« Марс-экспресс » (« Mars Express ») — действующая автоматическая межпланетная станция Европейского космического агентства , предназначенная для изучения Марса . Космический аппарат состоял из орбитальной станции — искусственного спутника Марса — и спускаемого аппарата с автоматической марсианской станцией « Бигль-2 ».

Основные события

• 2 июня 2003 «Марс-экспресс» стартовал на космодроме « Байконур » с помощью ракеты-носителя « Союз-ФГ » с разгонным блоком « Фрегат ».
• Спускаемый аппарат был отстыкован 19 декабря 2003 года, когда АМС подлетала к планете, до торможения и перехода на орбиту спутника Марса.
• АМС после отделения спускаемого аппарата выполнила 20 декабря 2003 года торможение, вышла на орбиту искусственного спутника Марса то есть стала орбитальной станцией.
• 25 декабря 2003 года спускаемый аппарат опустился на Марс , но автоматическая марсианская станция « Бигль-2 » на связь не вышла.
• 19 сентября 2005 срок работы орбитальной станции продлён до конца 2007 года.
• 21 сентября 2006 года стереокамерой высокого разрешения (HRSC) было получено изображение Кидонии — региона, в котором находится известный «Марсианский сфинкс», запечатлённый в 1976 году аппаратом « Викинг-1 » .
• 26 сентября 2006 года орбитальная станция успешно восстановлена из режима «Sumo» (режима сверхнизкого потребления энергии), разработанного для периода недостаточного освещения .
• В октябре 2006 года связь с орбитальной станцией была прервана из-за солнечного противостояния (выстраивание в линию Земля — Солнце — «Марс-экспресс»). Угол Солнце — Земля — «Марс-экспресс» достиг минимума в 0,39° 23 октября при расстоянии в 2.66 астрономические единицы. Были произведены измерения, необходимые для минимизации ослабления сигнала (большая плотность электронов в солнечной плазме серьёзно влияет на радиосигналы) .
• В декабре 2006 года в связи с потерей связи с аппаратом НАСА JPL Mars Global Surveyor (MGS) команде «Марс-экспресс» было поручено определить местонахождение американского аппарата. На основании последних данных эфемериды , полученных от MGS, была получена возможная орбита MGS. Для поиска аппарата была использована камера высокого разрешения «Марс-экспресс», но обе попытки оказались безуспешными.
• В январе 2007 года подписано соглашение с НАСА о всесторонней поддержке посадки аппарата Феникс в мае 2008 года.
• В феврале 2007 года камера «Марс-экспресс» VNC, использовавшаяся только для контроля отделения спускаемого аппарата, вновь подключена. Дан старт студенческой кампании «Сфотографируй Марс с помощью „Марс-экспресс“».
• 23 февраля 2007 года срок работы орбитальной станции продлён до мая 2009 года .
• 28 июня стереокамера высокого разрешения (HRSC) засняла ключевые тектонические особенности столовой горы Эолида .
• 4 февраля 2009 года срок работы орбитальной станции продлён до 31 декабря 2009 года .
• 7 октября 2009 года срок работы орбитальной станции продлён до 31 декабря 2012 года .
• 5 марта 2010 года «Марс-экспресс» пролетел вблизи от Фобоса и измерил гравитацию спутника .
• 9 января 2011 «Марс-экспресс» сфотографировал «обратную», до этого не запечатлённую, сторону Фобоса с 16-метровым разрешением и в 3D-формате ; 3 марта того же года пролётом над этим спутником аппарат завершил исследования Фобоса .
• 13 августа — 24 ноября 2011 года физическая неисправность твердотельной памяти привела к сбоям операционной системы орбитальной станции. В конце ноября система управления орбитальной станцией была исправлена так, чтобы обойти проблему .
• 16 февраля 2012 года — все исследовательские программы восстановлены в полном объёме .
• 19 октября 2016 года, в 13:22 UTC «Марс-Экспресс» включается для приёма сигнала во время входа в атмосферу и посадки « Скиапарелли » .

Описание аппарата

• Вес аппарата 1123 кг, включая 113 кг научного оборудования, 65 кг — спускаемый аппарат с автоматической марсианской станцией « Бигль-2 », 430 кг топлива.
• Размеры АМС 1,5×1,8×1,4 метра, с раскрытыми солнечными батареями — 12 метров.
• Солнечные батареи площадью 11,42 м² с проектной мощностью 660 Вт, но из-за ошибки при монтаже выдают 460 Вт.
• Энергия запасается в трёх литий-ионных аккумуляторах ёмкостью 64,8 А∙ч
• Стоимость программы — около 300 млн евро.
• Камера, позволяющая делать снимки поверхности Марса с разрешением 10 метров.
• Спектрометр OMEGA ( Observatoire pour la Mineralogie, l` Eau, les Glaces ot l`Activite ) для геологических исследований, способный работать в видимом и инфракрасном диапазонах с разрешением 100 метров.
• Радар MARSIS для зондирования ионосферы и глубинных слоёв марсианской поверхности.
• Ультрафиолетовый и инфракрасный спектрометры (для исследования атмосферы), а также другое научное оборудование.
• Автоматическая марсианская станция «Бигль-2» оборудована буровым механизмом и приборами для обнаружения следов жизнедеятельности микроорганизмов.

Научные результаты

Измерения при помощи созданных российскими учёными совместно с западноевропейскими коллегами приборов позволили получить ряд важных научных результатов, многие из которых только готовятся к научным публикациям. В том числе восстановление структуры атмосферы с высокой точностью от поверхности до высот 100—150 км и её температурного профиля до 50—55 км. Впервые одновременно измерено содержание и построены карты распределения водяного пара и озона в атмосфере. Обнаружено ночное свечение моноксида азота, известного на Венере , но не наблюдавшегося ранее на Марсе . Открыты мельчайшие аэрозольные частицы, заполняющие атмосферу планеты до высот 70—100 км.

Впервые обнаружен водяной лёд в южной полярной шапке в конце марсианского лета. Карты, построенные по данным прибора OMEGA с разрешением 1—3 км, показывают, что участки водяного льда находятся на краях более обширных областей замёрзшей углекислоты. Толщина её слоя не превышает нескольких метров, а под ним — захороненный слой водяного льда, возможно по мощности эквивалентный северной полярной шапке, полностью состоящей из водяного льда с небольшой (менее 1 %) примесью пыли.

Прибором OMEGA проведено также минералогическое картирование значительной части планеты, и, при существенном разнообразии минерального состава, карбонаты (соли угольной кислоты) обнаружены не были. Они широко распространены на Земле и именно в их залежах, а не в живом веществе, каменном угле и нефти, сосредоточено основное количество углерода на нашей планете. Таким образом, данные «Mars Express» не подтверждают наличия запасов СО ₂ на Марсе, достаточных для существенных изменений массы его атмосферы, и соответственно, преобразования климата планеты.

«Марс-экспресс» обнаружил в атмосфере Марса метан , что может свидетельствовать о наличии жизни на планете (метан не может долго находиться в марсианской атмосфере, следовательно, его запасы пополняются либо в результате жизнедеятельности микроорганизмов, либо вследствие геологической активности). Было определено и его содержание — 10±5 частей на миллиард. Конечно, это немного, но так как метан непрерывно разрушается в атмосфере за счёт фотодиссоциации , для поддержания такого его количества в атмосфере на Марсе должен быть источник производительностью порядка 300 тонн метана в год. Таким источником могла бы быть тектоническая деятельность. Марс считается тектонически неактивным в настоящее время, однако поступление метана в атмосферу может быть связано с «точечной» тектоникой: остаточным вулканизмом, либо геотермальной активностью.

Ученые обработали снимки, сделанные камерой HRSC, и создали трёхмерные модели марсианских ландшафтов .

Орбитальная станция обнаружила плотные облака из сухого льда, которые отбрасывают тень на поверхность планеты и даже влияют на её климат .

25 июля 2018 года радар MARSIS , установленный на аппарате, показал наличие подлёдного озера на Марсе , расположенного на глубине 1,5 км подо льдом Южной полярной шапки (на Planum Australe ), шириной около 20 км. Это стало первым известным постоянным водоёмом на Марсе .

Примечания

Ссылки

• (англ.)