Тяньвэнь-1
кит. 天问一号
Mars Global Remote Sensing Orbiter and Small Rover at IAC Bremen 2018 02.jpg
Макет марсохода на 69-м Международном конгрессе астронавтики (1–5 октября 2018 г.)
Заказчик Китайское национальное космическое управление
Производитель Китай Китай
Оператор Китайская аэрокосмическая научно-техническая корпорация
Задачи Планетоход оценит жизнепригодность планеты, займётся поиском доказательств жизни в прошлом и продемонстрирует технологии
Спутник Марса
Стартовая площадка Китай Вэньчан LC101
Ракета-носитель Чанчжэн-5
Запуск 23 июля 2020 года
Выход на орбиту С 11 февраля по 24 февраля 2021[1]
SCN 45935
Технические характеристики
Масса 5000 кг
Источники питания Фотоэлектрические батареи
Элементы орбиты
Посадка на небесное тело 23 апреля 2021[1] (планируется)
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

«Тяньвэнь-1» (кит. трад. 天問一號, упр. 天问一号, пиньинь tiān wèn yī hào, «Вопросы к небу»[2][3]) или Китайская миссия на Марс (англ. Mars Global Remote Sensing Orbiter and Small Rover[4][5]) (HX-1) — китайская межпланетная станция, состоящая из орбитального аппарата (спутника Марса) и спускаемого аппарата, полезной нагрузкой которого является марсоход. Запуск «Тяньвэнь-1» осуществлён 23 июля 2020 года с помощью тяжёлой ракеты-носителя «Чанчжэн-5»[6].

Основный задачей проекта «Тяньвэнь-1» является глобальное обследование Марса с орбитального аппарата и детальное изучение одной области с помощью марсохода, включающие картирование морфологии и геологической структуры планеты, изучение характеристик поверхностного слоя и распределения водяного льда в нём, анализ состава материалов поверхности, измерение параметров ионосферы планеты, электромагнитного и гравитационного полей и получение информации о климате Марса.

Аппарат назван по итогам всекитайского конкурса, проводившегося в 2017 году. Слово «Тяньвэнь» (кит. упр. 天问) является отсылкой к одноимённой поэме Цюй Юаня[7], на русский язык название поэмы часто переводится как «Вопросы к небу»[8].

Проект приурочен[6] к юбилею — к 100-летию Коммунистической партии Китая, которое будет отмечаться 1 июля 2021 г.

Обзор

Китайская программа исследования Марса стартовала в 2009 году в сотрудничестве с Россией. Однако, после неудачного запуска в 2012 году аппарата «Фобос-Грунт», который должен был попутно доставить к Марсу китайский орбитальный аппарат «Инхо-1», Китай пересмотрел марсианскую программу[9].

Космический аппарат разработан Китайской аэрокосмической научно-технической корпорацией (CASC) и управляется Национальным центром космических наук (NSSC) в Пекине.

Получая энергию от солнечных панелей, марсоход будет исследовать марсианский грунт с помощью георадара, осуществлять его химический анализ и искать биомолекулы и биосигнатуры[10].

Главные цели программы заключаются в поиске текущей и предыдущей жизни, а также исследовании поверхности планеты и окружающей среды. Результаты работы орбитальной станции и марсохода позволят получить топографические карты марсианской поверхности с указанием характеристик грунтов, ионосферы, участков водяного льда и других научных данных[11].

Научные приборы

Орбитальный аппарат и марсоход будут нести 12 приборов:

Орбитальный аппарат:

  • Мультиспектральная камера с высоким разрешением (0,5 м в панхроматическом и до 2,0 м в мультиспектральном диапазоне при съёмке с высоты 260 км)[6]
  • Цветная камера для обзорной съёмки со средним разрешением (100 м в кадре размером 4096×3072 элементов)[6]
  • Радиолокатор для зондирования подповерхностной структуры и поиска льда[6]
  • Спектрометр, для определения состава минералов с рабочими диапазонами 0,45—1,05 и 1,00—3,40 мкм[6]
  • Трёхкомпонентный магнитометр с диапазоном ±2000 нТ и высоким разрешением (0,01 нТ)[6]
  • Анализатор ионов и нейтральных частиц[1]
  • Анализатор энергичных частиц

Марсоход:

  • Георадар для исследования на глубину до 100 м под поверхностью Марса[12]
  • Детектор магнитного поля на поверхности
  • Прибор для метеорологических измерений
  • Детектор поверхностных соединений Марса
  • Мультиспектральная камера
  • Навигационная и топографическая камера[1]

На посадочной платформе «Тяньвэнь-1», в отличие от посадочной платформы космического аппарата «ЭкзоМарс-2022» Европейского космического агентства и Госкорпорации «Роскосмос», приборы не установлены.

Полёт

Схема перелёта Тяньвэнь-1 к Марсу
Планируемые изменения орбиты спутника Марса

23 июля 2020 г. АМС была запущена китайской ракетой-носителем «Чанчжэн-5» с космодрома Вэньчан на северо-восточном побережье острова Хайнань на юге Китая, в провинции Хайнань.

2 августа 2020 г. Первая коррекция (TCM-1) траектории перелёта к Марсу. [13]

5 октября 2020 г. Вторая коррекция (TCM-2) траектории перелёта к Марсу.

11 февраля 2021 г. Торможение и выход на начальную орбиту спутника Марса с перицентром на высоте 400 км и апоцентром 180000 км.

февраль-март 2021 г. Коррекции околомарсианской орбиты. Финальная орбита спутника Марса с перицентром на высоте 265 км и апоцентром 12000 км.

23 апреля 2021 г. Отделение спускаемого аппарата. Спустя пять часов спускаемый аппарат войдет в атмосферу Марса со скоростью 4800 м/с.

23 апреля 2021 г. Скорость спускаемого аппарата понижается путём последовательного использования аэродинамического торможения и парашюта. Полное торможение и мягкая посадка проводится посадочной платформой, которая оснащена ракетными двигателями с регулируемой тягой. Через 80 секунд после включения двигателя платформа зависнет на высоте около 100 м над поверхностью Марса. Бортовая система оценки рельефа и уклонения от препятствий выявит безопасное место, и посадочная платформа, используя двигатели бокового смещения тягой 250 и 25 Н, завершит спуск и выполнит посадку на четыре опоры с вертикальной скоростью не более 3.6 м/с.[14].

23 апреля 2021 г. После посадки марсоход по трапу съедет с платформы и начнёт свою программу исследований. Расчетный срок его работы — три месяца.

Схема полёта идентична полёту космических аппаратов «Викинг-1» и «Викинг-2» в 1975—1976 гг.

Система оценки рельефа и уклонения от препятствий ранее, при мягких посадках на Марс в 1973—2018 гг., отсутствовала. Аналогичная методика наведения и контроля для точного управления на заключительном этапе спуска будет применена при мягкой посадке марсохода Марс-2020 (Система NASA «Terrain Relative Navigation» обеспечит уклонение от препятствий и точность места посадки с отклоненем менее 40 метров от запланированного).

См. также

Примечания

  1. 1 2 3 4 http://www.spaceflightfans.cn/28219.html
  2. Первая китайская миссия на Марс названа «Тяньвэнь-1» (подробная версия), 2020-04-24
  3. Первая китайская миссия на Марс получила название «Тяньвэнь-1», 24.04.2020
  4. The Global Exploration Roadmap. NASA. International Space Exploration Coordination Group. January 2018.
  5. China’s Deep Space Exploration Roadmap. 2018.
  6. 1 2 3 4 5 6 7 «Тяньвэнь-1» летит к Марсу. novosti-kosmonavtiki.ru (23.07.2020).
  7. Китай успешно запустил первую миссию на Марс. Russian.News.Cn (23 июля 2020).
  8. Вопросы к небу. Перевод А. Адалис // Антология китайской поэзии / Перевод с китайского под общей редакцией Го Мо-Жо и Н. Т. Федоренко. — М.: Государственное издательство художественной литературы, 1957. — Т. 1. — С. 165—179. — 35 000 экз.
  9. Wu Nan. Next stop - Mars: China aims to send rover to Red Planet within six years, // South China Morning Post (24 июня 2014). Дата обращения 23 февраля 2016.
  10. China Exclusive: China's aim to explore Mars, // Синьхуа (21 марта 2016). Дата обращения 24 марта 2016.
  11. B. Zhou, S. X. Shen, Y. C. Ji, W. Lu, F. Zhang, G. Y. Fang, Y. Su, S. Dai. The subsurface penetrating radar on the rover of China's Mars 2020 mission. // IEEE Xplore (13 июня 2016).
  12. The subsurface penetrating radar on the rover of China’s Mars 2020 mission. B. Zhou, S. X. Shen, Y. C. Ji, etal. 2016 16th International Conference on Ground Penetrating Radar (GPR). 13-16 June 2016.
  13. Китайский марсианский зонд совершил первую коррекцию орбиты /более подробно/ 2020-08-02
  14. Andrew Jones. China reveals more details of its 2020 Mars mission, // GB Times (21 марта 2016). Дата обращения 22 марта 2016.