Советский межпланетный космический аппарат марс 5. Советские миссии на марс: как в ссср изучали красную планету

13.12.2023 | Природа

В 1973 году ожидалось очередное сближение Марса с Землей, правда, не максимальное. Красная планета подходила к нашей на расстояние 66 млн. км. Конечно же, таким благоприятным моментом нужно было обязательно воспользоваться. К нему готовились исследователи разных стран, в том числе и Советского Союза. В отличие от предыдущей экспедиции, которая состоялась в 1971 году, в этот раз решено было послать сразу четыре станции к Марсу.

Планом полета предусматривалось выведение к Марсу двух основных станций и двух дублирующих. Основная связка – это АМС «Марс -4» и «Марс-6», дублирующая это АМС «Марс-5» и «Марс-7». В отличие от предыдущего полета, когда от станций отделялся спускаемый аппарат, а сами они выводились на орбиту Марса, в нынешней экспедиции была применена другая схема – было решено разделить функции выхода на орбиту и доставки спускаемого аппарата. Планировалось, что одна станция должна будет только выйти на марсианскую орбиту, проводить исследования поверхности и обеспечивать связь посадочных модулей с Землей. Другая же должна доставить спускаемый аппарат на поверхность Марса.

В результате было решено, что АМС «Марс-4,5» будут выполнять роль орбитальных станций и находиться на марсианской орбите, а АМС «Марс-6,7» должны были осуществить доставку спускаемых аппаратов на поверхность. Далее спускаемые аппараты должны были поддерживать связь с предварительно выведенными и вращающимися вокруг Марса станциями. Сама программа получила название «Марсианский квартет», по числу станций участвующих в этой экспедиции.

Сразу стоить отметить, что программа закончилась неудачей. Как основной, так и дублирующей связки. Причиной неудачи, как считается, стал выход из строя электронных компонентов научной аппаратуры. В то время на космические аппараты ставились транзисторы, которые после определенного срока эксплуатации выходили из строя. Их замена на более дорогие требовала времени, но под давлением тогдашнего руководства страны, которое не послушалось ученых и не перенесло запуск «марсианского квартета», станции запустили. Как результат, огромное количество денег, усилий и времени пошло коту под хвост.

События в этом полете развивались следующим образом. Первой была запущена станция «Марс-4». Предназначалась для фотографирования и исследования поверхности, а также обеспечения радиосвязи между спускаемым аппаратом «Марс-6 или -7» и Землей. Станция стартовала 21 июля 1973г и благополучно добралась к Марсу 10 февраля 1974г, но на орбиту не вышла. Причиной стал сбой в системе управления двигательной установки. Банально не удалось выполнить торможение в нужный момент времени. Станция пролетела мимо планеты на расстоянии около 1900 км от ее поверхности. Станции все же удалось провести фотографирование и передать на Землю около 50 снимков с разрешение 100м.

Далее была запущена АМС «Марс-5». Ее предназначение было таким же, как у «Марс-4». Конструктивно обе станции были близнецами. Основным узлом считались топливные баки, к которым крепились двигатели, солнечные батареи и другое оборудование. Масса станции 4000 кг. Масса топлива для проведения коррекций во время полета составляла 43 %, а научная аппаратура 3% от общей массы.

Стартовав 25 июля того же года, станция смогла добраться к Марсу и была выведена на его орбиту 12 февраля 1974г. Параметры орбиты были следующими – максимальная точка удаления около 32500км, максимальная точка сближения около 1760 км. Период обращения 25часов. Но, сразу же, после этого приборный отсек станции оказался разгерметизирован. Станция проработала чуть больше двух недель, передав последний раз информацию 28 февраля.

АМС «Марс-6,7». Станции со спускаемыми аппаратами.

После того, как была утрачена связь с обеими орбитальными станциями, о каких-либо серьезных исследованиях марсианского грунта рассчитывать не приходилось, а именно это и считалось основной задачей экспедиции. Во время ее проведения предстояло доставить на поверхность Марса спускаемые аппараты, в которых основная аппаратура предназначалась для исследования грунта.

Шестая марсианская станция стартовала 5

августа 1973г. Но уже во время полета отказывает телеметрия. Тем не менее аппарат удалось довести до Марса с помощью фототелевизионного устройства и видеомагнитофона. Это произошло 12 марта 1974г. Более того, из всех четырех запущенных станций, работу шестой можно считать самой успешной. «Марс-6» удалось таки правильно соориентировать относительно Марса, и произвести отделение спускаемого аппарата, который в свою очередь передал на Землю данные об атмосфере планеты.

Но мягко посадить его на поверхность не удалось. Непосредственно перед посадкой, поступавшая информация с его борта, свидетельствовала о значительных перегрузках, резком увеличении давления и изменениях температуры. Связь с ним была утеряна еще до посадки. Возможно, он разбился по причине отказа радиокомплекса.

Старт седьмой марсианской станции состоялся 9 августа 1973г. Она благополучно долетела к Красной планете 9 марта 1974г. Однако неправильно рассчитанные уставки, отказ электронных компонентов, привели к тому, что спускаемый аппарат, после отделения от станции, пролетел в 1300 километрах от поверхности Марса.

После этой неудавшейся экспедиции было принято решение прекратить исследования Марса с помощью космических аппаратов. Последняя марсианская программа Советского Союза была связана с исследованиями Фобоса, спутника Марса. Две станции были запущены в 1988 году. Но по причине отказа систем управления, обе они потеряли связь с Землей.

июнь 2015. Байбиков Вадим Вадимович для

«На пыльных тропинках далёких планет останутся наши следы», пелось в советской песне. Так и получилось. Возьмём, к примеру, Марс: тропинки на нём действитльно пыльные: атмосфера там, конечно, менее плотная, чем на Земле, зато и сила тяжести вчетверо меньше, и движение разреженных газов легко поднимает над поверхностью Марса пылевые столбы, а иногда поднимаются глобальные (то есть на всю планету) пыльные бури. Самая продолжительная за всю историю наблюдений длилась с сентября 1971 года по январь 1972, то есть почти половину земного года. Вот как выглядят «пыльные дьяволы» — смерчи, сняты марсоходом Curiosity.

Тропинки пыльные, и следы человека — в широком смысле — на Марсе есть. Сейчас там находится около двух десятков рукотворных устройств: три советских аппарата, девять американских, один британский и «Скиапарелли», построенный специалистами Европейского космического агентства при участии российских учёных, и сошедшие с орбиты орбитальные станции: не обо всех известно, где они сейчас находятся, поэтому точное число искусственных аппаратов, которые сейчас заметает марсианский песок, назвать нельзя.

Марс-1 и Марс-2: первые, но неудачные

Первыми были Советы. В 1971 году поверхности Красной планеты достигли две автоматические межпланетные станции (АМС) Марс-2 и Марс-3. Каждая несла маленький марсоход ПрОП-М — коробочку на полозьях, привязанную к стационарному модулю 15-метровым кабелем: ПрОПы должны были дать первые снимки поверхности далёкой планеты, сделанные на месте.

Обоим не повезло: садились они в разгар той самой страшной, глобальной пылевой бури, в ноябре и декабре 1971 года. АМС Марс-2 разбилась при посадке, Марс-3 села без повреждений, и это была победа: первая успешная мягкая посадка на поверхность Марса в истории. Станция даже начала передавать на Землю телесигнал, но через 14,5 секунд прекратила и больше не выходила на связь. Что случилось, до сих пор непонятно. Однако миссия не была провалена полностью: во‑первых, тогда учёные получили первое изображение марсианской поверхности — вот такое:

А во-вторых, кроме посадочного модуля была орбитальная станция, и она честно проработала с декабря по август, передавая на Землю результаты измерений магнитного поля, состава атмосферы, фото- и ИК-радиометрию.

Советским марсоходам не удалось оставить след на Марсе. Выглядел бы он необычно: если бы ПрОПы поехали, они бы оставили за собой не колею, а лыжню. В начале семидесятых о том, как выглядит поверхность Марса, совсем ничего не знали, и советские инженеры предложили вариант с «лыжами» — на случай, если Марс — это снежные поля или бесконечные пески.

Первые успехи, миссия Viking

Первой полностью успешной миссией на Марс стали пары орбитальная станция-посадочный модуль американской миссии Viking. Первый Viking успешно опустился на поверхность и проработал больше шести лет. Викинг работал бы и дальше, если бы не ошибка оператора при обновлении программы: аппарат навсегда замолчал в 1982-м. Второй «Викинг» продержался четыре года, пока работали аккумуляторы. «Викинги» сделали и прислали на Землю первые фотографии Марса, в том числе панорманые и цветные.

Черно-белая панорама Марса, снятая станцией Viking II

Sojourner: первый ездок

С тех пор Марс не навещали, пока в 1996 году не поднялась ракета-носитель Delta II c аппаратами миссии Mars Pathfinder — посадочный модуль, впоследствии названный в честь Карла Сагана, и марсоход Sojourner.

Sojourner отлично поработал: расчитан он был на 7 солов (марсианских суток), а проработал больше 80, проехал 100 метров по поверхности, отправил на Землю множество фотографий поверхности Марса и результаты спектрометрии.

Первые неудачи NASA: Mars Surveyor 98

На эту программу возлагали большие надежды: две АМС — Mars Climate Orbiter для изучения Марса с орбиты и посадочный аппарат Mars Polar Lander. После решили, что в аварии обоих аппаратов виноваты были не атмосферные возмущения и не ошибки операторов, а недостаток денег и спешка. На спускаемом модуле к Марсу летели зонды-пенетраторы Deep Space 2, которые должны были, набрав скорость, войти в поверхность планеты и передать на Землю данные о составе грунта.

Неудача «Бигля»

В 2003 году аппарат на Марс отправили британцы: посадочный модуль Beagle 2, названный в память о корабле Чарльза Дарвина, должен был искать на Марсе следы жизни. миссия закончилась неудачей, связь с аппаратом была потеряна во время посадки. Только в 2015 году «Бигля» нашли на фотографиях и поняли причину аварии: у аппарата не развернулись солнечные батареи.

История успеха: Spirit, Opportunity, Curiosity

С 2004 года начинается история марсианского триумфа NASA. Один за другим на Марс садятся четыра аппарата, три марсохода — Spirit, Opportunity, Curiosity, и автоматическая станция Phoenix — первая и пока единственная в марсианском приполярье. Opportunity и Curiosity на ходу до сих пор. Марсианский ветер, сгубивший первые советские зонды, превратился в услужливого помощника: он сдувает пыль и песок с солнечных батарей Opportunity.

Три успешных ровера NASA (модели): Sojourner, Opportunity, Curiosity

Opportunity доказал, что на Марсе когда-то была вода, причём пресная, а список заслуг Curiosity слишком обширен, чтобы приводить его здесь. Самый большой и тяжёлый из аппаратов, когда-либо опускавшихся на поверхность Красной планеты, Curiosity огромен по сравнению с первыми советскими марсоходами — те были не больше микроволновки. На Curiosity возлагают большие надежды: за оставшееся ему время аппарат должен сообщить учёным всё, что нужно знать для того, чтобы отправить на Марс людей. Марсоход определяет состав почв, измеряет радиационный фон; он — и геолог, и климатолог, и немного биолог — по крайней мере он ищет в грунте и атмосфере свидетельства того, что на Марсе могут или могли протекать процессы, свойственные жизни как мы знаем её на Земле.

Последние гости на Марсе и в окрестностях — аппараты российско-европейской миссии ExoMars. Первая часть миссии, реализованная в прошлом году, состояла из орбитального и спускаемого блоков. Орбитальный успешно занял своё место на орбите, а спускаемый аппарат Schiaparelli разбился, успев, однако, отправить последнее сообщение — результаты измерений и параметры своих систем. В 2020 году к Марсу направится вторая часть миссии — спускаемый аппарат и марсоход. В их конструкции учтут педостатки, приведшие к аварии Schiaparelli, поэтому шансов долететь у них, кажется, больше.

. Одна из трёх АМС серии М-71. Марс-2 предназначена для исследования Марса как с орбиты, так непосредственно с поверхности планеты. АМС состояла из орбитальной станции - искусственного спутника Марса и спускаемого аппарата с автоматической марсианской станцией.

Первая в мире попытка мягкой посадки спускаемого аппарата на Марс (неудачная). Первый спускаемый аппарат, достигший поверхности Марса.

Техничеcкие характеристики

Масса АMC: 4625 кг
Масса орбитальной станции: 3625 кг
Масса cпускаемого аппарата: 1000 кг
Масса автоматической марсианской станции: 355 кг. (после мягкой посадки на Марс)

Оборудование

АМС состояла из орбитальной станции и спускаемого аппарата с автоматической марсианской станцией.

Основные части орбитальной станции: приборный отсек, блок баков двигательной установки, корректирующий реактивный двигатель с узлами автоматики, солнечная батарея , антенно-фидерные устройства и радиаторы системы терморегулирования. АМС для обеспечения полёта имела ряд систем. В состав системы управления входили: гиростабилизированная платформа; бортовая цифровая вычислительная машина и система космической автономной навигации. Кроме ориентации на Солнце , при достаточно большом удалении от Земли (около 30 млн км) проводилась одновременная ориентация на Солнце, звезду Канопус иЗемлю .

В орбитальной станции находилась научная аппаратура, предназначенная для измерений в межпланетном пространстве, а также для изучения окрестностей Марса и самой планеты с орбиты искусственного спутника: феррозондовый магнитометр; инфракрасный радиометр для получения карты распределения температуры по поверхности Марса; инфракрасный фотометр для изучения рельефа поверхности по измерению количества углекислого газа; оптический прибор для определения содержания паров воды спектральным методом; фотометр видимого диапазона для исследования отражательной способности поверхности и атмосферы; прибор для определения радиояркостной температуры поверхности в диапазоне 3,4 см, определения её диэлектрической проницаемости и температуры поверхностного слоя на глубине до 30-50 см; ультрафиолетовый фотометр для определения плотности верхней атмосферы Марса, определения содержания атомарного кислорода ,водорода и аргона в атмосфере; счётчик частиц космических лучей; энергоспектрометр заряженных частиц; измеритель энергии потока электронов и протонов от 30 эв до 30 кэв. А также две фототелевизионные камеры.

Спускаемый аппарат представлял собой конический аэродинамический тормозной экран закрывающий автоматическую марсианскую станцию (по форме близкую с сферической). Сверху на автоматической марсианской станции был прикреплён стяжными лентами тороидальный приборно-парашютный контейнер содержавший в себе вытяжной и основной парашюты, и приборы, необходимые для обеспечения увода, стабилизации, осуществления схода с околомарсианской орбиты, торможения и мягкой посадки и соединительная рама. На раме размещены твердотопливный двигатель перевода спускаемого аппарата с пролетной на попадающую траекторию и агрегаты системы автономного управления для стабилизации спускаемого аппарата после его расстыковки с орбитальной станцией. Перед полётом спускаемый аппарат был подвергнут стерилизации.

Ход полёта

Станция была запущена с космодрома Байконур при помощи ракеты-носителя Протон-К с дополнительной 4-й ступенью - разгонным блоком Д 19 мая 1971 года в 19:26 по московскому времени. В отличие от АМС предыдущего поколения, Марс-2 был сначала выведен на промежуточную орбиту искусственного спутника Земли, а затем разгонным блоком Д переведён на межпланетную траекторию.

Полёт станции к Марсу продолжался более 6 месяцев. До момента сближения с Марсом полёт проходил по программе. Траектория полёта прошла на расстоянии 1380 км от поверхности Марса.

Спускаемый аппарат Марса-2 был отстыкован от орбитальной станции 27 ноября 1971 года. Перед отделением спускаемого аппарата бортовая ЭВМ из-за программной ошибки сработала неправильно. В результате этого в спускаемый аппарат были введены ошибочные установки, предусматривающие нерасчетную ориентацию станции перед отделением. Через 15 мин после отделения на спускаемом аппарате включилась твердотопливная двигательная установка, которая все-таки обеспечила перевод спускаемого аппарата на траекторию попадания на Марс. Однако угол входа в атмосферу оказался больше расчетного. Спускаемый аппарат слишком круто вошел в марсианскую атмосферу, из-за чего не успел затормозить на этапе аэродинамического спуска. Парашютная система в таких условиях спуска была неэффективной, и спускаемый аппарат, пройдя сквозь атмосферу планеты, разбился о поверхность Марса в точке с координатами 4° с.ш. и 47° з.д. (Долина Нанеди в Земле Ксанфа), впервые в истории достигнув поверхности Марса. Спускаемый аппарат Марса-2 стал первым искусственным предметом на планете.

Орбитальная станция вышла на орбиту искусственного спутника Марса с периодом обращения 18 часов 27 ноября 1971 года. Станция свыше 8 месяцев осуществляла комплексную программу исследования Марса. За это время станция совершила 362 оборота вокруг планеты.

АМС продолжала исследования до исчерпания азота в системе ориентации и стабилизации. ТАСС сообщил о завершении программы исследований Марса 23 августа 1972 года.

Марс-2 первая в СССР и мире успешно запущенная к Марсу многотонная АМС. Масса Марса-2 - 4650 кг.
Большая пылевая буря началась 22 сентября 1971г. в светлой области Noachis в южном полушарии. К 29 сентября охватила двести градусов по долготе от Ausonia до Thaumasia. 30 сентября закрыла южную полярную шапку. Мощная пылевая буря затрудняла научные исследования поверхности Марса с искусственных спутников Марс-2, Марс-3 ,Маринер-9 . Только около 10 января 1972 г. пылевая буря прекратилась и Марс принял обычный вид.
Разработчики фототелевизионной установки (ФТУ) использовали неправильную модель Марса. Поэтому были выбраны неправильные выдержки ФТУ. Снимки получались пересветленными, практически полностью непригодными. После нескольких серий снимков (в каждой по 12 кадров) фототелевизионная установка не использовалась.
Компоновку АМС предложил молодой конструктор В.А. Асюшкин.
Система управления разработана и изготовлена НИИ автоматики и приборостроения . Массса системы управления 167кг, потребляемая мощность 800 ватт.

Сравнение с АМС Маринер-9

Тепловое излучение грунта, по которому определялась его структура, исследовалось не только в инфракрасном, но (в отличие от Маринера-9) и в радиодиапазоне.
Получены фотометрические профили Марса глобального характера во многих спектральных диапазонах. Таких измерений Маринер-9 не проводил.
Определялось содержание воды в атмосфере. Методика измерения использовала область спектра где доминирует отраженное солнечное излучение а не тепловое и интенсивность полосы почти не зависит от вертикального распределения температуры. Такая методика, в принципе, совершенне методики использованной на Маринере-9.

См. также

Марс 1971C - советская автоматическая межпланетная станция третьего поколения из серии М71, предназначенная для исследования Марса с орбиты искусственного спутника.
Марс-3 - советская АМС третьего поколения из серии М71, предназначенная для исследования Марса как с орбиты искусственного спутника, так непосредственно с поверхности планеты.

После запуска первого спутника СССР, не теряя времени, взялся за изучение космоса. Планы были грандиозны – уже в 1960 году к Марсу должны были отправиться беспилотные космические зонды серии «1М», получившие названия Марс-60A и 60B. За границей эти аппараты известны под названием «Marsnik» («Mars» + «sputnik»), так как планировался выход объектов на орбиту красной планеты, более того, предусматривался поиск следов существования жизни на Марсе . В планах экспедиции было изучение ионосферы и магнитосферы Марса, фотографирование его поверхности и исследование пространства, разделяющего Землю и Марс. К сожалению, из-за аварий при запуске эти планы не были реализованы.

Серия 2МВ

Продолжением советского исследования Марса космическими аппаратами стала серия «2МВ» («Марс-1», «62A», «62B»). Предусматривалась посадка на поверхность Марса аппарата «Марс-62A 2МВ-3», аппарат «Марс-62B 2МВ-4» должен был совершить облет вокруг красной планеты. Но они не были выведены на околоземную орбиту из-за крушений ракет-носителей.

Другая судьба ждала АМС «Марс-1 2МВ-4». Старт с земли прошел успешно, но из-за проблем с системой стабилизации аппарат потерял управление. Последний сеанс связи со станцией произошел 21 марта 1963 года на расстоянии примерно 106 миллионов километров от Земли, что для того времени было рекордом дальности космической связи.

|Космический аппарат Mars-1 во время тестирования на Земле

Самый мощный радиотехнический комплекс дальней космической связи до 1964 года

АMС «М-64» относилась к усовершенствованному второму поколению проекта. Старт состоялся 30 октября 1964 года. Из-за отказа в системе электропитания официально он был причислен к космическим аппаратам серии «Зонд»,которые были предназначены для освоения техники дальних полётов в космосе и исследования космического пространства.

Серия М-69

Третьим поколением марсианских исследователей стали аппараты серии («Марс-69A» и «69B»). Станции должны были исследовать четвертую планету Солнечной системы , находясь на марсианской орбите. Оба аппарата были утрачены при старте из-за аварий ракет-носителей «Протон».

Серия М-71

К аппаратам четвёртого поколения относилась серия «М-71». Она состояла из трех АМС, которые должны были обследовать Марс как с орбиты, так и с поверхности планеты. АМС «Марс-2» и «Марс-3» состояли из орбитального спутника и наземной станции, которая должна была осуществить мягкую посадку с помощью спускаемого аппарата.

Автоматическая межпланетная станция «Марс 2»

Фотография Марса, полученная с орбитального модуля АМС "Марс-3" 28 февраля 1972 года

Марсианская станция была укомплектована первым в истории марсоходом «ПрОП-М». От других планетоходов их отличала, прежде всего, система передвижения. Перемещение аппаратов по поверхности происходило при помощи двух «лыж», расположенных по бокам и немного приподнимающих аппарат. Такой способ передвижения был выбран из-за отсутствия сведений о марсианской поверхности. Команды от АМС марсоход должен был получать по кабелю, связывавшему его со станцией.

Марсоход ПрОП-М (Прибор оценки проходимости)

Запуск аппаратов «Марс-2» и «Марс-3» был произведен 19 и 28 мая 1971 года с космодрома Байконур, орбитальные аппараты функционировали более восьми месяцев и успешно реализовали большую часть предусмотренных исследований. Посадка аппарата «Марс-2» окончилась неудачей, а «Марс-3» осуществил мягкую посадку и вышел на связь, но передача радиосигнала длилась всего 14,5 секунд.

АМС «М-71C» не была оборудована спускаемым аппаратом и должна была стать искусственным спутником Марса. Старт ракеты-носителя «Протон-К» состоялся 10 мая 1971 г, АМС была выведена на орбиту искусственного спутника Земли. Но на полетную траекторию аппарат не перешел, что было вызвано ошибкой в программировании бортового компьютера. В результате, через два дня после старта, 12 мая 1971 года, связка АМС/разгонный блок вошла в плотные слои атмосферы и сгорела. В сообщении ТАСС проект фигурировал как спутник «Космос 419».

Серия М-73

Продолжили исследования аппараты серии «М-73», а именно четыре АМС, которые должны были изучить Марс как с орбиты, так и находясь на поверхности планеты.

Космические аппараты «Марс-4» и «Марс-5» должны были стать искусственными спутниками Марса и обеспечивать связь с наземными модулями, которые несли аппараты «Марс-6» и «Марс-7» .

Из-за неисправности в работе одной из бортовых систем «Марс-4» пролетел мимо Марса и продолжил движение по гелиоцентрической орбите.

АМС «Марс-5», в отличие от своего близнеца «Марс-4», успешно вышла на марсианскую орбиту, но из-за разгерметизации приборного отсека станция работала лишь около двух недель.

АМС «Марс-6» достигла Марса, но выполнила программу исследований лишь частично, спускаемый аппарат разбился при посадке в районе Эритрейского моря в южном полушарии Марса, успев передать во время снижения некоторые данные о составе атмосферы Марса , ее температуре и давлении.

АМС «Марс-7» также достигла Марса, но из-за неверной работы одной из бортовых систем спускаемый аппарат промахнулся и пролетел мимо Марса на расстоянии примерно 1400 км. В результате программа полета станции «Марс-7» не была реализована.

Автоматическая межпланетная станция «Марс-4»М-73С № 52

Автоматическая межпланетная станция М-73П №50

АМС «Марс-2 » и «Марс-3 » серии М71 в 1971 году , АМС «Марс-4 », «Марс-5 », «Марс-6 », «Марс-7 » серии М73 в 1973 году .

О неудачных запусках других аппаратов в сериях М60 (1М), М62 (2МВ), М64 (3МВ), М69, М71 не сообщалось. Вышедшие на орбиты из них получали открытые наименования «Спутник », «Зонд » и «Космос ».

Запуски АМС однотонных серий М60-М64 осуществлялись средней РН «Молния» («Марс-1»), а многотонных серий М69-М73 - тяжёлой РН «Протон » с дополнительной 4-й ступенью.

Исследования Марса

Советские автоматические станции выполнили прямые исследования марсианской атмосферы и провели ряд астрофизических исследований космоса.

Схема полёта АМС «Марс-3»

Серии КА

«М-60» (Марс-60A , 60B) - проект пролётных станций 1М был разработан ОКБ-1 . Два запуска в были неудачными.
«М-62» (Марс-1 , 62A , 62B) - унифицированный проект марсианско-венерианских станций второго поколения 2МВ был разработан в ОКБ-1. Посадочная Марс-62A 2МВ-3 и первая пролётная Марс-62B 2МВ-4 запущены неудачно. Вторая пролётная АМС 2МВ-4 Марс-1 запущена к Марсу 1 ноября 1962 года , но его пролёт осуществила в неактивном режиме.
«М-64» (Зонд- , 2A) - унифицированный проект марсианско-венерианских пролётных станций усовершенствованного второго поколения 3МВ был разработан в ОКБ-1. Обе станции для Марса запущены неудачно в и получили название «Зонд ».
«М-69» (Марс-69A , 69B) - проект из двух тяжёлых АМС третьего поколения, разработанных в НПО им. Лавочкина (как и все дальнейшие), предназначенные для исследования Марса с орбиты искусственного спутника (ИСМ); первые в СССР и мире многотонные АМС; обе АМС не были выведены на межпланетные траектории из-за аварии РН «Протон » в .
«М-71» Серия М-71 состояла из трех АМС, предназначенных для изучения планеты Марс как с орбиты ИСМ, так непосредственно с поверхности планеты. Для этого АМС Марс-2,-3 имели в своём составе как искусственный спутник - орбитальный модуль (ОМ), так и автоматическую марсианскую станцию мягкая посадка которой на поверхность планеты осуществлялась спускаемым апппаратом (СА). Автоматическая марсианская станция комплектовалась первым в мире марсоходом ПрОП-М . АМС М-71C не имела спускаемого аппарата, должна была стать искусственным спутником Марса. АМС М-71C не была выведена на межпланетную траекторию и была объявлена как ИСЗ Космос-419. Марс-2,-3 запущены 19 и 28 мая 1971 года . ОМ Марс-2 и −3 работали более восьми месяцев и успешно выполнили большую часть программы полета искусственных спутников Марса (кроме фотосъемки). Мягкая посадка спускаемого аппарата Марс-2 закончилась неудачно, спускаемый аппарат Марс-3 совершил мягкую посадку, но передача с автоматической марсианской станции прекратилась через 14,5 секунд.
«М-73» Серия М-73 состояла из четырёх АМС, предназначенных для изучения планеты Марс. Космические аппараты «Марс-4» и «Марс-5» (модификация М-73С), должны были выйти на орбиту вокруг Марса и обеспечивать связь с автоматическими марсианскими станциями, которые несли АМС «Марс-6» и «Марс-7» (модификация М-73П). (Марс- , , , ) - станции для комплексного исследования Марса. Цель полёта: определение физических характеристик грунта, свойств поверхностной породы, экспериментальная проверка возможности получения телевизионных изображений и др. Запущены 21, 25 июля и 5,9 августа 1973 года . Марс-4 - исследование Марса с пролётной траектории (неудача, планировалось запустить спутник Марса). Марс-5 -искусственный спутник Марса (частичная удача, время работы спутника около двух недель). Марс-6 - облёт Марса и мягкая посадка автоматической марсианской станции (неудача, в непосредственной близости к поверхности Марса потеряна связь), первые прямые измерения состава атмосферы, давления и температуры во время снижения спускаемого аппарата на парашюте. Марс-7 - облёт Марса и мягкая посадка автоматической марсианской станции (неудача, спускаемый аппарат прошёл мимо Марса).

Результаты

Изучение Марса в 1973-1974 гг, когда четыре советских КА «Марс-4», «Марс-5», «Марс-6» и «Марс-7» практически одновременно достигли окрестностей планеты, приобрело новое качество.

Научные исследования, проведенные КА «Марс-4, 5, 6, 7», разносторонни и обширны. КА «Марс-4» провел фотографирование Марса с пролетной траектории. Искусственный спутник Марса КА «Марс-5» передал на Землю новые сведения об этой планете и окружающем ее пространстве; с орбиты спутника получены качественные фотографии марсианской поверхности, в том числе цветные. Спускаемый аппарат «Марса-6» совершил посадку на планету, впервые передав на Землю данные о параметрах марсианской атмосферы, полученные во время снижения. КА «Марс-6» и «Марс-7» исследовали космическое пространство с гелиоцентрической орбиты. КА «Марс-7» в сентябре-ноябре 1973 года зафиксирована связь между возрастанием потока протонов и скорости солнечного ветра. На фотоснимках поверхности планеты, отличающихся весьма высоким качеством, можно различить детали размером до 100 м. Это ставит фотографирование в число основных средств изучения планеты. При его помощи с использованием цветных светофильтров путем синтезирования негативов получены цветные изображения ряда участков поверхности Марса. Цветные снимки также отличаются высоким качеством и пригодны для ареолого-морфологических и фотометрических исследований.

С помощью двухканального ультрафиолетового фотометра с высоким пространственным разрешением получены фотометрические профили атмосферы у лимба планеты в недоступной для наземных наблюдений области спектра 2600-2800 A. Эти профили помогли впервые обнаружить следы озона в атмосфере Марса (данные американских аппаратов «Маринер-6, 7, 9» по озону относились к твердой поверхности полярной шапки), а также заметное аэрозольное поглощение даже в отсутствии пылевых бурь. С помощью этих данных можно вычислить характеристики аэрозольного слоя. Измерения содержания атмосферного озона позволяют оценить концентрацию атомарного кислорода в нижней атмосфере и скорость его вертикального переноса из верхней атмосферы, что важно для выбора модели, объясняющей стабильность существующей на Марсе атмосферы из углекислого газа. Результаты измерений на освещенном диске планеты могут быть использованы для изучения ее рельефа. Исследования магнитного поля в околомарсианском пространстве, проведенные КА «Марс-5», подтвердили вывод, сделанный на основании аналогичных исследований КА «Марс-2,-3», о том, что вблизи планеты существует магнитное поле порядка 30 гамм (в 7-10 раз больше величины межпланетного невозмущенного поля, переносимого солнечным ветром). Предполагалось, что это магнитное поле принадлежит самой планете, и «Марс-5» помог получить дополнительные аргументы в пользу этой гипотезы. Предварительная обработка данных КА «Марс-7» об интенсивности излучения в резонансной линии атомарного водорода Лайман-альфа позволила оценить профиль этой линии в межпланетном пространстве и определить в ней две компоненты, каждая из которых вносит приблизительно равный вклад в суммарную интенсивность излучения. Полученная информация даст возможность вычислить скорость, температуру и плотность втекающего в солнечную систему межзвездного водорода, а также выделить вклад галактического излучения в линии Лайман-альфа. Этот эксперимент выполнялся совместно с французскими учеными. По аналогичным измерениям с борта КА «Марс-5» впервые непосредственно измерена температура атомарного водорода в верхней атмосфере Марса. Предварительная обработка данных показала, что эта температура близка к 350°К. Спускаемый аппарат «Марса-6» проводил измерения химического состава марсианской атмосферы при помощи масс-спектрометра радиочастотного типа. Вскоре после раскрытия основного парашюта сработал механизм вскрытия анализатора, и атмосфера Марса получила доступ в прибор. Предварительный анализ позволяет сделать вывод, что содержание аргона в атмосфере планеты может составлять около одной трети. Этот результат имеет принципиальное значение для понимания эволюции атмосферы Марса. На спускаемом аппарате осуществлялись также измерения давления и окружающей температуры; результаты этих измерений весьма важны как для расширения знаний о планете, так и для выявления условий, в которых должны работать будущие марсианские станции. Совместно с французскими учеными выполнен также радиоастрономический эксперимент – измерения радиоизлучения Солнца в метровом диапазоне. Прием излучения одновременно на Земле и на борту космического аппарата, удаленного от нашей планеты на сотни миллионов километров, позволяет восстановить объемную картину процесса генерации радиоволн и получить данные о потоках заряженных частиц, ответственных за эти процессы. В этом эксперименте решалась и другая задача – поиск кратковременных всплесков радиоизлучения, которые могут, как предполагается, возникать в далеком космосе за счет явлений взрывного типа в ядрах галактик, при вспышках сверхновых звезд и других процессах.

«Марс-4НМ» - нереализованный проект тяжёлого марсохода, который должен был запускаться сверхтяжёлой ракетой-носителем Н-1 , не введённой в эксплуатацию.
«Марс-5НМ» - нереализованный первый проект АМС для доставки грунта с Марса, которая должна была запускаться одним запуском РН Н-1. Проекты 4НМ и 5НМ были разработаны в 1970 г с целью осуществления около 1975 г.
«Марс-79 (Марс-5М)» - нереализованный второй проект АМС для доставки грунта с Марса, орбитальный и посадочный модули которой должны были запускаться раздельно на РН «Протон» и стыковаться у Земли для отлёта к Марсу. Проект был разработан в 1977 г с целью осуществления в 1979 г.
«Фобос » - две АМС для исследования Марса и Фобоса 1989 года нового унифицированного проекта, из которых ввиду отказов одна вышла из-под контроля на пути к планете, а вторая выполнила только часть марсианской программы и не выполнила фобосную.
«Марс-96 » - АМС на базе проекта «Фобос» не была выведена на межпланетную траекторию из-за аварии РН «Протон» в 1996 г.
«Фобос-Грунт » - АМС для доставки грунта с Фобоса нового унифицированного проекта; не была выведена на межпланетную траекторию из-за аварии разгонного блока РН в 2011 г.
«Фобос-Грунт 2 » - повторная, несколько изменённая миссия АМС для доставки грунта с Фобоса, планируемая к запуску до 2021 г.
«Марс-нет»/MetNet - АМС с 4-мя новыми и 4-мя из проекта «Марс-96» малыми ПМ, планируемая к запуску в 2017 г.
«Марс-Астер» - АМС для изучения Марса и астероидов с 2018 г.
«Марс-Грунт» - АМС для доставки грунта с Марса около 2020-2033 гг.

Литература

Ссылки

V.G. Perminov The Difficult Road to Mars Воспоминания разработчика амс Марс и Венера

Исследования Марса космическими аппаратами
Пролётная траектория
С орбиты
СА и марсоходы
Будущие миссии
...неудачные
...отменённые
См. также
Жирным выделены действующие АМС