Парашютная система миссии ExoMars Европейского космического агентства (ESA), представляющая собой наиболее сложную конструкцию, когда-либо разработанную для полётов к Марсу, прошла успешные испытания в полярных регионах. Это продемонстрировало её способность обеспечить безопасную посадку марсохода Rosalind Franklin на поверхность Красной планеты.
Для проведения испытаний был использован стратосферный гелиевый аэростат, поднявший спускаемый модуль на высоту 29 километров — это почти втрое превышает высоту полёта коммерческих самолётов. На данной высоте удалось воссоздать условия, характерные для марсианской атмосферы. После достижения максимальной высоты система раскрыла два больших парашюта из сложенного состояния, что подтвердило способность эффективно снижать скорость спускаемой капсулы.
«Мы подтверждаем, что наша парашютная система пригодна для эксплуатации в условиях Марса. Данная разработка представляет собой сложную конструкцию, в которую входит самый крупный парашют, когда-либо протестированный за пределами нашей планеты », — пояснил Лука Феррачина, инженер, отвечающий за системы посадки, спуска и входа на Марс в Европейском космическом агентстве.
Сложность испытаний в земных условиях
Создание условий для испытаний марсианской посадочной системы на Земле представляет собой сложную техническую задачу. Плотность атмосферы Марса на уровне моря составляет лишь 1% от плотности земной, что требует разработки специальных методов для её имитации.
Для обеспечения оптимальной плотности атмосферы и скорости входа капсулы в разреженную марсианскую атмосферу, стратосферный аэростат был поднят на высоту 29 километров. В ходе испытаний тестовая капсула совершала свободное падение в течение примерно 20 секунд, развив скорость, близкую к скорости звука, после чего последовательно раскрывались парашюты.
«Условия, имитирующие марсианскую атмосферу с её низкой плотностью и высокой скоростью, точно воспроизведены в ходе этого испытания. Проведение тестов на Земле даёт возможность проверить корректность работы всех компонентов », — пояснил Феррачина.
Для проведения испытаний был выбран космический центр Esrange, принадлежащий шведской космической корпорации и расположенный в Кируне, на севере Швеции, за Полярным кругом. Центр был выбран в связи с его возможностями и накопленным опытом в области запуска стратосферных аэростатов, насчитывающим более полувека, начиная с 1970-х годов. Тестирование на высотное сбрасывание состоялось 7 июля 2025 года.
Два парашюта для критически важной миссии
Спуск на Марс представляет собой один из наиболее опасных этапов космических путешествий. Спускаемый модуль ExoMars должен за шесть минут снизить скорость с 21 000 км/ч, начиная с границы атмосферы, до безопасной посадки, обеспечив при этом сохранность важного оборудования — марсохода Rosalind Franklin, созданного для изучения поверхности планеты.
В состав системы торможения входят тепловой экран, два основных парашюта (каждый из которых оснащен вытяжным парашютом) и двигатели мягкой посадки, активируемые за 20 секунд до приземления.
«Применение двух парашютов позволяет сформировать надёжную систему умеренного размера для торможения на гиперзвуковых скоростях, после чего используется большой и лёгкий парашют для завершающего этапа снижения », — пояснил Джон Андервуд, ведущий инженер компании Vorticity, которая отвечает за проектирование и проведение анализа испытаний парашютов.
Первый основной парашют, диаметром 15 метров, был сконструирован по аналогии с парашютом, применявшимся при посадке зондов NASA Viking на Марс в 1972 году, однако с учетом усовершенствований, разработанных для миссии ESA Cassini-Huygens к Титану. Второй парашют, диаметром 35 метров, станет самым крупным, когда-либо раскрывавшимся на Марсе или в любой другой точке Солнечной системы за пределами Земли.
Европейская система с неопределённым будущим
Парашютная система прошла сертификацию в 2021 году, однако запуск миссии был отложен в связи с началом российско-украинского конфликта. Текущие испытания необходимы для подтверждения сохраняющейся работоспособности парашютов после продолжительного периода хранения. Они изготовлены из очень лёгкого материала, вес которого составляет всего 40 граммов на квадратный метр – это примерно в два раза меньше, чем у обычного листа бумаги.
Основное оборудование системы было разработано и изготовлено в европейских странах: вытяжные механизмы произведены в Нидерландах, парашюты – в Италии, а контейнеры для них – в Чехии. Второй основной парашют включает в себя более 800 квадратных метров ткани и свыше четырёх километров строп, что требует около трёх дней для его укладки.
Судьба миссии ExoMars пока не определена. В бюджетном предложении NASA на 2026 год содержится информация о возможном отказе от участия в проекте, который уже несколько раз переносился и подвергался изменениям. На Совете министров ESA, запланированном на ноябрь, намечено обсудить дальнейшую судьбу миссии.
По словам Даниэля Нойеншвандера, директора ESA по пилотируемым и роботизированным исследованиям, агентство ведет переговоры с Канадой о поставке ключевых компонентов, которые ранее обеспечивала NASA. К ним относятся радиоизотопные нагреватели и тормозные двигатели