В лаборатории геохимии Луны и планет ГЕОХИ РАН разработали международно признанный, экономически доступный, стабильный при эксплуатации и хранении имитатор (аналог) марсианского грунта. Его будут применять в крупномасштабных геотехнических экспериментах, сообщили в пресс-службе института.
Аналог имитирует физико-механические свойства грунта в зоне посадки будущей европейской миссии ExoMars Rosalind Franklin. Модели марсианского грунта необходимы для различных экспериментов и испытаний космической техники и научной космической аппаратуры. Новый разработанный аналог марсианского грунта VI-М1 (от англ. Vernadsky Institute) специалисты активно используют в различных испытаниях, включая тестирование опорного шасси посадочных аппаратов серии ExoMars на предприятиях Госкорпорации «Роскосмос».
Основным требованием при создании грунта-аналога является его соответствие марсианскому грунту по физико-механическим свойствам, включая такие важные параметры, как гранулометрический состав, угол внутреннего трения, сцепление, прочностные и деформационные характеристики, от которых, например, непосредственно зависит поведение грунта при посадке аппарата.
Разнообразие ландшафтов и грунтов на Марсе, характерное для планет земной группы с атмосферой, делает необходимым разработку имитатора грунта для каждого нового района посадки в зависимости от доминирующего типа местности, ландшафта и грунта. В разных ландшафтных и геоморфологических районах марсианский реголит имеет различный гранулометрический состав и физические характеристики.
Для определения основных требований к свойствам марсианского грунта-аналога ученые провели комплексный сравнительный анализ физико-механических свойств марсианского грунта в местах посадок всех прошлых миссий и анализ доминирующего типа местности и грунта на равнине Oxia Planum в районе посадки миссии ExoMars Rosalind Franklin, которую запланировали в Европейском космическом агентстве на 2028 год.
По словам ученых, главным недостатком существующих зарубежных имитаторов грунта стоит считать их высокую стоимость. Она приемлема для использования в небольших экспериментах, но существенно ограничивает их применение в масштабных экспериментах, требующих значительных объемов, часто измеряемых десятками кубических метров. Поэтому в качестве компонентов для создания аналога марсианского грунта VI-М1 российские исследователи подобрали и экспериментально обосновали доступные в большом количестве и не требующие дополнительной переработки техногенные и природные материалы.
«Исследования показали, что VI-M1 идеально попадает в диапазон характерных для марсианского грунта плотностей, обладает средним значением угла внутреннего трения и высоким сцеплением и по своим физико-механическим свойствам и гранулометрическому составу наиболее соответствует марсианскому реголиту в районах исследований марсоходов Zhurong (Рис. 2) и Spirit, которые также, как и равнина Oxia Planum, располагаются в переходной зоне материка и низменности и характеризуются аналогичным или похожим типом местности и реголитом», — рассказал заведующий лабораторией геохимии Луны и планет ГЕОХИ РАН, кандидат геолого-минералогических наук Евгений Слюта.
Результаты работы опубликованы в журнале «Planetary and Space Science».
