Mars Polar Lander — космічний апарат, що діяв у рамках програми NASA по дослідженню клімату й поверхні Марса .
Mars Polar Lander | |
---|---|
Mars Polar Lander в уяві художника | |
Основні параметри | |
Організація | НАСА/JPL |
Виготівник | Martin Marietta→Lockheed Martin |
Ракета-носій | Дельта-2 7425-9.5 D265 |
Космодром | мис Канаверал SLC17B |
Технічні параметри | |
Маса | 576 кг (посадковий модуль: 290 кг) |
Потужність | 200 Вт |
Джерела живлення | : 16 А • год |
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 проєкт був недофінансований мінімум на 30 % від реальної потреби.
Завдання польоту
Основними цілями Mars Polar Lander'a (MPL) були вивчення полярних областей Марса, передусім місцевого клімату, пошук льоду в марсіанському ґрунті й оцінка його кількості, детальне знімання 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 так, щоб упродовж усього терміну функціонування апарату там панував полярний день. Згідно зі знімками Mars Global Surveyor'a, район посадки в цей час року являв собою чергування світлих і темних ділянок — 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
Із Землі MPL стартував у складі перелітного ступеня й посадкового апарата. Перелітний ступінь оснащений сонячними батареями, двигунами орієнтації і системами зв'язку. Повна маса посадкового апарата («Лендер») — 576 кг.
Посадковий апарат оснащений чотирма блоками рухових установок орієнтації і стабілізації, на донної частини розташовані три групи посадкових двигунів по чотири рідинно-реактивні двигуни тягою по 60 фунтів (266 Н, 27,1 кгс) кожен. Паливо для всіх двигунів надходить із 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 посадкові 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 посадкового апарата сумарною потужністю 200 Вт здійснюється від шести секцій сонячних батарей. При недостатньому освітленні живлення здійснюється від акумулятора місткістю 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 із Землею через апарат-ретранслятор Mars Climate Orbiter (так і не вийшов на орбіту навколо Марса) або для одностороннього передавання даних через АМС Mars Global Surveyor. Швидкість передавання даних — 128 кбіт/с.
- Система Х-діапазону для прямого зв'язку із Землею через антену середнього підсилення, максимальна швидкість передавання даних — 1400—5000 біт/с. З огляду на те, що при спостереженні з південного полюса Марса Земля підіймається 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
До складу наукової апаратури MPL входили 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 входили:
- Маніпулятор, довжина якого у розгорнутому положенні становить 2 метри. На його кінці встановлена камера RAC (Robotic Arm Camera), ківш для забору ґрунту і температурний датчик. Камера RAC дозволяє зробити фотографії високої роздільної здатності, що показують структуру матеріалу поверхні та приповерхневого шару.
- Стереокамери SSI (Surface Stereo Imager). Камера знаходиться на 1,5-метровій щоглі й служить для панорамного знімання околиць місця посадки.
- Метеокомплекс. Метеорологічні датчики розташовані на двох щоглах. На першій щоглі заввишки 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 й вуглекислого газу. Друга щогла завдовжки 0,9 м спрямована вниз і призначена для вивчення атмосферних ефектів на висоті від 10 до 15 см над марсіанською поверхнею. На ній знаходяться вітровий датчик і два датчики температури.
- 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.
- Лідар призначений для визначення вмісту вологи та пилу в атмосфері до висоти 2—3 км. Прилад розроблений в Інституті космічних досліджень РАН під керівництвом д-ра В. М. Лінкіна при фінансовій участі Російського космічного агентства. Це перший російський експеримент на борту американської АМС.
- Уперше на Марс мав бути доставлений мікрофон для запису шуму вітру і шуму працюючих механізмів Лендера.
Наукові прилади | ||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Хронологія польоту і результати
Mars Polar Lander був виведений в космос 3 січня 1999 р. 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 востаннє скорегував свою траєкторію й 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 місяця, але безрезультатно.
Причини невдачі залишаються загадкою. Передача телеметрії під час самих напружених ділянок спуску і посадки не передбачалася, тому відновити хід подій неможливо. 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 | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Посилання
- (англ.)Mars Polar Lander Timeline. NASA. Архів оригіналу за 4 грудня 2012. Процитовано 1 грудня 2012.
- (англ.)LOCKHEED MARTIN ASTRONAUTICS TO BUILD MARS '98 SPACECRAFT. NASA. Архів оригіналу за 4 грудня 2012. Процитовано 1 грудня 2012.
- «Mars Polar Lander» [ 5 червня 2011 у Wayback Machine.], «Новини космонавтики», 1999 № 1
- «Аварія MPL: уроки на майбутнє» [ 15 жовтня 2011 у Wayback Machine.], «Новини космонавтики», 2000 № 5
Див. також
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Mars Polar Lander kosmichnij aparat sho diyav u ramkah programi NASA po doslidzhennyu klimatu j poverhni Marsa Mars Polar LanderMars Polar Lander v uyavi hudozhnikaOsnovni parametriOrganizaciyaNASA JPLVigotivnikMartin Marietta Lockheed MartinRaketa nosijDelta 2 7425 9 5 D265Kosmodrommis Kanaveral SLC17BTehnichni parametriMasa576 kg posadkovij modul 290 kg Potuzhnist200 VtDzherela zhivlennya 16 A god Aparat ne vikonav svogo zavdannya zaznavshi avariyu pid chas posadki na Mars Osnovnoyu prichinoyu provalu misiyi za visnovkom nezalezhnoyi komisiyi ye nedostatnye finansuvannya j tisk strokiv Za ocinkoyu nezalezhnoyi komisiyi proyekt buv nedofinansovanij minimum na 30 vid realnoyi potrebi Zavdannya polotuOsnovnimi cilyami Mars Polar Lander a MPL buli vivchennya polyarnih oblastej Marsa peredusim miscevogo klimatu poshuk lodu v marsianskomu grunti j ocinka jogo kilkosti detalne znimannya poverhni v misci posadki Miscem posadki bula viznachena mezha pivdennoyi marsianskoyi polyarnoyi shapki mizh 74 i 77 pd sh ta 170 i 230 z d Chas posadki bulo vibrano tak shob uprodovzh usogo terminu funkcionuvannya aparatu tam panuvav polyarnij den Zgidno zi znimkami Mars Global Surveyor a rajon posadki v cej chas roku yavlyav soboyu cherguvannya svitlih i temnih dilyanok zalishki snigu ta lodu uperemish z ogolenim gruntom MPL nis na sobi 2 penetratora Deep Space 2 nekerovani balistichni kapsuli yaki povinni buli vidokremitisya pered vhodom v atmosferu i dosyagnuvshi poverhni zaglibitisya v grunt i peredati vidomosti pro jogo sklad KonstrukciyaIz Zemli MPL startuvav u skladi perelitnogo stupenya j posadkovogo aparata Perelitnij stupin osnashenij sonyachnimi batareyami dvigunami oriyentaciyi i sistemami zv yazku Povna masa posadkovogo aparata Lender 576 kg Posadkovij aparat na poverhni Marsa Posadkovij aparat osnashenij chotirma blokami ruhovih ustanovok oriyentaciyi i stabilizaciyi na donnoyi chastini roztashovani tri grupi posadkovih dviguniv po chotiri ridinno reaktivni dviguni tyagoyu po 60 funtiv 266 N 27 1 kgs kozhen Palivo dlya vsih dviguniv nadhodit iz dvoh palivnih bakiv roztashovanih pid osnovnimi sonyachnimi batareyami Lendera Pri roboti na poverhni posadkovij aparat maye visotu 1 06 m i poperechnij rozmir z rozgornutimi sonyachnimi batareyami 3 6 m Trimalnij korpus kosmichnogo aparatu shasi i posadkovi opori vikonani na osnovi stilnikovoyi alyuminiyevoyi konstrukciyi skriplenoyi grafito epoksidnimi panelyami Useredini shasi roztashovuyutsya osnovnij i rezervnij komplekt bortovoyi EOM blok rozpodilu potuzhnosti akumulyatorna batareya radiosistemi bloki elektroniki Energozhivlennya posadkovogo aparata sumarnoyu potuzhnistyu 200 Vt zdijsnyuyetsya vid shesti sekcij sonyachnih batarej Pri nedostatnomu osvitlenni zhivlennya zdijsnyuyetsya vid akumulyatora mistkistyu 16 A god priznachenogo golovnim chinom dlya pidigrivu centralnogo bloku elektroniki do 30 C vnochi pri 80 C zovni Lender obladnanij dvoma radiosistemami UVCh dlya zv yazku iz Zemleyu cherez aparat retranslyator Mars Climate Orbiter tak i ne vijshov na orbitu navkolo Marsa abo dlya odnostoronnogo peredavannya danih cherez AMS Mars Global Surveyor Shvidkist peredavannya danih 128 kbit s Sistema H diapazonu dlya pryamogo zv yazku iz Zemleyu cherez antenu serednogo pidsilennya maksimalna shvidkist peredavannya danih 1400 5000 bit s Z oglyadu na te sho pri sposterezhenni z pivdennogo polyusa Marsa Zemlya pidijmayetsya nad obriyem duzhe nevisoko pryamij zv yazok buv bi mozhlivij tilki pri duzhe rivnomu relyefi poverhni navit neveliki pagorbi mogli pereshkoditi zv yazku Naukova aparaturaDo skladu naukovoyi aparaturi MPL vhodili komplekt priladiv dlya vivchennya letkih rechovin i klimatu Marsa MVACS Mars Volatiles and Climate Surveyor fotokamera spusku na Mars MARDI Mars Descent Imager ta Lidar Do skladu komplektu MVACS vhodili Manipulyator dovzhina yakogo u rozgornutomu polozhenni stanovit 2 metri Na jogo kinci vstanovlena kamera RAC Robotic Arm Camera kivsh dlya zaboru gruntu i temperaturnij datchik Kamera RAC dozvolyaye zrobiti fotografiyi visokoyi rozdilnoyi zdatnosti sho pokazuyut strukturu materialu poverhni ta pripoverhnevogo sharu Stereokameri SSI Surface Stereo Imager Kamera znahoditsya na 1 5 metrovij shogli j sluzhit dlya panoramnogo znimannya okolic miscya posadki Meteokompleks Meteorologichni datchiki roztashovani na dvoh shoglah Na pershij shogli zavvishki 1 2 m na verhnij krishci kosmichnogo aparatu znahodyatsya datchik napryamku i shvidkosti vitru datchik temperaturi i napivprovidnikovi lazeri sho vimiryuyut vologist povitrya vmist izotopiv vodi j vuglekislogo gazu Druga shogla zavdovzhki 0 9 m spryamovana vniz i priznachena dlya vivchennya atmosfernih efektiv na visoti vid 10 do 15 sm nad marsianskoyu poverhneyu Na nij znahodyatsya vitrovij datchik i dva datchiki temperaturi Gazoanalizator TEGA Thermal and Evolved Gas Analyzer Za dopomogoyu manipulyatora v prijmach analizatora pomishayut zrazok gruntu masoyu 0 1 g Dali prijmach zakrivayetsya krishkoyu utvoryuyuchi miniatyurnu pich Zrazok postupovo nagrivayut za dopomogoyu spiralnogo nagrivacha do temperaturi 1027 C i gaz sho vidilyayetsya prosvichuyetsya napivprovidnikovim lazerom svitlo yakogo padaye na fotoprijmach Za intensivnistyu poglinannya svitla mozhna kilkisno viznachiti gazovij sklad i persh za vse nayavnist vodyanoyi pari i vuglekislogo gazu Lidar priznachenij dlya viznachennya vmistu vologi ta pilu v atmosferi do visoti 2 3 km Prilad rozroblenij v Instituti kosmichnih doslidzhen RAN pid kerivnictvom d ra V M Linkina pri finansovij uchasti Rosijskogo kosmichnogo agentstva Ce pershij rosijskij eksperiment na bortu amerikanskoyi AMS Upershe na Mars mav buti dostavlenij mikrofon dlya zapisu shumu vitru i shumu pracyuyuchih mehanizmiv Lendera Naukovi priladiFotokamera spusku na Mars MARDIFotokamera spusku na Mars MARDI StereokameraStereokamera LIDARLIDAR ManipulyatorManipulyator Kamera manipulyatora RACKamera manipulyatora RAC Metereologichnij datchikMetereologichnij datchik Gazoanalizator TEGAGazoanalizator TEGA MikrofonMikrofon Hronologiya polotu i rezultatiMars Polar Lander buv vivedenij v kosmos 3 sichnya 1999 r a za dopomogoyu RN Delta 2 11 misyachnij perelit do Marsa projshov bez osoblivih zauvazhen 23 veresnya 1999 go r avariyeyu zakinchivsya vihid na orbitu navkolo Marsa avtomatichnoyi mizhplanetnoyi stanciyi Mars Climate Orbiter pobratima MPL yaka povinna bula retranslyuvati na Zemlyu do 90 danih 3 grudnya MPL vostannye skoreguvav svoyu trayektoriyu j uvijshov v atmosferu Marsa Bilshe ni posadkovij aparat ni penetratori na zv yazok ne vihodili Poshuki signalu velisya yak iz Zemli tak i z avtomatichnoyi mizhplanetnoyi stanciyi Mars Global Surveyor protyagom pivtora misyacya ale bezrezultatno Prichini nevdachi zalishayutsya zagadkoyu Peredacha telemetriyi pid chas samih napruzhenih dilyanok spusku i posadki ne peredbachalasya tomu vidnoviti hid podij nemozhlivo Sered jmovirnih prichin avariyi nazivayut peredchasne vimikannya galmivnih dviguniv MPL vikoristovuvav starij metod posadki galmuvannya raketnimi dvigunami yak u Vikingiv a ne parashuti i naduvni mishki yak u Mars Pathfinder a abo marsohodiv Zagalnij visnovok komisiyi buv takij sho v programu Mars Surveyor 98 spochatku buli zakladeni tehnichni rishennya z visokim rivnem riziku sho j prizvelo do avariyi vidrazu dvoh stancij MCO i MPL Zobrazhennya korablyaShema Mars Polar LanderShema Mars Polar Lander Korabel do kapsulyaciyiKorabel do kapsulyaciyi Viprobovuvannya Mars Polar LanderViprobovuvannya Mars Polar Lander prikriplennya Mars Polar Lander do verhnogo stupenyaprikriplennya Mars Polar Lander do verhnogo stupenya Posilannya angl Mars Polar Lander Timeline NASA Arhiv originalu za 4 grudnya 2012 Procitovano 1 grudnya 2012 angl LOCKHEED MARTIN ASTRONAUTICS TO BUILD MARS 98 SPACECRAFT NASA Arhiv originalu za 4 grudnya 2012 Procitovano 1 grudnya 2012 Mars Polar Lander 5 chervnya 2011 u Wayback Machine Novini kosmonavtiki 1999 1 Avariya MPL uroki na majbutnye 15 zhovtnya 2011 u Wayback Machine Novini kosmonavtiki 2000 5Div takozhDoslidzhennya Marsa