История проекта

После провала АМС Марс-96 российской академией наук были сформулированы новые предложения по дальнейшему исследованию дальнего космоса — проекты «Луна-Глоб» (изучение Луны),«Марс-Астер» (марсоход) и «Фобос-Грунт». Из них ниболее адекватным возможностям отечественной космонавтики и в тоже время достаточно пионерским был признан «Фобос-Грунт», который в 1998 году был утвержден в качестве основного межпланетного проекта на ближайшую перспективу. Для экспедиции к Фобосу предусматривалась разработка аппарата умеренной размерности, который можно было бы вывести на орбиту с помощью РН «Союз». Поскольку требуемая масса все равно превышала возможности носителя, доразгон к Марсу и другие транспортные операции предполагалось осуществлять с помощью экономичных электрореактивных двигателей (ЭРД) малой тяги. Старт «Фобос-Грунта» планировался на 2004 год, возвращение — на 2008.

В силу финансовых обстоятельств первоначальный вариант не дошел даже до стадии эскизного проектирования и в 2004 году был полностью пересмотрен. Прежде всего было решено делать КА на основе более лёгкой негерметичной платформы «Навигатор» разработки НПО Лавочкина, что позволяло полностью отказаться от ЭРД, значительно упрощало схему экспедиции и сокращало ее сроки. Фактическая реализация проекта началась с 2005 года. В 2006 было закончено макетирование основных узлов и приборов «Фобос-грунта» и проведены первые виброиспытания аппарата в сборе. Изготовление серии еще десяти технологических макетов начато в 2007 году, лётные аппараты планируется собрать в 2008. Параллельно с этим делались попытки привлечь в проект иностранных участников: ЕКА и Китай. В августе 2006 было достигнуто соглашение об участие Китая в проекте «Фобос-Грунт» .[1]. Предполагается, что китайской стороной будет разработан небольшой спутник для исследования Марса с орбиты и манипулятор для работы на поверхности Фобоса.

Схема экспедиции

На траекторию перелета к Марсу аппарат переводится традиционным способом с помощью РБ Фрегат. По достижении Марса зонд выходит на эллиптическую орбиту с высотой апогея ~80 000 км; после чего переводится на низкую орбиту наблюдения и затем на квазисинхронную орбиту у Фобоса. После выбора подходящего места аппарат выдаёт тормозной импульс и совершает посадку на поверхность Фобоса. В течение нескольких дней проводится изучение окрестностей места посадки, забор образцов, загрузка их в возвращаемую ракету, которая потом стартует с Фобоса и дожидается стартового окна на околомарсианской орбите. Перелётный модуль остается на поверхности и продолжает изучение Фобоса и Марса. Полет возвращаемой ракеты к Земле занимает около года, капсула с образцами совершает беспарашютную посадку на одном из полигонов.

Устройство АМС Фобос-Грунт

Общая хронология экспедиции:
октябрь 2009 г — старт.
Стартовое окно — 2 недели
Длительность полета до Марса — 11 месяцев
август–сентябрь 2010 г — прибытие к Марсу.
апрель 2011 г — посадка на Фобос и старт с Фобоса.
август 2011 г — отлёт к Земле.
июль 2012 г — прилёт к Земле.
Общее время экспедиции — 3 года

Фобос-грунт

Устройство аппарата и научная аппаратура

Аппарат стартовой массой 8 190 кг состоит из маршевой двигательной установки РБ Фрегат, обеспечивающей выход на траекторию полета к Марсу, перелётного модуля сухой массой 590 кг и возвращаемого аппарата (110 кг). Центральным элементом, или каркасом, аппарата является восьмигранная призматическая конструкция перелётного модуля. На гранях призмы размещается бортовая служебная и научная аппаратура. Электропитание комплекса осуществляется от двух прикреплённых к перёлетной ступени панелей солнечных батарей. Список научного оборудования пока окончательно не утвержден. Предполагается наличие монохромной камеры высокого разрешения, нескольких спектрометров различного диапазона и манипуляторов для работы на поверхности Фобоса. Возможно проведение экспериментов по радиозондированию верхних слоев Фобоса.