Один из первых видов связи. Мобильная связь

Связь со спускаемым аппаратом «Скиапарелли» потеряна во время его посадки на Марс, тогда как его партнер по программе - Trace Gas Orbiter - успешно занял заданную орбиту. Таковы в кратком изложении новости, которые сообщило вчера Европейское космическое агентство на пресс-конференции, посвященной программе ExoMars.

Напомним, «Скиапарелли» и Trace Gas Orbiter выполняют первый этап принятой ЕКА и Роскосмосом программы исследований и должны подготовить информацию для осуществления второго этапа - высадки на планету большого марсохода, которая запланирована на 2020 год. 16 октября аппараты отделились друг от друга, и «Скиапарелли» начал сближение с Марсом. Цель его полета была провести мягкую посадку на поверхность планеты, изучая при этом атмосферные условия Марса.

Trace Gas Orbiter. Илл.: ESA-D. Ducros

Посадка состоялась 19 октября. Перед этим представители ЕКА выражали уверенность, что она пройдет благополучно. Мишель Дени (Michel Denis), руководитель полета ExoMars, даже пошутил, что спуск «Скиапарелли» станет шестью минутами спокойного ожидания, в отличие от «семи минут ужаса», как в свое время описывал спуск на Марс аппарата Curiosity в 2012 году. Но, видимо, не все прошло так, как они рассчитывали.

Программа спуска включала несколько этапов. Во время первого торможения при входе в атмосферу аппарат «Скиапарелли» должен был защищать специальный теплозащитный экран. Затем, на высоте 11 километров, должен был раскрыться парашют, включиться малые реактивные двигатели для торможения аппарата и, наконец, при контакте с марсианской поверхностью силу удара должна погасить особая платформа.

Отклонение от задуманного сценария произошло после момента, на который было запланировано раскрытие парашюта. Орбитальный аппарат ЕКА Mars Express, отслеживавший снижение «Скиапарелли», измерил его скорость, и она оказала выше предусмотренной предварительными расчетами. Сигнал, поступающий от «Скиапарелли», исчез на 50 секунд раньше расчетного времени. Поэтому, что было с ним на самым последнем этапе снижения и в каком состоянии он сел на Марс, остается неизвестным.

Заряд батарей «Скиапарелли» был рассчитан на несколько дней работы на поверхности Марса. Поэтому специалисты не теряют надежду связаться с ним. Через несколько часов после посадки над районом Марса, где находится «Скиапарелли», прошел аппарат НАСА Mars Reconnaissance Orbiter. Был запланирован сеанс связи с ним спускаемого модуля, но связь установлена не была.

Ученые, разрабатывающие марсоход, который должны отправить на Марс в 2020 году, говорят, что неудача «Скиапарелли» повлияет на их задачу, но не радикальным образом. Отправку марсохода не отменят, но точно внесут в проект определенные изменения. Как сказал планетолог Оливье Витас (Olivier Witasse), они будут направлены именно на совершенствование технологии посадки, которая не будет повторять один в один сценарий посадки «Скиапарелли». Сотрудник Института исследований Солнечной системы Общества Макса Планка Норберт Крупп (Norbert Krupp) сказал, что миссию «Скиапарелли» даже нельзя назвать неудачной, так как она поможет обеспечить успех на следующей стадии проекта.

По крайней мере часть данных, которые «Скиапарелли» должен был собирать во время спуска, ученые успели получить. Но это куда меньше, чем они рассчитывали. Франческа Эспозито (Francesca Esposito) из Обсерватории Каподимонте говорит, что, например, не удалось добыть никаких сведений о влиянии электрических полей в атмосфере Марса на его пылевые бури. Франческа Ферри (Francesca Ferri) из Университета Падуи сообщила, что ее команде удалось получить лишь часть информации от датчиков «Скиапарелли» о динамике марсианской атмосферы, но важные данные о слое, близком к поверхности, где особую роль играет конвекция, остались недоступны. «Это космос. Он не сотрудничает», - прокомментировала эти события Франческа Эспозито.

Европейское космическое агентство не оставляет попытки узнать, что же случилось со «Скиапарелли». Помимо попыток поймать его сигнал одним из трех аппаратов, находящихся сейчас на орбите над Марсом, они планируют сделать снимки места посадки с орбиты. Также марсоход Opportunity, который находится всего в 15 километрах от предполагаемой зоны посадки, как предполагалось, должен был снять процесс снижения «Скиапарелли». По тому, насколько это удалось, можно будет понять, насколько точно была соблюдена расчетная траектория спуска.

Что зонд «Скиапарелли» разбился о поверхность Марса при посадке. Причины неудачи российско-европейской миссии на Красную планету будут уточняться. Почему посадочный модуль потерпел крушение и что будет с миссией «ЭкзоМарс» после этого - разбиралась «Лента.ру».

Быстрая смерть

Сразу после посадки модуля (EDM) «Скиапарелли» (Schiaparelli) на Марс вечером 19 октября должна была начаться передача сигнала на марсианские зонды Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter и орбитальный модуль TGO. Но этого не произошло.

Несколько часов специалисты ЕКА обрабатывали данные, которые удалось получить с модуля до потери сигнала. Установлено, что сигнал со «Скиапарелли» оборвался за 50 секунд до его посадки на Марс. Впрочем, и тогда окончательно хоронить аппарат европейские специалисты не спешили, понадеявшись на американский зонд Mars Reconnaissance Orbiter.

За ночь никаких сигналов от «Скиапарелли» не поступило. В Роскосмосе отказались признать крах марсианского зонда, указав на то, что аккумуляторы модуля в состоянии поддерживать его работоспособность от 3 до 10 дней. В 11:00 20 октября по московскому времени открылась пресс-конференция ЕКА, на которой представители агентства заявили об успешности миссии.

Тем не менее успешной миссию можно назвать лишь с большой натяжкой. Конечно, зонд TGO, чья задача заключается в исследовании малых газовых примесей атмосферы и распределения водяного льда в грунте Марса, вышел на орбиту планеты. Однако со «Скиапарелли» возникли большие проблемы: зонд достиг поверхности, но время раскрытия его парашюта отличается от запланированного. Скорее всего, посадочный модуль разбился о поверхность Марса. Впрочем, в ЕКА решили не торопиться с выводами и пообещали перезагрузить модуль связи «Скиапарелли», чтобы попытаться вновь связаться с ним.

В пятницу, 21 октября, представители ЕКА официально признали: зонд разбился о поверхность Красной планеты. Это подтверждается снимками, полученными с американского Mars Reconnaissance Orbiter. По предварительным данным, двигатели «Скиапарелли» работали меньше положенного.

Войдя в режим свободного падения на высоте четырех километров, аппарат на огромной скорости (порядка трехсот километров в час) врезался в поверхность Красной планеты. Снимки с Mars Reconnaissance Orbiter позволяют предположить, что при падении «Скиапарелли» взорвался, поскольку его баки были наполнены горючим, которое не успели израсходовать двигатели аппарата.

Пока в распоряжении специалистов лишь снимки, выполненные камерой низкого разрешения. Остается дождаться более детальных объяснений произошедшего и кадров с камеры высокого разрешения HiRISE, которая также установлена на Mars Reconnaissance Orbiter. На имеющихся фотографиях можно рассмотреть два темных пятна - предположительно, это ударный кратер от самого аппарата и его парашют.

Большие надежды

Миссия «Скиапарелли» -это часть совместной российско-европейской программы «ЭкзоМарс». Американцы участвовать в ней отказались. В программе две миссии - орбитальный зонд Trace Gas Orbiter (TGO) и десантный модуль «Скиапарелли». Наблюдения с этих двух аппаратов должны были послужить страховкой для миссии марсохода «Пастер». Нынешняя неудача может критически повлиять на запуск и на его последующую работу на Красной планете в 2020-е годы.

Аппарат TGO, работающий сейчас в штатном режиме, изучает компоненты марсианской атмосферы посредством инструментов NOMAD и ACS. Помимо этого, на зонде установлена камера CaSSIS, в задачи которой входит фотографирование источников газа на Красной планете. Благодаря этому ученые надеются выяснить, является ли имеющийся на Марсе метан продуктом жизнедеятельности бактерий (то есть доказательством наличия жизни) или имеет иную природу. Еще один инструмент, FREND, будет искать на Красной планете воду, регистрируя поток нейтронов.

Модуль «Скиапарелли» тестировал разработанную без участия России систему мягкой посадки на поверхность Марса. Тест провалился. Именно эту систему предполагалось использовать на марсоходе «Пастер». Теперь ее предстоит доработать или вовсе отправить в утиль.

Кроме того, при спуске модуль должен был использовать интегрированные в него датчики температуры, давления и тепловых потоков. Пока неизвестно, удалось ли преуспеть в этом, но какую-то информацию со «Скиапарелли» TGO все-таки получил. Уже на Марсе «Скиапарелли» предстояло прояснить природу пылевых бурь на Красной планете. Для этого предполагалось произвести измерения электрических полей и атмосферной пыли.

На все про все у «Скиапарелли» было от 2 до 10 дней: именно на такой срок были рассчитаны аккумуляторы аппарата. К сожалению, жесткая посадка уничтожила аппарат гораздо раньше, чем он смог что-либо сделать.

Научная миссия TGO стартует в начале 2017 года, когда орбитальный зонд пройдет через верхние слои атмосферы Марса. Он рассчитан на работу вплоть до 2022 года. Решение о запуске марсохода «Пастер» должны принять до конца 2017 года.

Ученые рассказали, как проходила посадка и какие задачи были запланированы для аппарата

На Марс прибыл девятый за всю историю освоения Красной планеты земной аппарат Schiaparelli («Скиапарелли») - одна из составляющих совместной миссии Роскосмоса и Европейского космического агентства (ЕКА) «ЭкзоМарс». Это произошло ровно в 17.48 по московскому времени. Буквально за несколько минут до посадки аппарат ворвался в атмосферу планеты на высоте 120 км со скоростью 5,8 км/с (21000 км/ч). О том, сколько продлится жизнь аппарата на поверхности планеты, какие задачи он должен выполнить, выяснил «МК», который следил за посадкой вместе с учеными из ИКИ РАН.

Напомним, что старт миссии «ЭкзоМарс» состоялся 14 марта 2016, когда, стартовав с космодрома Байконур, российская ракета-носитель «Протон-М» доставила европейский аппарат Trace Gas Orbiter (TGO) на орбиту. 16 октября, когда миссия приблизилась к Марсу, «Скиапарелли» - небольшой посадочный аппарат диаметром 2,4 метра отделился от TGO и взял курс на посадку. Если бы на Марсе были разумные обитатели, то 19 октября по земному календарю в районе местечка под названием Плато Меридиана (Meridiani Planum), на обширной равнине находящейся в 2-х градусах к югу от экватора Марса, они бы увидели в небе яркий объект, по виду очень напоминающий метеорит с огненным шлейфом... В какой-то момент «метеорит» приобрел черты настоящей летающей тарелки, спускающейся на Плато плавно под большим парашютным куполом...

Почти сразу после раскрытия парашюта от тарелки отстрелился нижний тормозной щит (лобовой обтекатель), и бортовая камера DECA (Descent Camera) начала делать снимки поверхности. С интервалом в полторы секунды она должна была получить 15 снимков. После посадки они будут переданы сначала в компьютер модуля, а затем – на Землю. Такая детальная съемка позволит специалистам лучше понять, как проходил процесс снижения, куда точно сел аппарат.

На расстоянии 1,2 км от поверхности Марса «Скиапарелли» на скорости 250 км/ч «выскочил» из защитной капсулы-тарелки и начал самостоятельный полет. В этот момент под ним вспыхнули девять огненных языков (жидкостных двигателей малой тяги), которые и помогли впоследствии осуществить мягкую посадку модуля весом в 577 кг.

Для сотрудников агентства «Скиапарелли», названный в честь выдающегося итальянского астронома Джованни Вирджинио Скиапарелли, - первый европейский аппарат на Марсе. Ранее автоматическими посадками на Марс могли гордиться только русские и американцы. Хронология такова: первой в мире Марса достигла советская станция «Марс-3» в декабре 1971 года, затем на многие годы Красная планета была буквально оккупирована американскими аппаратами: «Викинг-1»(1976), Викинг-2 (1976), Mars Pathfinder (1997), «Спирит» (2004), «Оппортьюнити» (2004), «Феникс» (2008) и «Кьюриозити»(2012). К слову, «Оппортьюнити» находится сейчас как раз в области посадки «Скиапарелли».

Посадка на Марс была для «Скиапарелли» задачей номер один. Справился ли он с ней в полной мере, на момент написания заметки было неизвестно (отмечались проблемы со связью). Если аппарат выжил, то в последующие восемь дней (именно на столько рассчитана работа аккумуляторов модуля), он должен выполнить ряд научных измерений при помощи комплексов различных датчиков. К примеру, комплекс DREAMS измерит скорости и направления ветра, уровень влажности, давления, температуры у поверхности и прозрачность атмосферы уже на месте посадки. Также впервые в истории комплекс DREAMS проведет измерения электрического поля Марса. «Скиапарелли» прибыл на Марс в период пылевых бурь. И в связи с этим ученые включили в программу изучение взаимодействия электрического поля Марса с пылевыми вихрями. За время «жизни» модуля на Марсе должно состояться несколько десятков сеансов его связи с пролетающими спутниками NASA и EКА, которые ретранслируют данные от «Скиапарелли» на Землю. Кстати, фотографий красивых видов Марса от него ждать не приходится, - специальной камеры для этого не предусмотрено.

А теперь вернемся к основному аппарату миссии Экзо-Марс - TGO, который также 19 октября, после разделения со «Скиапарелли» вышел на орбиту Красной планеты для основной работы в течение нескольких лет. Напомним, что он должен внести свой вклад в дело изучения поверхности, атмосферы и климата Марса, а также поисков признаков жизни на нем. В частности, землянам пока не известно, откуда в марсианскую атмосферу поступает метан? Является ли он продуктом биологической деятельности каких-то живых существ или результатом вулканической деятельности планеты? На эти ответы попытается дать ответ TGO.

Из имеющихся на его борту четырех научных приборов есть чисто российский нейтронный спектрометр FREND для поиска следов воды и льда в почве Марса, и комплекс для изучения химии атмосферы ACS, который также, как и первый создавался в Институте космических исследований РАН при участии специалистов Франции, Германии и Италии.

Напомним, что уже в 2018 году должен начаться второй этап проекта ExoMars, с более активным участием России. НПО имени С. А. Лавочкина разработает для него десантный модуль. Он должен будет доставить на поверхность Марса посадочную платформу (тоже российской разработки) и европейский марсоход.

Технические средства, используемые для доставки информации, включают в себя разнообразные коммуникации. Они предполагают использование факсимильных, телефонных, компьютеров, оснащенных модемами, и т.п. Все эти устройства дают возможность организовать разнообразные виды связи. При пользователю неизвестны те способы, которые используются для осуществления сеанса.

Традиционные виды связи подразделяются на:

Почтовые (переносящие графическую и буквенно-цифровую информацию);

Телефонные (передающие речь);

Телеграфные (предназначенные для переноса буквенно-цифровых сообщений);

Факсимильные (способствующие передаче графической и буквенно-цифровой информации);

Радиорелейные и спутниковые виды связи.

При этом могут быть проводными (телеграфные, телефонные и т.п.), а также беспроводными. Во втором типе связи, в свою очередь, классифицируются отдельные группы (радио, радиорелейные и При этом передача речи, например, возможна посредством практически любого из видов.

Современные виды связи подразделяют на:

Телефонную;

Компьютерную телефонию;

Радиотелефонную;

Системы радиотелефонной сотовой связи;

Системы, включенные в стандарт Wi-Fi.

Такой вид связи, как телефонная, является самым широко используемым и распространенным. Он применяется не только для контактов между людьми, но и для более предприятиями, административным корпусом, а также для осуществления финансовой и хозяйственной деятельности. В зависимости от типа использования телефона, связь подразделяется на два основных вида:

Для общего пользования (международная, междугородняя и городская);

Внутренняя, применяемая в пределах только одной организации.

В технологии компьютерной телефонии основная роль отводится Использование данного вида связи способствует значительному ускорению процесса оперативного управления предприятием, повышая при этом качество и эффективность администрирования при минимальном количестве затрат. Применение современных компьютерных технологий позволяет сократить суммы на оплату междугородных и международных переговоров.

Такие виды связи, как радиотелефонные, используют в процессе передачи информации беспроводные системы. Это позволяет значительно сократить расходы, производимые на монтаж дорогостоящих коммуникаций и их последующее обслуживание. Данный вид связи весьма мобилен и его можно быстро организовать в любой местности. В настоящее время радиотелефонная связь является прекрасной альтернативой проводной телефонии.

Причина появления сотовых коммуникаций - возникшая необходимость создания обширной сети радиотелефонной подвижной связи. В настоящее время использование этого способа передачи информации производится более чем в ста сорока странах на всех континентах.

К современным беспроводным технологиям относится и Wi-Fi. Принцип передачи информации при таком виде связи основан на соединении в сети ряда компьютеров или их подключении к сети Интернет.