"Mars" - automatiske interplanetære stationer , der blev opsendt af USSR fra 1960 til 1973 for at studere planeten Mars og det cirkumplanetære rum. For redundans og kompleksitet af undersøgelser blev flere serier af AMS lanceret.
Det blev officielt annonceret, at Mars-1 AMS fra M-62-serien blev lanceret for at udforske Mars i 1962, Mars-2 og Mars-3 AMS fra M-71-serien i 1971, Mars-4 AMS , " Mars -5 ", " Mars-6 ", " Mars-7 " serie M-73 i 1973. Sovjetunionen rapporterede ikke om mislykkede opsendelser af M-60 ( 1M ), M-62 ( 2MV ), M-64 ( 3MV ), M-69 og M-71- serien rumfartøjer . De amerikanske specialister gav navnene "Sputnik 22" og "Sputnik 24" til 62A og 62B , der gik ind i lave kredsløb om Jorden . De 3MB-4, der kom ind i den interplanetariske bane, fik det officielle navn " Zond-2 ", og M-71C, der kom ind i kredsløbet nær Jorden, fik navnet " Cosmos-419 ".
AMS af første og anden generation blev udviklet i OKB-1 . AMS af tredje og fjerde generation blev udviklet i NPO dem. Lavochkin .
Lanceringen af første og anden generation AMS blev udført af en 4-trins Molniya mellemklasse løfteraket . Lanceringer af AMS fra tredje og fjerde generation blev udført af løfteraketten Proton-K tunge klasse med yderligere 4. trin - øvre trin D.
Specielt til opsendelse af rumfartøjer til Mars blev der bygget et radioteknisk kompleks til kommunikation i dybt rum. Banen for stationens flyvning blev også overvåget af et teleskop fra Krim Astrophysical Observatory med en diameter på 2,6 m.
Første generation af rumfartøjer:
Rumfartøj af anden generation:
Tredje generation af rumfartøjer:
Rumfartøj af fjerde generation:
Grundlæggende adskilte designet af M-73-serien sig ikke fra M-71-serien. Modernisering af individuelle enheder og enheder blev udført.
Da Mars-projektet for sin tid var det første projekt i historien af en sådan skala som udforskningen af interplanetariske rum i Jord-Mars-regionen, opstod der en række tekniske spørgsmål før det - hvilken kraft og type motorer og løfteraketter ville være. nødvendig for at sende den nødvendige nyttelast ind i jordens kredsløb, hvordan radiokommunikation vil opføre sig over lange afstande, hvilke problemer elektronik vil stå over for under betingelserne for kosmisk stråling af det interplanetariske rum i Jord-Mars-regionen og meget mere.
De tekniske opgaver for " Mars-1 " omfattede:
Opsendelsen ind i jordens kredsløb fandt med succes sted den 1. november 1962 fra Baikonur Cosmodrome ved hjælp af en 4-trins Molniya mellemklasse løfteraket.
"Mars-1" blev med succes sat på en flyvesti til Mars.
Under Mars-1-rumfartøjets flyvning langs en interplanetarisk bane blev der udført 61 radiokommunikationssessioner med det. Samtidig blev en stor mængde telemetriinformation modtaget, og mere end 3.000 kommandoer blev overført til dets tavle.
Den sidste session fandt sted den 21. marts 1963 i en afstand af 106 millioner km fra Jorden. En funktionsfejl i orienteringssystemet forhindrede antennerne i at blive rettet mod Jorden og yderligere radiokommunikation. [en]
Baseret på ballistiske data kan det antages, at den 19. juni 1963 foretog den ustyrede Mars-1 sin første flyvning i en afstand af omkring 200 tusinde km fra Mars og fortsatte sin flyvning rundt om Solen. [2] [1]
Videnskabelige resultaterPå grund af orienteringssystemets svigt var Mars-1 ikke i stand til at udføre en videnskabelig undersøgelse af Mars og det ydre rum nær Mars fra en forbiflyvningsbane.
Ikke desto mindre omfattede opgaverne for den første "Mars" ikke kun flyvningen nær Mars og den direkte undersøgelse af planeten, men også undersøgelsen af egenskaberne af det interplanetariske rum mellem Jorden og Mars, hvor de fysiske forhold endnu ikke var kendte .
Mars-1 flyveprogrammet blev delvist afsluttet; den 21. marts 1963 gik radiokontakten med AMS tabt. I det øjeblik havde Mars-1 dækket halvdelen af vejen og var mere end hundrede millioner kilometer fra Jorden, men formåede at transmittere vigtig information om interplanetarisk rum i stor afstand fra vores planet [3] [4] . Ved hjælp af Mars-1 blev der for første gang opnået data om de fysiske egenskaber af det ydre rum mellem Jordens og Mars baner: om intensiteten af kosmisk stråling, styrken af Jordens magnetfelter og interplanetarisk medium, på strømmene af ioniseret gas, der kommer fra Solen, og på fordelingen af meteorisk stof (rumfartøjet krydsede 2 meteorregn) [3] [5] .
Rumfartøj af fjerde generation (serie M-71 - " Mars-2 " / " Mars-3 "). AMS duplikerede hinanden. Hver AMS bestod af en orbiter (OA), et nedstigningsfartøj (SA) og ProOP-M rovere [6] .
Tekniske udfordringerDen vigtigste tekniske opgave for Mars-2 og Mars-3 missionerne var at levere automatiske Mars-stationer og rovere til Mars' kredsløb og overflade, samt yderligere koordineret arbejde mellem dem [6] .
Nedstigningskøretøjer og rovere fra den sovjetiske AMS i Mars-programmet klarede ikke de tildelte opgaver, mens orbiterne gennemførte alle de vigtigste tekniske programmer, der var tildelt dem. På grund af fejlene i nedstigningskøretøjerne blev den vigtigste tekniske opgave for hele Mars-programmet - oprettelsen af et fungerende automatisk videnskabeligt kompleks på Mars - ikke løst.
Mars 2Orbiter AMS "Mars-2". Han gennemførte med succes alle hovedstadierne i sit program og brugte mere end 8 måneder på at udforske Mars fra kredsløb, indtil udmattelsen af nitrogen i orienterings- og stabiliseringssystemet (23. august 1972) [6] . Da man nærmede sig Mars, blev nedstigningskøretøjet adskilt fra Mars-2, som leverede en vimpel med billedet af USSR's statsemblem til planetens overflade [1] .
AMS Mars-2 nedstigningsmodul. Det blev sendt til planetens overflade i november 1971. Under landing den 27. november 1971 styrtede apparatet ned og blev det første menneskeskabte objekt leveret til Mars.
Mars rover AMS "Mars-2" "ProP-M". Det gik tabt på grund af en ulykke under landing af nedstigningskøretøjet [7] .
Mars 3Orbiter AMS "Mars-3". Han gennemførte med succes alle hovedstadierne i sit program og brugte mere end 8 måneder på at udforske Mars fra kredsløb, indtil udmattelsen af nitrogen i orienterings- og stabiliseringssystemet (23. august 1972) [6] .
AMS Mars-3 nedstigningsmodul. Det blev sendt til planetens overflade i december 1971. Den 2. december 1971 fandt den første succesrige bløde landing på Mars overflade sted. Kort efter landing begyndte stationen at sende et panorama af den omgivende overflade, men den modtagne del af panoramaet var en grå baggrund uden en eneste detalje. Efter 14,5 sekunder forsvandt signalet. (Ifølge akademiker M. Ya. Marovs erindringer forsvandt signalet efter 20 sekunder [4] ).
Mars rover AMS "Mars-3" "ProP-M". Det gik tabt på grund af tab af kommunikation med nedstigningskøretøjet. [7]
Videnskabelige resultater Videnskabeligt udstyrOm bord på kredsløbene "Mars-2" og "Mars-3" var der videnskabeligt udstyr designet til målinger i interplanetarisk rum samt til at studere omgivelserne omkring Mars og selve planeten fra en kunstig satellits kredsløb:
Orbitalstationerne "Mars-2" og "Mars-3" udførte et omfattende program for orbital udforskning af Mars i mere end 8 måneder. Følgende målinger og resultater blev udført og opnået:
Udviklerne af fotofjernsynsinstallationen (FTU) brugte den forkerte Mars-belysningsmodel. Derfor blev der valgt forkerte eksponeringer. Billederne viste sig overeksponerede, næsten helt ubrugelige. Efter flere serier af billeder (hver med 12 billeder) blev foto-tv-installationen ikke brugt. [otte]
Undersøgelsen af Mars i 1973-1974, da fire sovjetiske rumfartøjer " Mars-4 ", " Mars-5 ", " Mars-6 ", " Mars-7 " næsten samtidigt nåede planetens nærhed, fik en ny kvalitet. Formålet med flyvningen: bestemmelse af jordens fysiske egenskaber, overfladebjergartens egenskaber, eksperimentel verifikation af muligheden for at opnå tv-billeder mv.
Den videnskabelige forskning udført af rumfartøjet "Mars-4", "Mars-5", "Mars-6", "Mars-7" er alsidig og omfattende. Mars-4-rumfartøjet fotograferede Mars fra sin forbiflyvningsbane. Mars 5 er en kunstig Mars-satellit. Mars-5 transmitterede ny information om denne planet og rummet omkring den, lavede højkvalitetsfotografier af Mars-overfladen, inklusive farve. Mars-6-nedstigningskøretøjet landede på planeten og sendte for første gang data om parametrene for Mars-atmosfæren opnået under nedstigningen. Rumfartøjerne "Mars-6" og "Mars-7" udforskede det ydre rum fra en heliocentrisk bane. "Mars-7" i september-november 1973 registrerede et forhold mellem en stigning i protonfluxen og solvindens hastighed. Fotografier af Mars overflade, som er af meget høj kvalitet, kan skelne detaljer på op til 100 m. Dette gør fotografering til et af de vigtigste midler til at studere planeten. Da fotografering blev udført ved hjælp af farvefiltre, blev farvebilleder af en række overfladeområder opnået ved syntetisering. Farvebilleder er også af høj kvalitet og er velegnede til areologisk-morfologiske og fotometriske undersøgelser.
Ved hjælp af et to-kanals ultraviolet fotometer med en høj rumlig opløsning blev fotometriske profiler af atmosfæren nær planetens lem opnået i spektralområdet 2600–2800 A, der er utilgængeligt for jordbaserede observationer. -7", "Mariner-9" i termer af ozon tilhørte den faste overflade af polarhætten), samt mærkbar aerosolabsorption selv i fravær af støvstorme. Disse data kan bruges til at beregne aerosollagets karakteristika. Målinger af atmosfærisk ozon gør det muligt at estimere koncentrationen af atomær oxygen i den nedre atmosfære og hastigheden af dens vertikale transport fra den øvre atmosfære, hvilket er vigtigt for at vælge en model til at forklare stabiliteten af den kuldioxidatmosfære, der eksisterer på Mars. Resultaterne af målinger på planetens oplyste skive kan bruges til at studere dens relief. Undersøgelser af magnetfeltet i det nære Mars-rum, udført af Mars-5-rumfartøjet, bekræftede konklusionen på grundlag af lignende undersøgelser af Mars-2, Mars-3-rumfartøjet, at der er et magnetfelt nær planeten af størrelsesordenen 30 gamma (i 7 -10 gange størrelsen af det interplanetariske uforstyrrede felt båret af solvinden). Det blev antaget, at dette magnetfelt tilhører planeten selv, og Mars-5 var med til at give yderligere argumenter til fordel for denne hypotese. Foreløbig behandling af Mars-7-data om intensiteten af stråling i resonanslinjen af atomært brint Lyman-alpha gjorde det muligt at estimere profilen af denne linje i det interplanetære rum og at bestemme to komponenter i det, som hver giver en omtrentlig bidrag til den samlede strålingsintensitet. Den opnåede information vil gøre det muligt at beregne hastigheden, temperaturen og tætheden af interstellart brint, der strømmer ind i solsystemet, samt at isolere bidraget fra galaktisk stråling til Lyman-alfa-linjerne. Dette eksperiment blev udført sammen med franske videnskabsmænd. Baseret på lignende målinger fra Mars-5-rumfartøjet blev temperaturen af atomart brint i den øvre atmosfære af Mars direkte målt for første gang. Foreløbig databehandling viste, at denne temperatur er tæt på 350°K.
Mars-6-landeren målte den kemiske sammensætning af Mars-atmosfæren ved hjælp af et radiofrekvensmassespektrometer. Kort efter åbningen af hovedfaldskærmen virkede mekanismen til at åbne analysatoren, og Mars-atmosfæren fik adgang til enheden. Selve massespektrene skulle være blevet transmitteret efter landing og blev ikke opnået på Jorden, men ved analyse af den aktuelle parameter for magnetoioniseringspumpen for massespektrografen, der blev transmitteret via telemetrikanalen under faldskærmsnedstigningen, blev det antaget, at argonindholdet i planetens atmosfære kunne være fra 25 % op til 45 % [9] . ( Ifølge opdaterede data er andelen af argon i Mars atmosfære 1,6%). Indholdet af argon er af fundamental betydning for at forstå udviklingen af Mars-atmosfæren.
Nedstigningskøretøjet udførte også tryk- og omgivende temperaturmålinger. Resultaterne af disse målinger er meget vigtige både for at udvide viden om planeten og for at identificere de forhold, som fremtidige Mars-stationer skal fungere under.
Sammen med franske videnskabsmænd blev der også udført et radioastronomieksperiment - målinger af solens radioemission i målerområdet. Modtagelse af stråling samtidigt på Jorden og ombord på et rumfartøj hundreder af millioner af kilometer væk fra vores planet gør det muligt at genoprette et tredimensionelt billede af processen med at generere radiobølger og få data om strømmene af ladede partikler, der er ansvarlige for disse processer. I dette eksperiment blev en anden opgave også løst - søgningen efter kortsigtede udbrud af radioemission, der som forventet kan opstå i det dybe rum på grund af eksplosive fænomener i galaksernes kerner, under supernovaeksplosioner og andre processer .
| Udforskning af Mars med rumfartøj | |
|---|---|
| Flyvende | |
| Orbital | |
| Landing | |
| rovere | |
| Marshalls | |
| Planlagt |
|
| Foreslået |
|
| Mislykket | |
| Annulleret |
|
| se også | |
| Aktive rumfartøjer er fremhævet med fed skrift | |