Китай заявляет, что готов попробовать сделать то, что до сих пор удавалось только NASA. Посадить марсоход на Красную планету.
Это будет первая независимая попытка Китая выполнить межпланетную миссию. Она будет состоять из двух компонентов: марсохода и орбитального аппарата. А запуск планируется совсем скоро — уже в 2020-м году.
Эта миссия была утверждена в начале 2016-го года. Сведений, как и следовало ожидать, немного. На прошлой неделе было получено небольшое количество информации из Сианьского института реактивного движения (источник на китайском). Кратко: двигательная установка для посадки марсохода Huoxing-1 (HX-1) прошла все необходимые испытания.
Согласно докладу, в другом институте реактивного движения, Шанхайском, были проведены испытания двигательной системы на этапах зависания, снижения и непосредственной посадки на поверхность. Эти тесты подтвердили её эффективность и управляемость. Чжан Жунцяо, главный конструктор миссии, отметил, что посадка (продолжительность которой составит 7 минут) — самый сложный этап в пути на Красную планету. В посадочной системе HX-1 всего один двигатель. Он же является её ключевым элементом. Его тяга — 7,5 кН.
Ранее также были проведены успешные испытания системы сверхзвуковых парашютов, необходимых для замедления аппарата при входе в марсианскую атмосферу.
Также Китай провёл публичное мероприятие для представителей из 19 стран, в котором показал работу посадочного аппарата в процессах снижения, зависания и уклонения от препятствий. Он спускался благодаря системе из 36 тросов, которые имитировали марсианскую гравитацию. Аппарат использовал бортовые двигатели ориентации для маневрирования и успешно приземлился, избежав каких-либо неприятностей.
and video pic.twitter.com/5JRCHUtD6m
— Niemontal (@niemontal) November 14, 2019
Первоначально Китай рассматривал несколько участков для посадки марсохода в двух широких зонах в районе равнины Хриса, примерно там же, где высаживались Viking-1 и Pathfinder. Также рассматривался участок на равнине Изида.
Согласно презентации, представленной на совместном сентябрьском заседании Европейского конгресса по планетарным наукам в Женеве, Китай выбрал два предварительных места посадки в районе равнины Утопия.
Forgot to attach this: pic.twitter.com/CkIdK5INPC
— Thomas Schumann (@Tschnn) September 19, 2019
Для миссии будут определены «посадочные эллипсы» — области размером примерно 100х40 км, в которые ориентировочно может сесть аппарат.
Макет марсохода HX-1, представленный на Международном астронавтическом конгрессе в прошлом году
Китайский марсоход будет весить 240 килограмм и получать энергию с помощью солнечных батарей. Он будет оснащён всем необходимым оборудованием: навигационными, топографическими и мультиспектральными камерами, георадаром, детектором магнитного поля, датчиком климата, а также прибором для лазерно-искровой эмиссионной спектрометрии (как у Curiosity).
Орбитальный аппарат также будет оснащён рядом научных приборов, в том числе камерами среднего и высокого разрешения. Пара камер будет использована для получения изображений места посадки марсохода перед его отделением от орбитального аппарата.
Основное препятствие для осуществления миссии — состояние ракеты-носителя тяжёлого класса Чанчжэн-5. Это самая грузоподъёмная ракета, которая имеется в распоряжении Китая. Её первый пуск состоялся в 2016-м году, но во втором пуске (в июле 2017-го) ракета не смогла достигнуть орбиты. Ныне носитель снова готов к полёту, но он уже дважды прошёл через перепроектирование двигателей первой ступени.
Ракета-носитель Чанчжэн-5
В настоящее время происходит сборка ракеты в Центре спутниковых запусков Вэньчан на острове Хайнань, что на юге Китая: Чанчжэн-5 готовится к своему третьему пуску в декабре этого года. Миссия будет состоять в отправке спутника большой массы на геостационарную орбиту. Это своего рода подготовка ракеты к её главной миссии – марсианской.
Но добраться до Марса — лишь часть проблемы. Китай уже успешно сажал аппараты на поверхность другого крупного тела Солнечной системы – Луны. И это послужило причиной того, что команда, работавшая над миссией Чанъэ-3 была назначена для работы над марсианским проектом. В то же время у посадки на Красную планету есть свои «подводные камни».
Снимок марсианского заката, сделанный марсоходом Spirit 19 мая 2005-го года
Марсианская гравитация составляет 38% от земной, поэтому возникают сложности при моделировании условий притяжения этой планеты для тестирования последовательностей входа в атмосферу, спуска и посадки. Также у Марса имеется атмосфера, которая недостаточно способствует торможению аппарата при спуске, но зато неплохо способствует его нагреву. А значит аппарату будет необходимо иметь теплозащитный экран и парашютные системы, которые должны сработать строго в необходимый момент.
Также, вам наверняка это известно, из-за расстояния между Землёй и Марсом возникает такое явление как задержка сигнала. Она составляет как минимум 8 минут. Следовательно, весь процесс посадки должен быть автоматизирован.
Несколько миссий уже потерпели неудачу в попытке сесть на Красную планету. Ближайший пример — спускаемый аппарат Schiaparelli, разбившийся о поверхность Марса в 2016-м году.
Если всё пройдёт хорошо, 2020-й станет поистине марсианским годом: помимо китайского HX-1, на Красную планету будут отправлены аппараты Mars 2020 от NASA, Hope Mars от Объединённых Арабских Эмиратов и ExoMars 2020, продукт совместных усилий Европейского космического агентства и Роскосмоса. А всё потому, что в следующем году Земля и Марс будут находиться в таком положении друг относительно друга, которое создаст хорошие условия для отправки на Красную планету миссий по Гомановской траектории. Но если Чанчжэн-5 не справится со своей миссией в декабре, то Китаю придётся подождать следующего окна 26 месяцев. Оно откроется только в конце 2022-го года.