5 лет российско-европейской миссии ExoMars-2016

В воскресенье, 14 марта 2021 года, исполнилось пять лет с момента запуска российско-европейской миссии ExoMars-2016 и восемь лет со дня подписания Соглашения о сотрудничестве в области исследования Марса и других тел Солнечной системы робототехническими средствами между Госкорпорацией «Роскосмос» и Европейским космическим агентством.

Старт ракеты-носителя «Протон-М» с разгонным блоком «Бриз-М» и космическим аппаратом миссии ExoMars-2016 состоялся 14 марта 2016 года в 12:31 по московскому времени с космодрома Байконур. Дочерние организации Госкорпорации «Роскосмос» обеспечили успешный старт миссии: ракета-носитель «Протон-М» и разгонный блок «Бриз-М» изготовлены в Центре имени Хруничева, пуск ракеты-носителя осуществляли специалисты Центра эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры, а российским координатором проекта выступило Научно-производственное объединение имени С.А. Лавочкина. Научный координатор проекта со стороны России — Институт космических исследований РАН.

Проект ExoMars — крупнейший совместный проект Госкорпорации «Роскосмос» и Европейского космического агентства. Проект реализуется в два этапа. Первая миссия была выведена в космос в 2016 году, которая включала два космических аппарата. Первый орбитальный Trace Gas Orbiter для наблюдений атмосферы и поверхности планеты с весны 2018 года находится на рабочей орбите около Марса. Второй — посадочный модуль «Скиапарелли» для отработки технологий посадки, его миссия завершилась нештатно. Научные задачи миссии TGO — регистрация малых составляющих марсианской атмосферы, в том числе метана, картирование распространенности воды в верхнем слое грунты с высоким пространственным разрешением порядка десятков км, стереосъёмка поверхности.

Российская научная аппаратура ExoMars-2016:

ФРЕНД/FREND — детектор эпитепловых нейтронов высокого разрешения (Fine Resolution Epithermal Neutron Detector). Эксперимент ФРЕНД (FREND) предназначен для регистрации и картографирования потоков нейтронов от поверхности Марса с высоким пространственным разрешением.

Потоки нейтронов от поверхности планеты позволяют судить о содержании водорода и, как следствие, воды и водяного льда в приповерхностном слое глубиной до одного метра. Карты распространенности водорода необходимы, чтобы более точно выбирать места посадки будущих марсианских миссий.

АЦС/ACS — Комплекс для изучения химии атмосферы (Atmospheric Chemistry Suite). Задача эксперимента — исследование атмосферы и климата Марса с орбиты его искусственного спутника, поиск малых составляющих атмосферы, в том числе метана. Предполагается, что этот газ может свидетельствовать о возможной биологической активности на планете.

ACS включает три спектрометра и блок электроники. Спектрометры будут зондировать атмосферу Марса в разных режимах: солнечных затмений, при котором свет Солнца проходит через атмосферу Марса и регистрируется прибором, а также дневных и ночных наблюдений в надир, когда регистрируется отраженный солнечный свет и собственное излучение планеты. По характерным особенностям полученных спектров можно судить, какие вещества составляют атмосферу, определять их концентрацию и распределение по высоте/

В феврале 2021 года российские ученые впервые обнаружили в атмосфере Марса хлороводород. Открытие сделал российский спектрометр Atmospheric Chemistry Suite космического аппарата Trace Gas Orbiter. Хлороводород появился в атмосфере во время глобальной пылевой бури и постепенно исчез после её окончания. Это открытие заставляет пересмотреть модели химических реакций, связанных со взаимодействием поверхности и атмосферы Марса.

Кроме того, в этом году журнал Nature Geosciences опубликовал результаты спектрометра Atmospheric Chemistry Suite. Он в деталях исследовал распределение угарного газа в атмосфере Марса. Это, фактически, первые оценки концентрации CO в атмосфере в зависимости от высоты над поверхностью: от 10 до 120 км. Измерения проводились на разных широтах и захватили глобальную пылевую бурю 2018 года.

В настоящее время Госкорпорация «Роскосмос» и Европейское космическое агентство готовятся к запуску второму миссии ExoMars по исследованию поверхности и подповерхностного слоя Марса в непосредственной близости к месту посадки, проведению геологических исследований и поиска следов возможного существования жизни на планете. Проводится ряд ключевых испытаний для подтверждения работоспособности основных элементов миссии, космический аппарат ExoMars-2022 в полном составе: перелетный модуль, десантный модуль, посадочная платформа «Казачок» и марсоход «Розалинд Франклин» успешно прошёл испытания на динамическую балансировку.

Было проведено два вида испытаний: для составного аппарата в полном составе и для десантного модуля с адаптером. Во всех тестах, проводимых в чистовой камере компании Thales Alenia Space (г. Канны, Франция) использовались летные образцы. Во время испытаний составной аппарат и десантный модуль были подвергнуты вращению со скоростью до 30 оборотов в минуту, что соответствует центробежному ускорению 2g на внешнем крае аэродинамического экрана десантного модуля.

В середине марта 2021 года после завершения натурных испытаний ExoMars-2022 вернется в отделение компании Thales Alenia Space (г. Турин, Италия) для дальнейших функциональных испытаний. Также в рамках подготовки к путешествию на Марс, испытательная модель марсохода «Розалинд Франклин» в чистовой камере (Центр управления марсоходом в г. Турин) впервые выполнила пробные работы из научной программы, включая работы с образцами грунта и съёмку крупным планом. Используя тестовую модель, операторы марсохода имитируют комплекс действий марсохода «Розалинд Франклин» во время межпланетного перелёта, посадки на Марс, а также в ходе первых дней после посадки.

Разработана новая стратегия испытаний парашютной системы с целью обеспечения запуска в пусковое окно в 2022 году. Она предполагает изготовление новых парашютов компанией Airborne Systems, которая помогла NASA бережно доставить марсоход «Персеверанс» на поверхность Марса в феврале 2021 года. Испытания запланированы в мае-июне 2021 года в Швеции и феврале-марте 2022 года в США.

Старт миссии запланирован в рамках «астрономического окна» в сентябре-октябре 2022 года. Он откроет новый этап исследования космоса для мирового научного сообщества. В рамках обоих этапов в России создаётся объединенный с Европейским космическим агентством наземный научный комплекс проекта «ЭкзоМарс» для приёма, архивирования и обработки научной информации.

Источник: пресс-служба Роскосмоса