"Schiaparelli" a atterri sur Mars : est-il prêt à fonctionner ? Le module d'atterrissage Schiaparelli est descendu sur Mars et a calé

Les scientifiques ont expliqué comment l'atterrissage a eu lieu et quelles tâches étaient prévues pour l'appareil

Le neuvième véhicule terrestre de l'histoire de l'exploration de la planète rouge, Schiaparelli, est arrivé sur Mars - l'un des éléments de la mission conjointe de Roscosmos et de l'Agence spatiale européenne (ESA) ExoMars. Cela s'est produit exactement à 17h48, heure de Moscou. Quelques minutes seulement avant l’atterrissage, l’appareil a fait irruption dans l’atmosphère de la planète à une altitude de 120 km à une vitesse de 5,8 km/s (21 000 km/h). MK, qui a surveillé l'atterrissage en collaboration avec des scientifiques de l'Institut de recherche spatiale de l'Académie des sciences de Russie, a découvert combien de temps le vaisseau spatial vivrait à la surface de la planète et quelles tâches il devait accomplir.

Rappelons que le lancement de la mission ExoMars a eu lieu le 14 mars 2016, lorsque, au départ du cosmodrome de Baïkonour, le lanceur russe Proton-M a mis en orbite l'European Trace Gas Orbiter (TGO). Le 16 octobre, alors que la mission approchait de Mars, Schiaparelli, un petit atterrisseur d'un diamètre de 2,4 mètres, s'est séparé du TGO et a mis le cap pour l'atterrissage. S'il y avait des habitants intelligents sur Mars, alors le 19 octobre, selon le calendrier terrestre, dans la zone d'un lieu appelé Meridiani Planum, sur une vaste plaine située à 2 degrés au sud de l'équateur de Mars, ils J'ai vu un objet brillant dans le ciel, qui ressemble beaucoup à une météorite avec une traînée de feu... À un moment donné, la « météorite » a acquis les caractéristiques d'une véritable soucoupe volante, descendant en douceur sur le Plateau sous un grand dôme de parachute...

Presque immédiatement après l'ouverture du parachute, le bouclier de frein inférieur (carénage avant) s'est détaché de la soucoupe et la caméra DECA (Descent Camera) embarquée a commencé à prendre des photos de la surface. À intervalles d'une seconde et demie, elle était censée recevoir 15 photos. Après l’atterrissage, ils seront transmis d’abord à l’ordinateur du module puis à la Terre. De telles photographies détaillées permettront aux spécialistes de mieux comprendre comment le processus de descente s'est déroulé et où exactement l'appareil a atterri.

À une distance de 1,2 km de la surface de Mars, « Schiaparelli » a « sauté » de la capsule-plaque protectrice à une vitesse de 250 km/h et a commencé un vol indépendant. À ce moment-là, neuf langues de feu (moteurs liquides à faible poussée) ont éclaté en dessous, ce qui a ensuite permis d'effectuer un atterrissage en douceur du module pesant 577 kg.

Pour les employés de l'agence, Schiaparelli, du nom du remarquable astronome italien Giovanni Virginio Schiaparelli, est le premier appareil européen sur Mars. Auparavant, seuls les Russes et les Américains pouvaient être fiers des atterrissages automatiques sur Mars. La chronologie est la suivante : la première au monde à atteindre Mars fut la station soviétique « Mars-3 » en décembre 1971, puis pendant de nombreuses années la Planète Rouge fut littéralement occupée par des vaisseaux spatiaux américains : « Viking-1 » (1976), Viking-2 (1976), Mars Pathfinder (1997), Spirit (2004), Opportunity (2004), Phoenix (2008) et Curiosity (2012). À propos, Opportunity se trouve désormais exactement dans la zone d'atterrissage de Schiaparelli.

Atterrir sur Mars était la priorité numéro un de Schiaparelli. Au moment de la rédaction de cet article, on ne savait pas s'il s'en était pleinement sorti (il y avait des problèmes de communication). Si l’appareil survit, alors au cours des huit prochains jours (c’est la durée de vie des batteries du module), il devra effectuer une série de mesures scientifiques à l’aide de complexes de divers capteurs. Par exemple, le complexe DREAMS mesurera la vitesse et la direction du vent, les niveaux d'humidité, la pression, les températures de surface et la transparence atmosphérique sur le site d'atterrissage. Aussi, pour la première fois dans l’histoire, le complexe DREAMS mesurera le champ électrique de Mars. Schiaparelli est arrivé sur Mars pendant une période de tempêtes de poussière. Et à cet égard, les scientifiques ont inclus au programme l'étude de l'interaction du champ électrique de Mars avec les diables de poussière. Durant la « vie » du module sur Mars, plusieurs dizaines de sessions de communication devraient avoir lieu avec les satellites volants de la NASA et de l'ESA, qui relaient les données de Schiaparelli vers la Terre. À propos, vous ne pouvez pas vous attendre à des photographies de belles vues de Mars - il n'y a pas d'appareil photo spécial pour cela.

Revenons maintenant au véhicule principal de la mission Exo-Mars - TGO, qui également le 19 octobre, après s'être séparé de Schiaparelli, est entré en orbite autour de la planète rouge pour son travail principal pendant plusieurs années. Rappelons qu'il doit contribuer à l'étude de la surface, de l'atmosphère et du climat de Mars, ainsi qu'à la recherche de signes de vie sur celle-ci. En particulier, les Terriens ne savent pas encore d'où vient le méthane dans l'atmosphère martienne ? Est-ce le produit de l’activité biologique de certains êtres vivants ou le résultat de l’activité volcanique de la planète ? TGO tentera de répondre à ces questions.

Parmi les quatre instruments scientifiques disponibles à bord, il y a un spectromètre à neutrons purement russe FREND pour rechercher des traces d'eau et de glace dans le sol de Mars, et un complexe pour étudier la chimie atmosphérique ACS, qui, comme le premier, a été créé au Institut de recherche spatiale de l'Académie des sciences de Russie avec la participation de spécialistes de France, d'Allemagne et d'Italie.

Rappelons que la deuxième étape du projet ExoMars devrait débuter en 2018, avec une participation plus active de la Russie. L'OBNL du nom de S.A. Lavochkin développera pour cela un module d'atterrissage. Elle devra livrer une plateforme d'atterrissage (également de conception russe) et un rover européen à la surface de Mars.

L'atterrisseur Schiaparelli du projet russo-européen ExoMars 2016 atterrit sur Mars. Une diffusion en direct depuis le centre de contrôle de mission de Darmstadt, en Allemagne, est disponible sur le site Web de l'Agence spatiale européenne. Avant même l'atterrissage de Schiaparelli, le module orbital TGO (Trace Gas Orbiter) a effectué une manœuvre de freinage et a commencé à entrer sur l'orbite de la planète rouge.

Schiaparelli devrait entrer dans l'atmosphère martienne vers 17h48, heure de Moscou, rapporte TASS. Le module entrera dans l'atmosphère à une altitude d'environ 122,5 km, à une vitesse d'environ 21 000 km/h, descendra progressivement, et à une altitude de 11 km à une vitesse de 1 650 km/h, le parachute devrait s'ouvrir. À une altitude d'un kilomètre, les moteurs de freinage commenceront à fonctionner, ce qui devrait réduire la vitesse et s'éteindre.

source : pbs.twimg.com

Une visualisation en temps réel de la descente du module peut être visionnée sur la chaîne YouTube de l'ESA.

« TGO a entamé la manœuvre principale pour entrer sur l’orbite de Mars. Les moteurs devraient fonctionner pendant environ 139 minutes », a indiqué l'ESA dans un communiqué. Gazouillement.

Le freinage du module orbital durera environ un an. L'appareil sera sur son orbite prévue fin 2017. Lundi, TGO a allumé ses moteurs pour la première fois et a entamé une manœuvre d'insertion orbitale pour échapper à sa trajectoire de collision avec la planète.

Le signal de l'atterrisseur est enregistré par les sondes martiennes Mars Express (ESA, immédiatement lors de l'atterrissage), Mars Reconnaissance Orbiter (NASA, quelques minutes après l'atterrissage) et TGO (immédiatement lors de l'atterrissage).

Les modules du projet ExoMars 2016 se sont séparés avec succès le 16 octobre. Après cela, Schiaparelli a commencé à suivre une trajectoire menant à l'atterrissage sur la planète rouge. Le voyage de la première mission ExoMars vers la quatrième planète depuis le Soleil a duré sept mois.

Schiaparelli s'entraîne à l'atterrissage du nouveau rover européen sur Mars

Le programme ExoMars 2016 est un projet conjoint de l'Agence spatiale européenne (ESA) et de Roscosmos. Son objectif principal est de répondre à la question de savoir si la vie a déjà existé sur Mars. D'où le préfixe « exo- » dans le nom du programme : l'exobiologie, ou astrobiologie, étudie les origines de l'évolution et la répartition de la vie sur d'autres planètes de l'Univers, selon le site de l'ESA.

ExoMars 2016 comprend deux missions. Le premier a été lancé le 14 mars 2016 avec le lancement depuis le cosmodrome de Baïkonour du lanceur Proton-M avec un vaisseau spatial composé du module orbital TGO (Trace Gas Orbiter) et du module de descente de démonstration Schiaparelli.

Le module TGO recherchera des traces de méthane et d'autres gaz dans l'atmosphère de Mars, qui pourraient indiquer des processus biologiques et géologiques actifs sur la planète. À son tour, Schiaparelli testera un certain nombre de technologies permettant une descente et un atterrissage contrôlés sur Mars.

Le module Schiaparelli, du nom de l'astronome italien Giovanni Schiaparelli, élabore un plan d'atterrissage pour la deuxième partie du programme russo-européen prévu pour 2020. Dans ce cadre, une plate-forme d'atterrissage russe et un nouveau rover européen se rendront sur Mars.

A ce stade, les tâches clés seront le forage et l'analyse du sol martien. Selon une hypothèse, des traces de vie organique auraient pu être conservées à plusieurs mètres de profondeur. Parallèlement, le module TGO devrait être utilisé jusqu'en 2022 pour transmettre les signaux du rover européen vers la Terre.

Schiaparelli est devenu le neuvième – et premier vaisseau spatial européen – à réussir son atterrissage sur Mars. Jusqu'à présent, une station automatique soviétique "Mars-3" en 1971 et sept appareils de la NASA y sont parvenus.

En 2003, le module britannique Beagle 2 s'est posé sur Mars, mais n'a pas pris contact

En 2003, la mission du module Beagle 2, censé étudier la géologie, la minéralogie, la géochimie, ainsi que les données climatiques et météorologiques, et assurer les communications par relais radio entre la Terre et d'autres véhicules qui seraient livrés à la surface de Mars entre 2003 et 2007.

Il a été développé par des scientifiques britanniques sous la direction de Colin Pillinger, le chiffre 2 dans le nom signifie que le premier était le HMS Beagle - His Majesty's Beagle, sur lequel Charles Darwin a navigué.

La plaine martienne d'Isidis Platinia, qui, selon les scientifiques, aurait pu être le fond marin il y a plusieurs millénaires, a été choisie comme site d'atterrissage du module. Beagle était censé tenter de détecter des signes de vie biologique ou d'eau sur Mars, élément clé de l'existence des formes vivantes.

Le 25 décembre 2003, Beagle 2 a atterri sur la surface de Mars, mais n'a pas réussi à communiquer en raison de dommages au panneau solaire. Les panneaux de batterie ne se sont pas complètement dépliés, bloquant ainsi l'antenne radio qui transmet les données et reçoit les commandes de la Terre via un répéteur - le satellite Mars Express.

En janvier 2015, le directeur exécutif de l'Agence spatiale britannique, David Parker, a annoncé que l'appareil avait été retrouvé et que l'atterrissage lui-même, à en juger par les images de la NASA, avait été réussi.

L'Agence spatiale européenne (ESA) n'a pas reçu de confirmation de l'atterrissage du module Schiaparelli à la surface de Mars. La communication avec l'appareil a été perdue 50 secondes avant l'heure d'atterrissage estimée. L'atterrissage de la sonde à la surface de la planète fait partie de la mission russo-européenne ExoMars. Le Trace Gas Orbiter (TGO), qui fait également partie du programme ExoMars, est entré sur l’orbite de Mars comme prévu.

Le module d'atterrissage de démonstration Schiaparelli, qui s'est posé sur Mars le 19 octobre dans le cadre de la mission russo-européenne ExoMars, n'a pas pris contact. L'Agence spatiale européenne l'a annoncé lors d'une conférence de presse. Le module Schiaparelli est entré dans l'atmosphère martienne à 17h42 à une vitesse de 21 000 km/h. La limite conventionnelle de l'atmosphère est à 121 km de la surface. La sonde aurait dû atteindre sa surface dans environ six minutes. L'atterrissage était prévu dans la plaine du plateau Meridiani, à environ 40 km au nord-ouest du site d'atterrissage du rover Opportunity en 2004. Cependant, le signal de l'appareil a disparu 50 secondes avant l'heure d'atterrissage prévue.

Après que le télescope GMRT n’ait pas réussi à capter le signal de l’atterrissage, la station automatique « Mars Express » de l’ESA s’est jointe au processus, qui a enregistré la descente de « Schiaparelli » et a transmis les données à la Terre. Cependant, ces informations n’étaient pas suffisantes pour comprendre l’état de l’appareil. L'ESA a dû utiliser le Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA. Cependant, l’appareil n’a pas non plus réussi à obtenir des données précises sur Schiaparelli lors de son survol de Mars. MRO devrait effectuer plusieurs survols supplémentaires et photographier le site d'atterrissage de Schiaparelli. L'ESA recevra des photographies de la sonde dans les prochains jours.

Le 19 octobre, Schiaparelli entre dans l'atmosphère de Mars. En 3 à 4 minutes, la vitesse du véhicule a été réduite par le freinage aérodynamique - frottement contre les couches denses de l'atmosphère. La difficulté de la descente était que l'atmosphère martienne est plus fine que celle de la Terre. Le Schiaparelli était donc équipé d'un parachute, de navigateurs correcteurs et d'un revêtement de protection thermique. Le parachute était censé s'ouvrir à une altitude de 11 kilomètres à une vitesse de module de 1 650 kilomètres par heure, et la conception spéciale de l'appareil était conçue pour atténuer l'impact de la chute.

Plan de descente du module d'atterrissage de démonstration "Schiaparelli"

Dans la matinée du 20 octobre, les experts de l'ESA ont reçu les données télémétriques des manœuvres Schiaparelli du Trace Gas Orbiter (TGO), qui est entré avec succès sur l'orbite de Mars le 19 octobre. Le revêtement de protection thermique a réussi à empêcher la surchauffe de l'appareil : l'écran a fondu et s'est évaporé lentement, évacuant la chaleur absorbée de la partie principale du Schiaparelli. Lorsque la vitesse du véhicule est descendue à 1 700 km/h, un parachute s'est déployé à une altitude de 11 km au-dessus du Schiaparelli pour réduire encore davantage la vitesse de descente. La voilure du parachute, d'un diamètre de 12 mètres, s'est déployée en moins d'une seconde, et après 40 secondes, la partie frontale de l'enveloppe de protection avec le bouclier thermique est tombée. Après une analyse incomplète des données, il a été confirmé que le parachute aurait pu être tiré un peu plus tôt que prévu et que les moteurs d'atterrissage en douceur auraient pu s'éteindre à une altitude trop élevée, ce qui n'a pas encore été déterminé.

Le module Schiaparelli a été conçu pour tester l'atterrissage et mener des recherches. Ses tâches scientifiques comprenaient la mesure des champs électriques qui, en combinaison avec des études sur la concentration de poussière atmosphérique, étaient censées révéler le rôle des forces électriques dans le processus des tempêtes de poussière. "Schiaparelli" était censé travailler sur Mars pendant 10 jours. - la durée pendant laquelle les batteries de la descente l'appareil est capable de conserver sa fonctionnalité. Pendant ce temps, le personnel du centre de contrôle continuera de tenter d'établir le contact avec Schiaparelli.

Séparation de TGO et Schiaparelli

L'orbiteur TGO est entré en orbite autour de la planète rouge comme prévu. Il n'y a eu aucune situation d'urgence lors de la mise en orbite du TGO. L'appareil est devenu la deuxième station de l'ESA en orbite autour de Mars après Mars Express. TGO étudiera les traces de gaz dans l'atmosphère et la répartition de la glace d'eau dans le sol de Mars. Il étudie notamment la répartition du méthane dans « l’air » martien qui, en présence de propane et d’éthane, indique indirectement la présence de vie sur la planète.

La mission ExoMars 2016 a été lancée depuis le cosmodrome de Baïkonour le 14 mars à l'aide d'un lanceur Proton-M. Le 16 octobre 2016, Schiaparelli et TGO se sont séparés avec succès après un vol de sept mois. La deuxième partie de la mission était prévue pour 2020 : un rover devrait être envoyé sur Mars, qui percera la surface de la planète et prélèvera des échantillons de sol. Cela pourrait confirmer la présence des formes de vie les plus simples dans les entrailles de la planète. On ne sait toujours pas si le rover sera envoyé sur Mars à l'heure convenue après l'échec de Schiaparelli.

Maquette du module Schiaparelli au Salon du Bourget en 2013

Schiaparelli − le module de démonstration d'entrée, de descente et d'atterrissage , abbr. Atterrisseur Schiaparelli EDM ou Schiaparelli) - destiné à l'atterrissage en surface dans le cadre du programme spatial ExoMars. L'appareil a été conçu et fabriqué par l'Agence spatiale européenne.

"Schiaparelli" fait également partie intégrante de 2016. La séparation du module de descente est prévue le 16 octobre 2016 à 14h42 UTC à l'approche de Mars, avant de freiner le module orbital pour entrer en orbite autour de . L'atterrissage de Schiaparelli à la surface est prévu pour le 19 octobre 2016.

Tâches

L'une des tâches principales des programmes scientifiques sur Mars est la recherche de faits et de preuves de la vie sur la planète. La meilleure solution à ce problème est de faire atterrir des laboratoires scientifiques à la surface de Mars. L'étape la plus importante d'un tel programme est une rentrée réussie dans l'atmosphère, une descente contrôlée et un contact doux avec la surface.

"Schiaparelli" a été créé pour tester les technologies de l'ESA permettant la descente contrôlée de véhicules vers la surface de Mars. Le développement de l'atterrisseur ExoMars fournit une expérience utile à l'industrie de l'Union européenne et permet d'expérimenter de nouvelles technologies qui seront utilisées dans les programmes scientifiques ultérieurs sur Mars.

Conception

Schiaparelli est conçu sur la base de solutions techniques calculées et testées par l'ESA lors d'études antérieures dans le cadre du programme ExoMars. Le module de descente contient un certain nombre de capteurs qui collectent des données sur le fonctionnement des principaux systèmes et instruments, dont la tâche principale est de vérifier la fonctionnalité de l'appareil et de tester une descente en douceur vers la surface de Mars. Les principaux systèmes et instruments dans la conception de l'appareil sont : un boîtier de protection et un bouclier thermique, un système de parachute, un altimètre de bord, un système de propulsion pour réduire la vitesse de chute de l'appareil à base de carburant monocomposant - l'hydrazine. Les données collectées par les instruments et les capteurs seront envoyées pour évaluation, sur la base de laquelle les performances des systèmes existants seront soit confirmées, soit des modifications seront apportées à la conception des futurs véhicules européens pour l'étude de Mars.

Équipement scientifique

A son bord le module de descente embarque les équipements suivants :

• RÊVES (D Caractérisation correcte, R.évaluation des risques, et E environnement UN nalyseur sur le M artien S surface)- un ensemble d'instruments de mesure des paramètres environnementaux à la surface de Mars. Comprend les appareils :

• MetWind - mesure de la vitesse et de la direction du vent ;
• DREAMS-H - capteur d'humidité ;
• DREAMS-P - capteur de pression ;
• MarsTem - mesure de la température près de la surface de Mars ;
• SIS (Capteur d'irradiation solaire)- mesure de la transparence atmosphérique ;
• MicroARES (Capteur de rayonnement atmosphérique et d'électricité)- mesure des champs électriques.

• AMÉLIE (UN atmosphérique M ars E entrée et L eting je des enquêtes et UN analyse)- capteurs de télémétrie et systèmes de service. Collecte de données depuis l'entrée dans l'atmosphère martienne (~130 km) jusqu'à la fin de l'atterrissage du véhicule. Utiliser les données obtenues pour étudier l'atmosphère et la surface de Mars.
• COMARS+ (Com biné UNérothermique et R. adiomètre S capteurs Ensemble d'instruments)- un dispositif composé de trois capteurs combinés et d'un radiomètre large bande permettant de mesurer la pression, la température et les flux thermiques à l'arrière de la capsule du véhicule de descente lors du freinage aérodynamique et de la descente en parachute dans l'atmosphère martienne.
• DÉCA (De parfum Californie mera)- une caméra de télévision pour filmer le site d'atterrissage à l'approche du Schiaparelli vers la surface, ainsi que pour obtenir des données sur la transparence de l'atmosphère. Il est prévu d'obtenir 15 images monochromes pour identifier l'endroit exact où l'appareil a touché la surface.
• INRR (Dans instrument d'atterrissage - R. Laser survolant R.étroréflecteur je enquêtes)- un réflecteur d'angle permettant de déterminer la localisation de Schiaparelli à l'aide d'un lidar situé sur un satellite artificiel de Mars.

Chronique du programme

Le temps écoulé entre l'entrée du véhicule de descente dans l'atmosphère et son contact avec la surface de Mars prendra moins de 6 minutes.

Schiaparelli devrait se séparer du module orbital principal le 16 octobre 2016 à 14h42 UTC, trois jours avant son atterrissage prévu sur la surface de Mars. 12 heures après la séparation, le module orbital principal corrigera son orbite pour éviter de tomber sur la planète après la descente du module.

Le 19 octobre, Schiaparelli entrera dans l'atmosphère martienne à une altitude d'environ 121 km de la surface à une vitesse de 21 000 km/h. En 3 à 4 minutes, la vitesse de l'appareil diminuera grâce au freinage aérodynamique - frottement contre les couches denses de l'atmosphère. La partie frontale du boîtier de protection avec écran thermique empêchera la surchauffe du véhicule ; l'écran fondra et s'évaporera lentement, évacuant la chaleur absorbée par la partie principale du véhicule de descente.

Lorsque la vitesse du véhicule descend à 1 700 km/h, à une altitude de 11 km au-dessus de la surface, Schiaparelli déploiera un parachute pour réduire encore davantage la vitesse de descente. La voilure du parachute d'un diamètre de 12 mètres se dépliera en moins d'une seconde, et après 40 secondes, pendant lesquelles le balancement de l'appareil diminuera et s'arrêtera, la partie frontale du boîtier de protection avec le bouclier thermique tombera .

Lorsque le parachute réduit la vitesse du Schiaparelli à 250 km/h, la partie arrière du boîtier de protection de l'appareil ainsi que le système de parachute seront largués. Après cela, l'appareil allumera l'altimètre embarqué et trois moteurs-fusées fonctionnant au carburant hydrazine monocomposant pour une réduction finale contrôlée de la vitesse de descente. L'altimètre embarqué mesurera en permanence la distance jusqu'à la surface de la planète. A une altitude d'environ 2 mètres, le Schiaparelli va planer un court instant, puis éteindre ses moteurs et tomber au sol.

L'appareil atterrira à une vitesse de quelques mètres par seconde. L'atterrissage sera relativement dur, mais la totalité de la charge de choc sera absorbée par un élément structurel pliable situé sous l'appareil, évitant ainsi tout dommage. Il est permis d'avoir des pierres d'une hauteur de 40 cm sur le site de plantation, et la pente de la surface peut aller jusqu'à 12,5°.

Le 19 octobre, Schiaparelli atterrira sur le plateau Meridiani, une plaine relativement lisse, à l'intérieur d'une ellipse d'atterrissage s'étendant sur 100 km d'est en ouest et 15 km du nord au sud. Les coordonnées du centre de l'ellipse sont 6° W, 2° S. Le site d'atterrissage de Schiaparelli est situé à environ 40 km au nord-ouest du site d'atterrissage du Plateau Meridiani en 2004.