"Mars" - automatické meziplanetární stanice , které byly vypuštěny SSSR v letech 1960 až 1973 za účelem studia planety Mars a cirkuplanetárního prostoru. Kvůli redundanci a složitosti studií bylo spuštěno několik sérií AMS.
Oficiálně bylo oznámeno, že Mars-1 AMS ze série M-62 byl vypuštěn k průzkumu Marsu v roce 1962, Mars-2 a Mars-3 AMS řady M-71 v roce 1971, Mars-4 AMS , " Mars -5 ", " Mars-6 ", " Mars-7 " série M-73 v roce 1973. Sovětský svaz nehlásil neúspěšné starty kosmických lodí řady M-60 ( 1M ), M-62 ( 2MV ), M-64 ( 3MV ), M-69 a M-71 . Američtí specialisté dali jména „Sputnik 22“ a „Sputnik 24“ 62A a 62B , které vstoupily na nízké oběžné dráhy Země . 3MB-4, který vstoupil na meziplanetární trajektorii, dostal oficiální název " Zond-2 " a M-71C, který vstoupil na oběžnou dráhu blízko Země, dostal název " Cosmos-419 ".
AMS první a druhé generace byly vyvinuty v OKB-1 . AMS třetí a čtvrté generace byly vyvinuty v NPO nich. Lavočkin .
Starty AMS první a druhé generace byly provedeny čtyřstupňovou nosnou raketou střední třídy Molniya . Starty AMS třetí a čtvrté generace prováděla nosná raketa těžké třídy Proton-K s přídavným 4. stupněm - horním stupněm D.
Speciálně pro vypouštění kosmických lodí na Mars byl vybudován radiotechnický komplex pro komunikaci v hlubokém vesmíru. Dráhu letu stanice sledoval i dalekohled Krymské astrofyzikální observatoře o průměru 2,6m.
Kosmická loď první generace:
Kosmická loď druhé generace:
Vesmírná loď třetí generace:
Kosmická loď čtvrté generace:
Konstrukce řady M-73 se v zásadě nelišila od řady M-71. Byla provedena modernizace jednotlivých bloků a zařízení.
Vzhledem k tomu, že projekt Mars byl ve své době prvním projektem v historii takového rozsahu, jako je průzkum meziplanetárních prostorů v oblasti Země-Mars, vyvstala před ním řada technických otázek – jaký výkon a typ motorů a nosných raket bude mít? potřebné k vypuštění na oběžnou dráhu Země potřebného nákladu, jak se bude chovat radiová komunikace na velké vzdálenosti, jakým problémům bude elektronika čelit v podmínkách kosmického záření meziplanetárního prostoru v oblasti Země-Mars a mnoho dalšího.
Technické úkoly „ Mars-1 “ zahrnovaly:
Start na oběžnou dráhu Země úspěšně proběhl 1. listopadu 1962 z kosmodromu Bajkonur pomocí 4stupňové nosné rakety střední třídy Molniya.
"Mars-1" byl úspěšně uveden na letovou dráhu k Marsu.
Během letu sondy Mars-1 po meziplanetární trajektorii s ní bylo provedeno 61 radiových komunikačních relací. Zároveň bylo přijímáno velké množství telemetrických informací a na jeho desku bylo přeneseno více než 3000 příkazů.
Poslední sezení se uskutečnilo 21. března 1963 ve vzdálenosti 106 milionů km od Země. Porucha v orientačním systému zabránila nasměrování antén k Zemi a další radiové komunikaci. [jeden]
Na základě balistických dat lze předpokládat, že 19. června 1963 uskutečnil neřízený Mars-1 svůj první let ve vzdálenosti asi 200 tisíc km od Marsu a pokračoval v letu kolem Slunce. [2] [1]
Vědecké výsledkyKvůli selhání orientačního systému nebyl Mars-1 schopen provést vědeckou studii Marsu a blízkého marťanského vesmíru z trajektorie průletu.
Přesto mezi úkoly prvního „Marsu“ patřil nejen let v blízkosti Marsu a přímé studium planety, ale také studium vlastností meziplanetárního prostoru mezi Zemí a Marsem, kde ještě nebyly známy fyzikální podmínky. .
Letový program Mars-1 byl částečně dokončen, 21. března 1963 bylo ztraceno rádiové spojení s AMS. Mars-1 měl v tu chvíli za sebou polovinu cesty a byl více než sto milionů kilometrů od Země, ale podařilo se mu přenést důležité informace o meziplanetárním prostoru ve velké vzdálenosti od naší planety [3] [4] . S pomocí Mars-1 byla poprvé získána data o fyzikálních vlastnostech kosmického prostoru mezi drahami Země a Marsu: o intenzitě kosmického záření, síle magnetických polí Země a meziplanetárního prostředí, na tocích ionizovaného plynu přicházejícího ze Slunce a na distribuci meteorické hmoty (sonda překonala 2 meteorické roje) [3] [5] .
Kosmická loď čtvrté generace (řada M-71 - " Mars-2 " / " Mars-3 "). AMS se navzájem duplikovaly. Každý AMS se skládal z orbiteru (OA), sestupového vozidla (SA) a roverů ProOP-M [6] .
Technické výzvyHlavním technickým úkolem misí Mars-2 a Mars-3 bylo dodání automatických marťanských stanic a roverů na oběžnou dráhu a povrch Marsu a další koordinovaná práce mezi nimi [6] .
Sestupová vozidla a vozítka sovětského AMS programu Mars nezvládla zadané úkoly, zatímco orbitery dokončily všechny jim přidělené hlavní technické programy. Kvůli poruchám sestupových vozidel nebyl vyřešen hlavní technický úkol celého programu Mars – vytvoření fungujícího automatického vědeckého komplexu na Marsu.
Mars 2Orbiter AMS "Mars-2". Úspěšně dokončil všechny hlavní etapy svého programu a strávil více než 8 měsíců zkoumáním Marsu z oběžné dráhy, až do vyčerpání dusíku v orientačním a stabilizačním systému (23. srpna 1972) [6] . Při přiblížení k Marsu se sestupové vozidlo oddělilo od Marsu-2, který vynesl na povrch planety praporek s vyobrazením Státního znaku SSSR [1] .
Sestupový modul AMS Mars-2. Na povrch planety byl vyslán v listopadu 1971. Během přistání 27. listopadu 1971 přístroj havaroval a stal se prvním umělým objektem dodaným na Mars.
Mars rover AMS "Mars-2" "PrOP-M". Ta byla ztracena v důsledku nehody při přistání sestupového vozidla [7] .
Mars 3Orbiter AMS "Mars-3". Úspěšně dokončil všechny hlavní etapy svého programu a strávil více než 8 měsíců zkoumáním Marsu z oběžné dráhy, až do vyčerpání dusíku v orientačním a stabilizačním systému (23. srpna 1972) [6] .
Sestupové vozidlo AMS Mars-3. Na povrch planety byl vyslán v prosinci 1971. 2. prosince 1971 se uskutečnilo vůbec první úspěšné měkké přistání na povrchu Marsu. Krátce po přistání začala stanice vysílat panorama okolního povrchu, ale přijímanou částí panoramatu bylo šedé pozadí bez jediného detailu. Po 14,5 sekundách signál zmizel. (Podle memoárů akademika M. Ya. Marova signál zmizel po 20 sekundách [4] ).
Mars rover AMS "Mars-3" "PrOP-M". To bylo ztraceno kvůli ztrátě komunikace s sestupovým vozidlem. [7]
Vědecké výsledky Vědecké vybaveníNa palubě orbiterů „Mars-2“ a „Mars-3“ bylo vědecké zařízení určené pro měření v meziplanetárním prostoru a také pro studium okolí Marsu a samotné planety z oběžné dráhy umělé družice:
Orbitální stanice "Mars-2" a "Mars-3" prováděly komplexní program orbitálního průzkumu Marsu po dobu delší než 8 měsíců. Byla provedena a získána následující měření a výsledky:
Vývojáři fototelevizní instalace (FTU) použili špatný model osvětlení Marsu. Proto byly zvoleny nesprávné expozice. Snímky se ukázaly přeexponované, téměř zcela nepoužitelné. Po několika sériích záběrů (každý po 12 snímcích) nebyla fototelevizní instalace použita. [osm]
Studium Marsu v letech 1973-1974, kdy se čtyři sovětské kosmické lodě " Mars-4 ", " Mars-5 ", " Mars-6 ", " Mars-7 " téměř současně dostaly do blízkosti planety, získalo novou kvalitu. Účel letu: stanovení fyzikálních charakteristik půdy, vlastností povrchové horniny, experimentální ověření možnosti získání televizního obrazu atp.
Vědecký výzkum prováděný kosmickou lodí "Mars-4", "Mars-5", "Mars-6", "Mars-7" je všestranný a rozsáhlý. Sonda Mars-4 vyfotografovala Mars z jeho průletové trajektorie. Mars 5 je umělá družice Marsu. Mars-5 předal nové informace o této planetě a prostoru kolem ní, pořídil vysoce kvalitní fotografie povrchu Marsu, včetně barevných. Na planetě přistálo sestupové vozidlo Mars-6, které poprvé přeneslo údaje o parametrech marťanské atmosféry získané při sestupu. Kosmické lodě "Mars-6" a "Mars-7" zkoumaly vesmír z heliocentrické oběžné dráhy. "Mars-7" v září-listopadu 1973 zaznamenal vztah mezi zvýšením toku protonů a rychlostí slunečního větru. Fotografie povrchu Marsu, které jsou velmi kvalitní, dokážou rozlišit detaily o velikosti až 100 m. Díky tomu je fotografie jedním z hlavních prostředků studia planety. Protože se fotografování provádělo pomocí barevných filtrů, byly syntézou získány barevné snímky řady povrchových ploch. Barevné snímky jsou rovněž kvalitní a jsou vhodné pro areologicko-morfologické a fotometrické studie.
Pomocí dvoukanálového ultrafialového fotometru s vysokým prostorovým rozlišením byly získány fotometrické profily atmosféry v blízkosti okraje planety ve spektrální oblasti 2600–2800 A nepřístupné pro pozemní pozorování. -7", "Mariner-9" v termínech ozonu patřilo k pevnému povrchu polární čepičky), stejně jako znatelné pohlcování aerosolu i bez prachových bouří. Tato data lze použít k výpočtu charakteristik aerosolové vrstvy. Měření atmosférického ozonu umožňuje odhadnout koncentraci atomárního kyslíku v dolní atmosféře a rychlost jeho vertikálního transportu z horní atmosféry, což je důležité pro výběr modelu pro vysvětlení stability atmosféry oxidu uhličitého existující na Marsu. Výsledky měření na osvětleném disku planety lze využít ke studiu jejího reliéfu. Studie magnetického pole v blízkém prostoru Marsu, provedené sondou Mars-5, potvrdily závěr učiněný na základě podobných studií sond Mars-2, Mars-3, že v blízkosti planety existuje magnetické pole. řádově 30 gama (v 7-10násobku velikosti meziplanetárního nerušeného pole neseného slunečním větrem). Předpokládalo se, že toto magnetické pole patří samotné planetě, a Mars-5 pomohl poskytnout další argumenty ve prospěch této hypotézy. Předběžné zpracování dat Mars-7 o intenzitě záření v rezonanční linii atomárního vodíku Lyman-alfa umožnilo odhadnout profil této linie v meziplanetárním prostoru a určit v něm dvě složky, z nichž každá tvoří přibližně stejnou příspěvek k celkové intenzitě záření. Získané informace umožní vypočítat rychlost, teplotu a hustotu mezihvězdného vodíku proudícího do sluneční soustavy a také izolovat příspěvek galaktického záření k čarám Lyman-alfa. Tento experiment byl proveden společně s francouzskými vědci. Na základě podobných měření ze sondy Mars-5 byla poprvé přímo změřena teplota atomárního vodíku v horních vrstvách atmosféry Marsu. Předběžné zpracování dat ukázalo, že tato teplota se blíží 350°K.
Přistávací modul Mars-6 změřil chemické složení atmosféry Marsu pomocí radiofrekvenčního hmotnostního spektrometru. Krátce po otevření hlavního padáku zafungoval mechanismus pro otevření analyzátoru a atmosféra Marsu získala přístup k zařízení. Samotná hmotnostní spektra měla být přenášena po přistání a nebyla získána na Zemi, nicméně při analýze aktuálního parametru magnetoionizační pumpy hmotnostního spektrografu přenášeného telemetrickým kanálem při sestupu padákem se předpokládalo, že obsah argonu v atmosféra planety by mohla být od 25 % do 45 % [9] . ( Podle aktualizovaných údajů je podíl argonu v atmosféře Marsu 1,6%). Obsah argonu má zásadní význam pro pochopení vývoje atmosféry Marsu.
Sestupové vozidlo také provádělo měření tlaku a okolní teploty. Výsledky těchto měření jsou velmi důležité jak pro rozšíření znalostí o planetě, tak pro identifikaci podmínek, ve kterých by budoucí marťanské stanice měly fungovat.
Spolu s francouzskými vědci byl také proveden radioastronomický experiment - měření sluneční radiové emise v rozsahu metrů. Současný příjem záření na Zemi a na palubě kosmické lodi stovky milionů kilometrů od naší planety umožňuje obnovit trojrozměrný obraz procesu generování rádiových vln a získat data o tocích nabitých částic odpovědných za tyto procesy. V tomto experimentu byl také řešen další úkol - hledání krátkodobých záblesků rádiové emise, které mohou podle očekávání vznikat v hlubokém vesmíru v důsledku jevů výbušného typu v jádrech galaxií, při explozích supernov a dalších procesech. .
| Průzkum Marsu kosmickou lodí | |
|---|---|
| Letící | |
| Orbitální | |
| Přistání | |
| rovery | |
| Marshalls | |
| Plánováno |
|
| Doporučeno |
|
| Neúspěšný | |
| Zrušeno |
|
| viz také | |
| Aktivní kosmické lodě jsou zvýrazněny tučně | |