Исследователи с опытом и без. Марсианские миссии 2020 года

Прямо сейчас имеет место стартовое окно для полетов на Марс. Запуск в июле-августе позволяет космическому аппарату добраться до своей цели к концу будущей зимы и сэкономить несколько месяцев. Этой возможностью намерены воспользоваться сразу три страны – США, Китай и ОАЭ. Страны с большим опытом и новички этой сферы отправляют к Красной планете технику разных типов и преследуют разные цели. Рассмотрим три актуальные марсианские программы.

«Надежда» для Эмиратов

Первыми стартовым окном воспользовались Объединенные Арабские Эмираты. 20 июля утром по местному времени на площадке LP-1 японского космодрома Танэгасима состоялся запуск ракеты-носителя H-IIA с автоматической межпланетной станцией «Аль-Амаль» («Надежда»). К середине февраля следующего года эта АМС выйдет на орбиту Марса и начнет свою работу.



АМС «Аль-Амаль» разработана в рамках сотрудничества Космического агентства ОАЭ, Космического центра Мохаммеда ибн Рашида (ОАЭ) и Университета Колорадо (США) при участии ряда других организаций. Изделие представляет собой орбитальный космический аппарат, предназначенный для исследований марсианской атмосферы. Масса станции – 1350 кг, энергетика основана на паре солнечных батарей.

На борту «Надежды» имеются многодиапазонная камера EXI, а также инфракрасный и ультрафиолетовый спектрометры EMIRS и EMUS. При помощи этой аппаратуры АМС сможет собирать данные о состоянии поверхности и атмосферы, а также определять концентрацию различных веществ и выполнять другие исследования.

Проект «Аль-Амаль» предназначен не только для исследования Красной планеты, имеются и другие цели. АМС также решает имиджевые задачи. ОАЭ хотят показать свою способность работать в космосе, в т.ч. проводить достаточно сложные исследовательские проекты. Кроме того, станцию планируют ввести в эксплуатацию к полувековому юбилею страны, и немаловажное значение имеет создание интереса к космосу у молодежи.



Создание «Надежды» мобилизовало научные и технические организации ОАЭ и должно стать толчком для дальнейшего развития. Эмираты собираются продолжать работы в космической сфере, развивать ее и привлекать в перспективную отрасль инвестиции. Таким образом, помимо чисто научных результатов миссия «Аль-Амаль» может иметь положительные последствия для промышленности и экономики страны.

Китайские «Вопросы»

Китай имеет больший опыт в космической сфере и потому реализует более сложные проекты, в т.ч. марсианский. 23 июля с космодрома Вэньчан стартовала ракета-носитель «Чанчжэн-5». Полезная нагрузка – АМС «Тяньвэнь-1» (изделие названо в честь поэмы Цюй Юаня «Вопросы к небу»). На орбиту Марса китайская станция выйдет в середине февраля 2021 г.

Первый этап миссии «Тяньвэнь-1» предусматривает работу на орбите. АМС с набором камер, радиолокатором, спектрометром и анализаторами частиц будет исследовать поверхность и атмосферу планеты в поисках признаков живых организмов или условий для их существования. Также с помощью станции уточнят карты планеты и дополнят прочие знания о ней.



В апреле 2021 г. орбитальный аппарат «Тяньвэнь-1» сбросит на поверхность Марса посадочный модуль с марсоходом. Последний оснащен георадаром, магнитометром, камерами и т.д. Самоходный аппарат на солнечных батареях продолжит работу на поверхности планеты и соберет новые данные «на месте». Длительность орбитальных исследований – 1 земной год, работы на поверхности – 90 суток.

Успех миссии «Тяньвэнь-1» дополнит известные знания о Красной планете, а также покажет способность Китая реализовывать сложные проекты в космической отрасли. Космонавтика КНР показывает серьезные успехи, и марсианская программа должна продолжить эту тенденцию.

Американская «Настойчивость»

На 30 июля запланирован старт американской ракеты-носителя с миссией Mars 2020. К Марсу отправят посадочный модуль с планетоходом Perseverance («Настойчивость»). Посадка запланирована на середину февраля, а срок работы на поверхности определен в 638 земных суток.



Новый марсоход представляет собой шестиколесную платформу с энергосистемой на основе РИТЭГ, оснащенную набором разнообразных исследовательских и экспериментальных приборов. Общая масса – 1050 кг. Предусмотрен набор камер разного рода, несколько спектрометров, георадар и метеостанция. Большой интерес представляет экспериментальный прибор MOXIE. Его задачей станет выработка чистого кислорода из углекислого газа марсианской атмосферы.

Исследовательские возможности марсохода расширят за счет беспилотного вертолета Mars Helicotper Scout (MHS) или Ingenuity («Изобретательность»). Беспилотник весом менее 2 кг сможет проводить в воздухе до 3 минут и удаляться от платформы на сотни метров, после чего ему требуется возвращение и подзарядка. Оптика MHS позволит изучать обстановку вокруг марсохода, искать наиболее выгодные маршруты и собирать иные данные.



Persevarance будет выполнять исследования самостоятельно и передавать информацию. При этом в проекте предусмотрен задел для доставки образцов вещества на Землю. В середине десятилетия планируется запустить миссию Mars Sample-Return (MSR), основным элементом которой станет посадочная платформа-пусковая установка. Она сможет принять контейнеры с образцами у «Настойчивости» и отправить их на орбиту Марса для дальнейшей переправки на Землю.

Программа Mars 2020 с марсоходом Perseverance является далеко не первой в истории NASA. Большой опыт США позволяет оценивать ее перспективы с оптимизмом и ожидать успешное завершение исследований – а в перспективе и реальные образцы грунта и породы.

Похожие и разные

Нетрудно заметить, что три страны, исследующие Марс, используют разные подходы. Облик трех нынешних миссий наглядно показывает цели и научно-технические возможности разных государств. Кроме того, речь идет не только о проведении исследований Красной планеты. Подобные программы также призваны улучшать имидж своих создателей.



ОАЭ пока не обладают необходимым научным потенциалом, и им пришлось обращаться за помощью к другим странам – как для разработки, так и для запуска своей «Надежды». Впрочем, в Эмиратах надеются, что успех этой миссии привлечет инвестиции и специалистов. Вполне возможно, что в следующий раз удастся создать что-то сложнее орбитального аппарата с тремя приборами на борту.

Американская миссия Mars 2020 предусматривает использование только планетохода, но это изделие отличается высокой сложностью и даже оснащено собственным беспилотником-разведчиком. Благодаря «Настойчивости» и «Изобретательности» США смогут собрать новые данные о Марсе, а также подтвердить свои лидерские позиции в исследовании планет.



Наибольший интерес представляет китайский проект. Запущенные «Вопросы к небу» предусматривают исследования и на орбите, и на поверхности, что делает эту миссию самой сложной из запускаемых этим летом. Китай активно развивает свою космическую отрасль, создает спутниковую группировку и дает старт новым исследовательским программам. Текущее состояние китайской науки позволяет браться за самые сложные проекты АМС – и дает поводы для гордости.

Опытные и новые

На это лето запланирован старт трех марсианских миссий. Два запуска из трех уже выполнены, а третий ожидается буквально через неделю. Два космических аппарата уже выходят на расчетные траектории, которые позволят им за наименьшее время добраться до своей цели. Впрочем, путь будет неблизким и небыстрым. Три аппарата из ОАЭ, КНР и США прилетят к Марсу в феврале следующего года, с минимальными интервалами.

Реальные научные результаты миссий появятся лишь в отдаленном будущем. Космические аппараты доберутся до Марса в следующем году, а на сбор и последующую обработку данных уйдут месяцы или годы. Однако результаты другого рода можно наблюдать уже сейчас. Космическая сфера в целом и межпланетные исследования в частности привлекают внимание все новых и новых стран – и некоторые даже находят возможность организовывать сложные программы. Насколько удачными были эти попытки, станет ясно в ближайшем будущем.

Автор:

Рябов Кирилл