В следующем году Китай намерен впервые в своей истории достичь соседней планеты. В феврале 2021 года марсианская станция «Тяньвэнь-1» должна достичь Марса, после чего она осуществит мягкую посадку на его поверхность и проведет там научные исследования. До сих пор это удавалось сделать только США. Запуск «Тяньвэнь-1» состоится на этой неделе – в четверг 23 июля.

Для Китая это будет первая миссия по исследованию другой планеты: до сих пор китайские станции отправлялись только на Луну.

В рамках исследовательской миссии «Тяньвэнь-1» (Tianwen-1) к Марсу будет запущен перелетный комплекс, который, долетев до планеты, разделится на спутник и посадочную платформу с 240-килограммовым марсоходом. Общая масса запускаемого аппарата – около 5 т.

На китайском спутнике Марса будет установлено семь научных инструментов. Первый – камера среднего разрешения, делающая снимки в видимом диапазоне. Она сможет делать снимки разрешением менее 100 м на пиксель с высоты 400 км. Второй инструмент – камера высокого разрешения (до 2,5 м на пиксель в многоцветном режиме и до 10 м на пиксель в панхроматическом). Подповерхностный радар будет работать на частотах 10-20 МГц и 30-50 МГц сможет зондировать грунт на глубину до 100 м (до 1000 км в районе ледяных шапок на полюсах) с разрешением 1 м.

Также на спутнике установлены инфракрасный спектрометр для определения минералогического состава пород на поверхности и магнитометр. Оставшиеся два инструмента предназначены для изучения атмосферы и космической среды: это анализатор ионов и нейтральных частиц и детектор заряженных частиц.

Китайский марсоход снабжен шестью инструментами. Из них две камеры: работающая в видимом диапазоне RGB-камера для съемки поверхности с размером матрицы 2048 x 2048 пикселей и многоспектральная камера такого же разрешения. Также на нем установлены: радар, способный зондировать грунт на глубину до 10 м (частота 40 МГц) или до 3 м (1000 МГц), анализатор химического состава грунта с расстояния 2-5 м (включает лазерно-искровый эмиссионный спектроскоп и ближне-инфракрасный спектрометр), магнитометр и метеорологическая станция.

Космический аппарат будет отправлен к Марсу на тяжелой ракете-носителе CZ-5 («Великий поход-5») с космодрома Вэньчан. Точное время пуска анонсировано не было. Перелет до Марса займет семь месяцев. В феврале 2021 года перелетный комплекс выполнит тормозной маневр и выйдет на орбиту Марса.

По плану, два месяца у спутника уйдет на детальную съемку поверхности Марса в выбранном для посадки регионе. В апреле посадочная платформа отделится от спутника и выполнит посадку на поверхность планеты.

К моменту посадки Марс будет находиться в 150 миллионах км от Земли. На таком расстоянии прохождение сигнала занимает восемь минут, а потому управление аппаратом в реальном времени невозможно. Система навигации и управления посадочного аппарата будет работать автономно. Она основана на системе, которая применялась станцией «Чанъэ-4» при посадке на обратной стороне Луны.

На первом этапе снижения аппарат будет выполнять аэродинамическое торможение. Для этого он снабжен лобовым экраном и теплозащитным покрытием. Угол наклона стенок капсулы составляет 70 градусов. Затем будет введен в действие парашют, который должен снизить скорость до дозвуковой. Далее «Тяньвэнь-1» будет использовать реактивную тормозную двигательную установку тягой 765 кгс (7,5 кН), которая и должна погасить остатки скорости и обеспечить мягкую посадку. Этим китайский аппарат отличается, например, от десантного модуля миссии ExoMars, для посадки которого применяются 15-метровый сверхзвуковой и 35-метровый дозвуковой парашюты. Для позиционирования и измерения скорости в ходе атмосферного снижения будут использоваться лазерный и микроволновой датчики, которые уже были отработаны на лунных станциях.

Посадочный аппарат с марсоходом миссии «Тяньвэнь-1» сбросит внешний теплозащитный кожух на высоте 70 м и войдет в фазу зависания. При помощи лидара будет построена трехмерная карта поверхности. Аппарат выберет ровный участок и снизится на 20 м. Последние метры он пролетит под контролем оптических камер, отвечающих за избежание возможных камней и булыжников.

Основной и запасной районы посадки аппарата находится на юге от Равнины Утопия в восточной части северного полушария Марса. Посадочный эллипс имеет размеры 100х40 км. Для сравнения, у миссии ExoMars он составляет приблизительно 105x20 км, у американской станции InSight (2018 год) главная ось посадочного эллипса составляла 130 км, а у нового марсохода Perseverance точность посадки увеличится до эллипса размером 25x20 км.

Для обеспечения связи со своей первой межпланетной миссией Китай построил приемно-передающие станции на своей территории, а также в Намибии и Аргентине.

• < Назад
• Вперёд >