После нескольких недель ожидания из-за плохой погоды и сильного ветра в шведском городе Кируна состоялись высотные испытания парашютной системы миссии ExoMars. В рамках испытаний 15-метровый основной парашют первой ступени отработал без замечаний на сверхзвуковой скорости, 35-метровый парашют второй ступени получил небольшое повреждение, однако штатно снизил скорость макета посадочной платформы.
Для торможения в атмосфере аппарат оснащен тепловым экраном, двумя основными парашютами (каждый со своим вытяжным парашютом) и тормозными реактивными двигателями, которые включаются за 20 секунд до посадки. 15-метровый парашют первой ступени раскрывается на сверхзвуковой скорости, 35-метровый — на дозвуковой скорости.
Испытания и доработка парашютов миссии ExoMars являются приоритетным направлением деятельности после ряда неудачных высотных испытаний в 2019 и в 2020 годах. Специалистам удалось улучшить конструкцию парашютов при помощи наземных тестов на базе компании Jet Propulsion Laboratory в прошлом году в Калифорнии. Для снижения рисков перед началом нынешних испытаний Европейское космическое агентство заказало резервный комплект парашютов у американского производителя Airborne Systems, компании, которая поставила парашютную систему для марсохода Perseverance.
Испытания проводились 24-25 июня 2021 года на базе полигона Эсрейндж в Швеции. В ходе каждого из испытаний макет посадочного модуля при помощи стратостата поднимался на высоту 29 км. После сброса раскрывался вытяжной парашют, затем происходило контролируемое вытягивание основных парашютов из тороидальных сумок.
Первый этап испытаний касался подтверждения надежности запасного сверхзвукового парашюта производства компании Airborne Systems, в ходе второго этапа проверялся доработанный дозвуковой парашют и сумка производства итальянской компании Arescosmo. В ходе каждого этапа были воспроизведены расчетные нагрузки с дополнительным запасом по прочности, которые будут действовать во время вхождения в атмосферу Марса, снижения и посадки.
«Мы рады сообщить, что основной парашют первой ступени отработал „на отлично“. У нас есть готовый сверхзвуковой парашют, который можно отправлять на Марс», — говорит руководитель программы ExoMars Тьерри Бланкер. Он отметил, что предстоит еще как минимум два этапа испытаний этого парашюта, чтобы дополнительно убедиться в его надежности.
«Результаты испытаний основного парашюта второй ступени неидеальны, но они показали значительное улучшение после доработок парашютной сумки и купола. После плавного вытягивания из сумки мы наблюдали внезапное отделение вытяжного парашюта во время окончательного раскрытия. Скорее всего это означает, что купол основного парашюта испытал повышенное давление в определенных частях. В результате ткань купола порвалась, но повреждение было ограничено кевларовым усиливающим кольцом. Несмотря на это, парашют выполнил свою функцию, снизив скорость до штатных значений, и посадочный модуль приземлился штатно», — добавил он.
Специалисты будут изучать обнаруженные отклонения перед окончательным утверждением сценария двух следующих испытаний, которые планируются на октябрь-ноябрь 2021 года в Орегоне, США. Ранее обнаруженные недостатки, связанные с трением купола о парашютную сумку ныне устранены.
Проведение высотных испытаний связано со сложнейшей логистикой и требует строгого соблюдения погодных условий — в связи с этим их сложно запланировать, а из-за смены погоды их проведение часто отменяется в последний момент. Для плавного подъема стратостата и последующего поиска и возвращения аппарата после посадки необходимо учитывать скорость ветра и его направление на разной высоте, так как зона посадки доступна только с вертолета. Испытываемая система может передавать телеметрию на наземный центр управления в реальном времени, что позволяет оценивать динамику снижения скорости. Однако реальная оценка результатов испытаний возможна только после изучения парашютов и их сумок, жестких дисков и камер высокого разрешения.
Анализ телеметрии поможет соотнести реальное раскрытие основных парашютов и модель их раскрытия. Специалисты продолжат изучать причины отрыва второго вытяжного парашюта и работать над решением этой проблемы до начала следующих высотных испытаний, сообщается на сайте Роскосмоса.
А.Ж.
