Российские приборы на борту орбитального аппарата TGO готовы к подлёту к Марсу

17 Окт 2016

17 октября 2016 года в 05:42 московского времени (02:42 UTC) успешно прошло первое включение двигателей орбитального аппарата Trace Gas Orbiter (TGO) миссии “ЭкзоМарс-2016” после разделения с посадочным аппаратом “Скиапарелли”.

Включение двигателей было запланировано, чтобы увести орбитальный аппарат TGO с траектории столкновения с Марсом. Включение длилось 1 минуту 16 секунд, с его помощью аппарату был сообщен импульс примерно 10 м/с. Таким образом TGO был переведен на орбиту с перицентром (наименьшим расстоянием до Марса) несколько сотен километров. В 08:42 московского времени (05:42 UTC) TGO переключился в режим выхода на орбиту вокруг Марса. Основной маневр торможения запланирован на 19 октября, он должен начаться в 16:04 московского времени (13:04 UTC).

Во время выхода на высокоэллиптическую орбиту Марса научные приборы орбитального аппарата TGO продолжают находиться в режиме survival, во время которого питание подается лишь на нагреватели.

Анализ служебной телеметрии указывает на расчетный тепловой режим приборов, в том числе российской научной аппаратуры АЦС и ФРЕНД, созданной в ИКИ РАН.

В изначальном плане миссии “ЭкзоМарс-2016” после подлета к Марсу и отделения демонстрационного посадочного аппарата EDM орбитальный аппарат TGO почти сразу начинал фазу торможения с помощью атмосферы, что делало невозможным научные измерения. Однако в результате переноса запуска на март 2016 года в полетной программе миссии появился период, когда космического аппарат будет находиться на высокоэллиптической орбите вокруг Марса (Mars Capture Orbit, 300х96 000 км над поверхностью), с середины октября 2016 до первого квартала 2017.

Спектрометрический комплекс АЦС предназначен для исследования атмосферы и климата Марса, поиска малых составляющих атмосферы, в том числе метана.
Для работы приборов отведены две четырехдневные орбиты в конце ноября. К сожалению для программы АЦС, они не позволяют проводить эксперименты в режиме солнечных затмений, когда регистрируется солнечное излучения прошедшее сквозь атмосферу Марса (это позволяет получать сведения о составе атмосферы с максимальной точностью). Тем не менее, будут проведены все необходимые проверки и полетные калибровки спектрометрического комплекса АЦС, а также ряд уникальных измерений, которые в дальнейшем будут невозможны на штатной научной орбите:

  • наблюдения места посадки демонстрационного модуля EDM;
  • наблюдения Фобоса;
  • наблюдения атмосферных свечений в полярных областях (научная орбита «не достает» до полюсов Марса);
  • калибровка надирных каналов по Марсу с большого расстояния.

К настоящему моменту проведен всесторонний анализ траектории КА и возможных научных задач для высокоэллиптической орбиты, составлены программы наблюдений спектрометрическим комплексом АЦС, ведется их согласование с другими приборами и проектом. Готовятся специализированные телекоманды для управления аппаратурой и программное обеспечение для последующей обработки ноябрьских данных. Следующие включения прибора АЦС и начало основной научной миссии состоятся не раньше осени 2017 года.

Второй российский прибор, установленный на борту аппарата TGO, — нейтронный спектрометр ФРЕНД (также изготовлен в ИКИ РАН). Это единственный прибор, работавший почти непрерывно во время перелёта к Марсу. Он был включен 21 апреля и выключен 15 сентября, когда космический аппарат начал подготовку к прибытию на Марс. Все оставшееся время, кроме периода выполнения корректирующего манёвра в середине пути, прибор ФРЕНД собирал данные о радиационной обстановке на перелёте к Марсу при помощи входящего в его состав дозиметра "Люлин-МО", а также отдельно включенных гелиевого и сцинтиляционных детекторов. Полученные данные важны для оценки радиационной дозы на перелёте к Марсу при планировании будущих пилотируемых экспедиций.

Во время работы TGO на высокоэллиптической орбите ФРЕНД выполнит ряд измерений, необходимых прежде всего для калибровки своих измерений: для корректного измерения сигнала от Марса необходимо точно измерить сигнал вторичных частиц, испускаемых самим аппаратом. Это возможно сделать в апоцентрах эллиптической орбиты, когда TGO уже отделится от модуля “Скиапарелли” и при торможении использует большую часть своего топлива, то есть придёт в конфигурацию, максимально близкую к рабочей. Кроме этого, впервые будет зарегистрирован сигнал от Марса.

Включения научной аппаратуры в настоящий момент запланированы на ноябрь 2016.

Параллельные измерения детекторов прибора ФРЕНД, дозиметра “Люлин-МО”, а также независимых детекторов заряженных частиц: прибора ЛЕНД (на борту аппарата LRO, НАСА) на орбите Луны и ACE (НАСА), расположенного в точке Лагранжа L1 системы Земля-Солнце, — которые демонстрируют хорошую корреляцию

Параллельные измерения детекторов прибора ФРЕНД, дозиметра “Люлин-МО”, а также независимых детекторов заряженных частиц: прибора ЛЕНД (на борту аппарата LRO, НАСА) на орбите Луны и ACE (НАСА), расположенного в точке Лагранжа L1 системы Земля-Солнце, — которые демонстрируют хорошую корреляцию

•••

Проект “ЭкзоМарс” — совместный проект Роскосмоса и Европейского космического агентства по исследованию Марса, его поверхности, атмосферы и климата с орбиты и на поверхности планеты. Он откроет новый этап исследования космоса для Европы и России.

- Новости проекта "ЭкзоМарс"

Дополнительная информация: 
  1. Сайт проекта "ЭкзоМарс" на портале Европейского космического агентства
  2. Сайт проекта "ЭкзоМарс", поддерживаемый ИКИ РАН
  3. Эксперимент АЦС на сайте отдела физики планет ИКИ РАН
  4. Эксперимент ФРЕНД на сайте отдела ядерной планетологии ИКИ РАН