Китай продолжает добиваться больших успехов в рамках своей цели стать сверхдержавой в космосе и прямым конкурентом НАСА. В дополнение к предлагаемому расширению космической станции Тяньгун и созданию Международной лунной исследовательской станции (ILRS), Китай также планирует в ближайшее десятилетие отправить пилотируемые миссии на Марс. Готовясь к прибытию тайконавтов на Красную планету, Китай готовится вернуть на Землю образцы марсианской почвы и горных пород примерно на два года раньше предполагаемого срока НАСА-ЕКА. Возвращение образца с Марса (МСР).
Эта миссия станет третьей в программе Тяньвэнь (Тяньвэнь-3) Китайского национального космического управления (CNSA) и будет состоять из пары запусков в 2028 году, которые вернут образцы на Землю в июле 2031 года. Согласно новому исследованию, недавно опубликованному в Как сообщает журнал Chinese Science Bulletin, китайские ученые сообщили, что разработали новую численную модель для моделирования атмосферной среды Марса. Эта модель, известная как Глобальная открытая планетарная модель атмосферы Марса (также известная как GoPlanet-Mars или GoMars), предлагает исследовательскую поддержку в рамках подготовки к миссии Tianwen-3.
Работа под названием «Разработка нового поколения модели атмосферы Марса GoPlanet-Mars» была выполнена исследователями из Института физики атмосферы Китайской академии наук (IAP-CAS), Государственной ключевой лаборатории численного моделирования атмосферных наук и Геогидродинамика (LASG) и Школа наук о Земле и планетах Университета Китайской академии наук (SEPS-UCAS). Исследование возглавил Ван Бинь, старший научный сотрудник CAS-IAP, специализирующийся на моделировании климата.
За последние два десятилетия число миссий и космических агентств, занимающихся исследованием Марса, значительно возросло. В настоящее время его поверхность и атмосферу исследуют десять роботизированных миссий, в том числе семь орбитальных аппаратов, два марсохода и один вертолет. А поскольку в следующем десятилетии на Марс будет отправлено еще множество космических аппаратов (а также миссии с экипажем), спрос на марсианские прогнозы погоды растет. Как они указывают в своей статье: «Аэрокосмические державы мира разработали модели атмосферы Марса, чтобы обеспечить метеорологическую защиту окружающей среды при посадочных исследованиях».
Чтобы предоставить информацию о метеорологических условиях вокруг потенциальных мест посадки миссии «Тяньвэнь-3», исследовательская группа построила глобальную открытую планетарную модель атмосферы Марса. Затем они использовали эту модель для воспроизведения трех критических циклов марсианской атмосферы: пыли, воды и углекислого газа. Затем они протестировали модель, используя набор данных открытого доступа к данным дистанционного зондирования Марса (OpenMARS), глобальные данные о марсианской погоде с 1999 по 2015 год, а также наблюдения, сделанные китайским телескопом. Журонг вездеход (часть китайского Тяньвэнь-1 миссия) и НАСА Викинг 1 и 2 посадочные аппараты.
Их результаты показали, что модель GoMars успешно воспроизвела уникальные характеристики поверхностного давления на Марсе и обеспечила хорошие характеристики моделирования температуры поверхности, зонального ветра, полярного льда и пыли. По словам Ванга, миссия «Тяньвэнь-3» расширит миссию «Тяньвэнь-1», добавив дополнительные задачи по посадке, отбору проб и возвращению, что требует подробной информации об атмосферных условиях Марса. Это крайне важно, учитывая, что песчаные бури привели к потере нескольких миссий, таких как Возможность, Понимание, и Журонг – все из-за скопления пыли на их солнечных батареях.
В дополнение Упорство Ровер повредил один из датчиков ветра во время песчаной бури из-за столкновения с галькой в воздухе. Поскольку данных наблюдений на Марсе не хватает, у модели также есть приложения для моделирования виртуальной реальности. Это необходимо при подготовке миссий к отдаленным планетам, что помогает проектировать транспортные средства и выбирать подходящие места для посадки. В этом отношении программа «виртуального Марса», включающая GoMars и будущие наблюдения, может избавить от многих догадок при планировании будущих миссий.
С 1960-х годов, когда советские и американские космические программы начали отправлять зонды на Марс, учёные разрабатывают модели марсианской атмосферы в надежде преодолеть «марсианское проклятие». С ростом числа стран, отправляющих миссии на Марс, необходимость моделирования климата становится все более острой. В конце концов, пыль и погода могут оказать существенное влияние на этап входа, снижения и приземления (EDL). Они также могут повлиять на наземные операции, особенно в том, что касается солнечных батарей, средств связи и чувствительных приборов.
Они также могут стать проблемой на этапе подъема, когда миссии пытаются достичь орбиты и вернуться на Землю – например, в рамках миссии по возвращению образцов. Как прокомментировал Ван в интервью агентству Синьхуа:
«Круговорот пыли на Марсе так же важен, как и круговорот воды на Земле. GoMars можно использовать для моделирования активности пыли до и после сна марсохода, что может предоставить данные об атмосферной среде для анализа возможных причин покоя. Например, GoMars может моделировать температуру в зоне приземления, а ученые могут использовать эти данные для разработки материалов, подходящих для создания марсоходов, способных противостоять экстремальному холоду».
В начале следующего десятилетия НАСА и ЕКА также намерены отправить Возвращение образца с Марса (MSR) миссия по извлечению образцов, полученных Упорство вездеход. Он будет состоять из спускаемого аппарата НАСА для сбора образцов, двух вертолетов для сбора образцов, аппарата для подъема на Марс и орбитального аппарата ЕКА для возвращения на Землю. НАСА и ЕКА в настоящее время ожидают, что эта миссия будет запущена не раньше 2033 года, что совпадет с первой пилотируемой миссией НАСА на Марс, покинувшей Землю. Очевидно, что новая космическая гонка выходит за пределы Луны и теперь включает в себя достижение Марса!
Дальнейшее чтение: CGTN
