Европейский марсианский орбитальный аппарат успешно завершил 11-месячный маневр атмосферного торможения - «Наука и технологии»

Вероятно, все это является самой медленной в истории процедурой космической "парковки", исполненной европейским марсианским орбитальным аппаратом Trace Gas Orbiter (TGO) миссии ExoMars. Этот аппарат только что завершил маневр, в ходе которого на протяжении 11 месяцев, пролетая мимо Марса, он "чиркал" о верхние слои атмосферы этой планеты. А конечной целью данного маневра было торможение аппарата и его выход на круговую околомарсианскую орбиту на высоте 400 километров от поверхности. Помимо этого, кратковременные "погружения" позволили аппарату TGO начать изучение марсианской атмосферы почти сразу после прибытия, параллельно действуя в качестве релейной станции между Землей и аппаратами, находящимися на поверхности Марса.

Космический аппарат TGO был отправлен в космос 14 марта 2016 года при помощи ракеты-носителя "Протон", запущенной с космодрома Байконур в Казахстане. Аппарат прибыл к Марсу 19 октября прошлого года и вышел на удлиненную четырехдневную эллиптическую орбиту, нижняя точка которой проходила на высоте 200 километров от поверхности планеты, а верхняя - на высоте 98 тысяч километров.

Изменение орбиты было произведено в самой экономичной манере, насколько это вообще возможно. В марте 2017 года был начат маневр аэроторможения, в ходе которого траектория аппарата корректируется таким образом, что он периодически начинает задевать самые верхние слои атмосферы планеты. Под верхними слоями подразумевается 100-километровая высота над поверхностью планеты, где, с точки зрения человека, уже царит глубокий вакуум. Но и очень слабых следов атмосферы, присутствующих на такой высоте, достаточно для того, чтобы солнечные батареи аппарата TGO начали действовать как аэродинамические тормоза, постепенно снижающие скорость полета аппарата. Отметим, что первая в истории попытка использования такого маневра была опробована космическим аппаратом Venus Express в 2014 году.

Согласно данным от Европейского космического агентства, эффективность такого торможения весьма мала, отрицательное ускорение торможения составляет всего 17 миллиметров на секунду в квадрате. Тормозя с таким ускорением, автомобиль, двигающийся на скорости 50 километров в час, полностью остановился бы, пройдя расстояние в 6 километров.

Отметим, что выполнение процедуры атмосферного торможения было проведено аппаратом TGO полностью в автоматическом режиме, ведь Марс и Землю разделяет расстояние в 225 миллионов километров. Кроме этого, марсианская атмосфера значительно расширяется в течение месяцев марсианского лета и единственный просчет мог привести к тому, что аппарат TGO просто сгорел бы, войдя в более плотные слои атмосферы.

Для торможения аппарату TGO потребовалось совершить 950 оборотов вокруг Марса, и весь маневр был официально завершен 20 февраля в 17:20 по времени Гринвичского меридиана. В этот момент аппарат запустил свои двигатели на 16 минут и выполнил переход на почти круговую орбиту (1050 и 200 километров от поверхности), В скором времени аппарат произведет еще 10 маневров с включением двигателей, которые приведут его на расчетную круговую орбиту в середине апреля этого года.

Выйдя на расчетную орбиту, аппарат TGO около месяца будет заниматься тестированием и калибровкой своих инструментов, после чего приступит к выполнению основной миссии. А основной задачей этой миссии является изучение марсианской атмосферы с целью поиска там следов химических веществ и органических соединений, которые содержат данные о геологических процессах и возможной биологической активности на и под поверхностью Красной Планеты. Помимо этого, аппарат будет выступать в роли дополнительной релейной станции, обеспечивающей связь между Землей и аппаратами, работающими сейчас на поверхности Марса.