Изображение предоставлено: ESA
Европа готова начать вторжение этим летом на Марс с запуска своего космического корабля Mars Express, который должен стартовать 2 июня. Если все пойдет хорошо, ракета взлетит в 1745 по Гринвичу, а затем развернет Mars Express через 90 минут. Первое критическое препятствие для миссии будет через три дня после запуска, когда космическому кораблю потребуется освободить пусковые зажимы, удерживающие посадочный аппарат Beagle-2, чтобы его можно было развернуть в декабре, когда они достигнут Марса.
ESA? Mars Express - новаторская миссия по нескольким причинам. Это первое европейское путешествие на Марс, оно было построено гораздо дешевле обычной стоимости и в рекордно короткие сроки.
Mars Express является первым примером нового стиля разработки научных миссий ЕКА: быстрее, умнее и экономичнее, но без ущерба для надежности и качества - не было никаких сокращений в тестах или подготовке к запуску. Во время поездки на Красную планету Mars Express столкнется с серьезными техническими проблемами, и инженеры ESA приложили немало усилий, чтобы убедиться в их соответствии.
«С Mars Express Европа наращивает свой опыт во многих областях. Это варьируется от разработки научных экспериментов и новых технологий - новых для европейской промышленности - до управления миссией, которая включает посадку на другую планету. Мы никогда не делали этого раньше? говорит Руди Шмидт, менеджер проекта Mars Express.
Быстрее, умнее, безопаснее!
Этап проектирования и разработки Mars Express занял около четырех лет по сравнению с шестью годами для предыдущих аналогичных миссий. И его стоимость, 300 миллионов евро, намного меньше, чем у других сопоставимых планетарных миссий. Магия? лежит в новом управленческом подходе.
Этот новый подход включает в себя повторное использование существующих аппаратных средств и инструментов. Кроме того, миссия была разработана меньшей командой ESA, которая возложила большую ответственность на промышленность. Mars Express был создан консорциумом из 24 компаний из 15 государств-членов ESA и США, во главе с Astrium в качестве генерального подрядчика.
Однако безопасность миссии никогда не была поставлена под угрозу. «Хотя мы были под сильным давлением в конце проекта, мы не отказались от запланированных испытаний, чтобы сэкономить время. Я называю это быстрой фазой проектирования, за которой следует тщательное тестирование? говорит Шмидт.
Этот новый оптимизированный метод разработки будет продолжен с Venus Express и, возможно, другими будущими миссиями.
запуск
Марс Экспресс будет запущен 2 июня на борту ракеты "Союз-Фрегат" с космодрома Байконур в Казахстане. Миссия состоит из орбитального аппарата и спускаемого аппарата, называемого «Бигл 2.». В своей стартовой конфигурации «Марс Экспресс» представляет собой алюминиевую коробку с сотовыми ячейками, размеры которой 1,5 на 1,8 на 1,4 метра (без учета солнечных батарей), и весит всего 1223 килограмма. Спускаемый аппарат Beagle-2, прикрепленный к одной стороне космического корабля, сложен, как очень большие карманные часы. Прибытие на Марс запланировано на конец декабря этого года, когда Beagle 2 приземлится, когда орбитальный аппарат выходит на свою орбиту вокруг Марса.
В этот самый момент на Байконуре проходят последние мероприятия интенсивной стартовой кампании. Марс Экспресс прибыл на Космодром 20 марта. Космический аппарат, заправленный 457 килограммами топлива, был установлен на ракете-носителе "Союз" 24 мая в процессе, который русские называют "брак". Вся структура была вывезена на стартовую площадку 29 мая, за четыре дня до запуска.
Самая быстрая поездка на Марс
Одна из причин, по которой ученым пришлось так быстро разработать Mars Express, связана с тем, что этим летом Марс и Земля будут особенно близко друг к другу. Хотя возможности запуска на Марс появляются каждые 26 месяцев - когда Солнце, Земля и Марс образуют прямую линию, - в этом году планеты будут находиться ближе всего, что происходит каждые 15-17 лет. Кроме того, расчеты показали, что наилучшее сочетание расходов на топливо и времени в пути может быть достигнуто только в период с 23 мая по 21 июня. Команде Mars Express пришлось очень усердно работать, чтобы встретить это окно запуска.
Как дань уважения одной европейской высокотехнологичной организации к другой, Mars Express несет небольшой контейнер красной краски Ferrari на Красную планету.
После запуска
Марс Экспресс отделится от верхней ступени корабля «Союз Фрегат» через 90 минут после старта. Затем солнечные батареи откроются, и космический корабль вступит в контакт с наземной станцией ЕКА в Новой Норсии, Западная Австралия.
Mars Express будет путешествовать от Земли со скоростью 3 километра в секунду. Важной операцией на этом раннем этапе поездки будет разблокирование пусковых устройств Beagle-2 через три дня после запуска. Эти зажимы являются дополнительными механизмами, чтобы гарантировать, что посадочный модуль остается надежно прикрепленным к космическому кораблю во время запуска, но когда он находится в космосе, он больше не нужен. Пиротехническое устройство будет активировано, чтобы освободить их. Это будет ключевым шагом, необходимым для того, чтобы «Бигль-2» можно было выбросить, когда космический корабль прибудет на Марс.
Было сделано все возможное, чтобы все прошло гладко. Шмидт говорит: «Мы проверили все аспекты миссии достаточно хорошо, чтобы быть уверенными, что не будет ошибок или тривиальных ошибок. Mars Express был разработан в рекордно короткие сроки, но при тестировании не было никаких компромиссов, включая наземный сегмент ».
Облет и посадка на Марс
За шесть дней до прибытия на Марс посадочный аппарат будет освобожден. Эта операция считается одной из самых сложных в миссии Mars Express. Beagle 2, который весит всего 65 кг, слишком легкий, чтобы нести рулевой механизм, и не предназначен для получения команд во время круиза и посадки. Таким образом, Beagle 2 может достичь запланированного места приземления, только полагаясь на орбитальный аппарат, чтобы установить правильную траекторию и сбросить его в очень точной точке пространства и с заданной скоростью. Команда наземного управления в Европейском центре космических операций (ESOC) в Дармштадте, Германия, будет вести этот маневр. Чтобы быть готовыми к приближению к Марсу и операциям выброса, инженеры месяцами тренировались на тренажерах, которые напоминают сложные компьютерные игры. Испытания будут продолжены после запуска Mars Express.
Mars Express будет изучать Марс не менее двух лет
Приближаясь к Марсу, орбитальный аппарат выбросит посадочный аппарат, а затем останется на курсе столкновения с планетой. В другом ключевом маневре наземные диспетчеры должны будут отрегулировать свою траекторию, уменьшая скорость до 1,8 километров в секунду. На такой скорости гравитация планеты сможет «захватить» орбитальный аппарат Mars Express и поместите его на орбиту Марса. Наземным диспетчерам все еще придется выполнить несколько маневров, чтобы привести космический аппарат в его окончательное рабочее состояние - высокоэллиптическую полярную орбиту - с которой могут начаться научные наблюдения.
Тем временем Beagle 2 приземлится на Марсе. Посадочная зона охватывает большой эллипс, длиной 300 км и шириной 150 км, в экваториальной области, называемой Isidis Planitia. Он был выбран в свете сильных марсианских ветров и относительно гладкой поверхности участка. Спускаемый аппарат развернет парашюты, и тогда большие заполненные газом мешки защитят его, поскольку он подпрыгивает до остановки на поверхности. Приземлившись, Beagle 2 издаст «beep», сигнал, который сообщит операторам радиотелескопической станции Jodrell Bank в Соединенном Королевстве, что он безопасно приземлился. Этот позывной с 9 нотами был составлен для команды Beagle-2 британской поп-группой Blur.
Mars Express будет исследовать марсианские поверхности, недра и атмосферу в течение как минимум двух лет. Спускаемый аппарат будет работать на поверхности около шести земных месяцев, передавая свои данные на Землю через орбитальный аппарат.
Марс Экспресс поможет ответить на фундаментальные вопросы о Марсе, такие как наличие и количество воды, а также возможные признаки настоящей или прошлой жизни. В рамках всемирных усилий по исследованию Красной планеты в последние годы миссия European Mars Express представляет собой самое тщательное исследование Марса, которое было предпринято до сих пор.
Источник: ESA News Release
