Marte-5

Mars-5 este o stație interplanetară automată sovietică din seria M-73 în cadrul programului Marte lansat pe 25 iulie 1973 la 18:55:48 UTC . Seria M-73 a constat din patru nave spațiale de a patra generație concepute pentru a studia planeta Marte. Navele spațiale „Mars-4” și „Mars-5” (modificare M-73C) trebuiau să intre pe orbita planetei și să asigure comunicația cu stații automate marțiane destinate funcționării la suprafață. Vehiculele de coborâre cu stații automate marțiane au fost livrate de navele spațiale Mars-6 și Mars-7 (modificare M-73P). [unu]

Stația Mars-5, spre deosebire de Mars-4 AMS, care avea un design identic, a intrat cu succes pe orbita planetei, dar compartimentul pentru instrumente a fost imediat spart, drept urmare funcționarea stației a durat doar aproximativ două. săptămâni. [2]

Designul aparatului

Principalul element structural de care sunt atașate unitățile, inclusiv sistemul de propulsie, panourile solare, antenele parabolice înalt direcționale și joase, radiatoarele circuitelor reci și calde ale sistemului de management termic și piesa instrumentală, este blocul de combustibil. rezervoarele sistemului de propulsie.

O diferență importantă între modificările M-73S și M-73P constă în amplasarea echipamentului științific pe orbiter: în versiunea prin satelit, echipamentul științific este instalat în partea superioară a blocului rezervorului, în versiunea cu vehiculul de coborâre. , pe adaptorul conic care conectează compartimentul instrumentului și blocul rezervorului.

Pentru vehiculele expediției din 1973, KTDU a fost modificat. În locul motorului principal 11D425.000, a fost instalat 11D425A, a cărui tracțiune în regim de tracțiune joasă este de 1105 kg (impuls specific 293 secunde), iar în modul de tracțiune mare - 1926 kg (impuls specific 315 secunde). Blocul de rezervoare a fost înlocuit cu unul nou, de dimensiuni și volum mari datorită inserției cilindrice, folosindu-se totodată și rezervoare de combustibil consumabile mărite. Au fost instalați cilindri suplimentari de heliu pentru a presuriza rezervoarele de combustibil. În caz contrar, orbitatorii din seria M-73, cu câteva excepții, au repetat seria M-71 în ceea ce privește aspectul și compoziția echipamentului de bord.

Masa

Masa totală a navei spațiale Mars-5 a fost de 4000 kg. Masa echipamentului științific al orbiterului (cu FTU) este de 117,8 kg. Sistemul de propulsie corectivă a fost umplut cu 1705,2 kg de combustibil: 594,9 kg de combustibil și 1110,3 kg de oxidant.

Instrumente științifice

Instrumentele științifice situate pe stația Mars-5 au fost destinate în principal să studieze o serie dintre cele mai importante caracteristici ale suprafeței planetei și spațiului circumplanetar de pe orbită.

Dispozitivul a fost echipat cu un fotometru Lyman-alfa, proiectat în comun de oamenii de știință sovietici și francezi , și conceput pentru a căuta hidrogen în atmosfera superioară a lui Marte. Magnetometrul instalat la bord a măsurat câmpul magnetic al planetei . Un radiometru în infraroșu care funcționează în intervalul 8-40 microni a fost destinat să măsoare temperatura suprafeței . Caracteristicile texturii suprafeței au fost studiate folosind două polarimetre .

De asemenea, la bordul AMS „Mars-5” au fost instalate patru fotometre . Primul a analizat benzile de dioxid de carbon din spectrul infraroșu pentru a determina relieful lui Marte. Al doilea a lucrat în intervalul 0,35-0,7 microni și a fost destinat studiului culorii și albedo . Un al treilea fotometru, folosind o lungime de undă de 1,38 microni, a analizat prezența vaporilor de apă în atmosfera marțiană. Acesta din urmă, un fotometru cu ultraviolete în intervalul 0,26-0,28 microni, a fost destinat să caute ozon .

„Mars-5” a fost echipat cu un sistem de procesare a imaginilor foto-televizoare, format din două camere. Una dintre ele, numită „Vega-3MSA” [2] , avea o distanță focală de 52 mm și un unghi de vizualizare de 35,7°. Un altul, „Zufar-2SA”, avea o distanță focală de 350 mm și un unghi de vizualizare de 5,67 °. Imaginile au fost realizate prin filtre albastru, roșu, verde și portocaliu special . Camerele au oferit rezoluție de la 100 m până la 1 km.

Noutatea tehnologică a proiectului

Pentru prima dată în practica cosmonauticii interne, patru nave spațiale automate au participat simultan la o expediție interplanetară.

În pregătirea expediției, a continuat modernizarea bazelor experimentale și de testare la sol și a complexului de comandă și măsurare la sol, începută pentru vehiculele din seria M-71. [3]

Așadar, pentru verificarea și rafinarea calculelor termice, au fost create instalații speciale de vid dotate cu simulatoare de radiații solare. Un analog al navelor spațiale automate a trecut în ele o gamă completă de teste complexe de vid termic, a căror sarcină a fost să testeze capacitatea sistemului de control termic de a menține regimul de temperatură în limitele specificate în toate etapele de funcționare. [3]

Implementarea proiectului

Toate navele spațiale din seria M-73 au trecut cu succes întregul ciclu de teste la sol. Aceste nave spațiale automate au fost lansate în iulie-august 1973 în conformitate cu programul sovietic de explorare a spațiului cosmic și a planetelor sistemului solar. [3]

Lansare vehicul

Pentru lansarea navei spațiale din seria M-73 a fost folosit un vehicul de lansare Proton -K în patru trepte, cu o greutate de lansare de 690 de tone, echipat cu aceleași componente ca în timpul lansării navei spațiale din seria M-71.

Zbor

Controlul zborului

Pentru a lucra cu nava spațială din seria M-73, a fost folosit complexul radiotehnic de la sol Pluton situat la NIP-16 lângă Evpatoria. La primirea de informații de la nave spațiale la distanțe mari, pentru a crește potențialul legăturii radio, a fost utilizată sumarea semnalelor de la două antene ADU 1000 (K2 și K3) și o antenă KTNA-200 (K-6). Comenzile sunt emise prin antenele ADU 1000 (K1) și P 400P (K8) la al doilea site NIP-16. Ambele antene sunt echipate cu transmițătoare UHF Harpoon-4 capabile să emită o putere de până la 200 kW. [3]

Din punctul de vedere al controlului sesiunii navelor spațiale, s-au făcut unele modificări în logica sistemelor de bord: pentru vehiculele M-73P, sesiunea tipică 6T, destinată decelerarii și intrării pe orbita unui satelit de pe Marte, a fost exclus.

Executarea programului de zbor

Schema de zbor Mars-5 AMS prevedea trei corecții ale traiectoriei , frânarea lângă Marte și intrarea pe o orbită eliptică.

În 1971, fereastra pentru lansarea vehiculelor pe Marte a fost mai favorabilă. În același timp, au fost lansate stațiile sovietice Mars-2 și Mars-3 , precum și American Mariner-9 . Doi ani mai târziu, poziția relativă a Pământului și a lui Marte a necesitat o viteză de zbor mai mare. Pentru a asigura viteza necesară, AMS sovietic a trebuit să reducă masa încărcăturii utile.

Pentru AMS, lansat în 1973, a fost adoptată așa-numita schemă de zbor cu două lansări, conform căreia sarcinile de lansare a unui satelit artificial și a unui vehicul de coborâre au fost atribuite stațiilor de diferite tipuri. Misiunea AMS „Mars-5” a fost să intre pe orbita lui Marte.

Mars-5 a fost lansat pe 25 iulie 1973 din Cosmodromul Baikonur folosind un vehicul de lansare Proton UR-500K/RB (SL-12) . [1] [4] Lansarea pe Marte a fost efectuată prin a doua includere a sistemului de propulsie al etapei superioare D după ~ 1 oră și 20 de minute de zbor pasiv pe o orbită intermediară apropiată de Pământ cu o înălțime de 177,5 × 163,3 km. . La 23 de ore 14 minute 52,2 secunde, nava spațială s-a separat de treapta superioară.

După ce a făcut trei corecții de traiectorie și a frânat lângă Marte, AMS a intrat pe orbita în jurul lui Marte pe 12 februarie 1974 . Totuși, imediat după aceea, a fost descoperită o depresurizare a compartimentului instrumentar al blocului orbital, în care se aflau blocurile electronice ale sistemelor de service și echipamentele științifice. Dezvoltatorii au sugerat că în faza de frânare sau imediat după aceasta, dispozitivul a intrat în coliziune cu un micrometeor. Calculele au arătat că AMC nu ar putea funcționa mai mult de trei săptămâni.

În legătură cu o reducere semnificativă a perioadei de funcționare a stației pe orbită, a fost lansată o implementare grăbită a programului științific. Camerele de fototelemetrie au reușit să utilizeze până la 108 cadre din cele 960 disponibile. Din cauza grabei, multe cadre au eșuat. În total, 43 de imagini de calitate normală au fost obținute de la Mars-5 AMS, inclusiv 15 cu Vega-3MSA cu focalizare scurtă și 28 cu focalizare lungă Zufar-2CA. Ultima sesiune de comunicare a avut loc la 28 februarie 1974 . [2]

Rezultate

Programul de zbor al navei spațiale Mars-5 nu a fost finalizat în totalitate.

Cu toate acestea, în ciuda perioadei scurte de existență activă a navei spațiale Mars-5, în timpul zborului interplanetar și de pe orbita ISM, cu ajutorul acesteia au fost efectuate următoarele observații și măsurători:

• în timpul zborului de-a lungul traseului Pământ-Marte, folosind spectrometre cu ioni și electroni, s-au făcut măsurători ale energiei particulelor de vânt solar, compoziției particulelor, temperaturii și vitezei componentelor individuale ale plasmei solare;
• a fost efectuată sondarea radio cu două frecvențe a atmosferei marțiane, s-au obținut estimări de presiune în atmosfera inferioară, precum și caracteristicile ionosferei planetei;
• sondajul suprafeței lui Marte a fost realizat cu ajutorul FTU (108 cadre) și telefotometre (4 panorame);
• au fost efectuate studii ale proprietăților suprafeței și solului în ceea ce privește caracteristicile lor de radiație, s-au obținut spectre de radiații gamma ale rocilor marțiane;
• folosind un radiometru în infraroșu, au fost măsurate temperaturile de luminozitate ale solului de-a lungul traseului de zbor al satelitului;
• folosind un spectrofotometru în infraroșu s-au obținut câteva sute de spectre în intervalul de la 2 la 5 microni, cu ajutorul cărora s-a determinat compoziția solului marțian și structura acestuia;
• a fost măsurat conținutul de vapori de apă din atmosfera marțiană;
• folosind un fotometru, a fost detectată prezența ozonului în atmosfera lui Marte;
• a obținut date detaliate despre temperatura atmosferei superioare a planetei;
• au fost măsurați parametrii câmpurilor magnetice interplanetare și câmpul magnetic al lui Marte.

Vezi și

• Mars-4  este o stație interplanetară automată sovietică din seria M-73.
• Mars-6  este o stație interplanetară automată sovietică din seria M-73.
• Mars-7  este o stație interplanetară automată sovietică din seria M-73.
• Lista navelor spațiale cu detectoare de raze X și gamma la bord

Note

1. ↑ 1 2 martie 5 (NSSDC  ) . Data accesului: 14 octombrie 2011. Arhivat din original pe 22 martie 2012.
2. ↑ 1 2 3 Proiect de mișcare și dezvoltare. Supliment la Buletinul Districtului Federal din Orientul Îndepărtat . Preluat la 6 decembrie 2008. Arhivat din original la 21 august 2011. (nedefinit)
3. ↑ 1 2 3 4 Nava spațială din seria Mars-71 NPO im. S. A. Lavochkina (link inaccesibil) . Preluat la 20 august 2012. Arhivat din original la 23 iulie 2015. (nedefinit) 
4. ↑ Vehicul de lansare Proton-K UR-500K . Consultat la 7 decembrie 2008. Arhivat din original la 22 martie 2012. (nedefinit)

Link -uri

• AMC seria M-73 pe site-ul web al NPO-ului. Lavochkin (link inaccesibil) . Preluat la 20 august 2012. Arhivat din original la 23 iulie 2015. (nedefinit) 
• VG Perminov Drumul dificil către Marte Memorii ale dezvoltatorului AMC, Marte și Venus
• Anuarul TSB 1975
• Mars 5 pe site-ul NASA Arhivat 29 noiembrie 2015 la Wayback Machine
• Mars-5 pe site-ul NASA „Explorarea sistemului solar”.