Марсіанська місія збирається «прибитися» до атмосфери

Трейс Гас Орбитер (TGO) планує перейти на верхні шари атмосфери Марса, використовуючи їх опір, щоб уповільнити і скорегувати орбіту.

Через 13 місяців делікатних маневрів, космічний апарат обережно пройде над атмосферою Марса, щоб уточнити орбіту. Як тільки це закінчиться в 2018 році, TGO буде готовим приступити до наукових досліджень, а також зв’язуватися з роботами на поверхні.

Місія TGO полягає в тому, щоб краще розібратися в кількості інертних газів в атмосфері Марса. Уже відомо, що вуглекислий газ – головний компонент (95% атмосфери), але є ще не менш важливі гази, який в сукупності складають менше 1% від обсягу атмосфери. Ці гази включають метан, водяна пара, діоксид азоту і ацетилен.

«Інтерес лежить до метану, який на Землі виробляється в основному біологічну активність і в меншій мірі геологічними процесами, серед яких гідротермальні реакції», – пише Європейське космічне агентство. – «Космічний апарат буде також шукати воду або лід трохи нижче поверхні і забезпечить колірні і контекстні стереозображення поверхневих особливостей, в тому числі і ті, які можуть бути пов’язаними з можливими джерелами індикаторного газу».

Що таке атмосферний гальмування?

Враження художника атмосферного гальмування MRO на Червоній планеті.

Так як забезпечувати космічні дослідження досить дорого, спосіб атмосферного гальмування контролює орбіту космічного апарату без використання великої кількості палива. Як тільки він наближається досить близько до атмосфери, може уповільнити себе при спуску, коли проходить крізь тонкі атмосферні гази, що створюють опір. Сонячні панелі використовуються, щоб управляти кораблем і утримувати його під час маневру.

«Навіщо використовувати паливо, якщо можна відрегулювати орбіту за допомогою атмосферного гальмування і гальма як рульове колесо», – пише НАСА. – Техніка має багато спільного з вітрильним спортом. Успіх залежить від точної навігації, знання погоди і твердого розуміння того, який опір може винести апарат ».

Чи були подібні місії в минулому?

Художнє враження Венери-Експрес, що здійснює атмосферний гальмування в своїй місії 2014 року.

Вже були місії, які використовували цей метод в основному на Марсі. Однак, вперше техніку застосували на Землі. Японський Хітен або MUSES-A навмисно переміщався через частину земної атмосфери і знизив швидкість в два рази в 1991 році. Ця місія вивчала Місяць з високою еліптичної орбіти землі.

Також був космічний апарат НАСА Магеллан (що зробив маневр на Венері в 1993 році), Mars Global Surveyor в 1997 році (використовував сонячні батареї, щоб контролювати свій шлях через верхні шари атмосфери), а також Марс Одіссей і Mars Reconnaissance Orbiter. Венера-Експрес також випробував спосіб в 2014 році, щоб допомогти майбутньому розвитку місії Європейського космічного агентства.

У чому полягає маневр ExoMars?

Художня інтерпретація зміни орбіти ExoMars. Коли він прибув на Марс, то його орбіта була майже паралельної екватора планети. Після маневрів в січні і лютому вона більш нахилена (на 74 градуса).

Поки TGO зробив чотири гальмування в 2017 році. 19, 23 і 27 січня головний двигун підняв свою орбіту від приекваторіальній траєкторії, перемістившись майже з півночі на південь. За цим виконали ще один маневр 5 лютого, щоб уточнити орбіту.

Все це лише підготовка до наступного етапу: кілька місяців гальмування підведуть корабель до майже круговій орбіті, де буде спостерігати за планетою з висоти близько 250 миль (400 км). Він буде м’яко ковзати по верхній частині атмосфери з березня 2017 року до квітня 2018, повільно змінюючи положення.

Що далі?

Поки контролери займаються маневрами атмосферного гальмування, вчені також не сидять склавши руки. Інструменти будуть поперемінно включатися, щоб здійснити вимірювання калібрування на новій орбіті. «Це додасть тестових даних, зібраних в ході двох виділених орбіт в кінці минулого року і несе важливе значення для підготовки головної наукової місії», – повідомило ЄКА.

Останній тест провели на інструменті Atmospheric Chemistry Suite, який шукав двоокис вуглецю в атмосфері (головний компонент марсіанського «повітря»), а також Nadir і Occulatation для Mars Discovery з пошуку води в атмосфері. Знімки зроблені CaSSIS (Color and Stereo Surface Imaging System), а потік нейтронів захоплений Fine Resolution Epithermal Neutron Detector (Детектор епітеплових нейтронів з високою роздільною здатністю).

Ссылка на основную публикацию