Долгая дорога к Марсу (Часть 2)
| | Марс 2 СТРАНА: СССР |
Миссия
Идентичные аппараты «Марс 2» и «Марс 3» представляли собой автоматические орбитальные станции, каждая из которых несла посадочный модуль с небольшим марсоходом на борту. Эти аппараты стали первыми земными объектами, коснувшимися марсианской поверхности.
Техника
Посадочный модуль «Марс 2» устанавливался на орбитальной станции с противоположной стороны от маршевого двигателя. Он состоял из сферического спускаемого аппарата диаметром 1,2 м, 2,9-метрового щита аэродинамического тормоза конической формы, системы парашютов и тормозных двигателей. Снаряженная масса посадочного модуля составляла 1210 кг, из них 358 кг приходились на спускаемый аппарат.
Контроль положения осуществлялся с помощью автоматической системы из газовых микродвигателей, работающих на сжатом азоте. Кроме того, для управления тангажем и рысканьем использовались четыре твердотопливных двигателя. Основные и запасные парашюты, стартовый двигатель, инициирующий посадку, и радарный высотомер были установлены в верхней части посадочного модуля.
Для защиты содержимого модуля использовалась специальная пена, поглощающая удары. Спускаемый аппарат был снабжен четырьмя выдвижными лепестками, которые должны были раскрыться после посадки, привести аппарат в требуемое вертикальное положение и привести в рабочее состояние исследовательские приборы.
Модуль был оснащен двумя телекамерами, обеспечивающими 360-градусный обзор поверхности Марса, масс-спектрометром для изучения состава атмосферы, датчиками температуры, давления и ветра, устройствами для измерения физических и химических параметров поверхности, в том числе автоматическим манипулятором для поиска органических веществ как признаков жизни.
Кроме того, на борту аппарата находилось советское знамя. Посадочный модуль нес на Марс небольшой 4,5-килограммовый марсоход под названием ПрОП-М (Прибор Оценки Проходимости – Марс). Он был подключен к спускаемому аппарату 15-метровым кабелем и мог передвигаться на лыжах со скоростью 1 м/ч.
Прибор использовал два металлических щупа, чтобы самостоятельно обнаруживать и обходить препятствия – корректное дистанционное управление марсоходом с Земли было невозможно из-за значительной задержки радиосигнала. Марсоход нес динамический пенетрометр (прибор для измерения консистенции вязких веществ) и радиационный денситометр.
Результат
19 мая 1971 года «Марс 2» был успешно запущен, а 27 ноября аппарат вышел на марсианскую орбиту. Через 4,5 часа от станции отделился посадочный модуль. После вхождения в атмосферу на скорости приблизительно 6 км/с система снижения дала сбой, вызванный, вероятно, слишком крутым углом входа.
Парашют не раскрылся вовремя, и обломки разбившегося посадочного модуля «Марс 2» стали первыми земными объектами на Марсе. Искусственный спутник Марса передал на Землю большой объем ценной научной информации, которая позволила сформировать карты рельефа поверхности планеты, составить представление о марсианской гравитации и магнитных полях.
С помощью зонда были обнаружены горы высотой до 22 км, атомарный кислород и водород в верхних слоях атмосферы, песчинки, загнанные пылевыми штормами на высоту 7 км. Миссия была объявлена завершенной 22 августа 1972 года, когда «Марс 2» совершил 362 оборота на марсианской орбите.
| | Марс 3 СТРАНА: СССР |
Результат
28 мая 1971 года «Марс 3» был успешно запущен, а 2 декабря аппарат приблизился к Красной планете. Из-за утечки части горючего спутник не смог выйти на запланированную 25-часовую орбиту и остался на длинной орбите с периодом 12 дней 19 часов.
Спустя 4 часа 35 минут от аппарата отделился посадочный модуль, который вошел в атмосферу на скорости приблизительно 5,7 км/с. Замедлившись с помощью аэродинамического щита, парашютов и тормозных двигателей, спускаемый аппарат плавно приземлился на поверхность Марса.
Спустя 14,5 секунды после посадки радиосвязь по обоим каналам прервалась по неизвестной причине. Неизвестно, было ли это связано с неисправностью передатчика на спускаемом аппарате или ретранслятора на спутнике. Часть панорамной фотографии, которую посадочный модуль успел передать на Землю, оказалась очень темной.
Это дало основания полагать, что неисправность была связана с попаданием аппарата в сильную пыльную бурю. Искусственный спутник Марса передал на Землю большой объем ценной научной информации. Миссия была объявлена завершенной 22 августа 1972 года, когда «Марс 2» совершил 20 оборотов на длинной марсианской орбите.
| | Марс 4 СТРАНА: СССР |
Миссия
Окно запуска (время, в течение которого взаимное расположение планет допускает межпланетный перелет) 1973 года было далеко не таким эффективным, как в 1971 году, поэтому ракета-носитель «Протон» не могла направить к Марсу тяжелые аппараты, включающие и спутник, и посадочный модуль, и марсоход (как, например, «Марс 2» и «Марс 3»). «Марс 4», «Марс 5», «Марс 6» и «Марс 7» представляли собой организованную группу космических аппаратов, тщательно согласованные действия которых могли привести их совместную миссию к положительному результату.
Искусственные спутники «Марс 4» и «Марс 5» должны были выйти на марсианскую орбиту и служить ретрансляторами радиосигнала для посадочных модулей «Марс 6» и «Марс 7». Миссия имела важную политическую цель – опередить американские аппараты Viking, запуск которых был намечен на 1975 год.
Техника
Искусственные спутники Марса («Марс 4» и «Марс 5») представляли собой автоматические орбитальные станции, полностью заправленные топливом, необходимым для выхода на марсианскую орбиту. Сухая масса аппарата составляла 2270 кг, снаряженная – 3440 кг.
Посадочные модули («Марс 6» и «Марс 7») конструктивно напоминали спутники, к которым был присоединен спускаемый аппарат. Они не несли горючее для выхода на орбиту, что позволяло остаться в пределах допустимой массы.
Результат
«Марс 4» был запущен 21 июля 1973 года, 10 февраля 1974 года он достиг Марса. Микротрещина на компьютерном чипе управления двигателями привела к разрушению микросхемы за время полета.
В назначенный момент тормозные двигатели, которые должны были замедлить движение спутника у Марса и вывести его на орбиту, не сработали. «Марс 4» на полной скорости пролетел мимо Красной планеты в 2200 км от нее. Спутник передал на Землю некоторые данные и продолжил транслировать радиосигнал, выйдя на гелиоцентрическую орбиту.
| | Марс 5 СТРАНА: СССР |
Результат
«Марс 5» был запущен 25 июля 1973 года и достиг Марса 12 февраля 1974 года. Спутник вышел на эллиптическую орбиту 1755х32555 км с периодом обращения 24 часа 53 минуты. Благодаря практически полной синхронизации с вращением планеты две телекамеры «Марс 5» могли делать по 12 качественных снимков во время каждого приближения к планете.
На камере «Вега» был установлен 52-мм широкоугольный объектив, а на камере «Зульфар» - 350-мм телеобъектив с оранжевым фильтром. Все изображения сначала передавались на Землю в низком разрешении в 220 линий, затем особо ценные из них были ретранслированы в высоком разрешении 880 или 1760 линий.
В течение девяти дней спутник совершил 22 оборота вокруг Марса и передал 60 изображений, после чего связь с аппаратом прервалась.
| | Марс 6 СТРАНА: СССР |
Результат
«Марс 6» был успешно выведен на околоземную орбиту ракетой-носителем «Протон Д-1-Е» и направлен к Марсу. Станция с посадочным модулем общей массой 3260 кг достигла Марса 12 марта 1974 года.
Спускаемый аппарат отделился от станции на расстоянии 48000 км от планеты. Станция продолжила путь по гелиоцентрической орбите, пролетев мимо Марса на расстоянии 1600 км. Спускаемый аппарат вошел в атмосферу на скорости 5,6 км/с. За счет аэродинамического торможения аппарат снизил скорость до 600 м/с, после чего раскрылся парашют.
Во время снижения аппарат непрерывно транслировал данные на станцию для немедленной передачи на Землю. Контакт с модулем был потерян, когда он находился в непосредственной близости от поверхности Марса, по всей вероятности, когда сработали тормозные двигатели или от удара о поверхность планеты.
Во время посадки на скорости примерно 61 м/с аппарат весил 635 кг. «Марс 6» передал на Землю первые данные, полученные непосредственно в атмосфере Марса. К сожалению, большая часть данных оказалась нечитаемыми из-за микротрещины в компьютерном чипе, которая привела к серьезным повреждениям системы во время полета.
| | Марс 7 СТРАНА: СССР |
Результат
«Марс 7» был успешно выведен на околоземную орбиту ракетой-носителем «Протон Д-1-Е» и направлен к Марсу. Станция с посадочным модулем общей массой 3260 кг достигла Марса 9 марта 1974 года.
Из-за неисправности в одной из бортовых систем (предположительно коррекции траектории или тормозных двигателей) спускаемый аппарат отделился от станции на 4 часа раньше положенного срока и промахнулся мимо планеты на 1300 км.
Скорее всего, неполадки были связаны с разрушением компьютерного чипа на пути к Марсу. И станция, и посадочный модуль продолжили движение на гелиоцентрических орбитах.
| | Фобос 1 СТРАНА: СССР |
Миссия
Советская беспилотная космическая миссия «Фобос» состояла из двух автоматических межпланетных станций, предназначенных для изучения Марса и его лун, Фобоса и Деймоса.
В задачи миссии входило изучение химического состава поверхности Марса и Фобоса, анализ плазменной среды в окрестностях Марса, а также наблюдение за Солнцем и описание межпланетного пространства.
Кроме Советского Союза в программе участвовало 14 иностранных государств, в том числе Швеция, Швейцария, Австрия, Франция, Восточная Германия, США (Штаты предоставили возможность наблюдения за аппаратами с помощью своей коммуникационной сети Deep Space Network).
На миссии «Фобос» завершилась советская программа изучения Марса.
Техника
Основная конструкция аппарата состояла из цилиндрической «экспериментальной секции» и окружающей ее тороидальной «электронной секции». Ниже располагались четыре сферических топливных бака (модуль «Фрегат»), содержащих гидразин для маневровых двигателей. На баках располагались 28 двигателей (24 с тягой 50 Н и 4 с тягой 10 Н), дополнительные двигатели были установлены на «экспериментальной секции» и солнечных батареях.
Аппараты «Фобос» несли на борту научный инструментарий, в том числе рентгеновский и ультрафиолетовый телескоп, нейтронный спектрометр, радар для изучения рельефа Фобоса. Посадочный модуль был оснащен рентгеновским/альфа-спектрометром для анализа химического состава грунта Фобоса, сейсмометром для изучения внутренней структуры луны и пенетрометром «Разрез» с температурным датчиком и акселерометром для анализа физических свойств поверхности.
Инфракрасный спектрометр, позволивший составить первые минералогические карты Марса и Фобоса, был разработан специалистами Парижской обсерватории совместно с французским Национальным центром космических исследований.
Результат
«Фобос 1» благополучно стартовал 7 июля 1988 года на борту ракеты-носителя «Протон-К». Аппарат функционировал нормально до 2 сентября, когда в назначенный час он неожиданно не вышел на связь. Как выяснилось, проблема была связана с ошибкой программного обеспечения, загружаемого на станцию 29-30 августа, которая привела к выключению маневровых двигателей.
Потеряв ориентацию на Солнце, аппарат лишился энергии солнечных батарей и вскоре полностью разрядил аккумуляторы. Возникает справедливый вопрос: почему в программном обеспечении содержалась команда выключения контроля положения, по определению фатальная для аппарата?
Как оказалось, эти инструкции предназначались для наземного тестирования аппарата. Программный код содержался в постоянных запоминающих устройствах, поэтому удаление его тестовой части повлекло бы за собой замену всего компьютера. Неиспользуемая инструкция осталась в программе, поэтому ошибка в единственном символе адреса могла повлечь за собой обращение к фатальной команде.
| | Фобос 2 СТРАНА: СССР |
Результат
«Фобос 2» благополучно стартовал 7 июля 1988 года на борту ракеты-носителя «Протон-К» и функционировал нормально вплоть до выхода на марсианскую орбиту 29 января 1989 года.
За это время аппарат передал на Землю ценные научные данные о Солнце, межпланетном пространстве, Марсе и Фобосе. Непосредственно перед финальной частью миссии, когда станция должна была пройти в 50 м от поверхности Фобоса и сбросить спускаемые аппараты, связь была потеряна.
Миссия была объявлена завершенной, когда 27 марта 1989 года связь со спутником так и не удалось восстановить. Причиной отказа была неисправность бортового компьютера.
Долгая дорога к Марсу (Часть 1)Комментарии 0
