ExoMars

ExoMars Trace Gas Orbiter belépési, leszállási és leszállási demonstrátor modullal
ExoMars Rover a 2010-es verzióban

ExoMars egy űrszonda projekt az Európai Űrügynökség ESA együttműködve az orosz tér hivatal Roskosmos . A név az exobiológiát jelenti a Marson . Az 1970-es évekbeli amerikai Viking- szondák után először ismét aktív kutatásokat kell folytatni a Mars korábbi vagy akár jelenlegi életével kapcsolatban .

2016. március 14-én, UTC-n 9: 31-kor a Baikonurból származó ExoMars Trace Gas Orbiter orosz Proton rakétával került az űrbe, amely a szovjet szondákat már a hetvenes években a Marsra szállította . Az ESA űrszondája a fedélzetén lévő számos műszerrel a tervek szerint 2016. október 19-én eljutott a Mars körüli pályára, de a később eltávolított Schiaparelli leszállószondával nem sikerült kapcsolatot létesíteni. 2017-ben végül a vezérlő elektronika meghibásodását okozták a kemény ütközésért és ezáltal a leszállási szakasz teljes elvesztéséért.

Az ExoMars Rover 2022-ben következik . Ezt az eredetileg 2018-ra tervezett missziót egy orosz Proton rakétával is meg kell indítani. A két rakéta mellett a Roskosmos biztosítja a rover leszállóegységét, valamint néhány mérőműszert magában a roveren.A missziókat a darmstadti Európai Űrrepülő Irányító Központ (ESOC) ellenőrzi. A rover irányítására Torinóban (Olaszország) felállítják a Rover Operations Control Centert (ROCC).

A missziók célkitűzései

Az ExoMars program célja, hogy fontos technológiákat alkalmazzon a jövőbeni küldetések szempontjából, ideértve a minták Földre történő visszaszállítását ( Mars Sample Return ) is. Fontos elemek:

  • A belépési, leszállási és leszállási modul (EDM) a teher sikeres felhozatalához a Mars felszínére
  • Mobilitás a felszínen egy rover segítségével
  • Minták gyűjtése a felszínen
  • A minták tudományos vizsgálata

A tudományos célok a következők:

  • Keresse meg a Mars korábbi vagy jelenlegi életét
  • A víz és a geokémiai környezet változásának vizsgálata
  • A légköri nyomgázok és azok forrásainak vizsgálata

ExoMars Trace Gas Orbiter

Az ExoMars Trace Gas Orbiter missziót 2016. március 14-én indították egy orosz Proton rakétával . Eleinte egy keringőből állt, amelynek állítólag olyan nyomgázokat kell megvizsgálnia, mint a metán a marsi légkörben, valamint a Schiaparelli landerrel , amellyel a Marsra való leszállást tesztelni kellett. Miután a leszálló leszállt anyahajójáról, a keringő 2016. október 19-én sikeresen pályára lépett a Mars körül. A leszálló landolójának ugyanazon a napon történt leszállásakor nem sokkal a várható leszállás ideje előtt megszakadt a rádió kapcsolat Schiaparellivel, és nem sikerült helyreállítani. Az ESA gyanúja szerint Schiaparelli két-négy kilométeres magasságban leállította a motorokat, hogy lelassítsák őket. Innen a leszállógép a Mars felé esett, mintegy 300 kilométer per órás sebességgel. Ütközéskor felrobbanhattak az üzemanyagtartályok, amelyek valószínűleg még mindig tele voltak. A NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) képein a landoló és az ejtőernyő balesetének helye látható tőle körülbelül 1 kilométerre délre.

A leszállás kudarcának azonban nem volt alapvető következménye az európai ExoMars rover 2020-ra tervezett elejtésére. 2016. december 2-án az ESA felszabadította a szükséges forrásokat.

ExoMars leszálló platform és rover

A land és a rover modelljei a MAKS-2021 Aero Show-n

2022-re tervezik a leszállóplatformot (Roskosmos építette) és egy rovert (az ESA építette), amelyekkel a Mars felszínét részletesen megvizsgálják. Az indítást eredetileg 2018-ra jelentették be, de az "ipari tevékenység késése és a tudományos hasznos teher szállítása" miatt 2016. május 25-re, 2016. májusára halasztották. Két sikertelen ejtőernyős teszt után 2019 májusában és augusztusában, valamint az űrszonda fejlesztésének további késése után az ESA 2020 márciusában újabb halasztást jelentett 2022-re. Két 10 napos indítóablak van a Marsra 2022 augusztusától októberig.

A legfontosabb eszköz egy fúrógép, amellyel akár két méter mélységből is lehet mintát szerezni. Az így nyert mintákat nem érinti a felszín legutóbbi eróziója, ezért betekintést nyújthatnak a Mars történetébe. Itt is a múlt vagy a jelenlegi élet, valamint a geokémiai tevékenységek vizsgálata a misszió legfontosabb célja.

Kirakodási eljárás

A leszálló platform és a rover egységként száll le a Marson. Jelenleg két ejtőernyővel leszállást terveznek. Az első szuperszonikus sebességgel, a második pedig szubszonikus sebességre lassul. Ezután a hőpajzsot ledobják, és az utolsó, puha leszállást a Mars felszínén a fékrakétákkal hajtják végre a peron alsó részén.

Leszállás után a rover rámpán keresztül hajt le az emeletről és megkezdi munkáját, míg a leszálló platform saját tudományos műszerekkel rendelkezik. A Mars orientációját és forgását a bolygón áthaladó rádióhullámokkal (LaRa kísérlet) kell megfigyelni. Ez lehetővé teszi a marsi forgás változásának felismerését, például a marsi pólusok jégtakaróinak tömegének eltolódásai miatt. A Mars különböző évszakainak hőmérsékletét, páratartalmát és UV-sugárzását is figyelemmel kísérjük.

A tervezés története

Régebbi ExoMars modell az ILA 2006-ban (Berlin)

Az ExoMars tisztán európai projektként indult, és az évek során jelentősen megváltozott. Míg a kezdeti tervezés a 2009-es indításon alapult, fontolóra vették a rover 2011-es indítását egy Kourou-ból származó Soyuz-2 rakétával hosszabb ideig . A leszállásnak két évvel később (2013) kell megtörténnie. 2006 novemberében az ESA 2013-ra halasztotta a kezdési dátumot, hogy több ideje legyen a kulcsfontosságú technológiák kifejlesztésére. A Mars- utazásnak most csak egy évet kell igénybe vennie, a leszállásra pedig 2014-ben kell sor kerülni. 2008 őszén az ESA újabb halasztást jelentett be 2016 elejére. A küldetés költsége eredetileg 650 millió euró körül volt.

A repülési szondából és egy leszállóból álló űrszonda indítótömegének 1500 kg-nak kell lennie, amelyből a leszálló modul körülbelül 850 kg-ot tesz ki. Magának a hatkerekű rovernek körülbelül 1,6 m hosszúnak, 1,2 m szélesnek és 250 kg nehéznek kell lennie, ami körülbelül akkora, mint egy MER rover. A járművet összesen 18 napelemes motorral és 27 érzékelővel kell felszerelni, és képesnek kell lennie arra, hogy nagyrészt önállóan, akár 100 méter / órás sebességgel haladjon a Mars felszínén, és több idő alatt ellenőrizze a Mars felszínét. hónapok. A talajmintákat legfeljebb 2 m mélységből kell fúróval használni, különböző pontokon. Az űrszondát az Alcatel Alenia Space- nél kellett megépíteni . Az Európai Űrtanács 2005. decemberi ülésén úgy döntöttek, hogy finanszírozzák a szondát, amelyben Németország 86 millió euróval járul hozzá. Ebben az összefüggésben a kölni kerekeket a januári kölni-porzi német repülőgép-központ fejlesztette ki 2006 januárja óta .

2006-ban a gondolat adta , hogy létrehoznak egy keringő helyett flyby szonda . Ez lehetővé tenné a NASA űrszondáitól (különösen az MRO-tól ) független kommunikációt a földdel, valamint egy körülbelül 30 kg tömegű hasznos teher csomag szállítását a Mars pályájára. De ahhoz, hogy további pályát indíthasson, az indítást Ariane 5- tel kellett volna elvégezni. Ehhez további 175 millió euróra lett volna szükség a keringő és az erősebb hordozórakéta fejlesztéséhez.

A belépési, leszállási és leszállási demonstrációs modul modellje a 2013. évi párizsi légibemutatón
Az ExoMars Rover prototípusa a 2015-ös cambridge-i tudományos fesztiválon

Az ESA tagállamai által a keringők és a roverek egymilliárd eurós felső határát nem lehetett betartani, ezért együttműködésről tárgyaltak a NASA-val . A 2009-es koncepció magában foglalta a NASA keringőjét a Mars légkörének tanulmányozására és két rovert: a NASA MAX-C (Mars Astrobiology Explorer-Cacher) és az Európai ExoMars rovert. A Trace Gas Orbiter-nek egy kis leszállógéppel (Entry, Descent and Landing Demonstrator Module (EDM)) 2016-ban és a két motorral együtt kellett felszállnia 2018-ban egy floridai Atlas V-vel . A keringő által szállított kis leszállógép, bár alig volt felszerelve tudományos műszerekkel, az volt a célja, hogy bemutassa az ESA képességét, hogy halkan landoljon egy másik bolygón. A Rover Curiosity-hoz hasonlóan a két rovernek egy Sky Crane-re kell leszállnia , majd egymástól függetlenül kell teljesítenie a küldetéseit.

A Nemzeti Tudományos Akadémia 2011 elején készített jelentése (Planetary Science Decadal Survey 2013–2022) és a költségbecslés jelentős megtakarítási intézkedéseket tett szükségessé. A MAX-C Rovernek ezért 2,5 milliárd dolláros költségvetésen belül kellett maradnia. Ez csak akkor lett volna lehetséges, ha a Curiosity leszállási rendszerét szinte azonos módon fogadták el. Ez a korlátozás csak egy rovert engedett volna meg. A kombinált MAX-C Exomars Rover koncepciót 2012 végéig kell kidolgozni.

2011 szeptemberében a NASA bejelentette, hogy nincs pénze a 2016-os indításhoz. Ez oda vezetett, hogy az ESA tárgyalásokat kezdett a Roskosmosszal, hogy Oroszországot megnyerje a projekt résztvevőjeként. Vitákat folytattak a Proton rakéta elindításáról 2016-ban , amelyért Oroszország cserébe hasznos tehereket és hozzáférést biztosít a tudományos adatokhoz.

A NASA 2012. évi közzétett, 2013. évi költségvetésében kifejezetten elhatározták, hogy megszünteti a NASA részvételét az ExoMars projektben. Az ESA és a Roskosmos közötti együttműködésnek továbbra is lehetővé kell tennie a 2016-os és 2018-as két missziót.

Annak érdekében, hogy az ExoMars Trace Gas Orbiter leszálló kapszulájának korábban tervezett küldetésének időtartamát a leszállás után több napról egy évre meghosszabbítsák, időnként még a radionuklid-elemek használatát is fontolóra vették.

Az ESA 2013. március 14-én szerződést írt alá a Roskosmosszal mindkét küldetés végrehajtására. Az ESA államok építik az EDM landert és a TGO keringőt. 2016 márciusában együtt indították őket egy Proton rakéta fedélzetén. 2018-ra Oroszország építi az Exomars rover felszíni emelvényes süllyedési modulját. Az ESA államok építik a szállítási modult és az ExoMars rovert.

A 2014-es krími válság nyomán Oroszországgal szemben bevezetett USA és EU szankciók nem késleltethetik a projektet. Az USA által szállított alkatrészeket azonban későn lehet Oroszországba szállítani.

Koncepció 2004-ből

Az eredetileg Pasteur nevű tudományos hasznos tehernek állítólag számos eszközt kellett tartalmaznia a marsi környezet különféle aspektusainak tanulmányozására. A koncepciót később megváltoztatták.

Panorámás hangszerek
  • PanCam - panorámás kamerarendszer
  • Bölcsesség - földbe hatoló radar
Kontakt eszközök
Analitikai laboratóriumi műszerek
  • RLS - Raman spektroszkóp
  • MicrOmega - IR spektroszkóp
  • MOMA - lézeres deszorpciós MS GC-MS-mel
  • Mars-XRD - röntgenspektroszkóp
  • LMC Life Marker Chip - A lehetséges múltbeli vagy jelenlegi élet nyomainak felderítése

Koncepció 2012-től

2012-ben megváltoztatták a műszerek választását annak érdekében, hogy képesek legyenek megbirkózni egy lényegesen kisebb roverrel a NASA visszalépése után. A 2004-es koncepcióhoz képest az ott említett utolsó két műszert, a Mars-XRD-t és az LMC-t két orosz műszer váltotta fel.

Panorámás hangszerek
  • PanCam és WISDOM
Kontakt eszközök
  • Ma-MISS és CLUPI
Analitikai laboratóriumi műszerek
  • RLS, MicrOmega és MOMA
Orosz hangszerek
  • Infravörös spektrométer az ExoMars-hoz (ISEM)
  • Adron - neutron spektrométer

költségek

2016-tól az ExoMars költségeit egyedül az ESA fedezi, több mint 1,3 milliárd euróban. A Roskosmos szerint a 2012-es adatok szerint 1,4 milliárd amerikai dollár jut az orosz beruházásra.

A 2011. szeptemberi kivonulásának bejelentéséig a NASA legalább konceptuálisan részt vett benne, és egyedi alkatrészeket biztosított, amelyek repülnek vele. Ezek a költségek nem ismertek.

Lásd még

internetes linkek

Commons : ExoMars  - képek, videók és audio fájlok gyűjteménye

Egyéni bizonyíték

  1. ↑ A szerződés megkötése: európaiak és oroszok együtt repülnek a Marsra. Spiegel Online, hozzáférés: 2013. március 14 .
  2. ↑ Stephen Clark: Az ExoMars csapata sokáig várja, hogy megerősítse az elindítás sikerét. SpaceflightNow, 2016. március 14, 2016. március 14 .
  3. ↑ Schiaparelli származási adatok: a dekódolás folyamatban van. ESA, október 20, 2016, archivált az eredeti szóló október 21, 2016 ; megtekintve 2016. október 21-én .
  4. ^ Schiaparelli leszállási vizsgálata befejeződött. ESA, 2017. május 24., Hozzáférés: 2017. július 23 .
  5. B a b 6–2020: ExoMars indul a Vörös Bolygó számára 2022-ben . ESA, 2020. március 12.
  6. ↑ A szerződés megkötése: Az ExoMars program 2016–2018. ESA, hozzáférés: 2016. január 1 .
  7. ↑ ExoMars Mission (2018). ESA, hozzáférés: 2016. január 11 .
  8. ↑ Európa előrelép a Mars-misszióval, megöli az aszteroida leszállót. On: sciencemag.org , 2016. december 2
  9. ↑ Teljes út az ExoMars 2020 építéséhez. ( Memento 2016. december 18-tól az internetes archívumban ) On: esa.int 2016. december 16-tól
  10. ^ Esa: A második ExoMars-küldetés a következő indulási lehetőségre tér át 2020-ban. In: Európai Űrügynökség. Letöltve: 2016. május 2 .
  11. ↑ Orosz Launch Manifest. (TXT) 2018. december 30, 2018. december 31 .
  12. ↑ Jonathan Amos: Európa „hét perc terrorja” . In: BBC News . 2013. június 21 ( bbc.com [elérve: 2018. május 5.].
  13. ↑ ExoMars 2020 felszíni platform. Letöltve: 2018. május 5 (angol angol).
  14. ↑ Az európai Mars-indulás visszaszorult , BBC News, 2006. november 10
  15. ↑ Thorsten Dambeck: Megerősödik Európa bolygókutatása , beszámoló az EPSC 2008. október 29-én Münsterben (NZZ) tartott konferenciájáról
  16. ↑ ExoMars küldetés: A svájciak ott vannak. A 20minuten Online, 2009. december 10 , 2010. április 21 .
  17. ↑ A Mars egyre közelebb kerül , FliegerRevue, 2008. szeptember, 43–46
  18. ↑ Egyesült Királyság 1,7 millió fontot jelent az Aurora kiadásairól az Exomars missziójára , a Flight International-re, 2006. július 5-re
  19. ↑ Az európai Mars-küldetések véglegesek , BBC News, 2009. december 20
  20. ^ Robot tudós parlamenti útja , BBC News, 2010. március 5
  21. ↑ ExoMars Rover és MAX-C , 2010. december 7
  22. ↑ A Mars 2018 közös Rover-missziója: a közös mérnöki munkacsoport (JEWG) jelentése (PDF; 1,5 MB), 2011. június 16.
  23. ↑ A NASA nem tudja elindítani a 2016-os ExoMars Orbiter alkalmazást , SpaceNews, 2011. szeptember 30
  24. ↑ Oroszország teljes partnerként csatlakozhat az ExoMars-hoz. On: marsdaily.com , 2011. december 12
  25. ↑ A NASA elhagyja az ExoMars missziókat a 2013. évi költségvetésben. Optika, 2012. február 15., hozzáférés: 2012. február 15 .
  26. Athan Jonathan Amos: Az ExoMars együttműködése Nasa és Esa között összeomlás közelében van. A BBC News, 2012. február 6., 2012. február 6 .
  27. ↑ Alexander Stirn: Marsforschung, Európa Mars felé vezető nehéz útja a Spektrum.de-ben, 2012. május 22., hozzáférés: 2012. május 24.
  28. ↑ ExoMars: Az ESA és a Roscosmos készen áll a Mars-misszió megkezdésére , Németországban, az ESA-ban, 2013. március 14., Hozzáférés: 2013. március 15.
  29. ↑ Staff Writers: Európa, Oroszország tintamegállapodás a Mars kettős küldetésén , a marsdaily.com címen, 2013. március 14., hozzáférés: 2013. március 15.
  30. ^ Jeff Foust: Az európai Mars-misszió elkapta az USA-Oroszország feszültségeket. In: spacepolitics.com. 2014. május 17. , 2015. január 17 .
  31. ↑ http://esamultimedia.esa.int/docs/Aurora/Pasteur_Newsletter_4.pdf
  32. ↑ Az ExoMars hírlevele, 2012. augusztus
  33. Ugrás felfelé ↑ Tér: ExoMars: Egységes a Mars felé vezető úton. ORF.at, 2016. március 12, elérhető: 2016. március 13 .
  34. ↑ Oroszország és Európa megállapodik a Mars projektben. Russia Beyond The Headlines, 2016. április 16., 2016. március 13 .