.
Через несколько недель после приземления, и только когда наземная платформа станет безопасной и сможет работать независимо, ЕКА передаст контроль над «Казачком» Роскосмосу.
Об ExoMars
Программа ExoMars – это совместная работа Государственной корпорации Роскосмоса и ЕКА. Помимо миссии 2022 года, она включает в себя орбитальный аппарат Trace Gas Orbiter (TGO), запущенный в 2016 году. TGO уже предоставляет важные научные результаты, полученные с помощью собственных российских и европейских научных инструментов, и передает данные из НАСАМарсоход Curiosity и посадочный модуль InSight. Модуль также будет передавать данные миссии ExoMars 2022, когда она прибудет на Марс.
