Опубликованы свежие данные о китайской миссии «Тяньвэнь-3», планирующей доставить марсианские образцы на Землю к 2031 году

Новости МирТесен

19 июня 2025 года в журнале Nature Astronomy появилось новое научное сообщение, подготовленное коллективом китайских исследователей, которое детально описывает миссию Тяньвэнь-3 – первую китайскую экспедицию, нацеленную на доставку марсианских образцов на Землю.

Задача заключается в том, чтобы собрать приблизительно 500 граммов вещества с поверхности и из внутренних слоев планеты и перевезти его на Землю к 2031 году. На текущий момент старт запланирован на 2028 год с использованием двух ракет-носителей Чанчжэн-5: одна доставит орбитальный аппарат с модулем для возвращения образцов на Землю, а другая – посадочный модуль и аппарат для подъема с поверхности. Эта миссия продолжает успешный опыт Тяньвэнь-1, которая в 2021 году доставила на Марс орбитальный аппарат, посадочный модуль и марсоход в рамках единой миссии.

Научные цели, этапы реализации миссии, критерии выбора мест посадки и меры по защите планеты от загрязнения детально изложены в исследовании. Отбор образцов будет осуществляться на основе анализа, проводимого непосредственно на поверхности с использованием специализированного оборудования, после чего материал будет доставлен на марсианскую орбиту для последующего возвращения на Землю посредством сложной автоматизированной системы.

Тяньвэнь-3: структура и цели миссии

Миссия Тяньвэнь-3 будет реализована посредством двух отдельных запусков, оба из которых будут осуществлены с использованием ракеты Чанчжэн-5. Первый запуск предназначен для отправки на Марс орбитального аппарата с модулем возвращения, а второй – для доставки посадочного модуля с устройством для подъема. По прибытии на планету посадочный модуль будет функционировать около двух месяцев, в течение которых он займется сбором образцов как в непосредственной близости от места посадки, так и в других заранее определенных точках с помощью небольших летательных аппаратов. Отбор образцов будет производиться при помощи роботизированной руки-манипулятора и бура, способного достигать глубины до двух метров под поверхностью грунта.

После завершения этапа сбора образцы будут перемещены на подъемное устройство, которое доставит их на орбиту Марса. На орбите модуль возвращения выполнит автоматическую стыковку, присоединит контейнер с образцами и начнет полет к Земле. Спуск в атмосферу будет произведен с использованием капсулы, которая безопасно сбросит груз во время пролета мимо нашей планеты. Вся последовательность действий будет полностью автономной, без участия специалистов с Земли.

К перечню запланированных научных инструментов входят:

• Mars Subsurface Penetrating Radar: используется для картографирования подземных слоев, определения направления бурения, анализа геологической структуры на месте и выбора наиболее подходящих мест для сбора образцов.
• Raman and Fluorescence Analyzer: предназначен для идентификации минералов и потенциальных биосигнатур посредством химического анализа непосредственно на Марсе, что поможет в выборе образцов, представляющих научный интерес.
• Преципитирующий анализатор энергичных нейтральных атомов и полярного сияния: предназначен для исследования взаимодействия частиц и полярного сияния на Марсе, а также для выявления процессов утечки атмосферы и космических погодных явлений.
• Mars Orbiter Vector Magnetometer: данный прибор предназначен для измерения магнитного поля и структуры ионосферы Марса, что позволит получить данные об утечке газов из недр планеты и ее атмосферы.
• Гиперспектральный визуализатор среднего инфракрасного диапазона предназначен для мониторинга водяного пара и дейтерия в атмосфере, что критически важно для исследования эволюции воды и истории климата.
• Марсианская мультиспектральная камера: данная камера предназначена для наблюдения за пылевыми бурями и состоянием поверхности планеты, что будет иметь решающее значение для обеспечения безопасности полета во время этапов посадки и взлета.

Рассматриваемые для посадки области характеризуются богатым геологическим составом, среди них Kasei Valles, Utopia Planitia, McLaughlin Crater и Oyama Crater. Окончательное решение будет принято на последующих этапах разработки проекта.

Готовность к взаимодействию с другими странами и учет мировых тенденций

Проект Тяньвэнь-3 предусматривает возможности для международного сотрудничества. Китайское национальное космическое управление (CNSA) провело конкурс на предоставление предложений по внешним экспериментам, которые будут интегрированы в состав научной аппаратуры миссии. Заявки принимаются до июня 2025 года, предварительный отбор ожидается в последующие месяцы, а окончательное решение будет принято в октябре того же года. Отобранные научные приборы должны быть доставлены к 2027 году для включения в состав миссии.

К экспериментам предъявляются жесткие технические требования: максимальная потребляемая мощность не должна превышать 40 ватт, рабочий температурный диапазон составляет от -50 °C до +70 °C, а масса модулей, предназначенных для размещения на орбите, ограничена 15 килограммами (с предполагаемым сроком эксплуатации три года на марсианской орбите на высоте 350 км). Для экспериментов, проводимых на служебном модуле посадочного аппарата, максимальный вес составит 5 кг, а срок службы – пять лет на более вытянутой орбите.

Образцы станут доступны иностранным исследователям после завершения карантинных процедур. Для работы с марсианскими материалами в условиях максимальной безопасности будет создана лаборатория с высоким уровнем биологической защиты, подобная которой пока отсутствует во всем мире.

«Необходимость» возвращения образцов с Марса

Интерес ученых к миссии по доставке образцов с Марса сохраняется на протяжении многих лет. Полученные таким образом материалы способны предоставить данные о признаках прошлой или настоящей микробной жизни, а также о геологическом и климатическом прошлом планеты.

В этой связи китайский проект Тяньвэнь-3 приобретает особое значение, особенно учитывая неопределенность, связанную с программой Mars Sample Return, реализуемой совместно НАСА и ЕКА. В предложенном бюджете NASA на 2026 финансовый год Mars Sample Return прямо указана как миссия, подлежащая закрытию, несмотря на недавние усилия по пересмотру ее структуры для обеспечения возможности забора образцов, собранных марсоходом Perseverance, который работает на поверхности Марса с 2021 года.