Сейчас Европейский центр управления космическими полётами в Дармштадте (Германия) принял управление модульным зондом «ЭкзоМарс-2016», созданным в рамках совместного проекта «Роскосмоса» и ЕКА. От России для него предоставлены два научных инструмента и выполнено успешное выведение космического аппарата на околоземную орбиту для отправки к Марсу.
Орбитальный модуль TGO по окончании отделения спускаемого аппарата Schiaparelli (изображение: ESA),
Миссия «ЭкзоМарс» разрабатывалась по инициативе ЕКА с 2001 года. За прошедшие 15 лет она много раз приостанавливалась и пересматривалась. В ней изменялись типы аппаратов, сроки их запуска, партнёры и оценка стоимости. Изначально ЕКА сотрудничала по данной программе с НАСА и рассчитывала на применение ракет-носителей Atlas V. Но в 2012 году американское космическое агентство отказалось от участия, и ЕКА подписала соглашение с «Роскосмосом».
14 марта 2016 года в 12:33 по Москве аппарат «ЭкзоМарс-2016» был запущен ракетой-носителем «Протон-М» со стартовой площадки «Байконур». В 23:13 он был выведен на заданную орбиту и прошёл диагностику всех совокупностей посредством телеметрии. Сейчас в 00:28 он удачно отделился от разгонного блока «Бриз-М», развернул две солнечные панели и продолжил собственное путешествие к Марсу. Предстоящий контроль выполняется станцией отслеживания ЕКА в Кении.
Запуск РН “Протон-М” с зондом “ЭкзоМарс-2016” (фото: ESA/Stephane Corvaja).
Проект ExoMars предусматривает два этапа: подготовительный и главный. Первый из них ознаменовался долгожданным запуском зонда «ЭкзоМарс-2016». Он содержит орбитальный модуль TGO (Trace Gas Orbiter) и демонстрационный посадочный модуль Schiaparelli. Демонстрационным он назван вследствие того что его задача – отработать вход в очень сильно разряжённую новую технологию и атмосферу Марса посадки для спускаемого аппарата.
В первой части проекта – миссии «ЭкзоМарс-2016», выяснены следующие задачи:
- Изучить климат и состав атмосферы планеты с орбиты, а также ответить на вопрос о том, сколько в воздухе содержится метана и как он распределен.
- Изучить вероятный вулканизм Марса с орбиты, измеряя содержание вулканических газов в воздухе.
- Изучить с орбиты распространенность воды в подповерхностном слое.
- Изучить климат Марса и внутреннее строение с его поверхности.
- Выяснить, являются ли условия на поверхности Марса теоретически пригодными для существования судьбы.
- Разведать районы посадки.
- Совершить мониторинг радиационной обстановки на пути к Марсу, на поверхности и орбите планеты.
- Создать объединенный с ЕКА наземный комплекс приема данных и управления межпланетными миссиями.
Модуль TGO содержит прибор ACS (Atmospheric Chemistry Suite), созданный в Университете космических изучений РАН. Это комплект из трёх инфракрасных спектрометров для изучения состава воздуха Марса. Он дополняет NOMAD (Nadir and Occultation for MArs Discovery) – блок из двух ИК- и одного УФ- спектрографа, созданный экспертами из шести государств.
Схема орбитального модуля TGO (изображение: ESA).
Совместно спектрографы двух устройств снабжают только высокую чувствительность при определении в воздухе Марса паров воды, следов метана, этана, других соединений и диоксида серы. Все эти компоненты смогут образовываться в следствии как химического синтеза, так и биологических процессов, но их соотношение наряду с этим будет различное.
ACS и NOMAD способны определять на три порядка меньшие концентрации, чем устройства прошлых зондов. При наличии в воздухе Марса определённых соотношений газов, покажутся косвенные свидетельства присутствия на Красной планете несложных форм судьбы, быть может, выделяющих эти соединения как метаболиты.
Ещё один прибор, созданный для «ЭкзоМарс-2016» в ИКИ РАН – детектор нейтронов FREND (Fine Resolution Epithermal Neutron аккумуляторная). Он способен найти присутствие водяного льда не только на поверхности Марса, но и в марсианском грунте на глубине до одного метра. Его чувствительность приблизительно вдесятеро выше, чем у использовавшихся ранее детекторов.
Камера CaSSIS орбитального модуля TGO (фото: Nicolas Thomas, University of Bern).
Последний научный прибор орбитального модуля – камера большого разрешения CaSSIS (Colour and Stereo Surface Imaging System) для простых и стереофотографий. Стереоизображения получаются при съёмке одного и того же участка поверхности Марса с различных углов на протяжении орбитального пролёта зонда. В CaSSIS употребляется трехзеркальный длиннофокусный (880 мм) объектив-анастигмат с диафрагмой 135 мм и четырьмя фильтрами: Pan 650 нм, ИК 950 нм, БИК 850 нм и светло синий-зеленым 475 нм. Поле зрения телеобъектива образовывает 1,34 ° ? 0,88 °
Не считая управления собственной аппаратурой, орбитальный модуль кроме этого будет служить в качестве ретранслятора для спускаемого модуля Schiaparelli и марсохода следующей миссии. У «Скиапарелли» будущее будет нелёгкой, а жизнь – скоротечной. Он обязан будет проанализировать состав воздуха на протяжении спуска на поверхность. Параллельно им будет проверен радар, средства посадки и навигационные камеры, каковые планируется применять в готовящейся миссии «ЭкзоМарс-2018». В случае если «Скиапарелли» переживет спуск, то сможет передавать телеметрию до полного разряда батарей.
Схема посадки модуля-демонстратора “Скиапарелли” (изображение: ESA).
В случае если путешествие зонда «ЭкзоМарс-2016» пройдёт без происшествий, то он выйдет на орбиту Марса 19 октября 2016 года, по окончании чего пошлёт на поверхность Красной планеты модуль «Скиапарелли». Главный модуль TGO останется на орбите Марса и будет употребляться в следующих миссиях.
Второй этап проекта «ЭкзоМарс» запланирован ЕКА на 2018 год и предусматривает отправку марсохода. Русские эксперты разрабатывают для него комплекс и посадочную платформу научной аппаратуры.