Вступление в наследство: каким будет раздел «ЭкзоМарса»

Сотрудничество Европейского космического агентства и «Роскосмоса» по проекту «ЭкзоМарс», предполагавшему отправку на Марс ровера и посадочной платформы, официально прекращено из-за действий российских войск на территории Украины. Теперь сторонам, которые работали вместе почти 10 лет, предстоит определить, как делить имущество и как его вернуть хозяевам: посадочная платформа «Казачок», созданная российским НПО имени Лавочкина, сейчас находится в Турине, где проходила последние испытания — пуск планировался на начало осени 2022 года. Заместитель директора Института космических исследований РАН Олег Кораблев, один из руководителей проекта с российской стороны, рассказал N + 1, что останется каждой стороне и как этими половинами можно воспользоваться.

Аппарат «Экзомарс» можно разделить на российскую и европейскую половины — посадочную платформу «Казачок» и марсоход «Розалинд Франклин», хотя это довольно грубое деление: в составе российской платформы есть европейские компоненты, и наоборот, на ровере есть приборы, созданные российскими учеными.

Задачи посадочной платформы «ЭкзоМарса», в отличие от американских «небесных кранов», не ограничивались только тем, чтобы доставить марсоход в целости и сохранности на поверхность Марса. Она должна была стать полноценной исследовательской станцией, которая усилила бы научные возможности ровера — за счет одновременных измерений в двух разных точках.

Всего на посадочной платформе 13 приборов (.pdf). В их числе — видеокамеры, метеостанция, устройства для измерения радиации, магнитных полей и сейсмических колебаний, спектрометры для определения состава атмосферы (в том числе метана), датчики нейтронов, подобные прибору ДАН на борту «Кьюриосити». В составе научной нагрузки два европейских инструмента — бельгийский радиоэксперимент LaRa (изучение внутреннего строения планеты) и созданный в университете Абердина прибор HABIT, цель которого — проверить, насколько современная марсианская среда пригодна для жизни, то есть оценить доступность воды, уровень ультрафиолетовой радиации и другие параметры.

Однако, даже если представить себе, что этот аппарат окажется на Марсе в одиночку, без ровера, его возможностей будет недостаточно для значимой исследовательской программы, считает Кораблев.

«Я, как специалист по Марсу, должен констатировать, что самостоятельно без ровера тут мало что можно сделать достаточно интересного. Платформа очень красиво „смотрелась“, когда она была вместе с ровером, когда планировались совместные исследования с двух аппаратов, одновременные измерения в двух разных точках, — говорит ученый. — Если она станет неподвижной установкой, научную аппаратуру и задачи желательно несколько пересмотреть».

По его мнению, следовало бы добавить «какой-то небольшой подвижный элемент», либо пересмотреть акценты всей программы. «Если серьезный пересмотр невозможен — по финансовым причинам или по срокам — нужно усилить параметры приборов, расширить их возможности. Например, тех, что нужны для исследования внутреннего строения Марса. Тогда эта неподвижная станция выполнит эту важную задачу самостоятельно», — говорит Кораблев.

Однако проблема в том, что посадочная платформа, оставшись без европейских компонентов не сможет ни долететь до поверхности Марса, ни работать на ней.

Аппарат, который должен был отделиться от ракеты «Протон» после выхода на орбиту, чем-то напоминает матрешку: внутри головной части «Протона» спрятаны перелетный модуль, десантный модуль (и адаптер, их соединяющий). Солнечные батареи перелетного модуля обеспечивают весь аппарат энергией в перелете к Марсу, а его двигатели — корректируют траекторию. Однако перелетный модуль создан европейцами — германской компанией OHB. Если по условиям «развода» ESA оставит эту часть аппарата себе, десантный модуль в одиночку не сможет добраться до Марса, перелетный модуль придется создавать заново.

Посадка десантного модуля без европейцев тоже невозможна: парашюты модуля созданы в Италии и США. Наконец, главный бортовой компьютер посадочной платформы (унаследованный от модуля «Скиапарелли»), радар и радиостанция, и программное обеспечение — тоже созданы по заказу ESA.

По словам Кораблева, на доработку комплекса научной аппаратуры до уровня, который сделает сольное путешествие платформы осмысленным, может хватить двух лет до следующего стартового окна. «Хотя это очень приблизительный расчет, у нас на согласование технического задания может уходить до полугода. Кроме того, режим санкций может сказаться и на нашей отрасли, мы можем не найти каких-то компонентов», — говорит он.

Однако как быстро можно будет заменить «большие» компоненты — парашют, перелетный модуль, бортовой компьютер, радиокомплекс — он прогнозировать не берется.

«Сделать парашют и компьютер недолго, но отработка систем, испытания занимают годы. Вспомните, сколько раз рвался парашют „ЭкзоМарса“ на испытаниях. Отработка — самое главное, нужен софт, который должен учитывать все ситуации, а не думать, что когда что-то такое там дернулось, то значит мы сели, как получилось со „Скиапарелли“, где компьютер решил, что аппарат уже на поверхности», — говорит Кораблев.

«Но как именно все это будет делаться и будет ли — говорить преждевременно, потому что пока никаких решений о самостоятельном развитии этого проекта пока не принято», — напоминает он.

Что будет с «Розалинд Франклин» пока тоже не ясно. ESA объявило, что будет искать альтернативные варианты его доставки, но перечень вариантов очень короток: до недавнего времени — до успеха первой китайской марсианской миссии — опыт успешных посадок на Марс был только у NASA.

По мнению Кораблева, американцы, если они согласятся доставить ровер к месту назначения, вряд ли будут пытаться воспроизвести прежнюю идеологию миссии.

«Они не будут воспроизводить посадочную платформу, они дадут что-то свое, готовое, не будут ничего изобретать. Например, могут предложить технологию „небесного крана“, SkyCrane, который сажал „Кьюриосити“ и „Персеверанс“. Он переразмерен, грузоподъемность у него существенно больше, чем требуется (европейский марсоход весит 310 килограммов против 899 килограммов у „Кьюриосити“), но они могут добавить какую-то площадку, на которой будет стоять марсоход. Но никто не будет ничего разрабатывать с нуля, может что-то и добавить, потому что там будет большой запас по сажаемой массе», — говорит ученый.

Он надеется, что два российских прибора, установленных на европейском марсоходе, там и останутся.

«По крайней мере, таково желание ученых, которые до сих пор остаются одной командой и полагают, что марсоход останется как есть, и не будут ничего из него выкидывать, — говорит Кораблев. — Мы очень сожалеем о потраченных усилиях команды. Это очень много лет работы, и неплохой результат, который теперь имеет туманную перспективу, учитывая, что фундаментальная часть российской космической программы подверглась сокращению. Я пережил и „Фобос-Грунт“, и „Марс-96“, и хотя причины разные, но результат один».