Đối với cuộc hạ cánh của người lái xe Nga-Âu, đã chọn bốn địa điểm khả thi
Diện tích bề mặt của Hành tinh Đỏ là khoảng 145 triệu km vuông. Do đó, không khó để hình dung các nhà khoa học sẽ khó khăn như thế nào khi quyết định lựa chọn địa điểm hạ cánh bộ máy nghiên cứu tiếp theo lên sao Hỏa. Trong trường hợp mục tiêu chính của chuyến thám hiểm sao Hỏa là tìm kiếm dấu vết của quá khứ, và có thể là sự sống đang tồn tại trên một hành tinh khác, thì thành công của toàn bộ chuyến thám hiểm có thể phụ thuộc vào việc lựa chọn địa điểm đổ bộ. Đây là nhiệm vụ hiện đang phải đối mặt với Roscosmos và Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA). Vào năm 2018, một dự án hợp tác của các chuyên gia từ hai cơ quan vũ trụ hàng đầu, một người thám hiểm có tên là ExoMars, sẽ lên sao Hỏa.
Có thông tin cho rằng chiếc rover sẽ được trang bị một chiếc máy khoan giúp nâng các mẫu đất trên sao Hỏa từ độ sâu 2 mét. Các nhà khoa học hy vọng rằng với sự trợ giúp của thiết bị này, họ sẽ có thể phát hiện ra sự hiện diện của dấu vết hoạt động của vi sinh vật trên hành tinh thứ tư từ Mặt trời. Là một phần của việc thực hiện dự án chung Nga-Âu nhằm khám phá Sao Hỏa, nó được lên kế hoạch vừa thực hiện nghiên cứu khoa học đã được lên kế hoạch trước đó vừa để giải quyết các vấn đề khoa học mới về cơ bản. Các khía cạnh quan trọng của dự án này là sự phát triển, cùng với ESA, một tổ hợp trên mặt đất để nhận dữ liệu và điều khiển các sứ mệnh liên hành tinh, cũng như đạt được sự củng cố kinh nghiệm của các chuyên gia châu Âu và Nga trong việc tạo ra công nghệ cho các sứ mệnh liên hành tinh. Đồng thời, các bên có quyền coi dự án ExoMars là một giai đoạn quan trọng trên con đường chuẩn bị cho sự phát triển của Hành tinh Đỏ.
Trở lại năm 2012, Roscosmos trở thành đối tác chính của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu trong việc thực hiện sứ mệnh ExoMars. Một trong những điều kiện cho sự hợp tác này là sự tham gia đầy đủ về mặt kỹ thuật của phía Nga trong giai đoạn hai của sứ mệnh này. Theo các thỏa thuận đạt được giữa Roscosmos và ESA, Liên bang Nga sẽ cung cấp không chỉ phương tiện phóng vào không gian cho cả hai sứ mệnh, mà còn cung cấp một số công cụ khoa học cho họ, và cũng sẽ tham gia vào việc chế tạo tàu đổ bộ để thực hiện nhiệm vụ thứ hai - ExoMars-2018. Các kỹ sư của NPO có tên S. A. Lavochkin sẽ tham gia vào việc chế tạo mô-đun sao Hỏa đổ bộ. Đồng thời, Viện Nghiên cứu Vũ trụ thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga (IKI RAS) đã trở thành nhà thầu chính cho hợp phần khoa học của dự án này đến từ Nga.
Giai đoạn đầu tiên của dự án chung có tên "ExoMars-2016" bao gồm một mô-đun quỹ đạo do ESA tạo ra, cũng như một mô-đun hạ cánh trình diễn. Tàu vũ trụ quỹ đạo TGO (Trace Gas Orbiter) được thiết kế để nghiên cứu các tạp chất khí nhỏ trong khí quyển và sự phân bố của băng nước trong đất của Hành tinh Đỏ. Đối với thiết bị này ở Nga, IKI RAS tạo ra 2 công cụ khoa học: quang phổ neutron FREND và phức hợp quang phổ ACS.
Là một phần của giai đoạn thứ hai của dự án, sứ mệnh ExoMars-2018, một mô-đun hạ cánh (do Nga sản xuất) và máy bay điều khiển ESA, khối lượng khoảng 300 kg, sẽ được đưa lên bề mặt sao Hỏa với sự trợ giúp của mô-đun hạ cánh do các chuyên gia Nga từ NPO tạo ra được đặt theo tên S.A. Lavochkin.
Do đó, Nga sẽ cung cấp cho dự án này:
1. Hai phương tiện phóng Proton-M.
2. Một hệ thống đi vào bầu khí quyển của hành tinh đỏ, đi xuống và hạ cánh máy bay xuống bề mặt vào năm 2018. Để giảm thiểu rủi ro có thể xảy ra, Nga sẽ phát triển và chế tạo phần "sắt" (tức là các kết cấu cơ khí), và phần điện tử của bệ hạ cánh sẽ được cung cấp chủ yếu từ châu Âu.
3. Một tàu quỹ đạo có tên TGO sẽ nhận được các thiết bị khoa học của Nga, bao gồm cả những thiết bị được chế tạo cho sứ mệnh Phobos-Grunt thất bại của Nga.
4. Tất cả các kết quả khoa học của chuyến thám hiểm chung tới Sao Hỏa sẽ trở thành tài sản trí tuệ của Roscosmos và ESA.
Một số yêu cầu ban đầu đã được đưa ra đối với một địa điểm hạ cánh tiềm năng trên bề mặt sao Hỏa. Ví dụ, nó được cho là một khu vực của Hành tinh Đỏ với một tập hợp các đặc điểm địa chất khác nhau, bao gồm sự hiện diện của những tảng đá cổ, có tuổi đời vượt quá 3,4 tỷ năm. Ngoài ra, các nhà khoa học chỉ quan tâm đến những khu vực mà trong đó sự hiện diện của trữ lượng nước lớn trong quá khứ đã được xác nhận bởi các vệ tinh. Đồng thời, sự an toàn của quá trình hạ cánh cũng được chú trọng rất nhiều, vì tương lai của toàn bộ chương trình có thể phụ thuộc vào giai đoạn này của nhiệm vụ.
Cũng nên tính đến khí Hỏa không ổn định, đến một lúc nào đó cũng không thể hạ bộ máy xuống được. Bệ hạ cánh sẽ đi vào bầu khí quyển sao Hỏa với tốc độ 20 km / h. Tấm chắn nhiệt sẽ phải giảm tốc mô-đun xuống gấp đôi tốc độ âm thanh. Sau đó, 2 dù phanh sẽ giảm tốc độ mô-đun xuống tốc độ cận âm. Ở giai đoạn cuối của chuyến bay, thiết bị điện tử sẽ kiểm soát tốc độ và khoảng cách tới bề mặt sao Hỏa để tắt động cơ tên lửa vào đúng thời điểm và đưa phương tiện hạ cánh vào chế độ hạ cánh có kiểm soát. Đồng thời, có thông tin cho rằng hệ thống Sky Crane, được sử dụng để đưa tàu Curiosity nổi tiếng lên sao Hỏa, sẽ không được sử dụng để hạ cánh.
Các điều kiện thay đổi ở mỗi giai đoạn của quá trình hạ cánh dẫn đến thực tế là khu vực có thể hạ cánh phải là một hình elip có kích thước 104 x 19 km. Trường hợp này gần như ngay lập tức loại trừ khỏi danh sách một số địa điểm có khả năng thú vị đối với các nhà khoa học, ví dụ như miệng núi lửa Gale, nơi tàu thám hiểm của NASA hiện đang hoạt động. Bắt đầu từ tháng 2013 năm XNUMX, các nhà khoa học hàng đầu trong lĩnh vực địa lý và địa chất của Hành tinh Đỏ đã đưa ra các lựa chọn của họ về các khu vực tiềm năng để hạ cánh.
Trong số này chỉ còn lại 8 khu vực trước đây đáp ứng được yêu cầu khắt khe của các nhà khoa học. Đồng thời, sau khi phân tích kỹ lưỡng những nơi này, 4 người trong số họ đã bị loại. Do đó, Hypanis Vallis, Mawrth Vallis, Oxia Planum và dãy Aram Dorsum đã được đưa vào danh sách cuối cùng các địa điểm hạ cánh máy bay. Cả XNUMX địa điểm đều nằm trong vùng xích đạo của sao Hỏa.
Jorge Vago, một thành viên của dự án ExoMars, cho biết trong một thông cáo báo chí rằng bề mặt sao Hỏa hiện đại là thù địch với các sinh vật sống, nhưng các dạng sống nguyên thủy có thể tồn tại trên sao Hỏa khi khí hậu ở đó ẩm ướt hơn và ấm hơn - từ 3,5 đến 4 tỷ năm trước. . Do đó, vị trí hạ cánh của tàu thám hiểm phải ở khu vực có đá cổ, nơi từng có thể tìm thấy nước dồi dào ở trạng thái lỏng. Bốn địa điểm hạ cánh được xác định một cách khoa học là phù hợp nhất cho các mục đích của nhiệm vụ.
Vì vậy, trên lãnh thổ của Thung lũng Mors và Cao nguyên Oxia gần đó, một số tảng đá lâu đời nhất, có tuổi đời 3,8 tỷ năm, đã xuất hiện trên bề mặt sao Hỏa, và hàm lượng đất sét cao ở nơi này cho thấy sự hiện diện của nước ở đây trong quá khứ. Thung lũng Mors nằm trên biên giới của vùng đất thấp và vùng cao. Người ta cho rằng trong quá khứ xa xôi, các dòng nước lớn chạy qua thung lũng này đến các khu vực thấp hơn. Ngoài ra, kết quả phân tích cho thấy đá ở những vùng này của Hành tinh Đỏ đã bị xói mòn bởi quá trình oxy hóa và bức xạ chỉ trong vài trăm triệu năm qua. Cho đến thời điểm đó, các vật liệu đã được bảo vệ khỏi tác động của môi trường phá hủy trong một thời gian dài và phải giữ cho ruột của chúng ở tình trạng tốt.
Thung lũng Gipanis có thể từng là châu thổ của một con sông lớn trên sao Hỏa. Trong khu vực này, các lớp đá trầm tích hạt mịn bao phủ các vật liệu đã được lưu giữ ở đây trong 3,45 tỷ năm. Và địa điểm thứ tư, rặng núi Aram, được đặt tên từ con kênh uốn lượn cùng tên, dọc theo bờ kênh này, những tảng đá trầm tích có thể che giấu khá nhiều bằng chứng về sự sống của người sao Hỏa trong quá khứ. Quyết định cuối cùng về việc lựa chọn địa điểm hạ cánh của người di chuyển sẽ chỉ được đưa ra trong năm 2017.
Nguồn thông tin:
http://www.vesti.ru/doc.html?id=2015292
http://press.cosmos.ru/rossiya-uchastvuet-v-proekte-issledovaniya-marsa
http://www.golos-ameriki.ru/content/mars/1622622.html
Có thông tin cho rằng chiếc rover sẽ được trang bị một chiếc máy khoan giúp nâng các mẫu đất trên sao Hỏa từ độ sâu 2 mét. Các nhà khoa học hy vọng rằng với sự trợ giúp của thiết bị này, họ sẽ có thể phát hiện ra sự hiện diện của dấu vết hoạt động của vi sinh vật trên hành tinh thứ tư từ Mặt trời. Là một phần của việc thực hiện dự án chung Nga-Âu nhằm khám phá Sao Hỏa, nó được lên kế hoạch vừa thực hiện nghiên cứu khoa học đã được lên kế hoạch trước đó vừa để giải quyết các vấn đề khoa học mới về cơ bản. Các khía cạnh quan trọng của dự án này là sự phát triển, cùng với ESA, một tổ hợp trên mặt đất để nhận dữ liệu và điều khiển các sứ mệnh liên hành tinh, cũng như đạt được sự củng cố kinh nghiệm của các chuyên gia châu Âu và Nga trong việc tạo ra công nghệ cho các sứ mệnh liên hành tinh. Đồng thời, các bên có quyền coi dự án ExoMars là một giai đoạn quan trọng trên con đường chuẩn bị cho sự phát triển của Hành tinh Đỏ.
Trở lại năm 2012, Roscosmos trở thành đối tác chính của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu trong việc thực hiện sứ mệnh ExoMars. Một trong những điều kiện cho sự hợp tác này là sự tham gia đầy đủ về mặt kỹ thuật của phía Nga trong giai đoạn hai của sứ mệnh này. Theo các thỏa thuận đạt được giữa Roscosmos và ESA, Liên bang Nga sẽ cung cấp không chỉ phương tiện phóng vào không gian cho cả hai sứ mệnh, mà còn cung cấp một số công cụ khoa học cho họ, và cũng sẽ tham gia vào việc chế tạo tàu đổ bộ để thực hiện nhiệm vụ thứ hai - ExoMars-2018. Các kỹ sư của NPO có tên S. A. Lavochkin sẽ tham gia vào việc chế tạo mô-đun sao Hỏa đổ bộ. Đồng thời, Viện Nghiên cứu Vũ trụ thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga (IKI RAS) đã trở thành nhà thầu chính cho hợp phần khoa học của dự án này đến từ Nga.
Giai đoạn đầu tiên của dự án chung có tên "ExoMars-2016" bao gồm một mô-đun quỹ đạo do ESA tạo ra, cũng như một mô-đun hạ cánh trình diễn. Tàu vũ trụ quỹ đạo TGO (Trace Gas Orbiter) được thiết kế để nghiên cứu các tạp chất khí nhỏ trong khí quyển và sự phân bố của băng nước trong đất của Hành tinh Đỏ. Đối với thiết bị này ở Nga, IKI RAS tạo ra 2 công cụ khoa học: quang phổ neutron FREND và phức hợp quang phổ ACS.
Là một phần của giai đoạn thứ hai của dự án, sứ mệnh ExoMars-2018, một mô-đun hạ cánh (do Nga sản xuất) và máy bay điều khiển ESA, khối lượng khoảng 300 kg, sẽ được đưa lên bề mặt sao Hỏa với sự trợ giúp của mô-đun hạ cánh do các chuyên gia Nga từ NPO tạo ra được đặt theo tên S.A. Lavochkin.
Do đó, Nga sẽ cung cấp cho dự án này:
1. Hai phương tiện phóng Proton-M.
2. Một hệ thống đi vào bầu khí quyển của hành tinh đỏ, đi xuống và hạ cánh máy bay xuống bề mặt vào năm 2018. Để giảm thiểu rủi ro có thể xảy ra, Nga sẽ phát triển và chế tạo phần "sắt" (tức là các kết cấu cơ khí), và phần điện tử của bệ hạ cánh sẽ được cung cấp chủ yếu từ châu Âu.
3. Một tàu quỹ đạo có tên TGO sẽ nhận được các thiết bị khoa học của Nga, bao gồm cả những thiết bị được chế tạo cho sứ mệnh Phobos-Grunt thất bại của Nga.
4. Tất cả các kết quả khoa học của chuyến thám hiểm chung tới Sao Hỏa sẽ trở thành tài sản trí tuệ của Roscosmos và ESA.
Một số yêu cầu ban đầu đã được đưa ra đối với một địa điểm hạ cánh tiềm năng trên bề mặt sao Hỏa. Ví dụ, nó được cho là một khu vực của Hành tinh Đỏ với một tập hợp các đặc điểm địa chất khác nhau, bao gồm sự hiện diện của những tảng đá cổ, có tuổi đời vượt quá 3,4 tỷ năm. Ngoài ra, các nhà khoa học chỉ quan tâm đến những khu vực mà trong đó sự hiện diện của trữ lượng nước lớn trong quá khứ đã được xác nhận bởi các vệ tinh. Đồng thời, sự an toàn của quá trình hạ cánh cũng được chú trọng rất nhiều, vì tương lai của toàn bộ chương trình có thể phụ thuộc vào giai đoạn này của nhiệm vụ.
Cũng nên tính đến khí Hỏa không ổn định, đến một lúc nào đó cũng không thể hạ bộ máy xuống được. Bệ hạ cánh sẽ đi vào bầu khí quyển sao Hỏa với tốc độ 20 km / h. Tấm chắn nhiệt sẽ phải giảm tốc mô-đun xuống gấp đôi tốc độ âm thanh. Sau đó, 2 dù phanh sẽ giảm tốc độ mô-đun xuống tốc độ cận âm. Ở giai đoạn cuối của chuyến bay, thiết bị điện tử sẽ kiểm soát tốc độ và khoảng cách tới bề mặt sao Hỏa để tắt động cơ tên lửa vào đúng thời điểm và đưa phương tiện hạ cánh vào chế độ hạ cánh có kiểm soát. Đồng thời, có thông tin cho rằng hệ thống Sky Crane, được sử dụng để đưa tàu Curiosity nổi tiếng lên sao Hỏa, sẽ không được sử dụng để hạ cánh.
Các điều kiện thay đổi ở mỗi giai đoạn của quá trình hạ cánh dẫn đến thực tế là khu vực có thể hạ cánh phải là một hình elip có kích thước 104 x 19 km. Trường hợp này gần như ngay lập tức loại trừ khỏi danh sách một số địa điểm có khả năng thú vị đối với các nhà khoa học, ví dụ như miệng núi lửa Gale, nơi tàu thám hiểm của NASA hiện đang hoạt động. Bắt đầu từ tháng 2013 năm XNUMX, các nhà khoa học hàng đầu trong lĩnh vực địa lý và địa chất của Hành tinh Đỏ đã đưa ra các lựa chọn của họ về các khu vực tiềm năng để hạ cánh.
Trong số này chỉ còn lại 8 khu vực trước đây đáp ứng được yêu cầu khắt khe của các nhà khoa học. Đồng thời, sau khi phân tích kỹ lưỡng những nơi này, 4 người trong số họ đã bị loại. Do đó, Hypanis Vallis, Mawrth Vallis, Oxia Planum và dãy Aram Dorsum đã được đưa vào danh sách cuối cùng các địa điểm hạ cánh máy bay. Cả XNUMX địa điểm đều nằm trong vùng xích đạo của sao Hỏa.
Jorge Vago, một thành viên của dự án ExoMars, cho biết trong một thông cáo báo chí rằng bề mặt sao Hỏa hiện đại là thù địch với các sinh vật sống, nhưng các dạng sống nguyên thủy có thể tồn tại trên sao Hỏa khi khí hậu ở đó ẩm ướt hơn và ấm hơn - từ 3,5 đến 4 tỷ năm trước. . Do đó, vị trí hạ cánh của tàu thám hiểm phải ở khu vực có đá cổ, nơi từng có thể tìm thấy nước dồi dào ở trạng thái lỏng. Bốn địa điểm hạ cánh được xác định một cách khoa học là phù hợp nhất cho các mục đích của nhiệm vụ.
Vì vậy, trên lãnh thổ của Thung lũng Mors và Cao nguyên Oxia gần đó, một số tảng đá lâu đời nhất, có tuổi đời 3,8 tỷ năm, đã xuất hiện trên bề mặt sao Hỏa, và hàm lượng đất sét cao ở nơi này cho thấy sự hiện diện của nước ở đây trong quá khứ. Thung lũng Mors nằm trên biên giới của vùng đất thấp và vùng cao. Người ta cho rằng trong quá khứ xa xôi, các dòng nước lớn chạy qua thung lũng này đến các khu vực thấp hơn. Ngoài ra, kết quả phân tích cho thấy đá ở những vùng này của Hành tinh Đỏ đã bị xói mòn bởi quá trình oxy hóa và bức xạ chỉ trong vài trăm triệu năm qua. Cho đến thời điểm đó, các vật liệu đã được bảo vệ khỏi tác động của môi trường phá hủy trong một thời gian dài và phải giữ cho ruột của chúng ở tình trạng tốt.
Thung lũng Gipanis có thể từng là châu thổ của một con sông lớn trên sao Hỏa. Trong khu vực này, các lớp đá trầm tích hạt mịn bao phủ các vật liệu đã được lưu giữ ở đây trong 3,45 tỷ năm. Và địa điểm thứ tư, rặng núi Aram, được đặt tên từ con kênh uốn lượn cùng tên, dọc theo bờ kênh này, những tảng đá trầm tích có thể che giấu khá nhiều bằng chứng về sự sống của người sao Hỏa trong quá khứ. Quyết định cuối cùng về việc lựa chọn địa điểm hạ cánh của người di chuyển sẽ chỉ được đưa ra trong năm 2017.
Nguồn thông tin:
http://www.vesti.ru/doc.html?id=2015292
http://press.cosmos.ru/rossiya-uchastvuet-v-proekte-issledovaniya-marsa
http://www.golos-ameriki.ru/content/mars/1622622.html
tin tức