Rosalind Franklin (rover)

Rover ExoMars Popis prototypu modelu ExoMars rover 6 (oříznutý) .jpg. Všeobecné údaje
Organizace Evropská kosmická agentura a Roscosmos
Pole Studie Marsu in situ
Typ mise Rover
Postavení Ve vývoji
Ostatní jména Rosalind Franklin
Zahájení Srpen / říjen 2022
Spouštěč Proton
Život 218  marťanských dnů
Planetární ochrana Kategorie IV b
Stránky Web ESA
Technická charakteristika
Mše při startu 2600  kg včetně 310  kg pro rover
Hlavní nástroje
PanCam Fotoaparáty
ISEM Infračervený spektrometr
EULA Fotoaparát
MOUDROST Radar
Adrone Detektor neutronů
My_MISS Multispektrální zobrazovač
MicrOmega Infračervený zobrazovací spektrometr
RLS Ramanův spektrometr
MOMA Chromatograf

Tyto ExoMars rover , pojmenované Rosalind Franklin , je projekt vozítka z Evropské kosmické agentury , jejímž hlavním cílem je hledání životních stopy vzrostly na povrch v březnu . Rover vyvinutý v rámci programu ExoMars má být vypuštěn v roce 2022 ruskou raketou Proton dodávanou ruskou kosmickou agenturou Roscosmos . Ten musí také zajistit vozidlo pro opětovné nastupování a klesání, které musí rover umístit na marťanskou půdu. ExoMars Rover bere několik nástrojů, včetně mini laboratoře schopné analyzovat vzorky extrahované z marťanského podloží pomocí vrtačky. Rover je pojmenován po Rosalind Franklinové , slavné anglické vědkyni, která pracovala na objevení struktury DNA .

Genesis

Na počátku dvacátých let byl studován projekt evropského marťanského vozítka pod názvem ExoMars. Tento ambiciózní projekt byl několikrát odložen, protože vyžaduje jak značné finanční zdroje, tak zvládnutí technik přistání na Marsu. Byla zaregistrována v roce 2005 jako hlavní mise ( stěžejní mise ) programu Aurora . vříjna 2009„ NASA a Evropská kosmická agentura kombinují své projekty průzkumu Marsu v rámci Společné iniciativy pro průzkum Marsu . Tato dohoda stanoví vypuštění čtyř kosmických lodí na Mars, včetně amerického roveru MAX-C . V průběhu roku 2011 však toto partnerství opustila NASA, která se dostala do vážných finančních potíží. ESA může financovat pouze program a navrhuje vesmírné agentury Ruská Roscosmos plnit svou roli opuštěné NASA . Na konci dohody uzavřené vbřezna 2012mezi těmito dvěma agenturami poskytuje Roscosmos dva odpalovače Proton a podílí se na výrobě tří kosmických lodí programu:

Průběh projektu

v Květen 2012se koná první setkání mezi různými výrobci zapojenými do projektu, zejména za účelem provedení první definice rozhraní mezi komponentami vesmírných sond. Účastníci jsou Thales Alenia Space Italy, odpovědný za celý projekt ExoMars, Astrium UK která vyvíjí rover se Evropská kosmická agentura se Italian Space Agency , Lavočkin , ruský výrobce sestupu a přistání modulu vozítka, Khrunitchev, výrobce raketometu Proton a ruské středisko pro vesmírný výzkum Russian Space Research Institute, které koordinuje dodávky vědeckých přístrojů do této země.

V důsledku soutěže zahájené britskou vesmírnou agenturou dne20. července 2018, ESA formalizuje název roveru7. února 2019. Jmenuje se nyní Rosalind Franklin, na počest tohoto slavného britského fyzikálního chemika, který pracoval na objevení struktury DNA . Tento název byl vybrán z 36 000 návrhů přijatých od občanů z různých členských zemí Evropské kosmické agentury.

Cíle

Rover ExoMars musí:

Výběr místa přistání

V roce 2013 byla vytvořena pracovní skupina přibližně třiceti specialistů, LSSWG ( Landing Site Selection Working Group ), která si vybrala místo přistání pro ExoMars rover. Zahrnuje členy vědecké pracovní skupiny roveru (ESWT for ExoMars Science Working Team ), zástupce skupiny odpovědné za ochranu planet ( Planetary Protection Working Group nebo PPWG) a zástupci průmyslníků zapojených do projektu. Na konci roku 2013 byla vyhlášena výzva k předkládání návrhů na výběr místa. Musí mít následující vlastnosti:

První workshop se konal v Březen 2014v Madridu . Pracovní skupina vybrala čtyři z původních osmi návrhů. Všechna místa se nacházejí poblíž marťanského rovníku:

Místo bylo identifikováno ESA v roce 2006října 2015. Je to Oxia Planum , jeho půda je hlína , je stará 4 miliardy let. Toto místo bylo vybráno zejména proto, že vědci jsou přesvědčeni, že „  jemnozrnné sedimenty usazené během staré Noachovské éry dokázaly uchovat důkaz o existenci mikroorganismů v tomto příznivém prostředí a že jsou vhodné i pro vrtání vozítka ExoMars 2020  “. Kromě toho, že infračervené spektrometry na Mars Express a Mars Reconnaissance Orbiter prokázaly přítomnost jílů a dalších minerálních látek, které jsou všechny klíče k mokré minulosti planety.

Technická charakteristika

Výletní a sestupová vozidla

Vesmírná sonda s celkovou hmotností 2,6 tuny obvykle zahrnuje:

Hlavní moduly vesmírné sondy
Součástka Hmotnost Vesmírná agentura Průmyslový
Výletní modul 400  kg Evropská kosmická agentura
Ergoly 50  kg
Separační systém 50  kg Roscosmos  ?
Sestupný modul 1790  kg Roscosmos Lavočkin
Rover 310  kg Evropská kosmická agentura Airbus Velká Británie
Sestava vesmírné sondy 2600  kg

Rover

Rover ExoMars o hmotnosti přibližně 300  kg se vyznačuje svou mobilitou, schopností vrtat a sbírat vzorek marťanské půdy a poté ji zpracovat pomocí jednoho ze tří vědeckých nástrojů tvořících Pasteurovu laboratoř . Zahrnuje sadu vědeckých nástrojů pro provádění výzkumu v oblastech exobiologie a geochemie . Energii zajišťují solární panely . Rover obsahuje stožár, na kterém jsou namontovány určité nástroje včetně hlavních kamer, rameno vybavené vrtačkou a některé nástroje. Má 6 kol namontovaných na 3 nezávislých podvozcích.

Vědecké nástroje

Užitečné zatížení zahrnuje 9 vědeckých přístrojů představujících celkovou hmotnost 26  kg, včetně 2 panoramatických nástrojů ( PanCam  (en) a WISDOM  (en) ), 4 nástrojů provádějících kontaktní analýzy ( CLUPI  (en) , RLS  (en) , Ma_Miss  (en) a Adron  (en) ) a 3 analytické přístroje ( MicrOmega  (en) , ISEM  (en) a MOMA  (en) ). Dva z těchto nástrojů poskytuje Rusko.

Chromatograf MOMA

MOMA ( Mars Organic Molecule Analyzer ) je plynový chromatograf, který musí analyzovat organické a anorganické látky v atmosféře, na povrchu a v podloží. Je poháněn systémem sběru vzorků roveru. Tento nástroj, který je nejdůležitější na palubě vozítka, se vyrábí pod dohledem Institutu Maxe Plancka ( Německo ).

Ramanův spektroskop

Spektroskop laser Ramanova RLS ( Ramanův spektrometr Laser ) provádí za použití laserového analýzy vzdálené o složení hornin. Používá se k identifikaci organických složek a hledání známek života, k identifikaci minerálů a indikátorů biologické aktivity, k charakterizaci minerálních fází produkovaných procesy souvisejícími s přítomností vody a k charakterizaci magmatických minerálů a produktů, které jsou výsledkem procesu zvětrávání. Přístroj s hmotností 2  kg byl vyvinut pod dohledem Centro de Astrobiología ( Španělsko ).

Infračervený spektroskop MicrOmega

MICROMEGA Infračervený zobrazovací spektrometr je část, spolu s MOMA a RLS, nástrojů odpovědných za analýzu vzorků půdy Marsu pořízená vrtáku. Poskytuje molekulární a mineralogické složení v měřítku zrna. Monochromatické obrazy jsou získávány s rozlišením 20 × 20 mikronů / pixel s vysokým spektrálním rozlišením pro vlnové délky mezi 0,9 a 3,5 mikrony. Je vyvíjen pod dohledem Institut d'Astrophysique Spatiale ( Francie ).

Kamery PanCam

PanCam ( Panoramatická kamera ) se skládá ze tří kamer instalovaných na stožáru roveru: dvě kamery se širokoúhlým objektivem (37 ° optické pole, pevná ohnisková vzdálenost ) tvoří oči roveru a jsou vybaveny 12 filtry. Fotoaparát vybavený teleobjektivem s optickým polem 5 ° poskytuje barevné snímky ve vysokém rozlišení. Dodávka přístroje je pod dohledem University College London (Velká Británie).

ADRON-RM

ADRON-RM je detektor neutronů používaný k identifikaci a kvantifikaci přítomnosti vodíku obsaženého v povrchové vrstvě (méně než 1 metr) marťanské půdy: voda nebo vodní led a molekuly OHa H 2 Opřítomný v hydratovaných minerálech. Detektor může pracovat pasivně nebo aktivně. Přístroj byl vyvinut ruským institutem pro výzkum vesmíru IKI .

Multispektrální zobrazovač Ma_MISS

Ma_MISS ( Mars Multispectral Imager for Subsurface Studies ) je zobrazovací spektrometr, jehož optická část je instalována uvnitř vrtáku a poskytuje informace o stratigrafii, distribuci a stavu minerálů souvisejících s přítomností vody. Optická část obsahuje světelný zdroj, jehož světlo se odráží od stěny vyvrtaného otvoru a které je analyzováno při a při klesání. Analyzované spektrum je mezi 0,4 a 2,2 mikrony a spektrální rozlišení dosahuje 20 mikronů. Přístroj je vyvíjen pod dohledem Instituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica ( Itálie ).

Radar WISDOM

WISDOM ( Water Ice and Subsurface Deposit Observation on Mars ) je radar pro detekci přítomnosti vodního ledu v podloží poblíž povrchu. Přístroj je vyvíjen pod dohledem laboratoře LATMOS ( Francie ).

Fotoaparát mikroskopu CLUPI

Fotoaparát CLUPI ( Close-UP Imager ) je nástroj namontovaný na rameni vrtné soupravy, který poskytuje detailní barevné snímky hornin, útesů a půdy. Snímky lze pořizovat ze vzdálenosti 10  cm až nekonečna s rozlišením mezi 7 mikrony na pixel ve vzdálenosti 10  cm a 79 mikrony ve vzdálenosti 1 metru. CCD snímač má rozlišení 2,652 x 1768 pixelů. Vědecký manažer přístroje je součástí Institutu pro průzkum vesmíru v Neuchâtelu ( Švýcarsko ).

Infračervený spektrometr ISEM

Infračervený spektrometr ISEM ( Infrared Spectrometer for ExoMars ) je přístroj namontovaný na stožáru rover, který se používá ke vzdálenému určování mineralogického složení hornin, útesů a půdy. Jeho optická část má pole 1 ° a může být orientována v azimutu a ve výšce. Spektrometr analyzuje elektromagnetické spektrum mezi 1,15 a 3,3 mikrony. Nástroj o hmotnosti 1,3  kg poskytuje ruský institut IKI .

Vrták a systém distribuce vzorků

Rover má vrták schopný sbírat jádra do hloubky 2 metry. Je schopen proniknout na marťanskou půdu a odebrat jádro o průměru jednoho centimetru a délce 3  cm a poté tento vzorek přenést do mini laboratoře roveru. Senzor přístroje Ma_MISS, miniaturizovaný infračervený spektrometr, je namontován na hlavě vrtné soupravy, aby bylo možné studovat vrtání. Vrták je navržen pro práci v různých půdách, které jsou zvažovány pro misi. Musí být schopen provádět 7 otvorů plus dva v hloubce 2 metry se shromažďováním 4 jader v každé hluboké jamce. Vrták obsahuje:

Provádění mise

Spuštění a přeprava na Mars

Spuštění sondy je možné pouze během krátkého spouštěcího okna, ke kterému dochází pouze každých 26 měsíců. Četné technické obavy, zejména pokud jde o spolehlivost padákového systému, znamenají, že sonda není připravena na plánovaná vypuštěníKvěten 2018 pak července 2020. Mise je nyní naplánována na další spouštěcí okno, tedy na rok 2022.

Vypuštění provádí ruská protonová raketa a sonda má dorazit na planetu Mars o 9 měsíců později. Od startu po přistání je rover instalován na jedné paletě instalované v sestavě tvořené tempomatem. Zpětné vozidlo se svým tepelným štítem a sjezdovým stupněm poskytuje Ruská kosmická agentura s příspěvkem Evropské kosmické agentury (ESA).

Průzkum marťanské půdy

Nominální doba trvání mise je 180 solů (marťanské dny). Mise se skládá z experimentálních cyklů: každý cyklus zahrnuje identifikaci místa vědeckého zájmu, přesun k němu, implementaci vědeckých nástrojů a nakonec přenos vědeckých dat na Zemi. Optické, radarové a infračervené přístroje umožňují lokalizaci v kruhu asi 20 metrů kolem roveru. Ten má kapacitu cestovat několik kilometrů mezi dvěma zajímavými místy, ale je pravděpodobné, že vzdálenost mezi dvěma místy bude obecně mezi 100 a 500 metry.

Poznámky a odkazy

  1. (in) „  Mise sluneční soustavy  “ na NASA - Office of Planetary Protection , NASA (zpřístupněno 6. července 2016 ) .
  2. (in) Anatoly Zak, „  ExoMars Mission-2016  “ na webu russianspaceweb.com (přístup 10. září 2015 ) .
  3. (en-GB) „  Pojmenujte evropského robota, který se bude toulat a hledat život na Marsu  “ , na adrese exploration.esa.int (přístup 7. února 2019 ) .
  4. (en-GB) esa , „  Mars rover ESA má jméno - Rosalind Franklin  “ , v Evropské kosmické agentuře (přístup 7. února 2019 ) .
  5. (in) „  Vědecký cíl společnosti ExoMars Rover  “ o Evropské kosmické agentuře (přístup 10. září 2015 ) .
  6. (in) „  ExoMars 2018 Landing Site Selection Working Group  “ , Evropská kosmická agentura (přístup 10. září 2015 ) .
  7. (in) „  Výzva k výběru přistávacího místa ExoMars 2018  “ , Evropská kosmická agentura (zpřístupněno 13. prosince 2013 ) .
  8. (in) „  Čtyři kandidátské přistávací místo pro ExoMars v roce 2018  “ , Evropská kosmická agentura ,1 st 10. 2014.
  9. Futura , „  ExoMars 2020: Oxia Planum je oblíbené místo pro přistání roveru,  “ na Futuře (přístup k 14. lednu 2020 ) .
  10. (in) Anatoly Zak, „  ExoMars-2020 (formerly ExoMars-2018)  “ , na russianspaceweb.com ,1 st 09. 2019(přístup 10. června 2020 ) .
  11. (in) „  Rover ExoMars  “ , Evropská kosmická agentura (zpřístupněno 9. září 2015 ) .
  12. (in) „  The ExoMars Rover Instrument Suite  “ , Evropská kosmická agentura (zpřístupněno 9. září 2015 ) .
  13. (in) „  The ExoMars Rover Instrument More> MOMA - March Organics Molecule Analyzer  “ , Evropská kosmická agentura (zpřístupněno 9. září 2015 ) .
  14. (in) „  The ExoMars Rover Instrument More> RLS - Raman Spectrometer  “ , Evropská kosmická agentura (zpřístupněno 9. září 2015 ) .
  15. (in) „  The ExoMars Rover Instrument Suite> The MicrOmega Infrared Spectrometer  “ , Evropská kosmická agentura (zpřístupněno 9. září 2015 ) .
  16. (in) „  The ExoMars Rover Instrument More> PanCam - the Panoramic Camera  “ , Evropská kosmická agentura (zpřístupněno 9. září 2015 ) .
  17. (in) Igor Mitrofanov a Sergey Nikiforov, „  Adron-RM Instrument for ExoMars 2018  ' ( Archiv • Wikiwix • Archive.is • Google • Co dělat? ) , Evropská kosmická agentura ,9. prosince 2014.
  18. (in) „  The ExoMars Rover Instrument More> Ma_MISS - March Multispectral Imager for Subsurface Studies  “ , Evropská kosmická agentura (zpřístupněno 9. září 2015 ) .
  19. (in) „  The ExoMars Rover Instrument More> WISDOM - Water Ice and Underurface Deposit Observation on Mars  “ , Evropská kosmická agentura (zpřístupněno 9. září 2015 ) .
  20. (in) „  The ExoMars Rover Instrument More> CLUPI - Close-UP Imager  “ , Evropská kosmická agentura (zpřístupněno 9. září 2015 ) .
  21. (in) „  The ExoMars Rover Instrument More> ISEM - Infračervený spektrometr pro ExoMars  “ , Evropská kosmická agentura (zpřístupněno 9. září 2015 ) .
  22. (in) „  The ExoMars drill unit  “ o Evropské kosmické agentuře (přístup dne 9. září 2015 ) .
  23. (in) ESA , „  Second ExoMars mise se přesune do dalšího startu příležitosti v roce 2020  “ na Evropskou kosmickou agenturou (přístupné na 5. května 2016 ) .
  24. Pierre Barthélémy, „  Vesmír: mise ExoMars odložena o dva roky  “, Le Monde .fr ,12. března 2020( číst online ).
  25. Tisková zpráva z Evropské kosmické agentury , „  to je 2022 ExoMars bude startovat na rudé planetě  “ na www.esa.int ,12. března 2020.
  26. (in) "  ExoMars mise Rovers (2018)  " , na ESA (k dispozici na 5. dubna 2011 ) .

Bibliografie

Výběr místa přistáníHistorie projektu

Podívejte se také

Související články

externí odkazy