Впервые в истории спутники формата CubeSat отправятся за пределы земной орбиты

0
7

Менеджеры НАСА официально одобрили запуск двух наноспутников CubeSat одновременно с посадочной ступенью InSight, цель которой исследования внутреннего строения Марса. Их запуск позволит наземным диспетчерам значительно сократить время получения информации о статусе посадочного зонда после приземления на поверхность Красной планеты. Такой подход позволит избавить наземных диспетчеров от нервного ожидания результатов приземления.

За прошедшие 15 лет сотни CubeSats уже запущены на околоземную орбиту, однако экспедиция к Марсу – это первый раз, когда популярная платформа полетит в дальний космос.

Полет двух CubeSat, известный как Mars Cube One, начнется на ракете Atlas-5 в марте 2016, одновременно с исследователем InSight. CubeSats передаст сигналы о результатах его приземления, после того, как спускаемый аппарат с посадочной ступенью пройдет через атмосферу и осуществит приземление, устранив временные задержки, связанные с преобразованием данных на орбитальном средстве Mars Reconnaissance Orbiter.

Ученые НАСА в мае одобрили запуск наноспутников общей стоимостью $13 миллионов в качестве вторичной полезной нагрузки в этом полете после подтверждения, что они не представляют какой-либо угрозы для посадочной ступени.

Каждый Mars Cube One, или MarCO, имеет размер 36.6 х 24.3 х 11.8 сантиметров, когда он находится в сложенном состоянии. Ответственна за полет двух наноспутников Лаборатория реактивного Движения НАСА (JPL).

JPL также управляет полетом марсианского зонда, в котором запланировано доставить комплекс французских и немецких научных приборов для обнаружения сейсмической активности и изучения внутреннего строения Красной планеты.

Космические аппараты MarCO будут помещены в контейнер, прикрепленный к хвостовой части последней ступени ракеты Atlas-5, далеко от основной полезной нагрузки, которая будет размещена в головном обтекателе. Они отделятся от последней ступени после того, как от нее отделится InSight. Сразу после разделения наноспутники начнут свой самостоятельный полет к Марсу.

CubeSats имеют собственные двигатели управления, чтобы корректировать свою траекторию движения к Марсу. Их ракетные двигатели будут использовать герметизированный холодный газ, напоминающий хладагент, используемый в огнетушителях.

Восемь из двигателей управления будут ответственны за корректировку траектории наноспутников, и четыре более малых двигателей будут управлять ориентацией. Наноспутники развернут две солнечные батареи для выработки электроэнергии, антенну для приема сигналов в дециметровом диапазоне, а также высокочувствительный рефлектор в частотном диапазоне от 5,2 до 11ГГц, который соединит их с наземными станциями.

Свою задачу MarCO начнут выполнять, после того как InSight войдет в марсианскую атмосферу, находясь в тепловом защитном модуле, раскроет тормозной парашют, затем запустит реактивные двигатели для посадки на плоской поверхности около экватора Красной планеты, в месте, названном Нагорье Элезиум.

Приземление зонда запланировано на 28 сентября 2016 после шестимесячного круиза. Наноспутники не будут выходить на орбиту Марса. Их путь пройдет около Красной планеты, после чего они выйдут на гелиоцентричную орбиту. Они пролетят на высоте приблизительно 3 500 километров от Марса. Два наноспутника будут получать сигнал в дециметровом диапазоне от InSight и ретранслировать данные к 70-метровой параболической антенне, находящейся в Мадриде.

Наноспутники снабжены специальным коммуникационным прибором, предназначение которого в том, чтобы одновременно получать данные во время приземления и сразу передавать информацию на Землю. Этот прибор, установленный на каждом CubeSat, может быстро преобразовать сигналы между различными радиодиапазонами, чего нет на орбитальных средствах НАСА, находящихся на орбите Марса.

Mars Reconnaissance Orbiter также будет принимать информацию от InSight во время приземления, но орбитальное средство должно длительно преобразовывать сигналы, полученные от посадочной ступени прежде, чем отправить информацию на Землю.

Инженеры не нуждаются в MarCO для осуществления успешного приземления зонда, но использование CubeSats позволит сэкономить много нервов наземным диспетчерам, когда те будут ожидать подтверждения результатов его приземления. Без них придется ждать несколько часов, пока MRO будет выполнять преобразование и последующую передачу информацию о спуске на поверхность Марса.

Если демонстрационный полет MarCO закончится успешно, он мог бы позволить НАСА использовать технологию коммуникационного ретранслятора при будущих полетах на Марс. 4 марта 2016 открывается 27-дневное стартовое окно для запуска InSight.