Lockheed martin показала план марсианской орбитальной станции и спускаемого аппарата

Бури на Марсе

Бури на Марсе (космический аппарат Mars Express показал пылевую бурю на Марсе)

Малые размеры Марса, тонкий слой атмосферы, очень слабое давление, – вкупе приводят к постоянному появлению ветров. Планета беспрерывно продувается мощными потоками, летящими со скоростью, достигающей – 100 м/сек. Максимума они достигают в начале лета, за счёт огромной разницы температур Северного и Южного полушария.

Огромные потоки пыли, слабо удерживаемые силой тяжести, вовлекаются в процесс возникновения марсианских бурь. Мощь воздушных вихрей, кружащихся по поверхности астрономического соседа, превосходит все известные пределы. При взгляде из космоса видны лишь жёлтые облака, окутывающие всю планету.

Сроки «жизни» пылевых бурь варьируются от 50 до 100 суток. Иногда, во время прохождения перигелия (ближайшей к Солнцу точка орбиты), явление принимает глобальный характер. Случается это гораздо чаще, чем предполагалось. Один раз в течении 1,88 земного года.

Пылевые смерчи

Пылевые смерчи на Марсе

Есть ещё одно интересное явление, напоминающее земное торнадо. Пылевые смерчи, иначе называемые «пылевыми дьяволами». Они же – башни из пыли, уносящие своими вихревыми потоками атмосферу, а вместе с ней газы и воду с поверхности Марса. Количество этих вертикальных бешено вращающихся потоков исчисляется миллионами: один квадратный километр площади рождает смерч каждые несколько секунд.

Всё бы ничего, но бури и смерчи за счёт трения пыли создают разряды статического электричества, негативно воздействующего на технические устройства. Во время природных катаклизмов мелкие песчинки могут проникать внутрь оборудования. Они же закрывают, «залепляют» рабочие поверхности солнечных батарей и оптических приборов, тем самым блокируя работу исследовательской аппаратуры.

Планируемые марсоходы

  • Марс-Астер — российский марсоход, запуск в 2018 году.
  • «Экзомарс» — марсоход Европейского космического агентства; запуск на Марс ожидается в 2020 году.
  • Марсоход НАСА «Марс-2020», являющийся наследником марсохода «Кьюриосити»; запуск планируется в 2020 году. О начале работ по программе объявлено представителем НАСА 4 декабря 2012 на ежегодном съезде Американского геофизического союза. Одной из главных задач этого марсохода станет обнаружение возможных признаков жизни и «складирование» образцов (общим числом в 31 экземпляр, каждый по 300—400 граммов) с целью их возможной доставки обратно на Землю будущими экспедициями. Кроме того, учёные планируют использовать марсоход как платформу для изучения условий для постройки обитаемой базы на поверхности Марса. В частности, наследник «Кьюриосити» оценит опасность марсианской пыли и измерит долю угарного газа в его атмосфере. Конструктивно новый марсоход будет состоять по большей части из узлов и деталей, которые разрабатывались для «Кьюриосити». Таким образом, это позволит снизить себестоимость разработки устройства с 2,5 миллиардов долларов до 1,5. Кроме всего прочего, учёным придётся снизить и количество научного оборудования, а также упростить некоторые аналитические приборы. На «Кьюриосити» установлено научного оборудования почти на 2 миллиарда долларов США. На новом марсоходе оборудования поставят всего на 100 миллионов. Он не будет нести ни масс-спектрометра, ни некоторых других узлов, однако будет установлен ультрафиолетовый спектрометр, способный обнаруживать органические вещества.
  • Mars Sample Return Mission — возможно, марсоход будет одним из элементов этой программы доставки грунта с Марса; запуск запланирован на 2022 год.
  • Китайский марсоход планируется доставить космическим кораблём на орбиту Марса, в июле-августе 2020 года. Центр космического проектирования при Комитете оборонной науки, техники и промышленности КНР планирует осуществить запуск при помощи ракеты-носителя «Чанчжэн-5» с космодрома Вэньчан. Далее, через семь месяцев полёта запланировано осуществить посадку в районе низких широт в северном полушарии Марса, где шестиколёсный марсоход весом 200 кг с питанием от четырех солнечных батарей в течение трёх марсианских месяцев будет вести исследование поверхности планеты.

Система отвода тепла (HRS)

Температура в регионе, в котором работает «Кьюриосити», изменяется от +30 до −127 °C. Система, отводящая тепло, перегоняет жидкость по трубам, проложенным в корпусе MSL, общей длиной 60 метров, чтобы отдельные элементы марсохода находились в оптимальном температурном режиме. Другие способы обогрева внутренних компонентов ровера заключаются в использовании тепла, выделенного приборами, также излишков тепла от РИТЭГа. При необходимости HRS также может охлаждать компоненты системы. Установленный в марсоходе криогенный теплообменник, производства израильской компании Ricor Cryogenic and Vacuum Systems, сохраняет температуру в различных отсеках аппарата на уровне в −173 °C.

Спутники Марса

Рядом с Марсом вращаются две его луны: Фобос и Деймос. В 1877 году их нашел Асаф Холл, давший наименования в честь персонажей из греческой мифологии. Это сыновья бога войны Ареса: Фобос – страх, а Деймос – ужас. Марсианские спутники продемонстрированы на фото.

Фобос и Деймос, запечатленные MRO. Это крошечные нерегулярные спутники, которые могли притянуться планетой из пояса астероидов

Диаметр Фобоса – 22 км, а отдаленность – 9234.42 – 9517.58 км. На орбитальный проход ему необходимо 7 часов и постепенно это время сокращается. Исследователи считают, что через 10-50 млн. лет спутник врежится в Марс или же будет разрушен гравитацией планеты и образует кольцевую структуру.

Деймос в диаметре имеет 12 км и вращается на дистанции в 23455.5 – 23470.9 км. На орбитальный маршрут уходит 1.26 дней. Марс также может располагать дополнительными лунами с шириной в 50-100 м, а между двумя крупными способно сформироваться пылевое кольцо.

Есть мнение, что ранее спутники Марса были обычными астероидами, которые поддались планетарной гравитации. Но у них наблюдаются круговые орбиты, что необычно для пойманных тел. Они также могли сформироваться из материала, вырванного от планеты в начале создания. Но тогда их состав должен была напоминать планетарный. Также мог произойти сильный удар, повторяя сценарий с нашей Луной.

Связь

«Кьюриосити» оснащен двумя системами связи. Первая состоит из передатчика и приёмника X-диапазона, которые позволяют марсоходу связаться непосредственно с Землёй, со скоростью до 32 кбит/с. Диапазон второй ДМВ (UHF), в ее основе лежит программно-определяемая радиосистема Electra-Lite, разработанная в JPL специально для космических аппаратов, в том числе, для связи с искусственными марсианскими спутниками. Хотя «Кьюриосити» может связаться с Землёй напрямую, основная часть данных ретранслируется спутниками, обладающими бóльшей пропускной способностью из-за бо́льшего диаметра антенн и большей мощности передатчиков. Скорости обмена данными между «Кьюриосити» и каждым из орбитальных аппаратов может доходить до 2 Мбит/с («Mars Reconnaissance Orbiter») и 256 кбит/с («Mars Odyssey»), каждый спутник поддерживать связь с «Кьюриосити» в течение 8 минут в день. Также орбитальные аппараты обладают заметно большим временным окном для связи с Землёй.

Телеметрию при посадке могли отслеживать все три спутника, находящиеся на орбите Марса: «Марс Одиссей», «Марсианский разведывательный спутник» и «Марс-экспресс». «Марс Одиссей» служил ретранслятором для передачи телеметрии на Землю в потоковом режиме с задержкой в 13 минут 46 секунд.

Huoxing 1

Старт марсианской программы КНР оказался не слишком удачным. Микроспутник Yinghuo-1 отправился к Красной планете в 2011 году в качестве дополнительной нагрузки к российскому аппарату «Фобос-Грунт» и был утерян вместе с ним. С тех пор космическое агентство страны развивает это направление самостоятельно. В мае 2019 года космические предприятия КНР сообщили, что подготовка миссии идет по плану: в Национальном космическом центре в Пекине начали сборку марсохода, в Академии космических технологий движения испытали двигатели для его мягкой посадки.

Ожидается, что он опустится на обширную равнину Хриса — поблизости от мест работы старых американских аппаратов Viking 1 и Pathfinder — либо на равнину Исиды, между Viking 2 и Curiosity. Марсоход сможет провести минералогические, метеорологические и геофизические наблюдения как самостоятельно, так и при поддержке орбитального зонда, который готовится к старту вместе с ним. Еще одной задачей проекта называют отработку технологий для намеченной на 2030-е китайской миссии по доставке образцов марсианского грунта на Землю.

Мобильность марсохода

Как и в предыдущих миссиях, Mars Exploration Rovers и Mars Pathfinder, научное оборудование в «Кьюриосити» находится на платформу с шестью колёсами, каждое из которых оснащено своим электродвигателем. В рулении участвуют два передних и два задних колеса, что позволяет роверу развернуться на 360 градусов, оставаясь на месте. Размер колес «Кьюриосити» значительно превосходит те, что применялись в предыдущих миссиях. Конструкция колеса помогает роверу поддерживать тягу, если он застрянет в песках, также колёса аппарата оставляют след, в котором с помощью кода Морзе в виде отверстий зашифрованы буквы JPL ( Jet Propulsion Laboratory).

Бортовые камеры позволяют марсоходу распознавать регулярные отпечатки колёс и определять пройденное расстояние.

Как марсоходы управляются с Земли?

Несмотря на то, что планета Марс находится крайне далеко от нас, уже сейчас ее ржавую поверхность бороздят роверы, созданные человеком. Эти маленькие аппараты не только делают полноцветные снимки, но и передают на Землю огромное количество научных данных.

Для того, чтобы мы с вами смогли насладиться панорамными фотографиями марсианского ландшафта, ученые создали настоящую систему, которая позволяет нам отследить весь процесс передачи данных, полученных на Красной Планете.

Итак, чаще всего в процессе передачи данных с Марса участвуют 3 основные фигуры — центр космической связи, расположенный на Земле, спутник, расположенный на орбите Марса и сам марсоход.

Прежде, чем попасть на Землю, данные с марсохода должны были пройти очень долгий путь

Из-за того, что планета Земля очень быстро вращается вокруг своей оси, для обеспечения непрерывного сигнала с Марсом нам необходимо иметь несколько точек для приема и передачи данных. Такие точки называются станциями DSN. Станции расположены в США, Испании и Австралии, и, когда наша планета поворачивается в другую сторону, сигнал просто перебрасывается с одной станции на другую, позволяя ему управлять космическим аппаратом 24 часа в сутки.

Наиболее часто используемой станцией для связи с марсоходами является станция DSN, расположенная недалеко от столицы Австралии, Канберры. Этот комплекс имеет три активные антенны разных размеров: DSS-34 и DSS-45, чьи диаметры составляют 34 метра, и DSS-43, размер которой превышает 70 метров.

В целом, станция выполняет 4 различных функции. Так, для принятия четкого сигнала, идущего от Марса, станция в Канберре должна не просто получать зашифрованные данные, но и следить за возможностью коммуникации между двумя планетами, обрабатывать данные, передавать управляющие команды ученых на марсоход и мониторить системы самой станции DSN.

Станция DSN в Канберре, Австралия

Вся информация, которая должна быть принята на ровер, присылается на станцию DSN, откуда она отправляется в космическое путешествие к далекой «Красной Планете». Сигнал идет до планеты примерно 5-10 минут, при условии, что Марс находится на относительно близком от Земли расстоянии, после чего его ловит орбитальный марсианский спутник, который и отправляет закодированный сигнал на приемник марсохода.

Все марсоходы оборудованы специальными антеннами, каждая из которых используется для приема и передачи данных. Так, марсоход Curiosity оснащен сразу тремя антеннами, каждая из которых имеет свои собственные функции. LGA-антенна отвечает за прием информации, UHF-антенна чаще всего используется для передачи данных, а оборудование HGA отвечает за прием команд для управления ровером.

Иногда марсоход генерирует столько информации, что не всегда есть возможность отправить на Землю все полезные данные

Для того, чтобы решить эту проблему, специалисты НАСА устанавливают приоритеты важности, из-за чего часть данных просто удаляется, не достигнув нашей планеты

Атмосфера

Атмосфера Марса

Рассматривая нашего космического соседа, как потенциального обладателя условий жизни, учёные тщательно изучили его атмосферу. Выяснилось много интересного. Но, как это часто бывает в науке, от ряда оптимистических прогнозов пришлось отказаться. И вот почему. Атмосфера планеты чрезвычайно разрежена – 1 % от величины атмосферного давления Земли. На нашей планете, чтобы получить марсианские условия (в плане силового воздействия газо-воздушного столба), требуется подняться на 35 километров.

Газовая оболочка Марса на 95 % состоит из углекислоты, но вследствие её тонкости, парникового эффекта на планете не наблюдается. Однако вода есть. Хотя не в жидком состоянии. Огромные полярные «шапки» H2O насыщают воздух водяным паром. Исследователи уверены, что обнаружат «моря» внутри планеты. Возможно даже на небольшой глубине.

Сравнение атмосферы Марса и Земли

Интересно, что тонкий слой атмосферы Марса определяет вполне земные климатические условия. Там также дуют ветры, проносятся пыльные бури; бывают туманы и наступают жуткие морозы (иногда до полутора сотен градусов по Цельсию).

Утечка атмосферы

Ещё недавно, основной гипотезой утечки атмосферы с поверхности Красной планеты был недоказанный факт столкновения с космическим телом. Время внесло свои коррективы. В 2013 году межпланетная станция MAVEN провела зондирование Марса. В результате исследований, многое выяснилось.

Марс в прошлом и сейчас

Миллиарды лет назад планета была тёплой и влажной. Имелись водоёмы, которые вполне могли стать средой обитания живых существ. 4,2 миллиарда лет назад, по неизвестным причинам Марс потерял магнитное поле. Произошла утечка атмосферы в космическое пространство. Она продолжается и сегодня. Правда, гораздо с гораздо меньшей скоростью – 100 граммов в секунду. Во время солнечных бурь, под воздействием потоков солнечного ветра, процесс потери газового слоя значительно возрастает.

Магнитное поле Земли защищает нас от от воздействия солнечного ветра. Mapc лишен такой возможности

Если не произойдёт никаких изменений, то через пару миллиардов лет атмосфера нашего соседа по космосу исчезнет.

Манипулятор Curiosity

Марсоход оснащен трёхсуставным манипулятором длиной 2,1 метра, на котором установлены 5 приборов, их общая масса составляет около 30 кг. На конце манипулятора расположена крестовидная башня-турель (turret) с инструментами, способная поворачиваться на 350 градусов, Диаметр турели с набором инструментов составляет примерно 60 см, при движении марсохода манипулятор складывается.

Два прибора турели являются контактными (in-situ) инструментами, это APXS и MAHLI. Остальные приборы отвечают за добычу и приготовление образцов для исследования, это ударная дрель, щётка и механизм для зачерпывания и просеивания образцов масиансконго грунта. Дрель оснащена 2 запасными бурами, она делает в камне отверстия диаметром 1,6 сантиметра и глубиной 5 сантиметров. Полученные манипулятором материалы также исследуются приборами SAM и CheMin, установленными в передней части марсохода.

Разница между земной и марсианской (38 % земной) силой тяжести приводит к различной степени деформации массивного манипулятора, что компенсируется специальным программном обеспечением.

Al Amal Hope Mars Mission

Космонавтика ОАЭ развивается по нетрадиционной траектории. Собственное космическое агентство появилось в стране лишь в 2014 году и сразу же замахнулось на межпланетную миссию к капризному Марсу. До подходящего стартового окна оставалось только шесть лет, однако в ОАЭ решили поторопиться и доставить свой аппарат к цели в 2021-м, к 50-летию образования государства. Впрочем, неисчерпаемые ресурсы — на арабскую космонавтику сразу выделили порядка 5,5 млрд долларов — позволяют действовать достаточно быстро.

Уже в 2015-м начал работу Космический центр им. Мохаммеда ибн Рашида, где при поддержке американских специалистов готовится к полету зонд Al-Amal — «Надежда». Пока инженерам удается выдерживать взятый темп, и в апреле 2019 года они сообщили, что аппарат готов на 85%. Ожидается, что его работа позволит лучше понять, что именно случилось с климатом Красной планеты, который поначалу был достаточно теплым и влажным. Al-Amal проведет наблюдения за суточными, сезонными и годовыми потоками газов и пыли и поможет получить целостную картину марсианской атмосферы.

Роман Фишман

Дорогие друзья! Желаете всегда быть в курсе последних событий во Вселенной? Подпишитесь на рассылку оповещений о новых статьях, нажав на кнопку с колокольчиком в правом нижнем углу экрана ➤ ➤ ➤

Второй этап: марсоход и станция на Марсе

Старт второго этапа «ЭкзоМарса» первоначально планировался на 2018 год, однако затем запуск отложили на два года. Именно данный этап считается основным в проекте и призван помочь найти ответ на вопрос, есть ли жизнь на Марсе.

В рамках второй миссии планируется на перелетном модуле, разработанном ESA, доставить на Марс российскую посадочную платформу и европейский марсоход. Перелетный модуль обеспечивает перелет по маршруту Земля – Марс и вход десантного модуля в атмосферу планеты со скоростью примерно 5800 м/с. Десантный модуль осуществляет торможение в атмосфере и спуск на поверхность Марса посадочного модуля в составе посадочной платформы и марсохода.

Инфографика: Роскосмос

Защитит российский десантный модуль при вхождении в марсианскую атмосферу специальный экран из «космического» композита – легкого и прочного материала, который называется стеклосотопласт. Такой материал выдерживает сильную вибрацию, экстремальные температуры и при этом мало весит. Производят защитный экран на предприятии Ростеха – ОНПП «Технология». «Защитный экран имеет достаточно сложную конструкцию, это своего рода многослойный пирог, который чередуется слоями углепластика и сотового заполнителя, и в дальнейшем он еще покрывается теплозащитой», – рассказывает Анатолий Свиридов, директор НПК «Композит» ОНПП «Технология».

Фото: АО «НПО Лавочкина»  

На предприятии заявляют, что работы по проекту «ЭкзоМарс-2020» идут по плану. Разработаны крупногабаритные конструкции из полимерных композиционных материалов для десантного модуля и посадочной платформы. Всего программой предусмотрено создание четырех комплектов – трех для испытаний и «летный» экземпляр.

Кроме того, уже изготовлены 62 панели терморегулирования и каркасы солнечных батарей, в том числе 12 каркасов и шесть панелей терморегулирования, которые необходимы для функционирования посадочной платформы на поверхности Марса после съезда марсохода.

Далее марсоход и посадочная платформа будут работать автономно, осуществляя передачу телеметрической и научной информации на Землю через орбитальный модуль TGO, который уже на околомарсианской орбите.

Шестиколесный европейский ровер массой около 350 кг рассчитан на работу на Марсе в течение семи земных месяцев. Он может проходить до 100 м в сутки и должен проехать за это время несколько километров. Этот марсоход впервые будет искать молекулярно-биологические признаки в подповерхностном слое Красной планеты.

После съезда марсохода российская посадочная платформа массой 828 кг начнет работать как долгоживущая автономная научная станция. Планируется, что она проработает на Марсе около года. На ее борту будет установлен комплекс научной аппаратуры для изучения состава и свойств поверхности планеты. Всего будут установлены 13 научных приборов, в том числе два европейских – LARA (радиоэксперимент для исследований внутреннего строения Марса) и HABIT (эксперимент по поиску потенциально обитаемых зон, жидкой воды, исследований УФ-излучения и температуры).

Структура и состав Марса

Марс относится к планетам земной группы, повторяя структуру Земли, поэтому наблюдается дифференциация, то есть наличие слоев, где плотные материалы группируются возле центра. Ядро охватывает примерно 1700-1850 км и представлено серой, железом и никелем. Можете изучить состав и строение Марса на фото.

Внутреннее строение Марса

Вокруг Марса расположена силикатная мантия, которая ранее могла похвастаться тектонической и вулканической подвижностью. В коре присутствует магний, железо, кремний, кислород, кальций, алюминий и калий. Красный оттенок появляется из-за окислительного процесса железной пыли.

Магнетизм и геологическая активность

Марсианское ядро по большей части плотное и лишено движения. Из-за этого планета не обладает сплошным магнитным полем и вынуждена принимать огромное количество космических лучей. Но модели показывают, что древний Марс обладал магнитным полем, так как остались намагниченные территории.

Полеомагнетизм минералов напоминает магнитные поля, замеченные на некоторых океанических земных поверхностях. После этого возникла идея, что у Марса была тектоническая активность, прекратившаяся 4 миллиардов лет назад.

Мантия также лишена тектонической активности, поэтому не может деформироваться или поучаствовать в вырывании углерода из атмосферы. Средняя толщина коры – 50 км, но может достигать и 125 км. Представлена базальтом, выплеснутым при вулканической активности миллиарды лет назад.

Формирование и эволюция

Большая часть состава Марса основывается на расстоянии от Солнца. Элементы с низкими показателями температуры кипения (хлор, сера и фосфор) чаще попадаются на Красной планете, чем у нас. Поэтому считают, что они удалились из ближайших к Солнцу районов ветрами.

После формирования все планеты прошли этап интенсивной бомбардировки, где примерно 60% Марса попало под удар.

Северо-Полярный бассейн – крупная синяя территория в северной части топографической марсианской карты

Кратерным образованиям удалось хорошо сохраниться из-за медленного процесса эрозии. Равнина Эллады считается крупнейшим кратером, простирающимся на 2300 км и на 9 км в глубину.

Считают, что наиболее масштабное событие случилось в северном полушарии. Это Северный Полярный бассейн с параметрами 10600 км на 8500 км. Скорее всего, в эту территорию врезалось тело, которое по размерам походило на Плутон. Ниже расписан состав поверхности Марса по химическим элементам.

Состав поверхности Марса

Также отмечают процесс остывания планеты, что могло произойти из-за остановки конвекции внутри внешнего ядра. Это привело к исчезновению магнитного поля.

Поверхность Марса располагает каналами и оврагами, по которым раньше могла течь вода. По крайней мере, частично сформировались от водной эрозии. Некоторые охватывают 2000 км в длину и 100 км в ширину.

  • Интересные факты о Марсе;
  • Колонизация Марса;
  • Марс и Земля;
  • Есть ли жизнь на Марсе;
  • Терраформирование Марса
  • Когда мы отправим людей на Марс?
  • Сравнение Марса и Земли
  • Как Земля выглядит с Марса?
  • Что такое марсианское проклятие?
  • Когда открыли Марс?

Положение и движение Марса

  • Орбита Марса;
  • Сезоны на Марсе
  • Как далеко Марс от Солнца?
  • Сближение Марса
  • Как далеко находится Марс?
  • Сколько лететь до Марса;
  • День на Марсе;
  • Год на Марсе;

Строение Марса

  • Размеры Марса;
  • Кольца Марса;
  • Состав Марса;
  • Атмосфера Марса;
  • Воздух на Марсе;
  • Масса Марса;

Поверхность Марса

  • Поверхность Марса;
  • Лед на Марсе
  • Радиация на Марсе
  • Вода на Марсе;
  • Температура на Марсе;
  • Гравитация на Марсе;
  • Цвет Марса;
  • Почему Марс красный;
  • Насколько холодный Марс;
  • Вулканы на Марсе;
  • Вулкан Олимп;
  • Долина Маринер;
  • Лицо на Марсе;
  • Пирамида на Марсе;

Источник питания Curiosity

Питание марсохода обеспечивает радиоизотопный термоэлектрический генератор (РИТЭГ), такая технология успешно применялась в спускаемых аппаратах «Викинг-1» и «Викинг-2».

РИТЭГ вырабатывает электроэнергию в результате  естественного распада изотопа плутония-238. Выделяющееся при этом тепло преобразуется в электроэнергию, также тепло используется для подогрева оборудования. Это обеспечивает экономию электроэнергии, которая будет использована для передвижения ровера и функционирования его инструментов. Диоксид плутония  находится в 32 керамических гранулах, каждая имеет размер примерно в 2 сантиметра.

Генератор марсохода «Кьюриосити» принадлежит к последним поколениям РИТЭГов, он создан в компании Boeing, и носит название «Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator» или MMRTG. Хотя в его основе лежит классическая технология РИТЭГов, он создан более более гибким и компактным. Он производит 125 Вт электрической энергии (что составляет 0,16 лошадиной силы), перерабатывая приблизительно 2 кВт тепловой. Со временем мощность генератора будет снижаться, но за 14 лет (минимальный срок службы) его выходная мощность понизится только до 100 Вт. За каждый марсианский день MMRTG производит 2,5 кВт·ч , что значительно превышает результаты энергоустановок роверов «Спирит» и «Оппортьюнити» — лишь 0,6 кВт.

Серии КА

Космические аппараты первого поколения:

М-60 («Марс 1960А», «Марс 1960Б») — пролётные станции проекта 1М. Два запуска в 1960 году были неудачными из-за аварий ракет-носителей.

Космические аппараты второго поколения:

  • М-62 («Марс-1», «Марс 1962А», «Марс 1962B» — станции проекта унифицированных марсианско-венерианских АМС 2МВ. Посадочная «Марс-62A» 2МВ-3 и первая пролётная «Марс-62B» 2МВ-4 не были выведены на межпланетные траектории из-за аварий ракет носителей. Вторая пролётная АМС 2МВ-4 «Марс-1» запущена к Марсу 1 ноября 1962 года, но в первые дни полёта космического аппарата по межпланетной траектории отказала система ориентации после утечки газа.
  • М-64 («Зонд-2») — пролётная станция проекта унифицированных марсианско-венерианских АМС 3МВ (усовершенствованное второе поколение). АMC запущена к Марсу 30 октября 1964 года. Однако по причине не полного открытия солнечных батарей был зафиксирован пониженный уровень электропитания, приблизительно вдвое меньше ожидаемого. Станция не могла выполнить исследования Марса и получила название «Зонд-2».

Космические аппараты третьего поколения:

М-69 («Марс 1969А», «Марс 1969В») — Серия М-69 состояла из двух тяжёлых АМС. Станции предназначенны для исследования Марса с орбиты искусственного спутника (ИСМ). Первые в СССР и мире многотонные межпланетные станции. Обе АМС не были в 1969 году выведены на межпланетные траектории из-за аварий ракет-носителей Протон.

Космические аппараты четвёртого поколения:

М-71 — Серия М-71 состояла из трёх АМС, предназначенных для изучения Марса как с орбиты ИСМ, так непосредственно на поверхности планеты. Для этого АМС «Марс-2», «Марс-3» имели в своём составе как искусственный спутник — орбитальный аппарат (ОА), так и автоматическую марсианскую станцию мягкая посадка которой на поверхность планеты осуществлялась спускаемым апппаратом (СА). Автоматическая марсианская станция комплектовалась первым в мире марсоходом ПрОП-М. АМС М-71C не имела спускаемого аппарата, должна была стать искусственным спутником Марса. АМС М-71С не была выведена на межпланетную траекторию и была официально именуема как ИСЗ «Космос-419». «Марс-2», «Марс-3» запущены 19 и 28 мая 1971 года. Орбитальные аппараты «Марс-2» и «Марс-3» работали более восьми месяцев и успешно выполнили большую часть программы полёта искусственных спутников Марса (кроме фотосъёмки). Мягкая посадка спускаемого аппарата «Марс-2» закончилась неудачно, спускаемый аппарат «Марс-3» совершил мягкую посадку, но передача с автоматической марсианской станции прекратилась через 14,5 секунд.

Принципиально конструкция серии М-73 не отличалась от серии М-71. Проведена модернизация отдельных узлов и приборов.

М-73 — Серия М-73 состояла из четырёх АМС, предназначенных для изучения Марса как с орбиты ИСМ, так непосредственно с поверхности планеты. В 1973 увеличилась скорость необходимая для вывода АМС на межпланетную траекторию. Поэтому ракета-носитель «Протон» не могла вывести АМС состоящую из орбитальной станции — искусственного спутника Марса и спускаемого аппарата с автоматической марсианской станцией на траекторию необходимую чтобы приблизиться к Марсу, как было возможно в 1971. Космические аппараты «Марс-4» и «Марс-5» (модификация М-73С), должны были выйти на орбиту вокруг Марса и обеспечивать связь с автоматическими марсианскими станциями, которые несли АМС «Марс-6» и «Марс-7» (модификация М-73П). Запущены 21, 25 июля и 5,9 августа 1973 года. «Марс-4» — исследование Марса с пролётной траектории (неудача, планировалось запустить спутник Марса). «Марс-5» — искусственный спутник Марса (частичная удача, время работы спутника около двух недель). «Марс-6» — облёт Марса и мягкая посадка автоматической марсианской станции (неудача, в непосредственной близости от поверхности Марса потеряна связь), первые прямые измерения состава атмосферы, давления и температуры во время снижения спускаемого аппарата на парашюте. «Марс-7» — облёт Марса и мягкая посадка автоматической марсианской станции (неудача, спускаемый аппарат пролетел мимо Марса).

Пункт и время прибытия: Марс, 19 марта 2021 года

В первые месяцы 2019 года начнется окончательная сборка автоматической межпланетной станции «ЭкзоМарс-2020». Запуск состоится в период с 25 июля по 13 августа 2020 года с космодрома Байконур на ракете «Протон-М». Прибытие на Марс произойдет 19 марта 2021 года, заявил глава госкорпорации Роскосмос Дмитрий Рогозин в сентябре прошлого года.

С 2014 года обсуждаются предложения по месту посадки. Изначально было четыре района-кандидата: равнина Оксия, долина Маврта, гряда Арама и равнина Гипанис. Наконец в ноябре 2018 года Международная рабочая группа по выбору места посадки (Landing Site Selection Working Group, или LSSWG) рекомендовала равнину Оксия для посадки аппаратов миссии «ЭкзоМарс-2020».

Равнина Оксия (Oxia Planum). Фото: NASA/JPL/University of Arizona

Равнина Оксия расположена вблизи экватора в северном полушарии Марса около границы высокогорных регионов и низменностей. По имеющимся данным, здесь не очень много крупных ударных кратеров, но достаточно много сухих русел. Таким образом, должны быть заметны следы действия воды в геологическом прошлом.

Район посадки – эллипс 120х19 км внутри неглубокого кратера. Здесь на поверхность выходят породы, обогащенные железом и магнием. Над ними лежит слой темного вещества, возможно, вулканического происхождения. То есть ландшафт достаточно разнообразный, и марсоход сможет исследовать различные образования вблизи места посадки. Кроме того, соблюдены все требования к безопасности посадки. Внутри эллипса посадки нет существенных возвышенностей, и район достаточно низкий и ровный.

Рекомендация группы будет направлена для рассмотрения в Роскосмос и Европейское космическое агентство. Окончательное решение о выборе места будет сделано не позже второй половины этого года.

Нужны ли спутники, чтобы связаться с Марсом?

Mars Reconnaissance Orbiter над Марсианской поверхностью

Как мы выяснили ранее, для связи с марсоходами нам необходимо использовать спутники, находящиеся на орбите “Красной Планеты”. Каждый из таких спутников связывается с марсоходом через специальные коммуникационные окна, которые обычно длятся всего лишь несколько минут. Несмотря на короткое время взаимодействия, этого времени вполне достаточно для того, чтобы передать весь необходимый объем информации.

Если до 2006 года работу связиста выполнял спутник Odyssey, то в настоящее время вместе с ним работает новый спутник Mars Reconnaissance Orbiter или MRO. Помимо наличия весьма внушительного арсенала суперсовременных научных приборов, MRO оборудован и новейшей камерой HiRISE, позволяющей делать снимки с высоким разрешением.

Станции DSN находятся на связи с MRO примерно по 16 часов в сутки, так как все остальное время спутник находится с обратной стороны Марса и закрыт от передачи сигнала толщей планеты.

Спутник Odyssey на орбите Марса

Несмотря на кажущуюся простоту процесса, стоимость одного часового звонка составляет в настоящее время примерно 10000 долларов. Так что, если однажды вам вдруг захочется совершить звонок в будущую марсианскую колонию, то для начала вам придется собрать приличную сумму. Что ж, после прочтения данной статьи вы хотя бы будете знать, почему ваш звонок будет стоить таких больших денег.

Если вам понравилась эта статья, приглашаю вас зайти на , где вы сможете найти еще больше полезной информации о космосе и науке.

Ссылка на основную публикацию