Mars Polar Lander

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Mars Polar Lander
Mars Polar Lander - artist depiction.png
Mars Polar Lander в уяві художника
Основні параметри
Організація США НАСА/JPL
Виготівник США Martin MariettaLockheed Martin[1][2]
Ракета-носій Дельта-2 7425-9.5 D265
Космодром США мис Канаверал SLC17B
Технічні параметри
Маса 576 кг (посадковий модуль: 290 кг) кг
Потужність 200 Вт
Джерела живлення Ni-MH: 16 А • год

Mars Polar Lander — космічний апарат, що діяв у рамках програми NASA по дослідженню клімата й поверхні Марса Mars Surveyor 98.

Апарат не виконав свого завдання, зазнавши аварію під час посадки на Марс. Основною причиною провалу місії за висновком незалежної комісії є недостатнє фінансування й тиск строків. За оцінкою незалежної комісії проект був недофінансований мінімум на 30% від реальної потреби.

Завдання польоту[ред.ред. код]

Основний цілями Mars Polar Lander'a (MPL) були вивчення полярних областей Марса, в першу чергу, місцевого клімату, пошук льоду в марсіанському грунті і оцінка його кількості, детальна зйомка поверхні в місці посадки. Місцем посадки була визначена межа південної марсіанської полярної шапки між 74 і 77 ° пд. ш. та 170 і 230 ° з. д. Час посадки було вибрано таким чином, щоб протягом усього терміну функціонування апарату там панував полярний день. Згідно знімкам Mars Global Surveyor'a, район посадки в цей час року являв собою перемежовуються світлі і темні ділянки — залишки снігу та льоду упереміш з оголеним ґрунтом. MPL ніс на собі 2 пенетратора «Deep Space 2» — некеровані балістичні капсули, які повинні були відокремитися перед входом в атмосферу і, досягнувши поверхні, заглибитися в ґрунт і передати відомості про його склад.

Конструкція[ред.ред. код]

Із Землі MPL стартував у складі перелітної ступені й посадкового апарата. Перелітна ступінь оснащена сонячними батареями, двигунами орієнтації і системами зв'язку. Повна маса посадкового апарата («Лендер») - 576 кг.

Посадковий апарат на поверхні Марса

Посадковий апарат оснащений чотирма блоками рухових установок орієнтації і стабілізації, на донної частини розташовані три групи посадкових двигунів по чотири рідинно-реактивних двигуна тягою по 60 фунтів (266 Н, 27,1 кгс) кожен. Паливо для всіх двигунів надходить з двох паливних баків, розташованих під основними сонячними батареями Лендера. При роботі на поверхні посадковий апарат має висоту 1,06 м і поперечний розмір (з розгорнутими сонячними батареями) 3,6 м. Тримальний корпус космічного апарату (шасі) і посадочні опори виконані на основі стільникової алюмінієвої конструкції, скріпленої графіто-епоксидними панелями. Усередині шасі розташовуються основний і резервний комплект бортової ЕОМ, блок розподілу потужності, акумуляторна батарея, радіосистеми, блоки електроніки. Енергоживлення посадочного апарату сумарною потужністю 200 Вт здійснюється від шести секцій сонячних батарей. При недостатньому освітленні живлення здійснюється від акумулятора ємністю 16 А·год, призначеного, головним чином, для підігріву центрального блоку електроніки до -30 °C вночі (при -80 °C зовні). «Лендер» обладнаний двома радіосистемами:

  • УВЧ - для зв'язку з Землею через апарат-ретранслятор Mars Climate Orbiter (так і не вийшов на орбіту навколо Марса) або для односторонньої передачі даних через АМС Mars Global Surveyor. Швидкість передачі даних — 128 кбіт/с.
  • Система Х-діапазона для прямого зв'язку із Землею через антену середнього підсилення, максимальна швидкість передачі даних - 1400-5000 біт/с. З огляду на те, що при спостереженні з південного полюса Марса Земля піднімається над обрієм дуже невисоко, прямий зв'язок був би можливий тільки при дуже рівному рельєфі поверхні, навіть невеликі пагорби могли перешкодити зв'язку.

Наукова апаратура[ред.ред. код]

У склад наукової апаратури MPL входять комплект приладів для вивчення летких речовин і клімату Марса MVACS (Mars Volatiles and Climate Surveyor), фотокамера спуску на Марс MARDI (Mars Descent Imager) та Лідар. До складу комплекту MVACS входять:

  1. Маніпулятор, довжина якого у розгорнутому положенні становить 2 метри. На його кінці встановлені камера RAC (Robotic Arm Camera), ківш для забору грунту і температурний датчик. Камера RAC дозволяє зробити фотографії високої роздільної здатності, що показують структуру матеріалу поверхні і приповерхневого шару.
  2. Стереокамери SSI (Surface Stereo Imager). Камера знаходиться на 1,5-метровій щоглі і служить для панорамної зйомки околиць місця посадки.
  3. Метеокомплекс. Метеорологічні датчики розташовані на двох щоглах. На першій щоглі висотою 1,2 м на верхній кришці космічного апарату знаходяться датчик напрямку і швидкості вітру, датчик температури і напівпровідникові лазери, що вимірюють вологість повітря, вміст ізотопів води і вуглекислого газу. Друга щогла довжиною 0,9 м спрямована вниз і призначена для вивчення атмосферних ефектів на висоті від 10 до 15 см над марсіанської поверхнею. На ній знаходяться вітровий датчик і два датчики температури.
  4. Газоаналізатор TEGA (Thermal and Evolved Gas Analyzer). За допомогою маніпулятора в приймач аналізатора поміщають зразок ґрунту масою 0,1 г. Далі приймач закривається кришкою, утворюючи мініатюрну піч. Зразок поступово нагрівають за допомогою спірального нагрівача до температури 1027 °C, і газ, що виділяється, просвічується напівпровідниковим лазером, світло якого падає на фотоприймач. За інтенсивністю поглинання світла можна кількісно визначити газовий склад, і перш за все — наявність водяної пари і вуглекислого газу.
Наукові прилади
Фотокамера спуску на Марс MARDI  
Стереокамера  
LIDAR  
маніпулятор  
Камера маніпулятора RAC  
Метереологічний датчик  
Газоаналізатор TEGA  
Мікрофон  

Хронологія польоту і результати[ред.ред. код]

Mars Polar Lander був виведений в космос 3 січня 1999р. а за допомогою РН Delta 2. 11-місячний переліт до Марса пройшов без особливих зауважень. 23 вересня 1999-го р. аварією закінчився вихід на орбіту навколо Марса автоматичної міжпланетної станції Mars Climate Orbiter, «побратима» MPL, яка повинна була ретранслювати на Землю до 90% даних. 3 грудня MPL в останній раз скорегував свою траєкторію і увійшов в атмосферу Марса. Більше ні посадковий апарат, ні пенетратори на зв'язок не виходили. Пошуки сигналу велися як із Землі, так і з автоматичної міжпланетної станції Mars Global Surveyor протягом півтора місяців, але безрезультатно.

Причини невдачі залишаються загадкою. Передача телеметрії під час самих напружених ділянок спуску і посадки не передбачалася, тому відновити хід подій не представляється можливим. Серед ймовірних причин аварії називають передчасне вимикання гальмівних двигунів (MPL використовував старий метод посадки - гальмування ракетними двигунами, як у «Вікінгів», а не парашути і надувні мішки, як у Mars Pathfinder'a або марсоходів). Загальний висновок комісії був такий, що в програму Mars Surveyor 98 спочатку були закладені технічні рішення з високим рівнем ризику, що й призвело до аварії відразу двох станцій (MCO і MPL).

Зображення корабля
Схема Mars Polar Lander  
Корабель до капсуляції  
Випробовування Mars Polar Lander  
прикріплення Mars Polar Lander до верхнього ступеня  

Посилання[ред.ред. код]

  1. (англ.)«Mars Polar Lander Timeline». NASA. Архів оригіналу за 2012-12-05. 
  2. (англ.)«LOCKHEED MARTIN ASTRONAUTICS TO BUILD MARS '98 SPACECRAFT». NASA. Архів оригіналу за 2012-12-05. 
  1. «Mars Polar Lander», «Новини космонавтики», 1999 № 1
  2. «Аварія MPL: уроки на майбутнє», «Новини космонавтики», 2000 № 5