МЕЖПЛАНЕТНЫЕ СТАНЦИИ

НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ №2 — 2005

Российские приборы на новых американских АМС

П.Павельцвв. «Новости космонавтики»

В декабре 2004 г. NASA объявило состав научной аппаратуры для двух важнейших межпланетных станций, запускаемых в 2008-2009 гг., — спутника-разведчика Луны LRO и большой самоходной лаборатории для Марса. На обеих станциях будут установлены нейтронные детекторы, разрабатываемые коллективом И.Г.Митрофанова в Институте космических исследований РАН. Нейтронные детекторы предназначаются для обнаружения водорода в верхнем слое грунта исследуемого небесного тела. В большинстве случаев этот водород присутствует в виде водяного льда. Как известно, нейтронный детектор HEND на американской станции Mars Odyssey был первым прибором, достоверно обнаружившим высокое содержание водяного льда в грунте полярных областей Марса.

LRO
22 декабря NASA объявило приборный комплекс лунного разведывательного аппарата LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter). Этот спутник Луны, получивший свое имя по сходству задач с запускаемым в 2005 г. спутником — разведчиком Марса MRO, является первым аппаратом, создаваемым в рамках исследовательской инициативы президента Джорджа Буша. Что довольно необычно, ответственность за проект возложена на Центр космических полетов имени Годдарда NASA, который произведет заказ аппарата и ракеты-носителя, обеспечит решение системотехнических вопросов, сопряжение научной аппаратуры, управление проектом и контроль качества. На счету этого центра — успешное управление проектами целого ряда астрономических обсерваторий, аппаратов для исследования солнечно-земных связей и для изучения Земли из космоса, но LRO станет первым «годдардовским» аппаратом для изучения планет и спутников Солнечной системы. До сих пор все «планетные» аппараты создавались под руководством или под надзором Лаборатории реактивного движения и Исследовательского центра имени Эймса.

LRO должен быть запущен в октябре 2008 г. для разведки с окололунной орбиты будущих мест посадки автоматических аппаратов и пилотируемых кораблей. Кроме того, он должен исследовать потенциальные лунные ресурсы и изучить радиационную обстановку вблизи Луны и ее возможное воздействие на человека. Как заявил заместитель администратора NASA и руководитель Директората исследовательских систем Крейг Стейдле, станция LRO проведет измерения, критически важные для принятия ключевых решений по лунной программе до конца текущего десятилетия.

Исследования, вошедшие в список, и бортовые приборы для их осуществления приведены в таблице.

В ближайшее время руководители выбранных экспериментов проведут исследования с целью установить, как наилучшим образом приспособить предложенную аппаратуру к использованию на станции LRO, и составить план-график работ, увязанный с планом по станции в целом. После защиты работ этого этапа будет принято решение о проектировании и изготовлении летных экземпляров приборов.

Эксперименты и приборы LRO

ЭкспериментЗадачаПостановщик
Лунный лазерный высотомер LOLA (Lunar Orbiter Laser Altimeter)Глобальная топографическая съемка Луны с высоким разрешением, измерение уклонов местности в районах посадки, поиск полярных льдов в затененных районахДэвид Смит (David E. Smith), Центр космических полетов имени Годдарда NASA
Камера (LROC, Lunar Reconnaissance Orbiter Camera)Целевая съемка районов посадки, поиск мелких деталей рельефа, которые могут быть опасными. Широкоугольная многодиапазонная съемка полярных районов для регистрации условий освещенности и возможных ресурсовМарк Робинсон (Mark Robinson Северо-Западный университет, г.Эванстон, Иллинойс
Нейтронный детектор для исследования Луны LEND (Lunar Exploration Neutron Detector)
Поисковый лунный радиометрический эксперимент (Diviner Lunar Radiometer Experiment)
Картирование в линии Лайман-альфа LAMP (Lyman-Alpha Mapping Project)
Картирование нейтронного потока из поверхностного слоя Луны для поиска признаков водяного льда. Изучение радиационной обстановки в интересах пилотируемой экспедиции
Глобальное тепловое картирование лунной поверхности с горизонтальным разрешением 300 м для поиска «холодных ловушек» и возможных отложений льда
Съемка поверхности Луны в дальнем УФ-диапазоне, поиск инея и льда в полярных районах. Фотографирование постоянно затененных участков поверхности Луны
Игорь Митрофанов, Институт космических исследований РАН, и Роскосмос
Дэвид Пейдж (David Paige), Университет Калифорнии в Лос-Анжелесе
Алан Стерн (Alan Stern), Юго-Западный исследовательский институт, г.Боулдер, Колорадо
Телескоп космических лучей радиации CRaTER (Cosmic Ray Telescope for the Effects of Radiation)Изучение воздействия галактических космических лучей на тканеэквивалентные пластмассы. Уточнение моделей для исследования воздействия биологической реакции на фоновое космическое излучениеХарлан Спенс (Harlan Spence) Бостонский университет

Эксперименты и приборы MSL

ЭкспериментЗадачаПостановщик
Стереокомеро (MSL Mast Camera)Многоспектральная стереосьемка на дальностях от километров до сантиметров, видеосъемка ( 10 кадров/сек)Майкл Малин (Michael Malin), компания Malin Space Science Systems, г. Сан-Диего
Анализатор элементного состава ChemCam (Laser induced Remote Sensing for Chemistry and Micro-Imaging)Дистанционное (до 10 м) зондирование пород с лазерным удалением поверхностного слоя для измерения элементного состава нижележащей породыРоджер Вине (Roger Wiens, Лос-Аламосская национальная лаборатория, г. Лос-Аламос, Нью-Мексико
Микрокамера MAHLI (Mars Handlens imager)Микроскопическая съемка пород, грунта, инея и льда с большим полем зрения и с разрешением в 2.4 раза лучше, чем у микроскопа роверов MERКеннет Эджетт (Kenneth Edgeft), компания Malin Space Science Systems, г. Сан-Диего
Альфа-рентгеновский спектрометр APXS (Alpha-Particle-X-ray-Spectrometer)Определение элементного состава пород и грунтаРальф Геллерт (Ralf Gellert), Институт химии имени Макса Планка, г.Майнц, ФРГ; финансируется канадским космическим агентством
Минералогический инструмент CheMinРентгеновский дифракционный и флюоресцентный анализатор для полного определения минерального состава сложных естественных образцовДэвид Блейк (David Blake), Исследовательский центр имени Эймса NASA
Датчик радиации RAD (Radiation Assessment DetectorИзмерение радиации на поверхности Марса в широком диапазоне спектра в интересах пилотируемой экспедицииДоналд Хасслер (Donald Hassler), Юго-Западный исследовательский институт, г.Боулдер, Колорадо; финансируется Директоратом исследовательских систем NASA
Посадочная камера (Mars Descent Imager)Цветная видеосъемка с высоким разрешением на этапе спуска на поверхность Марса и посадки для оценки геологического контекста и точного определения места посадкиМайкл Малин (Michael Malin), компания Malin Space Science Systems, г.Сан-Диего
Анализатор органических соединений SAM (Sample Analysis at Mars)Анализ минеральных образцов и атмосферы, определение большого количества органических соединений, анализ изотопного состава органических веществ и инертных газов. Анализ осуществляется с помощью газового хроматографа, масс-спектрометра и настраиваемого лазерного спектрометраПол Махаффи (Paul Mahaffy), Центр космических полетов имени Годдарда

MSL
А 14 декабря был объявлен перечень научной аппаратуры для самоходной марсианской научной лаборатории MSL (Mars Science Laboratory) — восемь приборов основного комплекса и два дополнительных (см. табл.). Запуск запланирован на октябрь 2009 г.; его цель — доставка мобильной лаборатории на поверхность Марса для исследования района, который может быть местом прошлой или современной жизни. Головным центром по проекту будет Лаборатория реактивного движения, заказчиком — директорат научных миссий NASA.

Большой марсоход MSL, оснащенный мощным источником энергии, должен проработать на поверхности Красной планеты в течение одного марсианского года (687 земных суток). Директор программы исследования Марса Дуглас МакКвисчен (Douglas McCuistion) считает, что MSL — «система с исключительными способностями, а выбранные приборы станут первой аналитической лабораторией на марсианской поверхности со времен посадочных аппаратов «Викингов» более 25 лет назад».

Помимо перечисленной в таблице аппаратуры, на борту MSL будут установлены импульсный источник нейтронов и нейтронный детектор, поставляемые Федеральным космическим агентством РФ. Нейтронные детекторы HEND, LEND, БТН — пассивные, они регистрируют нейтроны, выбитые из грунта энергичными квантами космических лучей, и дефицит нейтронов над определенным районом говорит о наличии водорода. Прибор для MSL имеет собственный источник нейтронов и может использоваться для зондирования грунта в районе нахождения марсохода MSL и выбора наиболее богатых водным льдом мест.

Наконец, на MSL решено установить метеорологический комплекс и ультрафиолетовый датчик, которые подготовит Министерство образования и науки Испании.

Как и в случае LRO, авторы выбранных экспериментов должны провести предварительные исследования возможности размещения своей аппаратуры на MSL и составить план-график работ.