Marte-2

Mars-2 este o stație interplanetară automată  sovietică (AMS) din a patra generație a programului spațial Marte . Unul dintre cele trei AMC-uri ale seriei M-71. Stația Mars-2 este concepută pentru a explora Marte atât de pe orbită, cât și direct pe suprafața lui. AMS a constat dintr-o stație orbitală - un satelit artificial al lui Marte și un vehicul de coborâre cu o stație marțiană automată. Vehiculul de coborâre s-a prăbușit pe suprafața planetei, iar stația a intrat cu succes pe orbită, unde a funcționat mai bine de 8 luni.

Prima încercare din lume de a ateriza ușor un vehicul de coborâre pe Marte (nereușită). Primul aterizare care a ajuns la suprafața lui Marte.

AMS „Mars-2” a fost dezvoltat la NPO numit după S. A. Lavochkin .

Specificații

• Masa AMC la lansare: 4625 kg [1]
• Masa stației orbitale la lansare: 3625 kg
• Masa vehiculului de coborâre la lansare: 1000 kg
• Masa vehiculului de coborâre la intrarea în atmosfera lui Marte: nu există informații din surse autorizate
• Masa stației automate marțiane: 355 kg. (dupa aterizare usoara pe Marte)

Echipament

AMS a constat dintr-o stație orbitală și un vehicul de coborâre cu o stație marțiană automată. Aspectul AMS a fost propus de un tânăr designer V. A. Asyushkin [2] .

Principalele părți ale stației orbitale: un compartiment pentru instrumente, un bloc de rezervoare de propulsie, un motor cu reacție corector cu unități de automatizare, o baterie solară , dispozitive de alimentare cu antenă și radiatoare ale sistemului de control termic. AMS pentru a se asigura că zborul a avut un număr de sisteme. Sistemul de control a inclus: o platformă girostabilizată; computer digital de bord și sistem de navigație autonom spațial. Pe lângă orientarea către Soare , la o distanță suficient de mare de Pământ (aproximativ 30 milioane km), s-a efectuat și orientarea simultană către Soare, steaua Canopus și Pământ .

Sistemul de control a fost proiectat și fabricat de Institutul de Cercetare în Automatizare și Instrumentare . Masa sistemului de control este de 167 kg, consumul de energie este de 800 wați. Prototipul sistemului de control a fost sistemul informatic al navei orbitale lunare, al cărui miez era computerul de bord S-530 bazat pe elemente de tip „Tropa” [3] .

Stația interplanetară era echipată cu un sistem autonom de navigație spațială care nu avea analogi în lume. Sistemul a folosit un goniometru optic. Cu 7 ore înainte de sosirea pe Marte, dispozitivul trebuia să facă prima măsurătoare a poziției unghiulare a lui Marte în raport cu sistemul de coordonate de bază. Datele de măsurare au fost transmise computerului de bord al sistemului de control, care a calculat al treilea vector de corecție necesar pentru a transfera stația pe traiectoria nominală. Pe baza rezultatelor calculelor, sistemul de control al navei spațiale a emis comenzi pentru a efectua corectarea fără interferențe din partea Pământului.

Stația orbitală conținea echipamente științifice destinate măsurătorilor în spațiul interplanetar, precum și studierii împrejurimilor lui Marte și a planetei însăși de pe orbita unui satelit artificial: un magnetometru fluxgate; un radiometru în infraroșu pentru obținerea unei hărți a distribuției temperaturii pe suprafața lui Marte; un fotometru în infraroșu pentru studierea topografiei suprafeței prin măsurarea cantității de dioxid de carbon; dispozitiv optic pentru determinarea conținutului de vapori de apă prin metoda spectrală; fotometrul domeniului vizibil pentru studiul reflectivității suprafeței și atmosferei; un dispozitiv pentru determinarea temperaturii suprafeței de radioluminozitate în intervalul de 3,4 cm, determinând constanta sa dielectrică și temperatura stratului de suprafață la o adâncime de până la 30-50 cm; un fotometru cu ultraviolete pentru determinarea densității atmosferei superioare a lui Marte, determinarea conținutului de oxigen atomic , hidrogen și argon din atmosferă; contor de particule de raze cosmice; spectrometru de energie al particulelor încărcate; contor de energie a fluxului de electroni și protoni de la 30 eV la 30 keV. La fel și două camere foto-televiziune.

Vehiculul de coborâre era un ecran de frână aerodinamic conic care acoperă stația automată marțiană (aproape de formă sferică). Deasupra stației automate marțiane a fost atașat un container toroidal pentru instrumente-parașută, cu curele de fixare, care conținea evacuarea și parașutele principale, precum și instrumentele necesare pentru a asigura retragerea, stabilizarea, coborârea de pe orbita aproape marțiană, frânare și soft. aterizare și un cadru de legătură. Pe cadru există un motor cu combustibil solid pentru transferul vehiculului de coborâre de la o traiectorie de zbor pe o traiectorie de intrare și unități ale unui sistem de control autonom pentru stabilizarea vehiculului de coborâre după ce acesta s-a decuplat de la stația orbitală. Înainte de zbor, vehiculul de coborâre a fost sterilizat.

Progresul zborului

Stația a fost lansată de la Cosmodromul Baikonur folosind un vehicul de lansare Proton-K cu o a 4-a etapă suplimentară - etapa superioară D pe 19 mai 1971 la ora 19:22:49, ora Moscovei . Spre deosebire de AMS din generația anterioară, „Mars-2” a fost lansat mai întâi pe o orbită intermediară a unui satelit artificial al Pământului, apoi a fost transferat pe o traiectorie interplanetară de etapa superioară „D”.

Zborul stației către Marte a durat mai mult de 6 luni. Pe 17 iunie și 20 noiembrie 1971, corecțiile traiectoriei au fost efectuate cu succes. Până în momentul apropierii de Marte, zborul a decurs conform programului. La 27 noiembrie 1971 a fost efectuată a treia corectare a traiectoriei. Corectarea a fost efectuată utilizând automatizarea la bord fără utilizarea instalațiilor de la sol. Sistemul de astro -orientare autonom al stației a asigurat orientarea acesteia și a determinat poziția stației față de Marte. Datele obținute au fost introduse automat în computerul electronic de bord, care a calculat mărimea și direcția pulsului corector și a emis comenzile necesare pentru corectare. După a treia corecție, stația a intrat pe o traiectorie care trecea la o distanță de 1380 km de suprafața lui Marte.

Vehiculul de coborâre al lui Mars-2 a fost dezamorsat pe 27 noiembrie 1971, când AMS a zburat pe planetă, înainte ca stația orbitală să încetinească și să intre pe orbita satelitului lui Marte. Înainte de separare, stația Mars-2 a trebuit să fie orientată astfel încât vehiculul de coborâre după separare să se poată deplasa în direcția necesară. La 15 minute după separare, sistemul de propulsie cu combustibil solid a fost pornit pe vehiculul de coborâre, ceea ce a asigurat transferul vehiculului de coborâre pe traiectoria de lovire a lui Marte. Cu toate acestea, unghiul de intrare în atmosferă s-a dovedit a fi mai mare decât cel permis. Vehiculul de coborâre a intrat prea abrupt în atmosfera marțiană, din cauza căruia nu a avut timp să încetinească în timpul etapei de coborâre aerodinamică. Sistemul de parașute în astfel de condiții de coborâre a fost ineficient, iar vehiculul de coborâre, trecând prin atmosfera planetei, s-a prăbușit pe suprafața lui Marte într-un punct cu coordonatele 4 ° N. SH. și 47° V. (Valea Nanedi în Țara Xanth ), ajungând la suprafața lui Marte pentru prima dată în istorie. Landerul Marte 2 a fost primul obiect creat de om de pe planetă.

Stația orbitală după separarea vehiculului de coborâre a efectuat frânări și a intrat pe orbita unui satelit artificial al lui Marte. Parametri orbitali: distanta maxima de la suprafata lui Marte 25000 km, distanta minima de la suprafata lui Marte 1380 km, inclinatia orbitala fata de planul ecuatorului martian 48° 54', perioada de revolutie 18 ore.

Abaterile de la valorile calculate ale traiectoriei vehiculului de coborâre au fost cauzate de testarea insuficientă a software-ului computerului de bord. Mars-2 a fost destul de precis pe traiectoria planificată. Poziția stației față de Marte înainte de separarea vehiculului de coborâre de blocul orbital practic nu diferă de poziția calculată a vehiculului de coborâre pentru transferul pe traiectoria impactului. A treia corecție nu a fost necesară. Cu toate acestea, comportamentul stației în acest caz nu a fost testat pe banca sistemului de control.

O furtună mare de praf care a început la 22 septembrie 1971 în regiunea luminoasă Noachis din emisfera sudică, până la 29 septembrie a acoperit două sute de grade în longitudine de la Ausonia la Thaumasia, a închis calota polară de sud pe 30 septembrie, a împiedicat studiile științifice ale suprafața lui Marte de la sateliții artificiali "Mars - 2", " Mars-3 ", " Mariner-9 ". Abia pe 10 ianuarie 1972, furtuna de praf s-a oprit și Marte a revenit la normal [4] .

Dezvoltatorii instalației de fototeleviziune (FTU) au folosit modelul greșit al lui Marte. Prin urmare, s-au ales fragmente 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 [5] .

Din cauza calității proaste a telemetriei , aproape toate datele științifice ale satelitului au fost pierdute [6] .

Pe 23 august 1972, TASS a anunțat finalizarea programului de zbor. Stația a desfășurat un program cuprinzător de explorare a lui Marte timp de mai bine de 8 luni. În acest timp, stația a făcut 362 de revoluții în jurul planetei. AMS a continuat cercetările până la epuizarea azotului în sistemul de orientare și stabilizare.

Comparație cu AMS Mariner 9

• Radiația termică a solului, prin care a fost determinată structura acestuia, a fost studiată nu numai în infraroșu, ci (spre deosebire de Mariner-9) și în domeniul radio [7] .
• Profilele fotometrice globale ale lui Marte au fost obținute în multe intervale spectrale. Mariner-9 nu a efectuat astfel de măsurători [7] .
• Conținutul de apă din atmosferă a fost determinat. Tehnica de măsurare a folosit regiunea spectrului unde domină radiația solară reflectată, mai degrabă decât radiația termică, iar intensitatea benzii este aproape independentă de distribuția verticală a temperaturii. O astfel de tehnică, în principiu, este mai perfectă decât tehnica folosită pe Mariner-9 [7] .

Vezi și

• „ Mars 1971C ” este o stație interplanetară automată sovietică de a patra generație din seria M-71, concepută pentru a explora Marte de pe o orbită artificială a satelitului.
• „ Mars-3 ” este un AMS sovietic de a patra generație din seria M-71, conceput pentru a explora Marte atât de pe o orbită artificială a satelitului, cât și direct pe suprafața planetei.
• Lista primelor aterizări pe corpuri cerești

Note

1. ↑ Stații interplanetare automate „Mars-2, 3” . Prezentare generală a proiectului . Asociația științifică și de producție numită după S. A. Lavochkin . Preluat la 7 iunie 2021. Arhivat din original la 10 mai 2013. (nedefinit)
2. ↑ Perminov, 1999 , p. 36.
3. ↑ Glazkov A. G. Odiseea spațială a computerului de bord S-530 // XXXVIII Lecturi academice despre astronautică. - Reutov , 2014. - P. 115 Copie de arhivă din 15 aprilie 2015 la Wayback Machine  - ISBN 978-5-9902850-3-3
4. ↑ Bronshten, 1977 .
5. ↑ Marte -71 (Marte-2 și Marte-3) (link inaccesibil) . Asociația științifică și de producție numită după S. A. Lavochkin . Consultat la 17 februarie 2014. Arhivat din original pe 10 mai 2013. (nedefinit) 
6. ↑ Moroz V. I., Huntress V. T., Shevalev I. L. Expediții planetare ale secolului XX // Cercetări spațiale: Jurnal. - 2002. - T. 40 , nr 5 . - S. 451-481 . — ISSN 0023-4206 .
7. ↑ 1 2 3 Nou despre Marte. — M .: Mir, 1974.

Literatură

• Bronshten V. A. Planeta Marte. — M  .: Nauka , 1977. — 96 p.
• Marov M. Ya., Huntress W. T. Roboții sovietici în sistemul solar: tehnologii și descoperiri. - M.  : Fizmatlit, 2017. - 611 p. — ISBN 978-5-9221-1741-8 .
• Noutăți despre Marte: Culegere de articole / Ed. V. I. Moroz. — M  .: Mir , 1974. — 195 p. - (Cercetare spatiala). — Trans. din engleza.
• Perminov VG Drumul dificil către Marte  : O scurtă istorie a explorării lui Marte în Uniunea Sovietică : [ ing. ] . - NASA , 1999. - Nr. 15 (iulie). — 79p. — (Monografii în istoria aerospațială). — ISBN 0-16-058859-6 .

Link -uri

• Mars 2  (engleză) . NASA . Data accesului: 7 iunie 2021.
• V. Smirnov. Semnal de pe Marte  : Raport de la Centrul pentru Comunicarea în Spațiul Adânc // Pravda  : ziar. - 1971. - 8 decembrie. - p. 8.