Március 3

Március 3 Március 3 Általános adatok

Szervezet	Szovjetunió
Terület	Mars megfigyelés
Küldetés típusa	keringő és leszálló
Dob	1971. május 28
Indító	Proton -K D blokkkal
Feladat vége	1972. augusztus 22
COSPAR azonosító	1971-049A

Technikai sajátosságok

Szentmise induláskor	4650  kg

Magas elliptikus pálya

Pálya	A Mars körüli pálya 1971. december 2. óta áll
Periapszis	1500  km
Apoapsis	21 140  km
Időszak	12,79  d
Hajlam	60 °

A Mars 3 egy szovjet űrszonda indult 1971. május 28, a Mars 2 ikre (néhány nappal korábban indult, 2007Május 19, amelynek landolója lezuhant a bolygó felszínén).
A Mars 3 keringővel és leszállóval rendelkezik, amelynek célja a Mars bolygó felfedezése . A keringő sikeresen a Mars körül összpontosítva kiszabadította a leszállót, amely ugyanazon év december 2 - án egy ejtőernyőnek és retro rakétáknak köszönhetően épen megérkezett a marsi talajra a Sirenum Fossae közelében .

A Mars 3 lander az első ember által készített vízi jármű, amely sikeresen landolt a Marson. Mindazonáltal csak húsz másodperccel a műszereinek üzembe helyezése után meghibásodást szenvedett, így csak ideje maradt a bolygó sötét és elmosódott képének továbbítására, és ezzel megakadályozta tudományos információk nyújtásában.

Kontextus

Már 1960- ban a Szovjetunió, amelynek az Egyesült Államokkal ellentétben már abban az időben rendelkeztek a bolygóközi kutatási küldetésekhez szükséges hatalmas hordozórakétákkal, két szondát küldött a Marsra . A szondák célja a bolygó felszínének fényképezése, valamint a bolygóközi környezet és annak fedélzeti berendezésekre gyakorolt ​​hatásainak vizsgálata. De a két Marsnik 1 kísérlet (1960. márciusA) indult 1960. október 10és a Marsnik 2 (1960. márciusA négy nappal később indított B) a hordozórakéta meghibásodása miatt kudarcot vallott.

1962-ben három új kísérlet történt. A 1962. október 24, Sputnik 22 (más néven:1962. márciusA) felrobban a Föld pálya behelyezési manőver során. Nyolc nappal később a Mars 1-nek , amelynek fel kell repülnie a Mars felett annak érdekében, hogy képeket készítsen a felszínéről, és adatokat továbbítson a légköri szerkezetéről, valamint a kozmikus sugárzásról, sikerül elkerülnie a Föld vonzerejét, de miközben félúton van céljától, a szonda hirtelen megszakítja a kommunikációt. A 1962. november 4, Sputnik 24 (1962. márciusB) amely a valaha tervezett első leszállót hordozza, nem adja át az injekciót a tranzit pályára. 1964-ben a Szovjetunió új kísérletet tett a Zond 2 , a 1964. november 30, de a szondához vezető kapcsolatok elvesznek, miközben a szonda a Mars felé tart.

A NASA március felé indul a Mariner 3 the 1964. november 5de a hajlítás hibás kidobása a küldetés kudarcát okozza. Végül a Mariner 4 indult 1964. november 28 amely először képes 8 hónapos átutazás után átrepülni a bolygón: a szonda az első részletes képeket továbbadja 1965. július 14amely feltárja a kráterek táját és leolvassa a légköri nyomást és a felületi hőmérsékletet, miközben megjegyzi a mágneses mező hiányát. A Mariner 6 és a Mariner 7 , elindítva 1969. február 24 és a 1969. március 27teljesítsd ezt a sikert, de a kapott eredményeket elhomályosítják az ember első lépései a Holdon . Két új amerikai szondát indítottak a következő indító ablakban 1971-ben: a Mariner 8 nem érte el a Föld keringését, de a Mariner 9 elindult 1971. május 30sikerül a szonda első keringése a Földön kívüli bolygó körül. A keringő a Mars felszínének teljes feltérképezését végzi , továbbítja az első részletes képeket a vulkánokról, a Valles Marineris-ről , a sarki sapkákról, valamint a Phobos és a Deimos műholdakról, és feltárja a globális viharok létezését is .

A 1971 , röviddel a hiba a Cosmos 419 tíz évvel az első Mars 1 szonda , a szovjetek sikeresen elindított Mars 2 és 3 március on 1971. május 19 és a 1971. május 28. E két szonda mindegyikében van egy keringő, amelyet a Mars körüli pályára kell helyezni, és egy leszállót, amely a marsi talajon landol .

Célok

A Mars 2 keringő küldetése a föld és a marsi felhők fényképezése, a Mars hőmérsékletének meghatározása, a domborzat tanulmányozása. Meg kell vizsgálnia a felszín összetételét és fizikai jellemzőit, meg kell mérnie a légkör tulajdonságait, valamint a napsugárzást, a napszélet és a mágneses mezőket a marsi és a bolygóközi térben. A keringőnek váltóként kell működnie a leszálló és a Föld között is.

A leszállónak sikeres lágy leszállást kell végrehajtania a Mars bolygón. Vissza kell küldenie a felszínről készült fényképeket és az időjárási viszonyokra, a légkör összetételére, valamint a talaj mechanikai és kémiai jellemzőire vonatkozó adatokat.

Technikai sajátosságok

A Mars 3, iker Marsjához hasonlóan, az űrszonda új generációját alkotja. Az indításkor 4650 kg össztömegű szonda (az üzemanyagot is beleértve) 4 méter magas, 5,9 méteres szárnyfesztávolsággal, kihelyezett napelemekkel. Ez egyrészt tartalmaz egy keringőt, amelyet a Mars körüli pályára kívánnak állítani, másrészt pedig egy leszállót, amelynek a marsi talajra kell szállnia.

A keringő

A keringő tömege 3440 kg, ha tele van üzemanyaggal. Ez egy központi szerkezetből áll, amelyben az üzemanyag- és oxidálótartályok találhatók. A fő rakétamotor a henger aljára rögzített kardánra van felszerelve. Az ereszkedő modul a tartály tetején található. A két napelem a központi tartály két oldalán húzódik. A tartály egyik oldalára 2,5 méter átmérőjű parabola alakú nagy nyereségű antenna van rögzítve, és nagy sebességű kommunikációt biztosít a 928,4 MHz frekvencián  . Tudományos műszereket és navigációs rendszert helyeznek el a tározó kerületén. A landerrel kommunikációt biztosító antennák a napelemekhez vannak rögzítve. A műholdas antenna közelében három, alacsony sebességű, alacsony sebességű kommunikációt biztosító antenna van csatlakoztatva.

A keringő tudományos műszerezése

A Mars 3 keringő tudományos műszereit többnyire zárt rekeszben helyezik el. Értik :

• egy infravörös radiométer , amely 8 és 40 mikron közötti sávban működik, és amelynek meg kell mérnie a marsi talaj hőmérsékletét ( –100  ° C-ig ). A műszer tömege 1  kg  ;
• Egy infravörös fotométer mérésére felszívódását légköri víz gőz 1,38 mikron, annak érdekében, hogy meghatározza annak koncentrációja;
• ultraibolya fotométer, amely három különböző spektrális sávban működik az atom hidrogén , oxigén és argon kimutatására a felső légkörben;
• a Lyman sorozat alfa sávjában működő érzékelő, amely felelős a hidrogén kimutatásáért a felső légkörben;
• egy fotométer, amely hat spektrális sávban működik, a látható tartomány 0,35 és 0,70 mikron között van;
• egy infravörös spektrométerrel működési a 2,06 mikronos sávban intézkedések az abszorpciós vonalát a szén-dioxid , amely lehetővé teszi, hogy megbecsüljük a rengeteg az utóbbi a tengelye a műszer. Ez az információ lehetővé teszi az atmoszféra optikai vastagságának meghatározását és az ebből adódó megkönnyebbülés levezetését;
• egy rádióteleszkópnak és egy radiométernek meg kell mérnie a felület és a légkör tükröződését a látható fényben (0,30–0,60 mikron), a felület rádióvisszaverő képességét (3,4 centiméter) és a dielektromos állandót 35 és 50 centiméter közötti mélységben;
• két, különböző szűrőket tartalmazó és ugyanazon látótávolságú kamera 1000 × 1000 pixel felbontású és 10 és 100 méter / pixel közötti felbontású képeket készít . : keskeny terű kamera (4 °) 350  mm gyújtótávolsággal és széles látószögű kamera 52 mm gyújtótávolsággal   ;
• a repülés során a kozmikus sugárzás és a napszél mérését nyolc keskeny terű szenzor segítségével végzik. Ezek eloszlanak a keringő testén, és mérik a napszél sebességét, hőmérsékletét és összetételét olyan részecskék számára, amelyek energiája 30 és 10 000 eV között mozog  ;
• egy háromtengelyes magnetométer szerelt végén egy árboc telepített egyik napelemek kell mérni a bolygóközi mágneses mező , és a lehetséges Mars mágneses tér;
• a Stereo 1 elnevezésű francia tudományos kísérlet , amely a VHF-ben a napsugárzás méréséért felelős a Földről a nançayi RadioAstronomie állomáson végzett mérésekkel együtt. A cél a napviharok irányíthatóságának tanulmányozása az űr két távoli pontjáról egyidejűleg megfigyelve őket. Az érzékelő az egyik napelemre van felszerelve;
• egy rádiós okkultációs kísérletnek lehetővé kell tennie a marsi légkör elemzését annak rádiókibocsátásra gyakorolt ​​hatásának tanulmányozásával, amikor a szonda elhalad vagy a bolygó mögül kerül elő, és a légkör a szonda és a Föld közé kerül.

Az ereszkedési modul

A Mars ereszkedő modul a keringő emelvényének tetején helyezkedik el a meghajtórendszerrel szemben. Tartalmaz egy 1,2 méter átmérőjű gömb alakú futóművet, amelyet felülmúl egy 2,9 méter átmérőjű kúpos pajzs, amely szintén felelős az aerodinamikai fékezésért, ejtőernyős rendszer és retro rakéták. A leszálló modul teljes tömege a teljes üzemanyagtartállyal 1210 kg, amelyből 358  kg magának a futóműnek felel meg. A nitrogént használó mikromotorok biztosítják az orientáció szabályozását. A leszállógép tetején található a fő és a segéd ejtőernyő, a leszállás megindításáért felelős motorok és a radar magasságmérő . A leszállás sokkját hab segítségével csillapítják. A gömb alakú landernek 4 háromszög alakú szirma van, amelyek leszállás után nyílnak ki, ha szükséges kapszulát vezetnek a vízbe, és a tudományos berendezéseket a szabadba teszik.

A szonda két televíziós kamerát hordoz, amelyek 360 ° -os panorámaképet képesek megtekinteni a földre, tömegspektrométert a légkör összetételének tanulmányozására. A hőmérséklet, a nyomás és a szél sebességének mérésére szolgáló meteorológiai állomást, valamint a Mars felszínének kémiai és mechanikai tulajdonságainak tanulmányozására szolgáló berendezést is hordoz. Rendelkezik olyan felszereléssel is, amelynek meg kell keresnie azokat a szerves vegyületeket és az élet jeleit, amelyeket a keringő pályára küldtek, amely átrepül, majd visszavezeti őket a Földre. Minden berendezés a keringő által feltöltött akkumulátorokból származó elektromos energiát használ el a szétválasztás előtt. A hőmérséklet szabályozása hőszigetelő rétegek és radiátorok segítségével történik. A leszállót az indítás előtt sterilizálják, hogy elkerüljék a marsi környezet bármilyen szennyeződését.

A Prop-M rover

A Mars 3 leszállógép egy PROP-M nevű kis sétarobotot hordoz. A robot tömege 4,5  kg, és a telekommunikációs kábel segítségével a landerhez csatlakozik. A robot egy "síléc" segítségével mozoghat a kábel hossza által meghatározott határon belül, nevezetesen 15 méter. A rover dinamikus penetrométert és sugárzási denzitométert hordoz . A robot teste zömök doboz alakú, középpontjában kiemelkedés van. Mindkét síléc az oldalához van rögzítve, és kissé távol tartja a testet a talajtól. A test elülső részén rácsok találhatók, amelyek lehetővé teszik az akadályok észlelését. A robotot egy karon keresztül kellett a földre helyezni, mozognia kellett a kamera területén, és 1,5 méterenként méréseket kell végeznie. A robot által a földben hagyott nyomok lehetővé tették volna annak mechanikai jellemzőinek meghatározását.

A misszió lebonyolítása

A Mars 3 szondát elindítják 1971. május 28egy hordozórakéta nehéz Proton, amely egy magasabb emeleti D blokkot használ . Tanfolyamkorrekciót hajtanak végreJúnius 8a Föld és a Mars közötti tranzit során. Az ereszkedési modul bekapcsol1971. december 2 9 óra 14 perckor UT-tól a keringőtől, 4 órával 35 perccel a Mars elérése előtt.

A keringő a Föld és a Mars közötti átszállítás során elvesztette üzemanyagának egy részét, és ami megmaradt, nem teszi lehetővé, hogy a tervek szerint 25 órás pályára illeszkedjen. A keringő fő motorja csak akkor képes beilleszteni a gépet egy nagyon elliptikus pályára, amely 12 napig és 19 óráig tart , a Mars 2-hez hasonló 48,9 ° -os dőlésszöggel . A keringőnek mindazonáltal sikerül számos tudományos adatot összegyűjteni és továbbítani.1971. december és 1972. március és a rádióadások 1972 augusztusáig folytatódtak, amikor a szovjet tisztviselők bejelentették a keringő és a Mars 2 küldetésének befejezését. A Mars 3 ezután 20 pályát teljesített, míg március 2-án, amely a tervezett pályára helyezve sikeresen végrehajtotta a bolygó 362 fordulatát.

A Marsra ereszkedés

Az ereszkedő modul elválik a bekapcsolott keringőtől December 29: 14-kor UTC-kor. Az ereszkedő modul motorja 15 perccel később bekapcsol, hogy a pajzsot előre fordítsa. UTC 13: 47-kor az ereszkedési modul megközelítőleg 5,7 km / s sebességgel és 10 ° -nál kisebb beeséssel lépett be a marsi légkörbe  . Ezután a fék ejtőernyőt bevetik, majd a fő ejtőernyőt, amely zárva marad, amíg a sebesség már nem hiperszonikus. Ezután kilökik a hőpajzsot, és bekapcsolják a radar magasságmérőt. 20–30 méter magasságban, miközben a sebesség még mindig 60–110  m / s , a fő ejtőernyő felszabadul, és egy kis rakéta oldalra hajtja, hogy ne essen vissza a landolóra. A retrórakéták elindítják a gép lelassítását, mielőtt az érintkezésbe kerülne a marsi talajjal. A teljes légköri visszatérési szekvencia valamivel több mint 3 percig tart.

A Mars 3 körülbelül 20,7  m / s ( 75  km / h ) függőleges sebességgel landolt UTC 13: 50-kor a déli szélesség 45 ° -án és a nyugati hosszúság 158 ° -án . A kapszula belsejében vannak olyan lengéscsillapítók, amelyeknek lehetővé kell tenniük, hogy a berendezés túlélje a sokkot. A rekeszt bezáró négy szirom kinyílik, és a leszállógép a sugárzást 90 másodperccel a leszállás után 13:52 UCT-kor ( MSD 34809 3:06 AMT, 11 Libra 192 Darien ) kezdi meg . 20 másodperccel a kamerák által készített első kép továbbításának megkezdése után a kapcsolat megszakad. Az áramszünet eredete nem ismert, de összefüggésbe hozható a homokviharral, amely egy ideje zajlik a világon. A hiányos részkép nagyon gyenge fényviszonyok mellett (50 lux ) készült, az egyetlen eredmény, amelyet a leszállógép képes továbbítani.

Március 3 Viking 1 Viking 2 Mars Pathfinder Szellem Lehetőség Főnix Kíváncsiság Kitartás Beagle 2 Schiaparelli InSight Március 6 Március 2

A Mars 3 helyzete a Marson landolt más űrszondákhoz képest .

Tudományos eredmények

Március 3-án összesen 60 fényképet továbbítottak, amelyek 22 km- t meghaladó csúcsokat tárnak fel  . A szonda műszerei hidrogén- és oxigénatomok jelenlétét jelzik a légkör felső rétegében. A felületi hőmérséklet -110  ° C és + 13  ° C , a felületi nyomás 5,5 és 6 millibár között ingadozik , míg a vízgőz sűrűsége 5000-szer kisebb, mint a légkörben. Az ionoszféra alapja 80 és 110 km közötti magasságban kezdődik  . A viharpor 7 km magasságig emelkedik  . Az összegyűjtött adatok lehetővé teszik a felület domborzati térképének megrajzolását, és információkat nyújtanak a marsi gravitációról és a mágneses mezőkről.

Megjegyzések és hivatkozások

1. Szovjet Mars Képek
2. "  Nemzeti Űrtudományi Dátumközpont: Mars 3  " , NASA (hozzáférés : 2011. március 5. )
3. "  Nemzeti Űrtudományi Dátumközpont: Mars 3 Lander  " , NASA (hozzáférés : 2011. március 5. )
4. Philippe Labro, "  The Soviet probes 1971  " (hozzáférés: 2011. március 5. )

Bibliográfia

• en) Frédéric W. Taylor, A Mars tudományos felfedezése , Cambridge, Cambridge University Press ,2007, 348  p. ( ISBN  978-0-521-82956-4 , 0-521-82956-9 és 0-521-82956-9 ).
• Francis Rocard, vörös bolygó: legfrissebb híreket Mars ( 2 nd edition) , Párizs, Dunod - Quai des Sciences, 2003-2006, 257  p. ( ISBN  978-2-10-049940-3 és 2-10-049940-8 )
• en) Paolo Ulivi és David M Harland, a Naprendszer robotkutatása , 1. rész: Aranykor 1957-1982 , Chichester, Springer Praxis,2007, 534  p. ( ISBN  978-0-387-49326-8 )
• en) Brian Harvey, orosz bolygókutatás: történelem, fejlődés, örökség és kilátások , Berlin, Springer Praxis,2007, 351  p. ( ISBN  978-0-387-46343-8 , online olvasás )
• en) Brian Harvey és Olga Zakutnajaja, orosz űrszondák: tudományos felfedezések és jövőbeni küldetések , Springer Praxis,2011( ISBN  978-1-4419-8149-3 )
• (en) Wesley T. Huntress és Mikhail Ya. Marov, szovjet robotok a Naprendszerben: missziós technológiák és felfedezések , New York, Springer Praxis,2011, 453  p. ( ISBN  978-1-4419-7898-1 , online olvasás )

Lásd is

Kapcsolódó cikkek

• Mars 2 ikerszonda
• Mariner program versengő amerikai program
• A Mars bolygó feltárása

Külső linkek

• Március 3-án Philippe Labrot nirgal.net oldalán
• fr ) A Mars keringője a NASA katalógusában, valamint leszállógépe
• (en) Ted Stryk oldala a Mars 3 szondának szentelt
• en) VG Perminov "A Mars felé vezető nehéz út"
• (ru) A TASS ügynökség bejelentése a Marsra történő leszállásról ( Wikiforrás )