Mars-2

Mars-2  on Neuvostoliiton automaattinen planeettojenvälinen asema (AMS) Marsin avaruusohjelman neljännen sukupolven aikana . Yksi kolmesta M-71-sarjan AMC:stä. Mars-2-asema on suunniteltu tutkimaan Marsia sekä kiertoradalta että suoraan Marsin pinnalla. AMS koostui kiertorata-asemasta - keinotekoisesta Marsin satelliitista ja laskeutuvasta ajoneuvosta , jossa oli automaattinen Marsin asema. Laskeutumisajoneuvo törmäsi planeetan pintaan, ja asema pääsi onnistuneesti kiertoradalle, jossa se toimi yli 8 kuukautta.

Maailman ensimmäinen yritys laskeutua pehmeästi Marsiin (epäonnistuva). Ensimmäinen laskeutuja, joka saavutti Marsin pinnan .

AMS "Mars-2" kehitettiin S. A. Lavochkinin mukaan nimetyssä NPO :ssa .

Tekniset tiedot

• AMC-massa käynnistettäessä: 4625 kg [1]
• Rata-aseman massa laukaisuhetkellä: 3625 kg
• Laskeutumisajoneuvon massa laukaisuhetkellä: 1000 kg
• Laskeutuvan ajoneuvon massa saapuessaan Marsin ilmakehään: ei tietoa arvovaltaisista lähteistä
• Marsin automaattisen aseman massa: 355 kg. (pehmeän laskeutumisen jälkeen Marsiin)

Varusteet

AMS koostui kiertorata-asemasta ja laskeutumisajoneuvosta automaattisella Marsin asemalla. AMS:n ulkoasua ehdotti nuori suunnittelija V. A. Asyushkin [2] .

Rata-aseman pääosat: instrumenttiosasto, propulsiotankkien lohko, korjaava suihkumoottori automaatioyksiköineen, aurinkoakku , antennin syöttölaitteet ja lämmönsäätöjärjestelmän säteilijät. AMS varmistaa, että lennolla oli useita järjestelmiä. Ohjausjärjestelmään kuului: gyroskoopilla stabiloitu alusta; laivalla oleva digitaalinen tietokone ja avaruuden autonominen navigointijärjestelmä. Aurinkoon suuntautumisen lisäksi , riittävän suurella etäisyydellä Maasta (noin 30 miljoonaa km), suoritettiin samanaikainen suuntautuminen aurinkoon, tähtiin Canopus ja Maahan .

Ohjausjärjestelmän on suunnitellut ja valmistanut Automaatio- ja instrumentointilaitos . Ohjausjärjestelmän massa on 167 kg, virrankulutus 800 wattia. Ohjausjärjestelmän prototyyppi oli Kuun kiertorata-aluksen tietokonejärjestelmä, jonka ydin oli "Tropa"-tyyppisiin elementteihin perustuva S-530-ajotietokone [3] .

Planeettojenvälinen asema oli varustettu autonomisella avaruusnavigointijärjestelmällä, jolla ei ollut analogeja maailmassa. Järjestelmässä käytettiin optista goniometriä. 7 tuntia ennen Marsiin saapumista laitteen piti tehdä ensimmäinen mittaus Marsin kulmapaikasta peruskoordinaatistoon nähden. Mittaustiedot välitettiin ohjausjärjestelmän ajotietokoneelle, joka laski kolmannen korjausvektorin, joka tarvitaan aseman siirtämiseen nimellisratalle. Laskelmien tulosten perusteella avaruusaluksen ohjausjärjestelmä antoi komennot suorittaa korjaus ilman Maan aiheuttamia häiriöitä.

Rata-asemalla oli tieteellisiä laitteita, jotka oli tarkoitettu mittauksiin planeettojen välisessä avaruudessa sekä Marsin ympäristön ja itse planeetan tutkimiseen keinotekoisen satelliitin kiertoradalta: fluxgate-magnetometri; infrapunaradiometri , jolla saadaan kartta lämpötilan jakautumisesta Marsin pinnalla; infrapunafotometri pinnan topografian tutkimiseen mittaamalla hiilidioksidin määrää; optinen laite vesihöyrypitoisuuden määrittämiseksi spektrimenetelmällä; näkyvän alueen fotometri pinnan ja ilmakehän heijastavuuden tutkimiseen; laite radiokirkkauden pintalämpötilan määrittämiseksi alueella 3,4 cm, sen dielektrisyysvakion ja pintakerroksen lämpötilan määrittämiseksi 30-50 cm:n syvyyteen asti; ultraviolettifotometri Marsin yläilmakehän tiheyden määrittämiseksi, atomihapen , vedyn ja argonin pitoisuuden määrittämiseksi ilmakehässä; kosmisen säteen hiukkaslaskuri; Varattujen hiukkasten energiaspektrometri; elektroni- ja protonivuon energiamittari 30 eV - 30 keV. Sekä kaksi valokuva-televisiokameraa.

Laskeutumisajoneuvo oli kartiomainen aerodynaaminen jarruverkko, joka peitti automaattisen Marsin aseman (lähes pallomainen). Automaattisen Marsin aseman päälle kiinnitettiin kiinnityshihnoilla toroidinen instrumentti-laskuvarjokontti, joka sisälsi pakoputket ja päälaskuvarjot sekä välineet, jotka ovat tarpeen vetäytymisen, vakautuksen, laskeutumisen Marsin kiertoradalta, jarrutuksen ja pehmeän kiertoradalta. tasanteelle ja liitosrungolle. Rungossa on kiinteää polttoainetta käyttävä moottori laskeutumisajoneuvon siirtämiseksi lentoradalta saapuvalle lentoradalle ja autonomisen ohjausjärjestelmän yksiköt laskeutuvan ajoneuvon vakauttamiseksi sen jälkeen, kun se on irrotettu kiertoradalta. Ennen lentoa laskeutumisajoneuvo steriloitiin.

Lennon edistyminen

Asema laukaistiin Baikonurin kosmodromista Proton -K- kantoraketilla, jossa oli lisäksi 4. vaihe - ylempi vaihe D 19. toukokuuta 1971 klo 19.22.49 Moskovan aikaa . Toisin kuin edellisen sukupolven AMS, "Mars-2" laukaistiin ensin Maan keinotekoisen satelliitin väliradalle ja siirrettiin sitten planeettojen väliselle lentoradalle ylemmällä vaiheella "D".

Aseman lento Marsiin kesti yli 6 kuukautta. 17. kesäkuuta ja 20. marraskuuta 1971 lentoradan korjaukset suoritettiin onnistuneesti. Marsin lähestymishetkeen asti lento eteni ohjelman mukaisesti. 27. marraskuuta 1971 suoritettiin kolmas lentoradan korjaus. Korjaus tehtiin koneautomaatiolla ilman maatiloja. Aseman autonominen astro - orientaatiojärjestelmä varmisti sen suunnan ja määritti aseman sijainnin suhteessa Marsiin. Saadut tiedot syötettiin automaattisesti ajotietokoneeseen, joka laski korjaavan pulssin suuruuden ja suunnan sekä antoi tarvittavat komennot korjausta varten. Kolmannen korjauksen jälkeen asema astui lentoradalle, joka kulki 1380 km:n etäisyydellä Marsin pinnasta.

Mars-2-laskeutumisajoneuvo irrotettiin telakasta 27. marraskuuta 1971, kun AMS lensi planeetalle, ennen kuin kiertorata-asema hidastui ja astui Mars-satelliitin kiertoradalle. Ennen eroamista Mars-2-asema oli suunnattava niin, että laskeutumisajoneuvo pääsi erotuksen jälkeen liikkumaan haluttuun suuntaan. 15 minuuttia erotuksen jälkeen kiinteän polttoaineen propulsiojärjestelmä kytkettiin päälle laskeutumisajoneuvossa, mikä varmisti laskeutuvan ajoneuvon siirtymisen Marsiin törmäysradalle. Ilmakehään tulokulma osoittautui kuitenkin sallittua suuremmiksi. Laskeutumisajoneuvo astui Marsin ilmakehään liian jyrkästi, minkä vuoksi se ei ehtinyt hidastaa vauhtia aerodynaamisen laskuvaiheen aikana. Laskuvarjojärjestelmä tällaisissa laskeutumisolosuhteissa oli tehoton, ja planeetan ilmakehän läpi kulkenut laskeutumisajoneuvo törmäsi Marsin pinnalle pisteessä, jonka koordinaatit olivat 4 ° N. sh. ja 47° W. (Nanedi Valley in Xanth Land ), saavuttanut Marsin pinnan ensimmäistä kertaa historiassa. Mars 2 -laskeutuja oli ensimmäinen ihmisen valmistama esine planeetalla.

Kiertorataasema laskeutuneen ajoneuvon erottamisen jälkeen suoritti jarrutuksen ja astui Marsin keinotekoisen satelliitin kiertoradalle. Rataparametrit: maksimietäisyys Marsin pinnasta 25000 km, pienin etäisyys Marsin pinnasta 1380 km, kiertoradan kaltevuus Marsin päiväntasaajan tasoon 48° 54', kierrosaika 18 tuntia.

Poikkeamat laskeutuvista ajoneuvon liikeradan arvoista johtuivat ajoneuvon tietokoneohjelmiston riittämättömästä testauksesta. Mars-2 oli melko tarkasti suunnitellulla lentoradalla. Aseman sijainti suhteessa Marsiin ennen laskeutumisajoneuvon erottamista ratalohkosta ei käytännössä eronnut laskeutuneen ajoneuvon lasketusta sijainnista siirtymistä varten törmäysradalle. Kolmatta korjausta ei tarvittu. Tässä tapauksessa aseman käyttäytymistä ei kuitenkaan testattu ohjausjärjestelmän telineellä.

Suuri pölymyrsky , joka alkoi 22. syyskuuta 1971 Noachisin kirkkaalta alueelta eteläisellä pallonpuoliskolla, kattoi 29. syyskuuta mennessä kaksisataa pituusasteastetta Ausoniasta Thaumasiaan, sulki etelänapapiirin 30. syyskuuta, esti tieteellisiä tutkimuksia Marsin pinta keinotekoisista satelliiteista "Mars - 2", " Mars-3 ", " Mariner-9 ". Vasta 10. tammikuuta 1972 pölymyrsky lakkasi ja Mars palasi normaaliksi [4] .

Valotelevisio-asennuksen (FTU) kehittäjät käyttivät väärää Mars-mallia. Siksi valittiin vääriä otteita. Kuvista tuli ylivalotettuja, lähes täysin käyttökelvottomia. Useiden kuvasarjojen jälkeen (jokaisessa 12 kehystä) valokuvatelevisio-installaatiota ei käytetty [5] .

Telemetrian huonon laadun vuoksi lähes kaikki satelliitin tieteellinen data katosi [6] .

23. elokuuta 1972 TASS ilmoitti lento-ohjelman valmistumisesta. Asema toteutti kattavan Marsin tutkimusohjelman yli 8 kuukauden ajan. Tänä aikana asema teki 362 kierrosta planeetan ympäri. AMS jatkoi tutkimusta orientointi- ja stabilointijärjestelmän typen loppumiseen asti.

Vertailu AMS Mariner 9:ään

• Maaperän lämpösäteilyä, jolla sen rakenne määritettiin, ei tutkittu vain infrapunassa, vaan (toisin kuin Mariner-9) ja radioalueella [7] .
• Marsin globaaleja fotometrisiä profiileja on saatu monilta spektrialueilta. Mariner-9 ei tehnyt tällaisia ​​mittauksia [7] .
• Ilmakehän vesipitoisuus määritettiin. Mittaustekniikassa käytettiin spektrin aluetta, jossa heijastunut auringon säteily hallitsee lämpösäteilyn sijaan, ja kaistan intensiteetti on lähes riippumaton pystysuuntaisesta lämpötilajakaumasta. Tällainen tekniikka on periaatteessa täydellisempi kuin Mariner-9:ssä käytetty tekniikka [7] .

Katso myös

• " Mars 1971C " on Neuvostoliiton M-71-sarjan neljännen sukupolven automaattinen planeettojenvälinen asema, joka on suunniteltu tutkimaan Marsia keinotekoisen satelliitin kiertoradalta.
• " Mars-3 " on neljännen sukupolven Neuvostoliiton AMS M-71-sarjasta, joka on suunniteltu tutkimaan Marsia sekä keinotekoiselta satelliitilta että suoraan planeetan pinnalla.
• Luettelo ensimmäisistä laskeutumisista taivaankappaleille

Muistiinpanot

1. ↑ Automaattiset planeettojenväliset asemat "Mars-2, 3" . Hankkeen yleiskatsaus . S. A. Lavochkinin nimetty tiede- ja tuotantoyhdistys . Haettu 7. kesäkuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 10. toukokuuta 2013. (määrätön)
2. ↑ Perminov, 1999 , s. 36.
3. ↑ Glazkov A. G. Laivatietokoneen S-530 avaruusodysseia // XXXVIII Akateemisia lukemia astronautiikasta. - Reutov , 2014. - S. 115 Arkistokopio , päivätty 15. huhtikuuta 2015 Wayback Machinessa  - ISBN 978-5-9902850-3-3
4. ↑ Bronshten, 1977 .
5. ↑ Mars -71 (Mars-2 ja Mars-3) (pääsemätön linkki) . S. A. Lavochkinin nimetty tiede- ja tuotantoyhdistys . Haettu 17. helmikuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 10. toukokuuta 2013. (määrätön) 
6. ↑ Moroz V. I., Huntress V. T., Shevalev I. L. XX vuosisadan planeettojen tutkimusmatkat // Space Research: Journal. - 2002. - T. 40 , nro 5 . - S. 451-481 . — ISSN 0023-4206 .
7. ↑ 1 2 3 Uutta Marsista. - M .: Mir, 1974.

Kirjallisuus

• Bronshten V. A. Mars-planeetta. — M  .: Nauka , 1977. — 96 s.
• Marov M. Ya., Huntress W. T. Neuvostoliiton robotit aurinkokunnassa: teknologiat ja löydöt. - M.  : Fizmatlit, 2017. - 611 s. — ISBN 978-5-9221-1741-8 .
• Uutta Marsista: Artikkelikokoelma / Toim. V. I. Moroz. — M  .: Mir , 1974. — 195 s. — (Avaruustutkimus). — Per. englannista.
• Perminov VG Vaikea tie Marsiin  : lyhyt historia Marsin tutkimisesta Neuvostoliitossa : [ eng. ] . - NASA , 1999. - Nro 15 (heinäkuu). - 79 s. — (Monographs in Aerospace History). — ISBN 0-16-058859-6 .

Linkit

• Mars 2  (englanniksi) . NASA . Käyttöönottopäivä: 7.6.2021.
• V. Smirnov. Signaali Marsista  : Raportti Deep Space Communication -keskuksesta // Pravda  : sanomalehti. - 1971 - 8. joulukuuta. - s. 8.