Mars-2

A Mars-2  egy szovjet automatikus bolygóközi állomás (AMS), amely a Mars űrprogram negyedik generációja . Az M-71 sorozat három AMC-jének egyike. A Mars-2 állomást a Mars pályáról és közvetlenül a Mars felszínén történő felfedezésére tervezték . Az AMS egy orbitális állomásból állt - egy mesterséges Mars-műholdból és egy leszálló járműből egy automatikus marsi állomással. A leszálló jármű lezuhant a bolygó felszínére, és az állomás sikeresen pályára állt, ahol több mint 8 hónapig működött.

A világ első kísérlete egy leszálló jármű lágy landolására a Marson (sikertelen). Az első leszálló, amely elérte a Mars felszínét.

A "Mars-2" AMS-t az S. A. Lavochkinről elnevezett nonprofit szervezetnél fejlesztették ki .

Specifikációk

• AMC tömege indításkor: 4625 kg [1]
• Az orbitális állomás tömege indításkor: 3625 kg
• Süllyedő jármű tömege indításkor: 1000 kg
• A leszálló jármű tömege a Mars légkörébe való belépéskor: nincs információ hiteles forrásokból
• Az automata marsi állomás tömege: 355 kg. (a Marson történt lágy landolás után)

Berendezés

Az AMS egy orbitális állomásból és egy leszálló járműből állt, automata marsi állomással. Az AMS elrendezését egy fiatal tervező, V. A. Asyushkin javasolta [2] .

Az orbitális állomás fő részei: műszertér, meghajtó tartályok blokkja, korrekciós sugárhajtómű automatika egységekkel, napelem , antenna adagoló eszközök és hőszabályozó rendszer radiátorai. Az AMS annak biztosítására, hogy a repülés számos rendszerrel rendelkezzen. A vezérlőrendszer a következőket tartalmazta: giroszkóppal stabilizált platform; fedélzeti digitális számítógép és űrbeli autonóm navigációs rendszer. A Földtől kellően nagy távolságban (körülbelül 30 millió km-re) a Nap felé történő tájékozódás mellett egyidejűleg a Nap, a Canopus csillag és a Föld irányába történő tájolás is megtörtént .

A vezérlőrendszert az Automatizálási és Műszerészeti Kutatóintézet tervezte és gyártotta . A vezérlőrendszer tömege 167 kg, az energiafogyasztás 800 watt. A vezérlőrendszer prototípusa a holdjáró hajó számítógépes rendszere volt, melynek magja a "Tropa" típusú elemekre épülő S-530 fedélzeti számítógép [3] .

A bolygóközi állomást autonóm űrnavigációs rendszerrel szerelték fel, amelynek nem volt analógja a világon. A rendszer optikai goniométert használt. A készüléknek 7 órával a Marsra érkezés előtt kellett volna először megmérnie a Mars alapkoordináta-rendszerhez viszonyított szöghelyzetét. A mérési adatok továbbításra kerültek a vezérlőrendszer fedélzeti számítógépére, amely kiszámította a harmadik korrekciós vektort, amely az állomás névleges pályára való áthelyezéséhez szükséges. A számítások eredményei alapján az űrrepülőgép vezérlőrendszere parancsokat adott ki a korrekció végrehajtására a Föld zavarása nélkül.

Az orbitális állomáson a bolygóközi térben végzett mérésekre, valamint a Mars környezetének és magának a bolygónak a mesterséges műhold pályájáról történő tanulmányozására szolgáló tudományos berendezések voltak: fluxusgate magnetométer; infravörös radiométer a Mars felszíne hőmérséklet-eloszlásának térképének elkészítéséhez; infravörös fotométer a felszíni topográfia tanulmányozására a szén-dioxid mennyiségének mérésével; optikai eszköz a vízgőztartalom spektrális módszerrel történő meghatározására; a látható tartomány fotométere a felület és a légkör visszaverő képességének tanulmányozására; a 3,4 cm-es tartományban a radiobrightness felületi hőmérséklet meghatározására szolgáló eszköz, amely meghatározza a dielektromos állandóját és a felületi réteg hőmérsékletét 30-50 cm mélységig; ultraibolya fotométer a Mars felső légkörének sűrűségének meghatározására, a légkör atomi oxigén- , hidrogén- és argontartalmának meghatározására; kozmikus sugárzás részecskeszámláló; töltött részecskék energiaspektrométere; elektron és proton fluxus energiamérő 30 eV -tól 30 keV-ig. Valamint két fotó-televíziós kamera.

Az ereszkedő jármű egy kúpos aerodinamikai fékernyő volt, amely az automata marsi állomást fedte (közel gömb alakú). Az automata marsi állomás tetejére egy toroid műszeres-ejtőernyős konténer volt rögzítőhevederekkel rögzítve, melyben a kipufogó és a fő ejtőernyők, valamint a kihúzáshoz, stabilizáláshoz, Mars-közeli pályáról való leszálláshoz, fékezéshez és lágyuláshoz szükséges műszerek voltak. leszállás és összekötő keret. A vázon egy szilárd tüzelőanyagú motor található a leszálló jármű repülési pályáról bejövő pályára való átvitelére, valamint autonóm vezérlőrendszer egységei, amelyek stabilizálják a leszálló járművet, miután lecsatlakozott az orbitális állomásról. A repülés előtt a leszálló járművet sterilizálták.

Repülés előrehaladása

Az állomást a Bajkonuri kozmodromról indították egy Proton-K hordozórakétával , egy további 4. fokozattal - D felső fokozattal 1971. május 19-én, moszkvai idő szerint 19:22:49-kor . Az előző generációs AMS-től eltérően a "Mars-2"-t először a Föld mesterséges műholdjának közbenső pályájára bocsátották, majd a "D" felső szakasz egy bolygóközi pályára helyezte át.

Az állomás repülése a Marsra több mint 6 hónapig tartott. 1971. június 17-én és november 20-án sikeresen végrehajtották a pályakorrekciókat. A Mars megközelítésének pillanatáig a repülés a program szerint zajlott. 1971. november 27-én végrehajtották a harmadik pályakorrekciót. A korrekciót fedélzeti automatika segítségével hajtották végre, földi létesítmények használata nélkül. Az állomás autonóm asztro -orientációs rendszere biztosította a tájolást és meghatározta az állomás Marshoz viszonyított helyzetét. A kapott adatok automatikusan bekerültek a fedélzeti elektronikus számítógépbe, amely kiszámította a korrekciós impulzus nagyságát és irányát, és kiadta a korrekcióhoz szükséges parancsokat. A harmadik korrekció után az állomás a Mars felszínétől 1380 km-re elhaladó pályára lépett.

A Mars-2 leszálló járművet 1971. november 27-én szerelték le, amikor az AMS felrepült a bolygóra, mielőtt az orbitális állomás lelassult és belépett volna a Mars műhold pályájára. A leválasztás előtt a Mars-2 állomást úgy kellett beállítani, hogy a leszálló jármű a leválasztás után a kívánt irányba tudjon haladni. A leszálló járművön 15 perccel a szétválás után bekapcsolták a szilárd hajtóanyagú hajtóművet, amely biztosította a leszálló jármű átjutását a Marsra ütközés pályájára. A légkörbe való belépés szöge azonban nagyobbnak bizonyult a megengedettnél. A leszálló jármű túl meredeken lépett be a marsi légkörbe, ami miatt nem volt ideje lelassítani az aerodinamikus ereszkedési szakaszban. Az ejtőernyős rendszer ilyen süllyedési körülmények között nem volt hatékony, és a leszálló jármű, miután áthaladt a bolygó légkörén, a Mars felszínén zuhant egy 4 ° É-i koordinátákkal. SH. és 47° ny. (Nanedi Valley in Xanth Land ), amely a történelem során először jutott el a Mars felszínére. A Mars 2 leszálló volt az első ember alkotta tárgy a bolygón.

Az orbitális állomás a leszálló jármű leválasztása után fékezést végzett és egy mesterséges Mars-műhold pályájára lépett. Pályaparaméterek: maximális távolság a Mars felszínétől 25000 km, minimális távolság a Mars felszínétől 1380 km, a pálya dőlése a marsi egyenlítő síkjához képest 48° 54', forgási periódus 18 óra.

A leszálló jármű pályájának számított értékétől való eltérést a fedélzeti számítógépes szoftver elégtelen tesztelése okozta. A Mars-2 egészen pontosan a tervezett pályán haladt. Az állomás helyzete a Marshoz képest a leszálló járműnek az orbitális blokktól való elválasztása előtt gyakorlatilag nem különbözött a leszálló jármű becsapódási pályára való átálláshoz számított helyzetétől. A harmadik javításra nem volt szükség. Az állomás viselkedését azonban ebben az esetben nem tesztelték a vezérlőrendszer állványán.

Egy nagy porvihar , amely 1971. szeptember 22-én kezdődött a déli féltekén, a Noachis fényes vidékén, szeptember 29-én Ausoniától Thaumasiáig kétszáz hosszúsági fokot borított be, és szeptember 30-án lezárta a déli sarki sapkát, akadályozta a vidék tudományos kutatását. a Mars felszíne a "Mars - 2", " Mars-3 ", "Mars- 9 " mesterséges műholdakról. Csak 1972. január 10-én állt el a porvihar, és a Mars visszatért a normális kerékvágásba [4] .

A fotótelevíziós installáció (FTU) fejlesztői rossz Mars-modellt használtak. Ezért helytelen kivonatokat választottak. A képek túlexponáltak lettek, szinte teljesen használhatatlanok. Több sorozat felvétele után (mindegyik 12 képkockás) a fotó-televíziós installációt nem használták [5] .

A telemetria gyenge minősége miatt a műhold szinte minden tudományos adata elveszett [6] .

1972. augusztus 23-án a TASS bejelentette a repülési program befejezését. Az állomás több mint 8 hónapon át átfogó Mars-kutatási programot hajtott végre. Ez idő alatt az állomás 362 fordulatot tett a bolygó körül. Az AMS a nitrogén kimerüléséig folytatta a kutatást az orientációs és stabilizációs rendszerben.

Összehasonlítás az AMS Mariner 9-el

• A talaj hősugárzását, amellyel a szerkezetét meghatározták, nemcsak infravörösben, hanem (a Mariner-9-től eltérően) és rádiótartományban is vizsgálták [7] .
• A Mars globális fotometriai profiljait számos spektrális tartományban szerezték meg. A Mariner-9 nem végzett ilyen méréseket [7] .
• Meghatároztuk a légkör víztartalmát. A mérési technika a spektrum azon tartományát használta, ahol a visszavert napsugárzás dominál, nem pedig a hősugárzás, és a sáv intenzitása szinte független a függőleges hőmérséklet-eloszlástól. Egy ilyen technika elvileg tökéletesebb, mint a Mariner-9-en alkalmazott technika [7] .

Lásd még

• A " Mars 1971C " az M-71 sorozat negyedik generációjának szovjet automata bolygóközi állomása, amelyet a Mars mesterséges műholdjáról történő felfedezésére terveztek.
• A " Mars-3 " egy negyedik generációs szovjet AMS az M-71 sorozatból, amelyet arra terveztek, hogy a Marsot mesterséges műholdpályáról és közvetlenül a bolygó felszínén is felfedezze.
• Az első égitestekre való leszállások listája

Jegyzetek

1. ↑ Automatikus bolygóközi állomások "Mars-2, 3" . Projekt áttekintése . S. A. Lavochkinről elnevezett Tudományos és Termelő Egyesület . Letöltve: 2021. június 7. Az eredetiből archiválva : 2013. május 10. (határozatlan)
2. ↑ Perminov, 1999 , p. 36.
3. ↑ Glazkov A. G. Űrodüsszea az S-530 fedélzeti számítógépről // XXXVIII Akadémiai olvasmányok az asztronautikáról. - Reutov , 2014. - P. 115 Archív másolat 2015. április 15-én a Wayback Machine -nél  - ISBN 978-5-9902850-3-3
4. ↑ Bronshten, 1977 .
5. ↑ Mars -71 (Mars-2 és Mars-3) (hozzáférhetetlen link) . S. A. Lavochkinről elnevezett Tudományos és Termelő Egyesület . Letöltve: 2014. február 17. archiválva az eredetiből: 2013. május 10. (határozatlan) 
6. ↑ Moroz V. I., Huntress V. T., Shevalev I. L. Planetary expeditions of the XX century // Space Research: Journal. - 2002. - T. 40 , 5. sz . - S. 451-481 . — ISSN 0023-4206 .
7. ↑ 1 2 3 Újdonság a Marsról. - M .: Mir, 1974.

Irodalom

• Bronshten V. A. Mars bolygó. — M  .: Nauka , 1977. — 96 p.
• Marov M. Ya., Huntress W. T. Szovjet robotok a Naprendszerben: technológiák és felfedezések. - M.  : Fizmatlit, 2017. - 611 p. — ISBN 978-5-9221-1741-8 .
• Újdonságok a Marsról: Cikkgyűjtemény / Szerk. V. I. Moroz. — M  .: Mir , 1974. — 195 p. — (Űrkutatás). — Transz. angolról.
• Perminov VG The Difficult Road to Mars  : A Brief History of Mars Exploration in the Soviet Union: [ eng. ] . - NASA , 1999. - 15. szám (július). — 79 p. — (Monográfiák a repüléstörténetből). — ISBN 0-16-058859-6 .

Linkek

• Mars 2  (angol) . NASA . Hozzáférés időpontja: 2021. június 7.
• V. Szmirnov. Jel a Marsról  : Jelentés a Mélyűr-Kommunikációs Központtól // Pravda  : újság. - 1971. - december 8. - 8. o.