Взлёт, 2005 № 12 - [34]
Кроме того, это первый марсианский орбитальный модуль, который разработан специально для выполнения такого сложного процесса, как торможение за счет силы сопротивления мало изученной атмосферы Марса. Именно так будет выглядеть заключительная фаза полета станции, после чего MRO окончательно выйдет на заданную орбиту вокруг Марса.
В собранном состоянии, с учетом полной его заправки, масса орбитального модуля составляет не более 2180 кг (иначе РН «Атлас V» не смогла бы вывести его в космос на надлежащую траекторию). При этом масса научного оборудования и необходимой исследовательской аппаратуры была ограничена 1031 кг. Топливный отсек может вмещать не более 1149 кг горючего. Топливо будет расходоваться двигателями коррекции траектории полета межпланетной станции на пути к конечному пункту маршрута, в процессе выхода на орбиту и т.д.
Конструктивно MRO представляет собой сложный набор рабочих элементов и научно-исследовательской аппаратуры, которые навешены на каркас («скелет»), выполненный из прочных, но легких материалов – титана, алюминия (применены алюминиевые конструкции сотового типа) и различных композитов.
У данного космического аппарата имеется несколько подсистем: двигательная, электроэнергетическая, связи, обработки данных, а также управления, навигации и контроля.
Вверху: в сборочном цехе на территории космического центра им. Кеннеди идет подготовка к заключительному тестированию главной антенны подсистемы связи Внизу: специалисты компании «Локхид-Мартин» завершают монтаж панелей солнечных батарей аппарата. Космический центр им. Кеннеди
Двигательная подсистема (Propulsion Subsystem) предназначена для выполнения коррекции траектории полета в процессе следования MRO к назначенной точке вывода модуля на околомарсианскую орбиту и последующего торможения.
На борту аппарата в общей сложности размещены 20 ракетных двигателей трех типов:
– шесть самых крупных (тягой по 17,3 кгс каждый) предназначены для торможения аппарата после прибытия к Марсу с тем, чтобы выйти на орбиту при помощи сил гравитации планеты. Запуск всех шести двигателей будет произведен одновременно по команде. Эти же двигатели выполняли первую коррекцию траектории, проводившуюся через 15 суток после старта;
– шесть ракетных двигателей средней мощности (тягой по 2,2 кгс каждый) предназначены для выполнения второй фазы коррекции траектории полета на пути к Марсу и будут затем задействованы в процессе торможения модуля MRO в верхних слоях атмосферы Красной планеты;
– остальные восемь малых двигателей (тягой всего около 90 гс каждый) будут использоваться в процессе контроля ориентации космического аппарата, выхода на орбиту Марса и т.п.
Все упомянутые двигатели космического аппарата работают на гидразине, который хранится в специальном топливном баке. Подача гидразина из бака в двигатели осуществляется при помощи находящегося под давлением в отдельном баке гелия. Согласно расчетам специалистов, до 70% объема топлива будет использовано в процессе выхода модуля на околомарсианскую орбиту.
1. Антенна высокой мощности (главная антенна связи)
2. Солнечные батареи
3. Камера MARCI
4. Широкоугольная камера CTX
5. РЛС дистанционного зондирования
6. Оптическая навигационная камера
7. Антенны низкой мощности (малые антенны связи)
8. Ракетные двигатели
9. Корректирующие орбитальные двигатели
10. Малый спектрометр CRISM
11. Приемоизлучающая аппаратура комплекса MCS
12. Комплекс «Электра»
13. Фотоаппаратура высокого разрешения HiRISE для детальной съемки поверхности Марса
MRO будет передавать в пять раз больше информации, чем аппараты пяти предыдущих экспедиций
(Power Subsystem) американского космического аппарата предназначена для обеспечения всех его систем электрической энергией, получаемой при помощи двух солнечных батарей и из двух никель-гидридных аккумуляторных батарей. Последние, как можно догадаться, будут использоваться только в тех случаях, когда аппарат будет находится в зоне тени или же когда солнечные панели «потеряют» Солнце.
Каждая солнечная батарея имеет 5,35 м в длину и 2,53 м в ширину. Фронтальная (рабочая) площадь батареи достигает 9,5 м2 и покрыта 3744 светочувствительными элементами. По заявлению разработчиков, данные элементы способны преобразовать в электрическую до 26% попавшей на них солнечной энергии. По результатам испытаний в условиях Земли было установлено, что обе панели могут генерировать в общей сложности до 6 кВт электроэнергии. Однако в районе Марса, где Солнце естественно светит слабее, они смогут давать только лишь 2 кВт.
Подсистема связи (Communications Subsystem) предназначена для поддержания связи с центром управления на Земле и включает в свой состав три антенны, три усилителя и два передатчика.
Возможности бортовой аппаратуры теоретически позволяют MRO осуществлять передачу до 6 мегабайт данных в секунду. Однако по мнению специалистов, в реальности модуль, находясь на околомарсианской орбите, сможет передавать не более чем 3,5 мегабайт данных в секунду. Но даже этот показатель минимум в десять раз перекрывает возможности любой из предыдущих межпланетных станций, направленных НАСА к Красной планете. Вообще, надо сказать, руководство и рядовые сотрудники НАСА, а также занятые в рассматриваемом проекте специалисты по всему миру с нетерпением ждут того момента, когда MRO начнет отправлять на Землю буквально море научной информации, собранной в процессе полета и уже на орбите Марса. И если уж два небольших марсохода «Спирит» и «Оппотьюнити» привнесли столько новой информации, то оснащенный новейшей аппаратурой MRO может совершить определенный научный переворот и кардинально изменить представления людей о далекой планете.
