Next Mars Orbiter - Next Mars Orbiter

Не путать с Орбитальный аппарат возврата на Землю, орбитальный аппарат ЕКА "Марс".

Next Mars Orbiter
Марс 2022 орбитальный аппарат.png
Предлагаемый телекоммуникационный орбитальный аппарат имеет особенности ионные двигатели и улучшенные солнечные батареи.
ИменаNeMO, орбитальный аппарат Mars 2022[1]
Тип миссииТелекоммуникации и разведка
ОператорНАСА
Продолжительность миссииПланируется: 6,5 лет[1]
Свойства космического корабля
Стартовая масса1900 кг (4200 фунтов)[1]
Сухая масса1300 кг (2900 фунтов)[1]
Масса полезной нагрузкиИнструменты: 50 кг (110 фунтов)[1]
Мощность20 кВт солнечные батареи[1]
Начало миссии
Дата запускаКонец 2020-х[2] (первоначально предлагается: июль 2022 г.)[1]
РакетаСокол 9 или же Атлас V -411[1]
Орбитальный аппарат Марса
Параметры орбиты
Высота Periareion320 км (200 миль)[1]
Наклон75 ° –93 ° (полярная орбита)
 

В Next Mars Orbiter (NeMO, ранее известный как Орбитальный аппарат Mars 2022) является предложенным НАСА Марс спутник связи с полезной нагрузкой для получения изображений высокого разрешения и двумя солнечно-электрическими ионные двигатели.[3][4]

Первоначально предполагалось, что орбитальный аппарат будет запущен в сентябре 2022 года, чтобы связать наземные диспетчеры с марсоходами и посадочными модулями и расширить возможности картографии, которые, как ожидается, будут потеряны, когда Марсианский разведывательный орбитальный аппарат и 2001 Марс Одиссея перестать функционировать,[3][1] но чиновники решили сосредоточиться на полете Упорство ровер сначала для кэширования различных образцов для более поздней миссии по возврату образцов, которая будет включать в себя орбитальный аппарат Mars Telecom, которая теперь запланирована на конец 2020-х годов.[2]

Функции

Ионный двигатель мощностью 2 кВт в работе в рамках эксперимента Холла на базе Принстонская лаборатория физики плазмы.

Ключевые изучаемые характеристики включают солнечные электрические ионный привод двигатели, лучше солнечные батареи, и широкополосный лазерная связь (оптическая связь) между Землей и Марсом.[3][4][5]

Орбитальный аппарат концептуально похож на Орбитальный аппарат Mars Telecommunications, отменен в 2005 году,[4] и может стать технологическим прекурсором для будущей миссии по возврату образцов в оба конца[6] и человеческие экспедиции на Марс.[3][7] Роберт Лок руководит концептуальными исследованиями орбитального аппарата 2022 года.[3][7]

Беспокойство в НАСА вызывает то, что используемые в настоящее время спутники-ретрансляторы, 2001 Марс Одиссея и Марсианский разведывательный орбитальный аппарат, может перестать работать, в результате чего потребуется нажать кнопку MAVEN научный орбитальный аппарат в качестве резервного телекоммуникационного реле.[3][4][8] Поскольку высокоэллиптическая орбита MAVEN ограничивает его полезность в качестве реле для наземных операций,[9][10] НАСА снизит свою орбиту с 6200 (3900) до высоты от 4000 до 4500 километров (2500 и 2800 миль), где оно может служить ретранслятором, продолжая свою научную миссию.[11]

Еще одна предлагаемая изучаемая функция - «возможность захвата и возврата образца на рандеву». Образцы, кэшированные Марс 2020 Марсоход будет выведен на орбиту Марса с помощью будущего марсианского летательного аппарата. Оттуда орбитальный аппарат должен был встретиться, перенести образцы в капсулу и отправить их обратно на Землю.[12]

Движение

Предлагаемый орбитальный аппарат будет приводиться в движение двумя солнечно-электрическими ионные двигатели; один двигатель будет активен, а другой - запасным.[1] Электроэнергия для двигателей будет обеспечиваться передовыми солнечными батареями, вырабатывающими 20 кВт.[1]

Ионный двигатель придаст космическому кораблю значительную орбитальную гибкость для долгосрочной поддержки будущих миссий.[1] оппортунистические облеты Фобос и Деймос,[1] а также дополнительные возможности поддержки орбиты - рандеву и захват - для миссии по возвращению образца.[1] Ионный двигатель также позволит получить доступ к разным широтам и высотам для оптимизации контактов реле.

Предлагаемая полезная нагрузка

  • Широкополосный лазерная связь (оптическая связь) между Землей и Марсом[3][4][5]
  • Высокое разрешение тепловизор (30 см / пиксель)
  • Возможность сближения и взятия образцов почвы
  • Обнаружение и картографирование водяного льда[13]
  • Возможность использования дополнительных инструментов от международных партнеров

Предлагаемый образец возврата

Образец концепции возврата марсианского восходящего аппарата (MAV)

Миссия орбитального аппарата была предложена Десятилетний обзор планетарной науки быть одной из трех миссий, включающих предлагаемые Возврат образцов с Марса (MSR) кампания.[12][14] Образцы будут собираться и кэшироваться Марс 2020 миссии и будет оставлен на поверхности Марса для возможного последующего извлечения.[14] Орбитальный аппарат будет запущен на аппарате среднего класса, достигнет Марса примерно за девять месяцев и выведен на круговую орбиту 500 км (310 миль) в течение шести-девяти месяцев.[14]

Третья миссия предлагаемой кампании MSR, посадочный модуль, будет номинально запущена через два года после запуска орбитального аппарата. Посадочный модуль развернет «марсоход» для извлечения образцов из тайников. Контейнер с образцами будет запущен восходящим аппаратом на Марс (MAV) и выведен на 500-километровую орбиту, сравнимую с новым орбитальным аппаратом, и выполнит рандеву на орбите Марса.[14] Контейнер будет перемещен на космический корабль входа на Землю (EEV), который доставит его на Землю, войдет в атмосферу на парашюте и твердой почве для извлечения и анализа в специально созданных безопасных лабораториях.[12][14]

Положение дел

Некоторые официальные лица НАСА считают орбитальный аппарат "Марс 2022" "важной орбитальной опорой для возврата образца", "важной" для поддержания марсианской инфраструктуры связи и желательной для непрерывности дистанционного зондирования.[15] В президентском бюджете на 2017 финансовый год предусмотрено 10 миллионов долларов для начала ранней концептуальной работы над предлагаемым орбитальным аппаратом для Марса.[15][16] В июле 2016 года Лаборатория реактивного движения наградила пятью 400000 долларов.[1] субподряды на проведение концептуальных исследований. Пять инжиниринговых компаний Боинг, Локхид Мартин Космические Системы, Northrop Grumman Aerospace Systems, Орбитальный АТК, и Космические Системы / Лорал.[17][18]

Однако в августе 2017 г. Джим Грин НАСА Отделение планетологии заявил, что запуск орбитального аппарата в 2022 году "вероятно, не обсуждается", так как было бы слишком сложно собрать орбитальный аппарат со всеми желаемыми функциями в те сроки.[19] Джим Ватзин из НАСА Программа исследования Марса заявил в сентябре 2017 года, что орбитальный аппарат, возможно, придется отменить, сославшись на то, что «вероятность отказа всех ретрансляционных орбитальных аппаратов настолько мала, что для этой цели больше не требуется инвестиций».[20]

В феврале 2018 года НАСА объявило, что продвигается вперед с планами по изменению орбиты космического корабля. MAVEN орбитальный аппарат, чтобы он служил ретранслятором. Он будет понижен до высоты 4000–4 500 километров (2500–2800 миль), где он может служить ретранслятором, позволяя ему продолжать свою научную миссию.[21] В марте 2018 года представители НАСА решили, что старение Марсианский разведывательный орбитальный аппарат (MRO) будет управляться таким образом, что он будет продолжать службу еще около десяти лет, и теперь программа сосредоточит свои ресурсы на полете сначала миссии по возврату образцов.[2] В 2001 Марс Одиссея Орбитальный аппарат также сможет продолжить работу примерно до 2025 года.[22] Новый орбитальный аппарат-ретранслятор Марса, вероятно, примет участие в архитектуре возврата образцов, запланированной на конец 2020-х годов.[2]

[нуждается в обновлении ]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п Джедри, Томас; Лок, Роберт; Мацумото, Мика (2 мая 2016 г.). «Концептуальные исследования для следующего орбитального аппарата Марса (NeMO), День индустрии» (PDF). НАСА / Лаборатория реактивного движения.
  2. ^ а б c d Кларк, Стивен (9 апреля 2018 г.). «НАСА рассчитывает, что орбитальный аппарат на Марсе прослужит еще десять лет». Космический полет сейчас.
  3. ^ а б c d е ж грамм Стивен, Кларк (3 марта 2015 г.). «НАСА рассматривает ионные двигатели для запуска марсианского орбитального аппарата в 2022 году». Космический полет сейчас.
  4. ^ а б c d е Леоне, Дэн (24 февраля 2015 г.). «НАСА рассматривает новый орбитальный аппарат Марса к 2022 году». Космические новости.
  5. ^ а б Mei, Thuy, ed. (6 мая 2014 г.). «Преимущества оптической связи». НАСА.
  6. ^ Данфорд, Билл. «Образец Марса: глубже». НАСА. Архивировано из оригинал 28 октября 2016 г.. Получено 17 декабря, 2017.
  7. ^ а б Lock, R.E .; Bailey, Z.J .; Ковальковски, Т. Д .; Nilsen, E.L .; Маттингли, Р. Л. (март 2014 г.). Концепции орбитального аппарата возврата образцов с Марса с использованием солнечной электрической тяги на десятилетие после Марса2020 г.. 2014 IEEE Aerospace Conference. 1–8 марта 2014 г., Биг Скай, Монтана. Дои:10.1109 / AERO.2014.6836477.
  8. ^ Кларк, Себастьен (9 марта 2015 г.). "НАСА рассматривает новый марсианский орбитальный аппарат к 2022 году". Космонавт.
  9. ^ Кларк, Стивен (27 июля 2014 г.). «НАСА рассматривает возможность использования коммерческих телекоммуникационных спутников на Марсе». Космический полет сейчас. Он должен прибыть на Марс в сентябре, но запланированная орбита MAVEN не идеальна для сбора и отправки данных марсохода.
  10. ^ Вебстер, Гай; Нил-Джонс, Нэнси (10 ноября 2014 г.). «Новейший марсианский орбитальный аппарат НАСА демонстрирует возможности ретрансляции». НАСА. 2014-389.
  11. ^ Фуст, Джефф (23 февраля 2018 г.). «Усилия НАСА по исследованию Марса сводятся к выполнению существующих миссий и планированию возврата образцов». Новости космоса.
  12. ^ а б c Эванс, Ким (13 октября 2015 г.). «НАСА рассматривает возможность возврата образцов для орбитального аппарата Марса после 2020 года». Денверский музей природы и науки.
  13. ^ Кларк, Стивен (27 июля 2016 г.). «НАСА разрабатывает планы коммерческого орбитального аппарата Марса». Космический полет сейчас.
  14. ^ а б c d е Маттингли, Ричард (март 2010 г.). «Исследование концепции миссии: Десятилетний обзор планетарной науки - Миссия MSR на орбите (включая обработку возвращенных образцов с Марса)» (PDF). НАСА.
  15. ^ а б Ватзин, Джим (9 марта 2016 г.). Обновление программы НАСА по исследованию Марса для Подкомитета по планетологии (PDF). Новости Подкомитета по планетологии.
  16. ^ Браун, Дуэйн; Кантильо, Лори (21 апреля 2016 г.). «НАСА ищет отраслевые идеи для усовершенствованного спутника Марса». НАСА.
  17. ^ «НАСА выбирает пять концептуальных исследований марсианского орбитального аппарата». НАСА ТВ. 8 июля 2016 г.
  18. ^ Гарин, Конор (19 июля 2016 г.). «Марсианские орбитальные аппараты нового поколения помогут сделать человеческие миссии более реальными». Новый ученый.
  19. ^ Кларк, Стивен (28 августа 2017 г.). «НАСА изучает миссию по возвращению образцов с Марса к концу 2020-х годов». Космический полет сейчас.
  20. ^ Смит, Марсия (25 сентября 2017 г.). «Watzin в MEPAG: нет орбитального аппарата 2022 года, нет решения по вертолету». Космическая политика онлайн.
  21. ^ Фуст, Джефф (23 февраля 2018 г.). «Усилия НАСА по исследованию Марса сводятся к выполнению существующих миссий и планированию возврата образцов». SpaceNews.
  22. ^ Уилкинс, Аласдер (19 февраля 2018 г.). «Спутник НАСА начал« Марсовую одиссею »16 лет назад и продолжает развиваться». Обратный.