„Marte” - stații interplanetare automate care au fost lansate de URSS între 1960 și 1973 pentru a studia planeta Marte și spațiul circumplanetar. Pentru redundanța și complexitatea studiilor au fost lansate mai multe serii de AMS.
A fost anunțat oficial că Mars-1 AMS din seria M-62 a fost lansat pentru a explora Marte în 1962, Mars-2 și Mars-3 AMS din seria M-71 în 1971, Mars-4 AMS , „ Mars -5 ", " Mars-6 ", " Mars-7 " seria M-73 în 1973. Uniunea Sovietică nu a raportat lansări nereușite de nave spațiale din seria M-60 ( 1M ), M-62 ( 2MV ), M-64 ( 3MV ), M-69 și M-71 . Specialiștii americani au dat numele „Sputnik 22” și „Sputnik 24” 62A și 62B care au intrat pe orbite joase ale Pământului . 3MB-4 care a intrat pe traiectoria interplanetară a primit numele oficial „ Zond-2 ”, iar M-71C care a intrat pe orbita apropiată a Pământului a primit numele „ Cosmos-419 ”.
AMS din prima și a doua generație au fost dezvoltate în OKB-1 . AMS din a treia și a patra generație au fost dezvoltate în NPO. Lavochkin .
Lansările AMS de prima și a doua generație au fost efectuate de un vehicul de lansare de clasă medie Molniya în 4 trepte . Lansările AMS din a treia și a patra generație au fost efectuate de vehiculul de lansare de clasă grea Proton-K cu o a patra etapă suplimentară - etapa superioară D.
Special pentru lansarea navelor spațiale pe Marte, a fost construit un complex radio-tehnic pentru comunicații în spațiul adânc. Traiectoria zborului stației a fost monitorizată și de un telescop al Observatorului Astrofizic din Crimeea cu un diametru de 2,6 m.
Nave spațiale de prima generație:
Nave spațiale din a doua generație:
Nave spațiale de a treia generație:
Nave spațiale din a patra generație:
În mod fundamental, designul seriei M-73 nu diferă de seria M-71. S-a realizat modernizarea unităților și dispozitivelor individuale.
Întrucât, pentru vremea sa, proiectul Marte a fost primul proiect din istorie de o asemenea amploare precum explorarea spațiilor interplanetare din regiunea Pământ-Marte, în fața lui au apărut o serie de întrebări tehnice - ce putere și tipul de motoare și vehicule de lansare ar fi necesare pentru a lansa pe orbita Pământului sarcina utilă necesară, cum se va comporta comunicația radio pe distanțe lungi, cu ce probleme se va confrunta electronica în condițiile radiației cosmice a spațiului interplanetar din regiunea Pământ-Marte și multe altele.
Sarcinile tehnice ale „ Mars-1 ” au inclus:
Lansarea pe orbita Pământului a avut loc cu succes la 1 noiembrie 1962, de la Cosmodromul Baikonur, folosind un vehicul de lansare de clasă medie Molniya în 4 trepte.
„Mars-1” a fost pus cu succes pe o cale de zbor spre Marte.
În timpul zborului navei spațiale Mars-1 de-a lungul unei traiectorii interplanetare, au fost efectuate 61 de sesiuni de comunicații radio cu aceasta. În același timp, a fost primită o cantitate mare de informații de telemetrie și peste 3.000 de comenzi au fost transmise la placa sa.
Ultima sesiune a avut loc pe 21 martie 1963, la o distanță de 106 milioane km de Pământ. O defecțiune a sistemului de orientare a împiedicat antenele să fie direcționate către Pământ și alte comunicații radio. [unu]
Pe baza datelor balistice, se poate presupune că pe 19 iunie 1963, Mars-1 neghidat a făcut primul zbor la o distanță de aproximativ 200 de mii de km de Marte și și-a continuat zborul în jurul Soarelui. [2] [1]
Rezultate științificeDin cauza eșecului sistemului de orientare, Mars-1 nu a putut efectua un studiu științific al lui Marte și al spațiului cosmic aproape marțian dintr-o traiectorie de zbor.
Cu toate acestea, sarcinile primului „Marte” au inclus nu numai zborul în apropierea lui Marte și studiul direct al planetei, ci și studiul proprietăților spațiului interplanetar dintre Pământ și Marte, unde condițiile fizice nu erau încă cunoscute. .
Programul de zbor Mars-1 a fost parțial finalizat; pe 21 martie 1963, contactul radio cu AMS a fost pierdut. În acel moment, Mars-1 parcursese jumătate din drum și se afla la peste o sută de milioane de kilometri de Pământ, dar a reușit să transmită informații importante despre spațiul interplanetar la o distanță mare de planeta noastră [3] [4] . Cu ajutorul lui Mars-1, pentru prima dată, s-au obținut date despre proprietățile fizice ale spațiului cosmic între orbitele Pământului și Marte: despre intensitatea radiațiilor cosmice, puterea câmpurilor magnetice ale Pământului și mediul interplanetar, asupra fluxurilor de gaz ionizat provenit de la Soare și asupra distribuției materiei meteorice (nava spațială a traversat 2 ploi de meteoriți) [3] [5] .
Nave spațiale din a patra generație (seria M-71 - " Mars-2 " / " Mars-3 "). AMS s-a duplicat unul pe altul. Fiecare AMS a constat dintr-un orbiter (OA), un vehicul de coborâre (SA) și rover-uri ProOP -M [6] .
Provocări tehnicePrincipala sarcină tehnică a misiunilor Mars-2 și Mars-3 a fost de a livra stații și rover-uri marțiane automate pe orbita și suprafața lui Marte, precum și o activitate coordonată ulterioară între ele [6] .
Vehiculele de coborâre și roverele programului sovietic AMS of the Mars nu au făcut față sarcinilor atribuite, în timp ce orbiterii au finalizat toate principalele programe tehnice care le-au fost atribuite. Din cauza defecțiunilor vehiculelor de coborâre, principala sarcină tehnică a întregului program Marte - crearea unui complex științific automat de funcționare pe Marte - nu a fost rezolvată.
Marte 2Orbiter AMS "Mars-2". A încheiat cu succes toate etapele principale ale programului său și a petrecut mai bine de 8 luni explorând Marte de pe orbită, până la epuizarea azotului din sistemul de orientare și stabilizare (23 august 1972) [6] . Când se apropie de Marte, vehiculul de coborâre a fost separat de Mars-2, care a livrat pe suprafața planetei un fanion cu imaginea emblemei de stat a URSS [1] .
Modul de coborâre AMS Mars-2. A fost trimis la suprafața planetei în noiembrie 1971. În timpul aterizării din 27 noiembrie 1971, aparatul s-a prăbușit, devenind primul obiect artificial livrat pe Marte.
Roverul Marte AMS „Mars-2” „PrOP-M”. S-a pierdut din cauza unui accident în timpul aterizării vehiculului de coborâre [7] .
Marte 3Orbiter AMS "Mars-3". A încheiat cu succes toate etapele principale ale programului său și a petrecut mai bine de 8 luni explorând Marte de pe orbită, până la epuizarea azotului din sistemul de orientare și stabilizare (23 august 1972) [6] .
Vehicul de coborâre AMS Mars-3. A fost trimis la suprafața planetei în decembrie 1971. Pe 2 decembrie 1971, a avut loc prima aterizare ușoară de succes pe suprafața lui Marte. La scurt timp după aterizare, stația a început să transmită o panoramă a suprafeței înconjurătoare, dar partea recepționată a panoramei era un fundal gri, fără niciun detaliu. După 14,5 secunde, semnalul a dispărut. (După memoriile academicianului M. Ya. Marov, semnalul a dispărut după 20 de secunde [4] ).
Roverul Marte AMS „Mars-3” „PrOP-M”. Acesta a fost pierdut din cauza pierderii comunicării cu vehiculul de coborâre. [7]
Rezultate științifice Echipament științificLa bordul orbiterilor „Mars-2” și „Mars-3” se aflau echipamente științifice concepute pentru măsurători în spațiul interplanetar, precum și pentru studierea împrejurimilor lui Marte și a planetei însăși de pe orbita unui satelit artificial:
Stațiile orbitale „Mars-2” și „Mars-3” au efectuat un program cuprinzător de explorare orbitală a lui Marte timp de mai mult de 8 luni. Au fost efectuate și obținute următoarele măsurători și rezultate:
Dezvoltatorii instalației de fototeleviziune (FTU) au folosit modelul de iluminare al lui Marte greșit. Prin urmare, au fost alese expuneri incorecte. Imaginile s-au dovedit supraexpuse, aproape complet inutilizabile. După mai multe serii de cadre (fiecare cu 12 cadre), instalația foto-televizor nu a mai fost folosită. [opt]
Studiul lui Marte în 1973-1974, când patru nave spațiale sovietice „ Mars-4 ”, „ Mars-5 ”, „ Mars-6 ”, „ Mars-7 ” au ajuns aproape simultan în vecinătatea planetei, a dobândit o nouă calitate. Scopul zborului: determinarea caracteristicilor fizice ale solului, proprietățile rocii de suprafață, verificarea experimentală a posibilității de obținere a imaginilor de televiziune etc.
Cercetările științifice efectuate de nava spațială „Mars-4”, „Mars-5”, „Mars-6”, „Mars-7” sunt versatile și extinse. Nava spațială Mars-4 a fotografiat Marte din traiectoria sa de zbor. Marte 5 este un satelit artificial al lui Marte. Mars-5 a transmis noi informații despre această planetă și spațiul care o înconjoară, a realizat fotografii de înaltă calitate ale suprafeței marțiane, inclusiv cele color. Vehiculul de coborâre Mars-6 a aterizat pe planetă, transmițând pentru prima dată date despre parametrii atmosferei marțiane obținute în timpul coborârii. Navele spațiale „Mars-6” și „Mars-7” au explorat spațiul cosmic de pe o orbită heliocentrică. „Mars-7” în septembrie-noiembrie 1973 a înregistrat o relație între o creștere a fluxului de protoni și viteza vântului solar. Fotografiile suprafeței lui Marte, care sunt de foarte înaltă calitate, pot distinge detalii de până la 100 m. Aceasta face ca fotografia să fie unul dintre principalele mijloace de studiere a planetei. Deoarece fotografia a fost realizată folosind filtre de culoare, imaginile color ale unui număr de suprafețe au fost obținute prin sintetizare. Imaginile color sunt, de asemenea, de înaltă calitate și sunt potrivite pentru studii areologic-morfologice și fotometrice.
Folosind un fotometru ultraviolet cu două canale cu o rezoluție spațială mare, s-au obținut profiluri fotometrice ale atmosferei din apropierea limbului planetei în regiunea spectrală 2600–2800 A inaccesibilă observațiilor de la sol. -7”, „Mariner-9” în termeni de ozon a aparținut suprafeței solide a calotei polare), precum și o absorbție vizibilă de aerosoli chiar și în absența furtunilor de praf. Aceste date pot fi utilizate pentru a calcula caracteristicile stratului de aerosoli. Măsurătorile ozonului atmosferic fac posibilă estimarea concentrației de oxigen atomic în atmosfera inferioară și a ratei transportului său vertical din atmosfera superioară, ceea ce este important pentru alegerea unui model care să explice stabilitatea atmosferei de dioxid de carbon existentă pe Marte. Rezultatele măsurătorilor pe discul iluminat al planetei pot fi folosite pentru a studia relieful acesteia. Studiile câmpului magnetic din spațiul apropiat marțian, efectuate de sonda spațială Mars-5, au confirmat concluzia făcută pe baza unor studii similare ale sondei spațiale Mars-2, Mars-3 că există un câmp magnetic în apropierea planetei. de ordinul 30 gamma (în 7 -10 ori mărimea câmpului interplanetar neperturbat purtat de vântul solar). S-a presupus că acest câmp magnetic aparține planetei însăși, iar Mars-5 a ajutat la furnizarea de argumente suplimentare în favoarea acestei ipoteze. Prelucrarea preliminară a datelor de pe Marte-7 privind intensitatea radiației în linia rezonantă a hidrogenului atomic Lyman-alfa a făcut posibilă estimarea profilului acestei linii în spațiul interplanetar și determinarea a două componente în ea, fiecare dintre acestea fiind aproximativ egală. contribuția la intensitatea totală a radiației. Informațiile obținute vor face posibilă calcularea vitezei, temperaturii și densității hidrogenului interstelar care curge în sistemul solar, precum și izolarea contribuției radiațiilor galactice la liniile Lyman-alfa. Acest experiment a fost realizat împreună cu oameni de știință francezi. Pe baza măsurătorilor similare de la sonda spațială Mars-5, temperatura hidrogenului atomic din atmosfera superioară a lui Marte a fost măsurată direct pentru prima dată. Prelucrarea preliminară a datelor a arătat că această temperatură este aproape de 350°K.
Landerul Mars-6 a măsurat compoziția chimică a atmosferei marțiane folosind un spectrometru de masă cu frecvență radio. La scurt timp după deschiderea parașutei principale, mecanismul de deschidere a analizorului a funcționat, iar atmosfera lui Marte a obținut acces la dispozitiv. Spectrele de masă în sine ar fi trebuit să fie transmise după aterizare și nu au fost obținute pe Pământ, totuși, la analiza parametrului actual al pompei de magnetoionizare a spectrografului de masă transmis prin canalul de telemetrie în timpul coborârii cu parașuta, s-a presupus că conținutul de argon în atmosfera planetei ar putea fi de la 25% până la 45% [9] . ( Conform datelor actualizate , proporția de argon în atmosfera lui Marte este de 1,6%). Conținutul de argon este de o importanță fundamentală pentru înțelegerea evoluției atmosferei marțiane.
Vehiculul de coborâre a efectuat și măsurători de presiune și temperatură ambientală. Rezultatele acestor măsurători sunt foarte importante atât pentru extinderea cunoștințelor despre planetă, cât și pentru identificarea condițiilor în care ar trebui să funcționeze viitoarele stații marțiane.
Împreună cu oamenii de știință francezi, a fost efectuat și un experiment de radioastronomie - măsurători ale emisiei radio solare în intervalul contorului. Recepția simultană a radiațiilor pe Pământ și la bordul unei nave spațiale aflate la sute de milioane de kilometri distanță de planeta noastră face posibilă restabilirea unei imagini tridimensionale a procesului de generare a undelor radio și obținerea de date despre fluxurile de particule încărcate responsabile de aceste procese. În acest experiment, a fost rezolvată și o altă sarcină - căutarea exploziilor de emisie radio pe termen scurt, care pot apărea, așa cum era de așteptat, în spațiul adânc din cauza fenomenelor de tip exploziv din nucleele galaxiilor, în timpul exploziilor de supernove și a altor procese. .
| Explorarea lui Marte cu nave spațiale | |
|---|---|
| Zbor | |
| Orbitală | |
| Aterizare | |
| roveri | |
| Marshalls | |
| Planificat |
|
| Sugerat |
|
| Fără succes | |
| Anulat |
|
| Vezi si | |
| Navele spațiale active sunt evidențiate cu caractere aldine | |