Космонавтика

Как марсоход Rosalind Franklin Европейского космического агентства будет проводить бурение для отбора образцов на Марсе

Нападение России на Украину отложило запуск, но марсоход ЕКА Rosalind Franklin движется к завершению. Первоначально его запуск был запланирован на 2018 год, но технические задержки помешали этому. Теперь, после исключения России из проекта из-за ее вторжения, ЕКА заявляет, что запуск не состоится до 2028 года.

Но когда он будет запущен и приземлится на Марсе, он сделает то, чего не делал ни один другой марсоход: пробурит два метра Марса и соберет образцы.

Первоначально марсоход Rosalind Franklin Rover (RFR) назывался ExoMars Rover. ExoMars был совместной миссией ЕКА и Роскосмоса (Россия), состоящей из двух частей. Первая часть — это ExoMars Trace Gas Orbiter, который в настоящее время находится на орбите вокруг Марса. Марсоход должен следовать за орбитальным аппаратом и был переименован в честь британского химика и исследователя ДНК Розалинды Франклин.

Марсоход приземлится на плато Оксия, 3,9 миллиарда лет назад, 200-километровой равнине, которая содержит один из крупнейших регионов обнаженных глинистых пород на планете. Первоначально плато Оксия было кандидатом на место посадки для марсохода NASA Perseverance, который в конечном итоге приземлился в кратере Джезеро. Существуют неопровержимые доказательства того, что этот регион когда-то был водным. Оксиа Планум также геологически разнообразен, с равнинами, кратерами и холмами, и является плоским и в основном свободным от препятствий.

Древние водные каналы впадали в Oxia Planum в прошлом Марса, и возможно, что эти потоки несли с собой доказательства жизни. В этом смысле вода выполнила часть работы для марсохода. Вместо того, чтобы пересекать гораздо большую территорию в поисках доказательств жизни, природа могла доставить их в Oxia Planum, чтобы RFR нашел их.

Место посадки Oxia Planum. Кредит изображения: NASA - общественное достояние,
Место посадки Oxia Planum. Кредит изображения: NASA – общественное достояние,

RFR нацелен на астробиологию, а не на геологию, и если есть какие-либо астробиологические доказательства, которые он может найти, они будут похоронены. Недра защищены от вредного излучения, которое может ухудшить свидетельства жизни. По мере того, как он движется вокруг Oxia Planum, RFR будет использовать свой георадар для изучения недр. Радар называется WISDOM для наблюдения за подповерхностными отложениями водяного льда на Марсе. Его данные будут передаваться на Землю, где ESA будет создавать изображения недр, ища идеальные места для бурения. Другие приборы, такие как нейтронный спектрометр Adron-RM, помогут ему найти желаемые богатые водой подземные залежи.

Он также обнаружит скрытые препятствия, которые могут затруднить бурение. Хотя бур прочный и предназначен для работы в суровых условиях Марса, он все равно может быть поврежден.

Марсоход Rosalind Franklin будет картировать недра, выискивая подходящие места для бурения. Он может бурить на глубину до двух метров и собирать образцы. Кредит изображения: ESA
Марсоход Rosalind Franklin будет картировать недра, выискивая подходящие места для бурения. Он может бурить на глубину до двух метров и собирать образцы. Кредит изображения: ESA

RFR также имеет широкоугольные камеры на мачте, которые помогают ему исследовать окрестности и находить маршруты. Камеры также будут определять гидротермальные отложения для дальнейшего исследования.

После выбора места бурения RFR пробурит скважину на максимальную глубину два метра, собирая либо керн породы, либо рыхлый материал. После извлечения бура он поместит образец в аналитический лабораторный ящик (ALD), где набор инструментов исследует его на предмет как химических, так и морфологических доказательств прошлой жизни.

Набор инструментов называется Pasteur Payload и включает в себя спектрометры, устройства формирования изображений, молекулярные анализаторы и другие инстслухи.

Миссия также продемонстрирует передовые технологии. Она будет использовать машинное обучение для анализа данных с ее инструмента Mars Organic Molecule Analyzer (MOMA). Ее система PanCam (Panoramic Camera) — это передовая система, которая будет предоставлять высококачественные, 3D, многоспектральные изображения марсианского ландшафта. Она даже имеет миниатюрный инфракрасный спектрометр, встроенный в бур, называемый Ma_MISS (Mars Multispectral Imager for Subsurface Studies), для анализа стенок скважины по мере того, как бур проникает в поверхность.

RFR будет оснащен солнечными панелями, но также будет питаться от блока питания на основе америция, называемого радиоизотопным нагревателем (RHU). Это первый случай использования америция-241 на космическом корабле, и его задача — поддерживать компоненты марсохода в тепле при низких температурах Марса.

Ровер Rosalind Franklin будет более маневренным и автономным, чем другие марсоходы. Он может переезжать через валуны размером с его колеса и должен быть в состоянии безопасно преодолевать крутые склоны. Он также может поднимать колеса, если они застряли в песке или рыхлом материале. Он может использовать свои колеса, чтобы «выходить» из песка.

ЕКА заслуживает похвалы за разрыв отношений с Россией после ее вторжения на Украину и принятие решения о завершении миссии без участия Роскосмоса.

«Война на Украине оказала большое влияние на ExoMars. Космический аппарат был готов к запуску на Байконуре в апреле 2022 года, но был остановлен из-за вторжения и последующего прекращения сотрудничества с Роскосмосом, с которым миссия была партнером», — говорится в заявлении ЕКА в 2023 году. «Удар по команде и разочарование от произошедшего были ощутимыми, поскольку на подготовку этой долгожданной миссии было потрачено много усилий».

Россия изначально собиралась предоставить ракету-носитель и посадочную платформу для марсохода. Однако после того, как Россия была вытеснена из миссии, США вмешались, чтобы предоставить ракету-носитель. Миссии по-прежнему нужна сменная посадочная платформа, что является одной из причин задержки запуска. ЕКА заявляет, что, в отличие от оригинальной посадочной платформы, замена будет проще и не будет выполнять никаких собственных научных задач. У нее даже не будет солнечных батарей, и как только марсоход заработает, платформа отключится через несколько дней после развертывания посадочного модуля.

Эта миссия посвящена науке, интеллектуальному любопытству и природе, а не политике. Несмотря на плачевное поведение человечества по отношению друг к другу, наш аппетит к знаниям остается сильным. Многие миссии терпят задержки и другие проблемы, поэтому RFR в хорошей компании.

Если ЕКА сможет достичь даты запуска в 2028 году, RFR прибудет на Марс через шесть-девять месяцев, скорее всего, и начнет запланированную семимесячную миссию по поиску доказательств прошлой жизни. Несмотря на бахвальство и ужасные решения России, миссия будет продолжена.

Марсоход Rosalind Franklin — замечательная машина. Еще много работы предстоит сделать, и миссия должна успешно приземлиться, что является сложной задачей. Но если это произойдет, то, возможно, она наконец-то даст ответ на один из наших самых насущных вопросов: была ли когда-либо жизнь на Марсе?

Кнопка «Наверх»