ExoMars (марсоход Европейского Космического Агентства)

[Boo]

Солнечные батареи - поворотные-то? Додумались пыль сбрасывать?

[Вован Сидорыч]

Солнечные батареи - поворотные-то? Додумались пыль сбрасывать?

А зачем?
Роверам вон уже несколько лет кто-то пыль с батарей стирает...

[Дмитрий Виницкий]

Для увеличения мощности зимой.

[Космос-3794]

- при современных бюджетных ограничениях одновременная отправка двух роверов маловероятна.
 - идея глубокого бурения с сложной лабораторией на борту очень привлекательна, но количество экспериментов на борту ограничено (в случае ExoMars шестью заборами)
 - сбор и хранение образцов для последующей доставки на Землю преждевремены, т.к неизвестна (до проведения бурений и исследований) научная ценность образцов даного конкретного региона, ценность глубоких подповерхностных образцов вообще (до полета ExoMars) и ничего не ясно с финансированием  миссии по возвращению собранных образцов.
 - представляется разумным последовательная отправка научно-ориентированных роверов типа ExoMars и MSL для подробного изучения различных морфологически отличных регионов.
 - при определенности с финансированием возвратной миссии отправить ровер для сбора и сохранения образцов в предварительно изученый и представляющий наибольшую научную ценность регион.
 - в миссии 2018 отправить ExoMars, добавив манипулятор с набором инструментов предназначенных для микромасштабных исследований, разрабатываемый и финансируемый NASA в виде отдельной научной подсистемы.






По материалам комментариев и блогов.

P.S. Батареи похожи на фениксовские.

[Тов]

Солнечные батареи - поворотные-то? Додумались пыль сбрасывать?

Я уже давно подумываю: а почему бы не использовать нечто механическое  типа автомобильных "дворников"?

[Boo]

Тупо поцарапает панели, ещё хуже будет. Пыль-то абразивная!

[byran]

Там все просто - нужен мини-вентилятор на манипуляторе. Проверенно MERaми на практике  :lol:

[Тов]

Тупо поцарапает панели, ещё хуже будет. Пыль-то абразивная!

Ну, что-нибудь мягкое применить,  а не резину. Фланелевый тампон. Воды-то нет.  
И скомбинировать с электростатической очисткой "тряпочки" в парковочной зоне. Типа как картридж у струйного принтера - уезжает под крышку и там чистится (только у принтеров пневмопродувка).

[Космос-3794]

Хранение образцов в ожидании гипотетического перелёта - дурь несусветная.

Как выясняется не такая уж и дурь:

На второй встрече марсианской комиссии текущего проекта десятилетнего обзора, проходившей с 4 по 6 ноября, менеджер программы исследований Марса в JPL Fuk Li, описал текущее состояние исследовательских работ по проекту Mars sample return (MSR).
Dr. Li сообщил что в настоящее время существует мнение, и он также его поддерживает, что миссия MSR должна быть разделена на три этапа, а не на два как планировалось ранее. Первым будет запущен ровер для сбора образцов, приблизительно в 2018 году, известный как "Mars Astrobiology Explorer and Cacher" (MAX-C). 300 кг-й ровер проедет около 20 км по крайней мере в течении 500 солов, проводя анализы и собирая образцы, и затем возвратится в центр небольшого посадочного эллипса, радиусом около 6 км.
Через четыре года будет запущен орбитер, а еще через два посадочный аппарат. Лендер будет также нести на борту небольшой "Fetch Rover" - немного менее крупный чем нынешние MER (около 155 кг) и упрощенной конструкции, но имеющий большую скорость передвижения и траверс (минимум 12 км). Его единственное предназначение быстро достигнуть MAX-C, извлечь контейнер с образцами и возвратиться с ним к лендеру, посадка которого намечается как можно ближе к посадочному эллипсу MAX-C. Остальная часть миссии осуществляется аналогично двухкомпонентному сценарию, т.е. взлетный модуль доставляет контейнер на орбиту Марса, где он стыкуется с перелетным модулем, который отправляется к Земле.
Li объясняет что изменения проекта произошли по нескольким причинам:
1. По первоначальному плану, после посадки на Марс, время работало против миссии. Марсианская среда не особенно дружественна, особенно к взлетному модулю, с его достаточно большим запасом топлива, которое может быть достаточно чувствительным  к низким температурам на поверхности Марса. И следовательно ровер не имеет достаточно времени для анализа и сбора образцов. По новому сценарию, MAX-C имеет возможность детального исследования  поверхности Марса в течении 17 месяцев. В сравнении, Fetch Rover должен достичь своей цели и вернуться обратно в течении 3-х месяцев, хотя и лендер и взлетная ступень рассчитаны на 12-ти месячный срок пребывания на поверхности.
2. MSR lander с упрощенным ровером имеет меньший вес, достаточный чтобы использовать систему входа, снижения и посадки "Skycrane", разработанную для Mars Science Laboratory и MAX-C. "Главный урок который мы выучили из проекта MSL", говорит Ли, "это то, что разработка системы входа, снижения и посадки очень большая и дорогостоящая работа и мы должны максимально использовать уже имеющийся задел". Система EDL для MSL может доставить на поверхность около 1000 кг - и если лендер несет небольшой ровер, общая масса посадочного аппарата (с запасом в 40%) находится в районе 1000 кг. Но если лендер несет более тяжелый MAX-C, общая масса оказывается в районе 1200 кг - требуя разработки новой посадочной системы.
3. Новый дизайн миссии, распределяя компоненты во времени, позволяет избежать концентрации технических проблем.
4. Новый план также предоставляет больше гибкости  при решении возникающих проблем. Если MAX-C обнаружит исследуемый район не представляющим научного интереса с точки зрения возврата образцов, следующий ровер  может быть доставлен в другой район, а запуски орбитального и посадочного аппаратов будут отложены. Совмещение на лендере взлетной ступени и MAX-C не предоставляет подобной гибкости в выборе изучаемого района.

http://futureplanets.blogspot.com/2009/12/new-mars-sample-return-plan.html

[Космос-3794]

Теперь о том как много предварительных исследований проведено над возможным дизайном и к чему они привели. Др. Ли говорит, что некоторые технологии - роверы, посадочная схема "Skycrane", аэробрейкинг для перехода на низкую круговую орбиту - уже разработаны и, хотя еще остаются значительные технические вызовы, они определены, так же как как и технологии для их реализации:

1. Ли отмечает разработку марсианской взлетной ступени как единственную наиболее сложную задачу связанную с проектом MSR. Однако, многочисленные предварительные исследования начиная с 2001-02 уже проведены и одобрены как осуществимые "Командой Х" в JPL и космическом центре имени Маршалла. Хотя окончательная разработка вероятно займет еще окло семи лет: три года для проверки различных альтернативных проектов (на жидком или твердом топливе) для окончательного выбора и четыре года на фактическую отработку выбранной системы и испытательные полеты в верхней земной атмосфере.
Предварительный концепт - двухступенчатая ракета, весом около 300 кг и высотой около 2.5 метров, использующая давно разработанные твердотопливные моторы STAR и двигатели управления на жидком топливе. Во время пребывания на поверхности Марса она будет облачена в тонкое подогреваемое "иглу" для защиты ракетного топлива от холода и  уложена на бок, позволяя манипулятору лендера извлечь цилиндрический контейнер с образцами из Fetch Roverа и загрузить его в сферический орбитальный контейнер расположенный на вершине ракеты. Затем ракета будет установлена в вертикальное положение для старта через открытую верхнюю часть иглу. Уровень сложности разработки системы отмечен как высокий.
2. Вторая техническая проблема - система предотвращения загрязнения, для избежания загрязнения Марса земными организмами и Земли потенциальными обитателями Марса. Уровеь сложности - средний. Стерилизации будет подвергаться не весь аппарат, а только части находящиеся в непосредственном контакте с собираемыми образцами (по примеру Феникса). К сожалению Ли обошел стороной технику минимизации риска обратного загрязнения Земли материалом с Марса.
3.Большая работа также проделана по проблеме поиска и захвата крошечного орбитального контейнера с образцами, запускаемого с поверхности Марса. Текущий план предусматривает использование камер для поиска контейнера с расстояния до 10000 км - первая часть разработки подобной камеры уже проведена в рамках миссии MRO - хотя контейнер также будет нести радиомаячок для поисков на дальней дистанции. После сближения он будет захвачен с помощью конического корзиноприемника на орбитере и препровожден в возвращаемую капсулу. Ли говорит что большая часть систем и компьютерных алгоритмов была протестирована на земной орбите во время полета миссии "Orbital Express" выполнившей неоднократные автономные сближение и стыковку спутников в 2007. Уровень сложности разработки системы системы отмечен как "ниже среднего".
4.Существует также большая определенность по проекту системы посадочной капсулы, которая прошла бросковые испытания в 2001. Она не будет использовать парашют, а только толстый слой "поглощающего" материала защищающего капсулу от удара о земную поверхность - дизайн позволяющий снизить вес и риск нераскрытия парашюта.
5.Устройство выемки, хранения и изучения возвращаемых материалов проходило этапы инженерного проектирования на трех фирмах в 2003. Оно будет работать по стандартам четвертого уровня биологической безопасности.

 Некоторые замечания:
   -  все три аппарата включенные в настоящий проект MSR - MAX-C rover, Orbiter и Sample-Return Lander - будут запускаться на ракете Atlas V 551.
   -  MAX-C, Fetch Rover и платформа лендера будут питаться от солнечных батарей.
   -  планируется улучшить компьютерные алгоритмы роверов, увеличивая ежедневный траверс до 200 метров. Это будет достигнуто обработкой навигационной информации "на ходу" во время движения.   -  четыре исследования проведенные в этом году различными группами показывают, что найдены надежные способы извлечения внутренних частей камней и скальных пород и складирования их в контейнер для образцов. Примерный план предполагает сбор 30 10-грамовых скальных "сердцевин".

Наконец вопрос о стоимости миссии. Оценка производилась тремя различными группами в ценах 2015 года.
 - MAX-C - 2-2.1 млрд долл
 - орбитер - 1.1-1.3 млрд долл
 - лендер - 2.3-2.4 млрд долл
 - земная лаборатория для хранения и изучения - 0.3-0.5 млрд долл
Общая сумма 5.9-6.2 млрд долл. Возможно 7 млрд долл. Повторные миссии будут стоить конечно меньше, так как разработка первоначального проекта стоит очень дорого. Но и так понятно что подобные экспедиции смогут проводиться не чаще одного раза в десятилетие и полностью  потреблять финансы выделяемые на исследования Марса.

http://futureplanets.blogspot.com/2009/12/new-mars-sample-return-mission-part-two.html

[Johannes]

New special website about ESA's Robotic Exploration of Mars.

[Космос-3794]

Правительства стран членов ЕКА окончательно одобрили совместную с NASA двухэтапную программу исследования Марса, утвердив финансирование в размере 850 млн евро (1.23 млрд долл) для миссий 2016 и 2018 годов.
По оценкам ЕКА необходим 1 млрд евро и недостающая сумма (150 млн евро) будет запрошена на встрече министров стран ЕКА в конце 2011 или начале 2012.
В отличии от других программ, финансирование ExoMars не предусматривает 20-ти процентного запаса. Мы согласились что эта сумма составляет 1 млрд и ни евро больше, сказал Дорден.
Программа разделена на четыре раздела - орбитер, лендер, ровер и управление миссиями - и превышение затрат по одному разделу не будет финансироваться за счет другого. Это сделано из-за опасений что перерасход средств на миссию 2016 может привести к растрате средств из бюджета последующей миссии.

http://www.spacenews.com/civil/091217-esa-approves-collaborative-mars-program-with-nasa.html

[Johannes]

EC-ESA WORKSHOP ON INNOVATION AND TECHNOLOGY WITHIN SPACE EXPLORATION[/size], Harwell (UK) 29/30 April 2010[/size]

Presentation: Planetary Entry, Descent and Landing: MARS [pdf, 3.9MB]

[smokan]

[color=yellow:58a4189db7]Недавно созданное Космическое агентство Великобритании собирается потратить