Начинается разработка первых макетов научной аппаратуры для посадочной платформы проекта “ЭкзоМарс”-2018

2 Мар 2016

Первая рабочая встреча, посвященная научным экспериментам на посадочной платформе проекта «ЭкзоМарс»-2018, состоялась 1–2 марта в Институте космических исследований РАН. В ней приняли участие российские и зарубежные разработчики инструментов, которые планируется установить на платформе. Утвержденный комплекс научной аппаратуры включает 13 приборов, и в этом году начинаются работы по созданию их габаритно-массовых и технологических образцов.

Окончательный список инструментов на посадочной платформе проекта «ЭкзоМарс»-2018 был утвержден в середине декабре 2015 года, и мартовское совещание стало первым, на котором исследователи встретились уже как руководители и разработчики будущих экспериментов.

Утвержденный список включает 13 инструментов (в том числе комплекс камер и блок электроники, которые выполняют также служебные функции), общей массой 45 килограмм. Большинство инструментов создаются в России в кооперации с зарубежными организациями, два эксперимента представляют вклад Европейского космического агентства.

Даниил Родионов, руководитель проекта по научной нагрузке с российской стороны, сообщил, что сейчас Институт космических исследований РАН и Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина завершают обсуждение деталей договора о проектировании комплекса научной аппаратуры (КНА) на посадочной платформе. В 2016 году должны быть изготовлены габаритно-массовые и, частично, технологические макеты приборов.

К настоящему времени, как рассказал Сергей Алексашкин, главный конструктор НПО им. С.А. Лавочкина по проекту «ЭкзоМарс»-2018, проект посадочной платфоры уже прошёл этап защиты эскизного проекта и по российской, и по европейской процедуре (европейскией эквивалент ЗЭП — SPDR, System Preliminary Design Review), и начался этап разработки конструкторской документации. НПОЛ активно сотрудничает с корпорацией Thales Alenia Space (TAS) — головным разработчиком проекта с европейской стороны, который создаёт перелётный модуль для доставки посадочной платформы (разработка НПОЛ) к Марсу. Кроме этого, TAS — создатель марсохода, который будет доставлен на поверхность планеты на посадочной платформе.

Общий вид посадочной платформы до схода марсохода. Солнечные панели развернуты (с) ЕКА/Роскосмос/ЭкзоМарс/НПОЛ

Сейчас, по словам Сергея Алексашкина, НПОЛ и TAS согласовали уже 90-95% вопросов, связанных с интерфейсами между аппаратами.

К настоящему времени утверждены основные элементы посадочной платформы и получены почти все габаритные чертежи на приборы, необходимые для созадния чертежей платформы. В прошедшие полтора года шли работы по исследованию аэродинамики посадочной платформы, решению тепловых вопросов, отработке отдельных элементов конструкции. В частности, в Центральном аэрогидродинамическом институте им. Н.Е. Жуковского в аэродинамической трубе испытывалась весовая модель посадочного модуля (масштаб 1:20). Также выбирался вариант теплового покрытия аппарата, в результате которого к дальнейшему рассмотрению были рекомендованы два материала. Окончательный выбор будет сделан позже, с учетом задачи минимизировать массу космического аппарата.

Научные задачи КНА на посадочной платформе проекта «ЭкзоМарс»-2018:

  • фотосъёмка в месте посадки,
  • долговременный мониторинг климата и атмосферные исследования,
  • исследование распределения подповерхностной воды в месте посадки,
  • круговорот летучих веществ между грунтом и атмосферой,
  • мониторинг радиационной обстановки,
  • исследования внутреннего строения Марса.

Приборы, включенные в КНА:

  • ТСПП/TSPP — 4 камеры для служебной и научной съёмки
  • БИП/BIP — блок электроники для сбора научных данных и управления научной аппаратурой
  • МТК (Метеокомплекс), включающий комплекс датчиков для измерений на спуске и собственно метеокомплекс с датчикамии температуры, давления, ветра, влажности, пыли, освещенности, магнитного поля и микрофон для записи звуков Марса
  • ФАСТ/FAST — Фурье-спектрометр для атмосферных исследований, включая регистрацию малых составляющих атмосферы (метан и т.д.), мониторинг температуры и аэрозолей, а также исследование минералогического состава поверхности
  • М-ДЛС/M-DLS — многоканальный диодно-лазерный спектрометр для мониторинга химического и изотопного состава атмосферы
  • РАТ-М/RAT-M — пассивный радиометр для измерения температуры поверхности до глубины 1 м
  • АДРОН-ЭМ/ADRON-EM — нейтронный и гамма-спектрометр с блоком дозиметрии для исследования распределения воды в поверхностном слое грунта, элементного состава поверхности на глубине 0,5–1 м и дозиметрии
  • СЕМ/SEM — сейсмометр
  • ПК/PK (“Пылевой комплекс”) — комплекс приборов для исследования пыли вблизи поверхности, включающий ударный датчик и нефелометр, а также электростатический детектор
  • МГАК/MGAK — газовый хроматограф и масс-спектрометр для измерения малых составляющих атмосферы, инертных газов и их изотопных отношений
  • МЕГРЭ/MAIGRET — магнитометр
  • LARA (вклад ЕКА) — радиоэксперимент для исследований внутреннего строения Марса
  • HABIT (вклад ЕКА) — эксперимент по изучению обитаемости Марса, нацеленный на поиск жидкой воды, исследований УФ-излучения и температуры

- О.З.

***

Проект “ЭкзоМарс” — совместный проект Роскосмоса и Европейского космического агентства.© ЕКА/Роскосмос/ЭкзоМарс

Проект реализуется в два этапа. Первая миссия, пуск которой запланирован на 14 марта 2016 года, включает два космических аппарата: орбитальный Trace Gas Orbiter (TGO) для наблюдений атмосферы и поверхности планеты и посадочный модуль «Скиапарелли» (Schiaparelli или EDM) для отработки технологий посадки.

Научные задачи аппарата 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. На аппарате установлены два прибора, созданные в России: спектрометрический комплекс АЦС (ACS — Atmospheric Chemistry Suite, Комплекс для изучения химии атмосферы) и нейтронный телескоп высокого разрешения ФРЕНД (FREND, Fine-Resolution Epithermal Neutron Detector). Также Россия предоставляет для запуска ракету-носитель “Протон” с разгонным блоком “Бриз-М”.

Второй этап проекта (запуск 2018 г.) предусматривает доставку на поверхность Марса российской посадочной платформы с европейским автоматическим марсоходом на борту. На марсоходе установлен комплекс научной аппаратуры “Пастер”, в который входит два российских прибора: ИСЕМ и АДРОН-МР. Главная цель исследований с борта марсохода — непосредственное изучение поверхности и атмосферы Марса в окрестности района посадки, поиск соединений и веществ, которые могли бы свидетельствовать о возможном существовании на планете жизни. Россия отвечает за посадочную платформу, которая доставит марсоход на поверхность планеты. После схода марсохода платформа начнёт работать как долгоживущая автономная научная станция. На её борту будет установлен комплекс научной аппаратуры для изучения состава и свойств поверхности Марса. Россия также предоставляет для запуска ракету-носитель “Протон-М” с разгонным блоком “Бриз-М”. После схода марсохода платформа начнёт работать как автономная научная станция.

В рамках обоих этапов в России будет создан объединенный с ЕКА наземный научный комплекс проекта «ЭкзоМарс» для приёма, архивирования и обработки научной информации.

Дополнительная информация: 
  1. Страница проекта "ЭкзоМарс" на сайте ИКИ РАН
  2. Страница проекта "ЭкзоМарс" на сайте Европейского космического агентства