Розалинд Франклин (марсоход)

«Розалинд Франклин», ранее известный как «ЭкзоМарс» (англ. ExoMars rover) — планируемый марсоход, который является частью международной миссии «ЭкзоМарс», проводимой под эгидой Европейского космического агентства (ЕКА) и Госкорпорации «Роскосмос»[2][3]. Назван в честь английского биофизика Розалинды Франклин.

Розалинд Франклин
Ракета-носитель Протон-М
Запуск 2022[1]
Технические характеристики
Масса 310 кг
 Медиафайлы на Викискладе

План предусматривает использование российской ракеты-носителя, несущего модуля ЕКА и российского посадочного модуля, который доставит марсоход на поверхность Марса[4]. После мягкой посадки марсоход, питаемый энергией от солнечных батарей, будет в течение шести месяцев (218 солов) проводить работы по поиску существования прошлой или настоящей жизни на Марсе. «Трейс Гас Орбитер», запущенный в 2016 году, будет работать в качестве спутника-ретранслятора для поддержания связи с марсоходом[5].

Космический аппарат с марсоходом планировали запустить в июле 2020 года[6], но 12 марта 2020 года запуск был перенесён на 2022 год[7][8].

История

Марсоход представляет собой автономный шестиколесный аппарат весом до 295 кг (650 фунтов), что приблизительно на 60 % больше, чем марсоходы «Спирит» и «Оппортьюнити» 2004 из программы НАСА 2004 года по исследованию Марса[9], но в три раза легче марсохода «Кьюриосити», запущенного в 2011 году.

В феврале 2012 года, после ухода из проекта НАСА, ЕКА вернулась к предыдущей конструкции небольшого вездехода[10] весом 207 кг. Планируется, что инструментарий будет состоять из экзобиологической лаборатории, с названием «Аналитическая лаборатория Пастера» (Луи Пастер — один из основоположников микробиологии и иммунологии) которая будет искать следы биомолекул или биосигнатур из прошлой или настоящей жизни[11][12][13][14]. Также на марсоходе будет установлен бур длиной 2 метра (6,6 футов), с помощью которого планируется взять образцы коренной породы для бортовой лаборатории[15].

Ведущий разработчик марсохода «ЭкзоМарс», Британское подразделение компании Airbus, приступило к закупкам критически важных компонентов в марте 2014 года[16]. В декабре 2014 года государства-члены ЕКА одобрили финансирование для ровера, чтобы запустить его в 2018 году[17], но средств оказалось недостаточно, поэтому запуск отложили до 2020 года.[18] Создание колёс и системы подвески оплачиваются канадским космическим агентством и производятся корпорацией MDA в Канаде[16].

По планам на сентябрь 2013 года космический аппарат ожидалось запустить в 2018 году[4]. Однако из-за кризисных явлений в европейской и российской промышленной деятельности стали задерживаться поставки научной аппаратуры. В мае 2016 года ЕКА объявило, что миссия была перенесена до следующего стартового окна на июль 2020 года[6]. В 2020 году начало миссии было перенесено на август — сентябрь 2022 года[19].

Прототип марсохода «Розалинд Франклин» в 2015 году на Кембриджском научном фестивале

Навигация

В миссии «ЭкзоМарс» предъявленные требования к марсоходу «Розалинд Франклин» таковы, что для выполнения поставленных научных задач он должен уметь преодолевать до 70 м (230 футов) пути за Сол (марсианские сутки) по марсианской поверхности.[20][21] Продолжительность работы вездехода на поверхности Марса соcтавит семь месяцев, а пройти он должен не менее 4 км (2,5 миль)[16].

Поскольку марсоход связывается с наземными диспетчерами через «Трейс Гас Орбитер», а тот пролетает над марсоходом только два раза в Сол (марсианские сутки), дистанционные земные водители не смогут в реальном времени активно управлять марсоходом по поверхности. Поэтому марсоход разработан так, чтобы самостоятельно двигаться по поверхности Марса.[22][23] Две стереокамеры позволяют марсоходу создавать 3D карту местности,[24] которую навигационное программное обеспечение использует для оценки местности вокруг марсохода. Таким образом, он самостоятельно сможет объезжать препятствия и находить оптимальный маршрут к указанным наземными водителями пунктам назначения.

27 марта 2014, в компании Airbus Defence and Space в Стивенэйдже, Великобритания, был открыт Марсианский полигон для облегчения разработки и испытания марсохода автономной навигационной системы. Полигон представлял собой площадку размером 30 на 13 метров, на которой находилось 300 тонн песка и камней, предназначенных для имитации марсианского рельефа.[25][26]

Полезная нагрузка
Марсоход «Розалинд Франклин» тестируется около обсерватории Параналь.

Полезная нагрузка марсохода содержит следующее оборудование:[2]

Система панорамных камер (PanCam)

PanCam была создана для создания цифровой карты местности для марсохода и поиска морфологических подписей прошлого биологической активности, сохранившихся на текстуре поверхности скал. В PanCam сборку входят две широкоформатные камеры для многоспектральной стереоскопической панорамной визуализации, и с высоким разрешением камера высокого разрешения цветного изображения.[27][28] В PanCam будет также осуществляться поддержка научных измерений других приборов путем фотосъемки с высоким разрешением в местах с затрудненным доступом, таких как кратеры и скальные стены, и поддержка подборки лучших сайтов для проведения исследования экзобиологии. Витражные стекла будут использоваться для предотвращения влияния ультрафиолетового излучения на изменение цветов изображения. Это позволит получать истинные цветные изображения поверхности Марса.[29]

Бурильная установка

Принципиально важным устройством ровера является бур с максимальной рабочей глубиной 2 м, оснащенный ИК-спектрометром для минералогического изучения грунта. Извлеченные образцы диаметром 1 см и длиной З см поступают в аналитическую лабораторию для минералогического и химического исследования, включая поиск органических соединений и биомаркеров. Номинальная программа предусматривает исследование 17 образцов, из которых восемь будут получены в двух циклах бурения до глубины 2 м.

Научные приборы
  • ИК-спектрометр ISEM для минералогической оценки объектов на поверхности;
  • Цветная камера CLUPI для съемки пород и грунта с высоким разрешением;
  • Радиолокатор WISDOM для выявления структуры грунта под марсоходом;
  • Нейтронный спектрометр ADRON-RM для поиска подповерхностной воды и гидратированных материалов и выявления наилучших мест для взятия образцов;
  • Мультиспектральная подповерхностная камера-спектрометр Ma_MISS (в составе бурового устройства);
  • Видовой спектрометр видимого и инфракрасного диапазона MicrOmega для минералогических исследований марсианских образцов;
  • Рамановский спектрометр RLS для определения минералогического состава и выявления органических пигментов;
  • Анализатор органических молекул МОМА для поиска биомаркеров.

Два из девяти приборов марсохода — российские. Спектрометр ISEM изготовлен в ИКИ РАН в Отделе физики планет под руководством О. И. Кораблёва, а прибор ADRON-RM — в Отделе ядерной планетологии под руководством И. Г. Митрофанова[30].

Выбор места посадки
Oxia Planum, близ экватора — потенциально подходящее место для посадки, обладает неплохими биопоказателями и представляет собой гладкую поверхность.

После рассмотрения вариантов, группа назначенная ЕКА предложила короткий список из четырёх мест, который и был официально рекомендован в октябре 2014 года для дальнейшего детального анализа:[31][32]

  • Mawrth Vallis
  • Oxia Planum
  • Hypanis Vallis
  • Aram Dorsum

21 октября 2015 в качестве предпочтительного места посадки для марсохода «Экзомарс-2018» был выбран вариант Oxia Planum. Однако, так как запуск отложен до 2020 года, возможно будет рассмотрен вариант Aram Dorsum или Mawrth Vallis.[33][34]

После того, как «Посадочная платформа ЭкзоМарс-2022» совершит посадку, из неё выдвинутся специальные пандусы, чтобы марсоход съехал на поверхность планеты. Приборы установленные на посадочной платформе будет изучать окружающую среду и поверхность Марса в месте посадки. Номинальная продолжительность работы платформы — земной год[35]

Выбор названия для марсохода

В июле 2018 года Европейское космическое агентство запустило конкурс по выбору названия для марсохода на сайте Airbus[36][37].

В феврале 2019 года марсоход получил имя «Розалинд Франклин», в честь английского химика и пионера исследований структуры ДНК[38].

См. также

Примечания
  1. https://www.bbc.com/news/science-environment-51844030
  2. Jorge Vago, Olivier, Witasse, Pietro Baglioni, Albert Haldemann, Giacinto Gianfiglio, et al. ExoMars: ESA's Next Step in Mars Exploration // Bulletin. — ЕКА, 2013. — Август (№ 155). — С. 12—23.
  3. Gregory Katz. 2018 mission: Mars rover prototype unveiled in UK (недоступная ссылка). Excite (27 марта 2014). Дата обращения: 7 ноября 2016. Архивировано 7 апреля 2014 года.
  4. Russia and Europe Team Up for Mars Missions. Space.com (14 марта 2013).
  5. Peter B. de Selding. U.S., Europe Won’t Go It Alone in Mars Exploration (недоступная ссылка — история ). SpaceNews.com (26 сентября 2012).
  6. Second ExoMars mission moves to next launch opportunity in 2020. ЕКА (2 мая 2016).
  7. Запуск космического аппарата "ЭкзоМарс" перенесли на 2022 год
  8. Запуск "ЭкзоМарса" перенесли на 2022 год. Даже в этом частично обвинили коронавирус - Космос - ТАСС
  9. J. L. Vego. ExoMars Status (недоступная ссылка). 20th Mars Exploration Program Analysis Group Meeting. 3–4 March 2009. Arlington, Virginia.. ЕКА (2009). Дата обращения: 15 ноября 2009. Архивировано 9 марта 2009 года.
  10. NASA Jumping Out of Joint ESA Mars Mission. RedOrbit.com (7 февраля 2012). Дата обращения: 15 февраля 2012.
  11. Press Info: ExoMars Status (недоступная ссылка). Thales Group (8 мая 2012). Дата обращения: 8 мая 2012. Архивировано 3 декабря 2013 года.
  12. The ExoMars Instruments. ЕКА (1 февраля 2008). Дата обращения: 8 мая 2012. Архивировано 26 октября 2012 года.
  13. Jonathan Amos. Europe still keen on Mars missions. BBC News (15 марта 2012). Дата обращения: 16 марта 2012.
  14. Rover surface operations (недоступная ссылка). ЕКА (18 декабря 2012). Дата обращения: 16 марта 2012. Архивировано 2 декабря 2013 года.
  15. Adrienne Kish. Amase-ing Life On The Ice. Astrobiology Magazine (31 августа 2009). Архивировано 5 сентября 2009 года.
  16. Stephen Clark. Facing funding gap, ExoMars rover is on schedule for now. SpaceflightNow.com (3 марта 2014). Дата обращения: 3 марта 2014.
  17. Europe Agrees to Fund Ariane 6 Orbital Launcher (недоступная ссылка). ABC News (2 декабря 2014). — «ESA's member states also approved funding to upgrade the smaller Vega launch vehicle, continue participating in the International Space Station, and proceed with the second part of its ExoMars mission.». Дата обращения: 2 декабря 2014. Архивировано 2 декабря 2014 года.
  18. Money Troubles May Delay Europe-Russia Mars Mission. IndustryWeek.com (15 января 2016). Дата обращения: 16 января 2016.
  19. «ЭкзоМарс» отложен на два года, 12 марта 2020
  20. (2011) «ExoMars Rover GNC Design and Development» in 8th Int'l ESA Conference on Guidance & Navigation Control Systems. 5–10 June 2011. Carlsbad, Czech Republic...
  21. (2013) «ExoMars Rover Vehicle Mobility Functional Architecture and Key Design Drivers» in 12th Symposium on Advanced Space Technologies in Robotics and Automation. 15–17 May 2013. Noordwijk, the Netherlands.., ЕКА.
  22. Jonathan Amos. Smart UK navigation system for Mars rover. BBC News (5 сентября 2011).
  23. Mars rover Bruno goes it alone (недоступная ссылка). EADS Astrium (14 сентября 2011). Дата обращения: 7 ноября 2016. Архивировано 3 декабря 2013 года.
  24. (2013) «ExoMars Rover Vehicle Perception System Architecture and Test Results» in 12th Symposium on Advanced Space Technologies in Robotics and Automation. 15–17 May 2013. Noordwijk, the Netherlands.., European Space Agency.
  25. Jonathan Amos. Mars yard' to test European rover. BBC News (27 марта 2014). Дата обращения: 29 марта 2014.
  26. Markus Bauer. Mars yard ready for Red Planet rover. ЕКА (27 марта 2014). Дата обращения: 29 марта 2014.
  27. The ExoMars Rover Instrument Suite: PanCam - the Panoramic Camera (недоступная ссылка). ЕКА (3 апреля 2013). Дата обращения: 7 ноября 2016. Архивировано 14 ноября 2016 года.
  28. A. D. Griffiths, A. J. Coates, R. Jaumann, H. Michaelis, G. Paar, D. Barnes, J.-L. Josset, Pancam Team. Context for the ESA ExoMars rover: the Panoramic Camera (PanCam) instrument (англ.) // International Journal of Astrobiology : journal. — 2006. — Vol. 5, no. 3. — P. 269—275. — doi:10.1017/S1473550406003387. — .
  29. Ellie Zolfagharifard. How medieval stained-glass is creating the ultimate SPACE camera: Nanoparticles used in church windows will help scientists see Mars' true colours under extreme UV light. Daily Mail (15 октября 2013).
  30. Миссия ExoMars. История проекта ExoMars. Марсоход ExoMars 2020. GalSpace.spb.ru. Дата обращения: 7 ноября 2016.
  31. Markus Bauer, Jorge Vago. Four candidate landing sites for ExoMars 2018 (недоступная ссылка — история ). ЕКА (1 октября 2014). Дата обращения: 20 апреля 2017.
  32. Recommendation for the Narrowing of ExoMars 2018 Landing Sites (недоступная ссылка — история ). ЕКА (1 октября 2014). Дата обращения: 1 октября 2014.
  33. Jonathan Amos. ExoMars rover: Landing preference is for Oxia Planum. BBC News (21 октября 2015).
  34. Nancy Atkinson. Scientists Want ExoMars Rover to Land at Oxia Planum. Universe Today (21 октября 2015). Дата обращения: 22 октября 2015.
  35. ExoMars 2018 surface platform (недоступная ссылка — история ). ЕКА. Дата обращения: 14 марта 2016.
  36. Марсоход миссии ExoMars получит имя. «РИА Новости» (23 июля 2018).
  37. Name the European ExoMars Rover!. Airbus. Архивировано 20 июля 2018 года.
  38. Jonathan Amos. Mars rover named after Rosalind Franklin (англ.). BBC News (7 февраля 2019). Дата обращения: 16 февраля 2019.

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.