ЭкзоМарс-2 – 2028

Автор zandr, 23.11.2022 20:19:54

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

zandr

Про европейско-американскую миссию.
Тема техническая. В перспективе - пусковая.
Политические аспекты исключены.


zandr

https://tass.ru/kosmos/16408909
ЦитироватьГлава ЕКА заявил, что Европа планирует осуществлять миссию "ЭкзоМарс" совместно с США
ПАРИЖ, 23 ноября. /ТАСС/. Европейское космическое агентство (ЕКА) добилось прогресса в поиске замены российским компонентам миссии по исследованию Марса ExoMars и рассчитывает осуществить ее в сотрудничестве с партнерами из США. Об этом сообщил в среду глава ЕКА Йозеф Ашбахер на пресс-конференции по итогам министерской встречи стран, входящих в агентство.

"Мы нашли очень положительный путь вперед, который означает, что большинство миссий "ЭкзоМарс" будет выполняться с европейскими технологиями", - сказал он, добавив, что продолжает переговоры с "американскими друзьями" для совместной работы над осуществлением полета.

На прошлой неделе генеральный директор Роскосмоса Юрий Борисов заявил в интервью ТАСС, что ЕКА полностью отказалось от сотрудничества с Россией по исследованию Марса. Он подчеркнул, что научное сообщество ни стран Европы, ни России не выиграет от такого шага. Глава Роскосмоса также назвал глупостью и недальновидностью Евросоюза отказ от выдачи делегации из РФ виз для участия во Всемирном космическом конгрессе в Париже.
Спойлер
В июле генеральный директор ЕКА Йозеф Ашбахер сообщил у себя в Twitter, что совет управляющих ЕКА принял решение о прекращении сотрудничества с Роскосмосом по программе "ЭкзоМарс". В Роскосмосе тогда заявили, что Россия может реализовать свою часть проекта на национальном уровне либо с привлечением партнеров из дружественных стран. Также Дмитрий Рогозин, который на тот момент возглавлял Роскосмос, подчеркнул, что госкорпорация предпримет все усилия для возвращения из Италии российского десантного марсианского модуля "Казачок", подготовленного для миссии.
[свернуть]

Arzach

Цитата: Околоземный нищеброд от 23.11.2022 20:37:59Отказ в выдаче деловых виз, как ни крути, в чистом виде политика
С этим делом вам сюда: https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?msg=2442159

zandr

https://arstechnica.com/science/2022/11/the-long-tangled-journey-of-a-european-rover-to-mars-takes-another-twist/
Цитировать...  However, in the end, ministers decided that they would invest hundreds of millions of more euro into the project for Europe to develop its own entry, descent, and lander module for the vehicle.
Цитировать"I am very glad to say that we have found a positive way forward," Aschbacher said. "Europe will take responsibility, and a majority of the work will be done with European technology."
NASA, he said, is expected to contribute a rocket for the mission, an engine for the descent module with adjustable thrust, and radioactive heating units. This exchange will be done via barter. So, for example, in exchange for a rocket launch, Europe might provide an Airbus Beluga aircraft to transport large cargo.
The mission now has a launch date of no earlier than 2028, Aschbacher said. At this time, the only available US rocket capable of boosting the mission is SpaceX's Falcon Heavy booster, but the competition for the launch vehicle will not be held for a couple of years. At that time United Launch Alliance's Vulcan rocket and SpaceX's Starship may be options, as well as Blue Origin's New Glenn vehicle.
Гугл-перевод
Цитировать...Однако в конце концов министры решили, что они вложат еще сотни миллионов евро в проект для Европы по разработке собственного модуля входа, спуска и посадки для корабля.
«Я очень рад сообщить, что мы нашли позитивный путь вперед», — сказал Ашбахер. «Европа возьмет на себя ответственность, и большая часть работы будет выполнена с использованием европейских технологий».
По его словам, НАСА, как ожидается, предоставит ракету для миссии, двигатель для спускаемого аппарата с регулируемой тягой и блоки радиоактивного обогрева. Этот обмен будет осуществляться посредством бартера. Так, например, в обмен на запуск ракеты Европа может предоставить самолет Airbus Beluga для перевозки крупногабаритных грузов.
По словам Ашбахера, теперь у миссии есть дата запуска не ранее 2028 года. В настоящее время единственная доступная американская ракета, способная ускорить миссию, — ракета-носитель Falcon Heavy от SpaceX, но конкурс на ракету-носитель не будет проводиться в течение нескольких лет. В то время вариантами могут стать ракета Vulcan от United Launch Alliance и Starship от SpaceX, а также корабль New Glenn от Blue Origin.

АниКей


nplus1.ru

Жизнь после развода: как и когда «Розалинд Франклин» попадет на Марс
Илья Ферапонтов



Судьба европейского ровера «Розалинд Франклин», оставшегося без ракеты и посадочного модуля после развода участников проекта «ЭкзоМарс» — «Роскосмоса» и Европейского космического агентства (ЕКА), — начинает проясняться. ЕКА решило выделить средства на другую ракету и посадочный модуль, которые доставят марсоход к месту назначения — на Марс. Рассказываем, что сейчас известно о будущем пока безлошадного ровера.

Начало и конец прекрасной дружбы

«Роскосмос» присоединился к европейскому проекту «ЭкзоМарс» в 2013 году, после потери «Фобос-Грунта», заняв место NASA. Американцы в тот момент решили, что бюджет агентства, перегруженный из-за «Джеймса Уэбба», не потянет еще и эту миссию. В 2016 году начался первый этап проекта: российский «Протон» успешно вывел в космос аппарат Trace Gas Orbiter, который до сих пор работает на околомарсианской орбите. Правда отправившийся вместе с ним посадочный аппарат «Скиапарелли» был потерян при посадке.
Второй этап — отправка на Марс марсохода «Розалинд Франклин» на российской посадочной платформе — несколько раз переносился, с 2018 года на 2020 — из-за проблем с парашютами, потом с 2020 на 2022 год — из-за пандемии. Наконец, дату старта ракеты с зондом назначили на 22 сентября 2022 года. Но после того, как российские войска начали боевые действия на территории Украины, ЕКА заявило, что считает запуск в срок маловероятным. Чуть позже — что прекратило сотрудничество с Россией по проекту «ЭкзоМарс» и будет пытаться осуществить миссию самостоятельно.

22 февраля 2022 года в Центре имени Хруничева начали готовить к отправке на Байконур ракету "Протон-М", которая должна была вывести на орбиту аппарат "ЭкзоМарс-2022"
Роскосмос
Ни «Роскосмос», ни ЕКА не могут отправить экспедицию на Марс с помощью оставшегося у них оборудования. У европейцев есть марсоход и перелетный модуль, но нет ракеты-носителя и посадочной платформы. У «Роскосмоса» есть ракета и посадочная платформа, но нет перелетного модуля, посадочных парашютов и, в частности, бортового компьютера для платформы. Подробнее о разделе «ЭкзоМарса» можно прочитать в материале «Вступление в наследство».
Судьба российской посадочной платформы «Казачок» пока неясна. В марте тогдашний глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин заявлял, что Россия осуществит марсианскую миссию самостоятельно, но эти слова не были подкреплены никакими решениями, да и сам Рогозин в середине июля покинул космическое агентство.
Европейцы же решили не сдавать марсоход на склад. На прошлой неделе на заседании Совета ЕКА на министерском уровне было утверждено решение увеличить бюджет агентства на 17 процентов по сравнению с прошлым бюджетом, утвержденным в 2019 году. И в этом бюджете дополнительные 360 миллионов евро были отведено на программы «ЭкзоМарс», иначе говоря, на ракету и посадочный модуль для марсохода.
«Мы счастливы, что министерская конференция ЕКА подтвердила, что финансирование, необходимое, чтобы ,,ЭкзоМарс" двигался вперед, будет выделено. Благодаря этому мы можем начать конструировать новый посадочный модуль, который необходим нам, чтобы опустить ровер ,,Розалинд Франклин" на марсианскую поверхность», — сказал N + 1 научный руководитель «ЭкзоМарса» Хорхе Ваго (Jorge Vago).

Самое глубокое проникновение

Главной целью миссии «Розалинд Франклин» будет поиск следов жизни, а главным инструментом для этого — двухметровый бур. До сих пор марсоходы и посадочные зонды проникали под поверхность Марса не глубже десятков сантиметров. Вот как ученые объясняют, почему глубина так важна:
«Наиболее благоприятным периодом для возникновения жизни на Марсе были самые ранние этапы его развития, когда воды на планете было больше. Поэтому крайне важно, чтобы марсоход совершил посадку в области, имеющей древнее происхождение (старше 3,5 миллиарда лет).
Однако следы жизни, возможно, существовавшей на ранних этапах развития Марса, могли сохраниться после губительного воздействия радиации и химических веществ лишь в случае длительного нахождения под поверхностью.
Согласно результатам исследований, для получения хорошо сохранившихся органических веществ, относящихся к самым ранним периодам истории Марса, необходим доступ в подповерхностный слой на глубину 2 метра. Кроме того, крайне важно избегать отложений пыли, переносимой в результате эоловой активности, поскольку переносимые ветром материалы подвергаются воздействию УФ-излучения, ионизирующего излучения и, возможно, окислителей в атмосфере и на поверхности Марса. Биомаркеры, потенциально присутствующие в таких образцах, подверглись бы значительной деградации.
По вышеперечисленным причинам бурильное устройство, устанавливаемое на марсоходе ,,ЭкзоМарс", должно иметь возможность проникать на глубину до двух метров, чтобы достичь твердых образований, таких как осадочные породы и эвапоритовые отложения».
Хорхе Ваго и др., Проект «Экзомарс»: ЕКА — следующий этап научных исследований Марса // Вестник НПО имени Лавочкина, № 2 (23), 2014

На чем лететь?

Новый посадочный модуль, на котором «Розалинд» опустится на поверхность Марса, европейцы будут делать сами. «За исключением посадочных двигателей, которые мы надеемся получить из США», — сказал Ваго.
Но стартовать будущий аппарат будет с территории США. Другие варианты, по словам Ваго, не рассматриваются, поскольку на европейский марсоход будут установлены американские радиоизотопные нагревательные элементы — взамен тех, что предоставил «Роскосмос». Такие элементы размером в несколько сантиметров на базе диоксида плутония устанавливают на космических аппаратах, чтобы не приходилось тратить слишком много энергии на поддержание теплового режима. Например, на марсоходах «Спирит» и «Оппортьюнити» стояли восемь RHU (Radioisotope Heater Units), а на борту «Кассини» — 117.

Радиоизотопный нагревательный элемент на базе плутония в разобранном виде
NASA
Американский космодром автоматически означает американскую ракету — ни для каких других носителей стартовых площадок в США нет. Для пусков на Марс NASA традиционно использует ракету Atlas V, именно с ее помощью туда отправились марсоходы «Кьюриосити» и «Персеверанс», орбитальный аппарат MRO и посадочный InSight
Но эта ракета может быть великовата для «Розалинд Франклин». «Атлас» в зависимости от конфигурации может вывести на гелиоцентрическую орбиту груз от четырех до шести тонн, а общая масса аппарата «ЭкзоМарс-2020» составляла не более трех тонн (две тонны — посадочный модуль, включая 350 килограммов массы ровера, около 900 — перелетный модуль с топливом и адаптер, их соединяющий). С новым посадочным модулем масса всего комплекса может оказаться другой, но вряд ли она будет отличаться очень значительно.
Ракета Falcon 9 компании SpaceX выглядит подходящей: она способна вывести на орбиту перелета к Марсу 4,02 тонны (в одноразовом варианте, без попытки посадить первую ступень). Другие американские ракеты — тяжелые Delta IV или Falcon Heavy — уже заведомый перебор.

Не спеша

«Розалинд Франклин» придется ждать старта шесть лет: запуск сейчас планируется на 2028 год. Пока инженеры будут разрабатывать и строить новый посадочный модуль пройдет два «окна», удобных для полета на Марс — в 2024 и 2026 годах. Но и продлится это путешествие необычно долго. Если «Персеверанс» и «Кьюриосити» летели по семь-восемь месяцев, то европейский ровер проведет в пути два года.
«Запуск в 2028 году и посадка — в 2030-м. Мы планируем использовать менее традиционную траекторию, так называемую T3, поскольку она предусматривает три полуоборота вокруг Солнца и позволяет прибыть в момент, когда в северном полушарии [Марса] весна, — так лучше для солнечных панелей и меньше вероятность пылевых бурь. Это займет два года вместо девяти месяцев», — сказал Хорхе Ваго.

Траектория перелета к Марсу миссии "ЭкзоМарс-2022"
НПО имени Лавочкина
Выбор момента старта и траектории перелета требует учитывать много условий. Нужно не только не попасть в сезон пылевых бурь на Марсе, когда резко падает температура и поток энергии от солнечных батарей, но еще и добиться наименьшего расхода топлива. Это означает, что характеристическая скорость, ΔV (модуль изменения скорости аппарата за весь перелет), должна быть минимальной. Скорость входа в атмосферу Марса тоже должна быть наименьшей — так ниже нагрузка на тепловой щит и парашюты.
Прежний план полета предусматривал, что «Протон-М» с «ЭкзоМарсом-2022» стартует с Байконура в период с 25 сентября по 15 октября 2022 года, а дата прилета к Марсу — 11 июня 2023 года — была выбрана, исходя из требования минимальной скорости входа в атмосферу. В эту дату она должна была составить около 5,5 километра в секунду. Общая ΔV для такого перелета составила бы около 7 километров в секунду. К моменту посадки очередной сезон пыльных бурь уже должен был закончиться, а следующий должен будет начаться через полгода — в январе 2024 года.

Сезон пылевых бурь на Марсе
Евграфов А.Е. и др., Вестник НПО имени Лавочкина, 2018
Хорхе Ваго с полным основанием назвал маршрут перелета, выбранный для миссии 2028 года, «нетрадиционным».
И для «ЭкзоМарса-2022», и для марсианских зондов NASA, и для российского «Фобос-грунта» рассчитывались траектории, которые относились либо к классу T1 (или Type I) — так обозначают орбиту, где точка старта с Земли и точка посадки на Марсе образуют угол не больше 180 градусов (обычно около 150), либо к классу T2 (Type II), где угол попадал в интервал от 180 до 360 градусов (как правило, около 210).

Траектория перелета к Марсу типа T1, угол Δ𝜃 меньше 180 градусов
Davide Conte
«Розалинд Франклин» полетит по маршруту, который относится к классу T3, то есть угол между точкой старта и точкой посадки будет больше 360 градусов, иначе говоря, аппарат в пути совершит примерно полтора оборота вокруг Солнца.
Онлайн-калькулятор на сайте Лаборатории реактивного движения NASA предлагает в качестве самого энергетически выгодного варианта маршрут длиной 2,5 года со стартом в сентябре 2028 года и посадкой в марте 2031-го. С одной стороны, в этом случае общая ΔV составит лишь 4,4 километра в секунду, но с другой — длительный полет сам по себе создает дополнительные риски дополнительных поломок. Пятнадцать вариантов приходится отбросить, поскольку они предусматривают посадку во время сезона пылевых бурь, который приходится на период с сентября 2029 года по май 2030 года.
Из числа оставшихся подходящей выглядит траектория с ΔV в 5,66 километра в секунду и стартом в октябре 2028 года и посадкой в ноябре 2030 года — в период, когда опасный сезон на Марсе уже пройдет.

Траектория перелета к Марсу со стартом 12 октября 2028 года и прибытием 3 ноября 2030 года
JPL NASA
Однако, как сказал N + 1 баллистик Денис Тучин, ведущий научный сотрудник Института прикладной математики имени Келдыша РАН, этот вариант не учитывает, что для экономии ресурсов можно использовать гравитационные маневры. Гравитационная «поддержка» Венеры, например, позволит серьезно сократить требования к массе топлива. Кроме того, отметил он, возможен вариант перелета не с посадкой «с ходу», а с предварительным выходом на околомарсианскую орбиту, что облегчит задачу выбора места и времени посадки, но потребует дополнительных ресурсов.
Неясно, останется ли актуальным для миссии выбранное в 2018 году место посадки на плато Оксия. Ваго не ответил на уточняющий вопрос по этому поводу.

А вас я попрошу остаться

После того как ЕКА объявило, что прекращает сотрудничество с Россией, российские ученые надеялись, что созданные ими научные приборы не будут убирать с борта марсохода. Теперь становится ясно, что эти надежды были напрасными.
«Нас попросили вернуть российское оборудование, поэтому сейчас ЕКА и ,,Роскосмос" обсуждают, как и когда сделать это», — сказал Ваго. «Аппаратура принадлежит России, в перспективе она будет снята с аппарата», — сказал N + 1 представитель «Роскосмоса», отвечая на вопрос о судьбе двух российских научных приборов, установленных на «Розалинд Франклин»: нейтронного детектора «Адрон-РМ» и инфракрасного спектрометра ISEM.

Инфракрасный спектрометр ISEM
ИКИ РАН
«Адрон-РМ» — продолжатель обширной династии российских нейтронных спектрометров и детекторов, которые создает группа в Институте космических исследований РАН под руководством Игоря Митрофанова. Аналоги этого устройства работают сейчас на зондах «Марс-Одиссей», LRO, TGO, «БепиКоломбо», на марсоходе «Кьюриосити».
Сам Митрофанов в беседе с N + 1 сказал, что пока прибор находится на борту ровера, и ему неизвестно, принято ли решение снять его или оставить. «Если его решат снять, его совершенно точно вернут в Россию. Если европейские коллеги предложат нам оставить его в составе ровера, то мы, безусловно, с этим согласимся», — сказал он.
По его словам, использовать прибор в какой-то другой миссии вряд ли получится. «Концепция, идея останется, но каждая миссия специфическая, у каждого аппарата свои требования, поэтому это ,,материальное воплощение" нельзя будет использовать», — сказал он.
Спектрометр ISEM, предназначенный для исследования минералогического и химического состава марсианской поверхности в окрестностях ровера, тоже разработан в ИКИ РАН — группой под руководством Олега Кораблева, который не стал комментировать ситуацию вокруг его инструмента.
Но кое-что марсоход за шесть лет в ожидании старта все же приобретет. Инженеры планируют добавить «Розалинд Франклин» режим «встряхивания» — он позволит роверу избавляться от пыли, которая оседает на солнечных батареях и лишает его электроэнергии. Таким образом, возможно, невольная задержка обеспечит «Розалинд» значительно более долгую марсианскую жизнь.
А кто не чтит цитат — тот ренегат и гад!