Этот понедельник будет очень нервным. В 12:31 по Москве должен состояться запуск марсианского зонда ExoMars. Но выдохнуть с облегчением можно будет только через двенадцать часов. Зонд будет выводиться на траекторию к Марсу в четыре этапа, и первый сигнал после отделения от разгонного блока должен быть получен только в 00:29 MSK. И основания для беспокойства действительно есть. Ракета-носитель «Протон» в прошлый раз запускала межпланетный зонд в 1996 году, и «Марс-96» не улетел дальше земной орбиты. Разгонный блок «Бриз-М» будет работать дольше, чем обычно, по уникальной циклограмме выведения, которая используется впервые. И, конечно же, не получается забыть наши драматические аварии последних лет. Предлагаю вам небольшой обзор миссии, рассказ о страшных часах выведения и список ресурсов, на которых будут появляться новости.
Кратко об аппаратах
Проект «ЭкзоМарс» состоит из двух этапов. В 2016 году запускаются орбитальный аппарат ExoMars Trace Gas Orbiter и посадочный демонстратор Schiaparelli. в 2018 году (но уже ходят слухи про сдвиг на 2020 год) на Марс должен будет отправиться ровер. Изначально проект рассматривался как совместный между NASA и ESA, но в 2013 году из-за бюджетных ограничений NASA вышло из кооперации, а полноправным партнером ESA стал Роскосмос. С середины нулевых миссия меняла свой вид, используемые ракеты-носители, количество роверов, набор оборудования, и, в итоге, разделилась на две части, которые должны отправиться к Марсу на «Протонах»
Орбитальный зонд Trace Gas Orbiter
Trace Gas Orbiter будет решать две основные задачи — научную и инженерную. Научной задачей будет анализ пространственного и временного распределения метана, в тысячу раз точнее, чем это делал любой из предыдущих аппаратов. Кроме крайне высокой чувствительности, приборы смогут определять изотопный «почерк» метана, что, по идее, должно дать информацию о его происхождении — породили ли этот метан вулканы, хранился ли он в метангидратах, а, может быть, его произвели микробы, живущие под поверхностью? Для этого на зонде стоят два спектрометра — NOMAD (Бельгия) и ACS (Россия). Инженерной задачей будет размещение на орбите Марса ретранслятора для связи с будущими роверами. Использование орбитальных аппаратов в качестве ретрансляторов позволяет серьезно уменьшить мощность и вес передатчиков на роверах, что очень выгодно в условиях жестких ограничений по массе, которую можно безопасно посадить на Марс, и по доступности электроэнергии на поверхности (на орбите большие солнечные панели гораздо более удобны и эффективны). Для этого на зонде установлена большая направленная антенна (на картинке видна слева). Как у каждого уважающего себя марсианского аппарата, у Trace Gas Orbiter есть камера. Она похуже, чем HiRISE уже летающего вокруг Марса зонда Mars Reconnaissance Orbiter, всего 4,5 м на пиксель, зато стереоскопическая, что полезно для составления детальных карт рельефа. Ну и, наконец, на зонде установлен фирменный российский научный прибор — нейтронный детектор FREND для получения информации о воде и гидратах в верхних слоях поверхности Марса.
Посадочный аппарат Schiaparelli
Главной задачей «Скиапарелли» будет отработка технологий мягкой посадки на Марс. А садиться он будет в стиле Curiosity — тормозиться в аэрооболочке в верхних слоях атмосферы, снижаться на парашюте и садиться на двигателях, в финале мягко падая с двух метров.
На борту также будет небольшая метеостанция DREAMS, набор измерительных приборов для оценки процесса посадки AMELIA, лазерные отражатели INRRI (для точного определения местонахождения зонда, могут помочь в будущих посадках) и небольшая камера DECA, которая будет фотографировать процесс снижения. Камера предназначена для работы только в полете, поэтому единственное ее фото с поверхности было снято на Земле:
Кстати, «Скиапарелли» должен будет сесть всего в нескольких десятках километров от ровера Opportunity, на плато Меридиана.
Эллипс, в который должен попасть «Скиапарелли»
Единственным источником энергии аппарата будут батареи, поэтому он проработает на Марсе до восьми солов и замолчит навсегда.
Полет
Прибытие к Марсу запланировано на 19 октября 2016 года:
«Скиапарелли» отделится от орбитального зонда за три дня до Марса. Орбитальный аппарат выйдет на высокоэллиптическую орбиту:
Один оборот такой орбиты будет занимать четыре сола. Затем, постепенно тормозясь об атмосферу Марса, Trace Gas Orbiter в 2017 году должен будет выйти на круговую орбиту высотой 400 км.
Запуск
Изначально, запуск был запланирован на январь, но на посадочном модуле были обнаружены дефектные датчики давления, которые могли вызвать утечку топлива. На их замену ушло время, и дата старта съехала на март. Перенос старта также усложнил выведение на отлетную траекторию — разгонный блок «Бриз-М», обычно работающий примерно 9 часов при выведении спутника на геостационарную орбиту, тут должен будет работать 11 часов. Циклограмма выведения:
12:31 Старт
12:33 Отделение первой ступени РН «Протон-М»
12:36 Отделение второй ступени РН «Протон-М»
12:37 Сброс головного обтекателя
12:40 Отделение головного блока (РБ «Бриз-М» и КА «ЭкзоМарс»)
12:45 1 включение РБ «Бриз-М», формирование опорной орбиты
14:10 2 включение РБ «Бриз-М», переход на промежуточную орбиту
16:25 3 включение РБ «Бриз-М», выход на переходную орбиту
22:50 4 включение РБ «Бриз-М», переход на отлетную траекторию КА
23:15 Отделение КА «ЭкзоМарс», начало перелёта к Марсу
00:29 Первый приём радиосигнала на наземной станции ЕКА Малинди (Кения)
01:01 Передача первой тестовой телекоманды на КА
Если циклограмма оказалась для вас непонятной, вы можете сами потренироваться в бесплатном симуляторе «Орбитер», виртуально пилотируя «Бриз-М». В том сценарии телекоммуникационный спутник выводится на геостационарную орбиту, это будет проще, но базовые принципы вы сможете понять на личном опыте. А, по прочтении серии по «Орбитеру», сможете виртуально отправиться и к Марсу.
Где следить
Очень приятным сюрпризом оказался внезапно обнаружившийся русскоязычный сайт миссии http://exomars.cosmos.ru/. Пока что на нем единственном есть циклограмма полета, если сайт не упадет под наплывом посетителей, то сможет стать отличным источником информации.
Центр обработки и отображения полетной информации ГКНПЦ им. М.В. ХРУНИЧЕВА http://coopi.khrunichev.ru/. Там пока нет никакой информации о пуске, но, если она появится, то там можно будет посмотреть уникальные схемы выведения, которые вряд ли будут опубликованы где-либо еще.
Оперативная информация о пусках ГКНПЦ им. М.В.Хруничева. http://www.space-center.ru/Default.aspx. Ресурс уникален тем, что публикует телеметрию. Если отклонение от планового времени ±10 секунд, то все в порядке, ± 100 секунд — можно начинать волноваться. Данные не обязательно появятся сразу — маневры могут производиться вне зон видимости наземных станций, и нужно будет дождаться, когда зонд и разгонный блок появятся над горизонтом.
Официальная страница проекта на сайте ЕКА — http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/ExoMars. Новости будут появляться там, но с определенной задержкой.
Твиттер миссии https://twitter.com/esa_exomars.
Тема на форуме журнала «Новости Космонавтики» http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum11/topic15295/. Журнал сейчас переживает тяжелые времена, форум с большой вероятностью упадет при наплыве постетителей. Если страница не открывается, не ругайтесь, а подумайте, как вы можете поддержать журнал — можно купить старые номера или подписаться на 2016 год.
Человек все-таки не совсем рациональное существо. Умом я понимаю, что шанс на успешный пуск примерно 90%, но, все равно, завтра будет очень нервный день. Пожелаем удачи «Протону», «Бризу», Trace Gas Orbiter'у и «Скиапарелли».
Автор: lozga
