Китайский марсоход будет готов к запуску в 2020-м году

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.

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.

Для миссии будут определены «посадочные эллипсы» — области размером примерно 100х40 км, в которые ориентировочно может сесть аппарат.

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.

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».

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.

Макет марсохода HX-1, представленный на Международном астронавтическом конгрессе в прошлом году