Mars Climate Orbiter

Mars Climate Orbiter  este o misiune nereușită a NASA de a studia clima marțiană , parte a programului Mars Surveyor 98 . MCO a fost creat ca un traducător prin satelit pentru Mars Polar Lander , iar după încetarea funcționării acestuia din urmă, trebuia să studieze clima marțiană.

Misiuni de zbor

Principalele obiective științifice ale MCO au fost să studieze dinamica atmosferei marțiane și să cerceteze suprafața acesteia. Trebuia să colecteze date despre circulația prafului, vaporilor de apă și ozonului în atmosfera marțiană; observați schimbările sezoniere ale vremii de pe planetă în timpul anului marțian (687 de zile pământești). Alte sarcini au inclus studiul capacelor polare marțiane și al furtunilor de praf.

Constructii

Greutate de lansare MCO - 634 kg, inclusiv greutatea combustibilului - 291 kg. Dimensiunile totale ale șasiului navei spațiale - 2,1x1,6x2,0 m; lungimea bateriei solare desfășurate (SB) este de 5,5 m. Nava spațială este formată din două compartimente - compartimentul pentru telecomandă, care este un compartiment redus al Mars Global Surveyor SC , și compartimentul pentru instrumente. Impulsul principal de frânare pentru intrarea navei spațiale pe orbită în jurul lui Marte a fost emis de un motor de rachetă Leros cu două componente, cu o tracțiune de 640 N (65 kgf), care funcționează pe hidrazină și tetroxid de azot. Sistemul de gestionare a datelor de la bord se bazează pe un procesor RAD 6000 pe 32 de biți . Memoria SSD integrată este de 128 MB. Comunicarea cu Pământul trebuia să fie efectuată în banda X printr-o antenă HGA cu câștig mare de 1,3 metri, o antenă cu câștig mediu MGA. Un subsistem VHF suplimentar de 10 wați a fost destinat pentru comunicarea în două sensuri cu MPL . Sistemul de alimentare este construit pe baza unui panou SB orientat în trei secțiuni cu fotocelule pe bază de arseniură de galiu și germaniu cu o suprafață de 7,4 m² și baterii reîncărcabile cu o capacitate de 16 Ah.

Echipament științific

La bordul aparatului au fost instalate două instrumente științifice: radiometrul PMIRR și unitatea de cameră digitală color MARCI.

1. Radiometru infraroșu multispectral PMIRR (Pressure Modulator Infrared Radiometer) pentru sondarea atmosferei lui Marte în domeniul vizibil și la lungimi de undă de 6-50 µm. Pentru benzile de apă (6,7 µm) și dioxid de carbon (15 µm), este prevăzută o rezoluție spectrală deosebit de ridicată, care se realizează prin modularea presiunii (densității) în cuvele instalate în fața a patru detectoare. Gama de înălțimi de lucru de scanare a dispozitivului este de 0-80 km, rezoluția în plan vertical este de 5 km PMIRR a fost dezvoltat în mare cooperare internațională de oameni de știință din SUA, Anglia și Rusia (IKI RAS).
2. Un set de camere digitale color MARCI (Mars Color Imager) pentru efectuarea studiului global al suprafeței în mai multe intervale spectrale. Imaginile urmau să fie folosite pentru a crea rapoarte săptămânale despre vremea marțiană, precum și pentru a studia interacțiunea atmosferei cu suprafața planetei. MARCI constă dintr-o cameră cu unghi larg WA (unghi larg) și o cameră „unghi mediu” MA (unghi mediu), prima fiind planificată pentru supravegherea stării atmosferei și a suprafeței, iar a doua pentru urmărirea schimbărilor de pe suprafață. . Câmp de vedere al camerei WA 140°. Camera poate funcționa în 7 game spectrale - 5 vizibile și 2 ultraviolete. Rezoluția spațială așteptată pentru orientarea nominală a navei spațiale și rata de transfer de date către Pământ este de 7,2 km/pixel. Era de așteptat să obțină imagini cu rezoluție kilometrică, dacă viteza legăturii de date o permite. De asemenea, camera WA era de așteptat să poată surprinde norii și ceața din atmosferă deasupra marginii planetei, cu o rezoluție de 4 km. Pentru camera MA, unghiul câmpului de vedere a fost de 6° în 10 intervale spectrale (425–1000 nm). Rezoluție în nadir la orientarea nominală a navei spațiale 40 m/pixel; dimensiunea suprafeței de acoperire este de 40 km.

Cronologia zborului și rezultatele

Mars Climate Orbiter a fost lansat pe 11 decembrie 1998 pe un vehicul de lansare Delta-2 . Dispozitivul a ajuns pe Marte în 9 luni. Mars Climate Orbiter din 23 septembrie 1999 trebuia să dea un impuls de frânare și să intre pe o orbită extrem de eliptică cu o perioadă de 14 ore, iar apoi în două luni, folosind o serie de manevre aerodinamice în atmosfera superioară a lui Marte, să aducă orbita la una circulară. La ora estimată la o altitudine de 193 km, aparatul a pornit motoarele pentru frânare. După 5 minute, MCO a fost programat să părăsească Marte și nu s-au mai primit semnale de la acesta. Din analiza datelor, s-a presupus că aparatul a trecut peste suprafața lui Marte la o altitudine de 57 km în loc de cei 110 km calculati și s-a dezintegrat în atmosferă. Această abatere mare s-a datorat unei erori software: comenzile de propulsie ale motorului din software-ul Mars Climate Orbiter au folosit unitatea de forță Newton ( International System of Units (SI) ), în timp ce software-ul de pe Pământ care a creat aceste comenzi a folosit unitatea britanică de măsura (lbf) [1] . Două luni mai târziu, în timpul unei aterizări pe Marte, stația Mars Polar Lander a murit în circumstanțe necunoscute . Astfel, programul Mars Surveyor'98 s-a încheiat cu un eșec complet și toate planurile ulterioare pentru studiul lui Marte au fost complet revizuite. Singurul rezultat științific al misiunii poate fi considerat o fotografie a lui Marte făcută de camera MARCI pe 7 septembrie 1998 de la o distanță de 4,5 milioane km. Eșecul este citat ca unul dintre posibilele motive pentru tranziția finală și completă a NASA la sistemul metric, anunțată în 2007 [2] .

• Diagrama unui vehicul de lansare Delta II cu Mars Climate Orbiter

• Lansarea Mars Climate Orbiter pe un vehicul de lansare Delta II 7425-9.5

• Manevre de frânare atmosferică pentru a plasa Mars Climate Orbiter pe orbita lui Marte

• Traiectoria planificată și reală a Mars Climate Orbiter

Link -uri

• „Mars Climate Orbiter a ars înainte de a putea funcționa” // Cosmonautics News No. 11, 1999.

Note

1. ↑ NASA. Mars Climate Orbiter Mishap Investigation Board Raport Faza I . Comunicat de presă . Arhivat din original pe 20 septembrie 2001. Consultat 2014-08-21 .  (Engleză)
2. ↑ NASA trece la sistemul metric (link inaccesibil) . Preluat la 27 august 2012. Arhivat din original la 7 decembrie 2012. (nedefinit)