3. maaliskuuta

3. maaliskuuta 3. maaliskuuta Yleisdata

Organisaatio	Neuvostoliitto
Ala	Mars- havainto
Tehtävän tyyppi	kiertorata ja laskeutuja
Tuoda markkinoille	28. toukokuuta 1971
Launcher	Protoni -K D-lohkolla
Tehtävän loppu	22. elokuuta 1972
COSPAR-tunniste	1971-049A

Tekniset ominaisuudet

Massa käynnistämisen yhteydessä	4650  kg

Korkea elliptinen kiertorata

Kiertorata	Kiertorata on keskittynyt Marsiin 2. joulukuuta 1971 lähtien
Periapsis	1500  km
Apoapsi	21140  km
Aika	12,79  d
Kaltevuus	60 °

Mars 3 on Neuvostoliiton avaruuskoe, joka käynnistettiin28. toukokuuta 1971, Mars 2 : n kaksikko (käynnistettiin muutama päivä aiemmin,19. toukokuuta, jonka laskeutuva putosi planeetan pintaan).
Mars 3: lla on kiertorata ja laskeutuja, jotka on tarkoitettu tutkimaan Mars- planeettaa . Luotain menestyksekkään keskittynyt Mars, hän vapautti laskeutuja, joka on 2 joulukuu samana vuonna, saapui ehjänä Marsin maaperään lähelle Sirenum Fossae ansiosta laskuvarjon ja retro raketteja .

Mars 3 -laskuri on ensimmäinen ihmisen tekemä vene, joka laskeutuu onnistuneesti Marsiin. Kuitenkin vain kaksikymmentä sekuntia instrumenttiensa käyttöönoton jälkeen hän kärsi rikkoutumisesta, joka antoi hänelle vain aikaa välittää tumma ja epäselvä kuva planeetasta ja siten estää häntä toimittamasta tieteellistä tietoa.

Asiayhteys

Jo 1960 , The Neuvostoliitto, joka, toisin kuin Yhdysvalloissa, jo tuolloin oli voimakas laukaisualustojen tarvitaan interplanetaarisia etsintä tehtäviä, lähetti kaksi antureista ja Mars . Koettimien tarkoituksena on kuvata planeetan pintaa, mutta myös tutkia planeettojen välistä ympäristöä ja sen vaikutuksia aluksen laitteisiin. Mutta kaksi Marsnik 1 -yritystä (Maaliskuu 1960A) käynnistetty 10. lokakuuta 1960ja Marsnik 2 (Maaliskuu 1960Neljä päivää myöhemmin käynnistetty B) epäonnistui kantoraketin vikojen takia.

Vuonna 1962 tehtiin kolme uutta yritystä. 24. lokakuuta 1962, Sputnik 22 (myös nimettyMaaliskuu 1962A) räjähtää maapallon kiertoradan lisäystoiminnan aikana. Kahdeksan päivää myöhemmin Mars 1 , jonka on lennettävä Marsin yli ottaakseen kuvia sen pinnasta ja siirtääkseen tietoja ilmakehän rakenteestaan ​​sekä kosmisesta säteilystä, onnistuu välttämään maapallon vetovoiman, mutta vaikka se on puolivälissä tavoitteestaan, koetin keskeyttää yhtäkkiä viestinnän. 4. marraskuuta 1962, Sputnik 24 (Maaliskuu 1962B) joka kuljettaa ensimmäisen koskaan suunnitellun laskualuksen, ei läpäise injektiota kauttakulkuradalle. Vuonna 1964 Neuvostoliitto teki uuden yrityksen käynnistämällä Zond 2 ,30. marraskuuta 1964, mutta linkit koettimeen menetetään, kun koetin on matkalla Marsille.

NASA siirtyy kilpailussa kohti maaliskuun lanseeraamalla Mariner 35. marraskuuta 1964mutta virheellinen suojavaippa aiheuttaa operaation epäonnistumisen. Lopuksi, se on Mariner 4 käynnistetty28. marraskuuta 1964 joka onnistuu ensimmäisen kerran lentämään planeetan yli kahdeksan kuukauden kuljetuksen jälkeen: koetin tarjoaa ensimmäiset yksityiskohtaiset kuvat 14. heinäkuuta 1965joka paljastaa kraatterimaiseman ja ottaa lukemat ilmakehän paineesta ja pintalämpötilasta huomioiden samalla magneettikentän puuttumisen. Mariner 6 ja Mariner 7 , käynnistettiin24. helmikuuta 1969 ja 27. maaliskuuta 1969Viimeistele tämä menestys, mutta saadut tulokset hämärtyvät ihmisen ensimmäisillä vaiheilla kuulla . Kaksi uutta amerikkalaista koetinta käynnistettiin seuraavan käynnistysikkunan aikana vuonna 1971: Mariner 8 ei päässyt maapallon kiertoradalle, mutta Mariner 9 laukaistiin30. toukokuuta 1971onnistuu kiertävän ensimmäisen kiertoradan muun planeetan kuin Maan ympäri. Luotain suorittaa täydellinen kartoitus pinnan Mars, lähettää ensimmäisen yksityiskohtaisesti kuvien tulivuorta, Valles Marineris , polaarinen korkit ja Phobos ja Deimos satelliittien ja myös ilmenee, että maailmanlaajuisen myrskyjen .

Vuonna 1971 , pian sen jälkeen, kun Cosmos 419 epäonnistui kymmenen vuotta ensimmäisen Mars 1 -koettimen jälkeen , Neuvostoliitto laukaisi onnistuneesti Mars 2: n ja 3. maaliskuuta19. toukokuuta 1971 ja 28. toukokuuta 1971. Kummassakin näistä koettimista on mukanaan kiertorata, joka on asetettava kiertoradalle Marsin ympärille, ja laskeutuva, jonka on laskeuduttava Marsin maaperään.

Tavoitteet

Mars 2: n kiertoradan tehtävänä on kuvata maata ja Marsin pilviä, määrittää Marsin lämpötila, tutkia pinnanmuodostusta. Hän on tutkia koostumus ja fysikaaliset ominaisuudet pinnan ominaisuuksien mittaamiseksi ilmakehän sekä auringon säteily, aurinko- tuuli ja magneettikentät Marsin ja planeettojen tilaa. Kiertoradan on toimittava myös välittäjänä laskijan ja maan välillä.

Laskijan on suoritettava onnistunut pehmeä lasku Mars-planeetalle. Sen on palautettava valokuvat pinnasta ja tiedot sääolosuhteista, ilmakehän koostumuksesta sekä maaperän mekaanisista ja kemiallisista ominaisuuksista.

Tekniset ominaisuudet

Mars 3, kuten kaksois Mars 2, on uuden sukupolven avaruuskoetin. Koetin, jonka kokonaispaino on 4650 kg (mukaan lukien polttoaine), on 4 metriä korkea, kun siipien kärkiväli on 5,9 metriä aurinkopaneelien ollessa paikallaan. Se sisältää toisaalta kiertoradan, joka on tarkoitettu asetettavaksi kiertoradalle Marsin ympärille, ja toisaalta laskeutuvan laskijan, jonka on laskeuduttava Marsin maaperälle.

Kiertorata

Kiertoradan massa on 3440 kg, kun se on täynnä polttoainetta. Se koostuu keskirakenteesta, jossa polttoaine- ja hapetussäiliöt sijaitsevat. Päärakettimoottori on asennettu sylinterin pohjaan kiinnitettyyn kardaaniin. Laskeutumismoduuli sijaitsee säiliön yläosassa. Kaksi aurinkopaneelia ulottuvat keskitankin kummallekin puolelle. Säiliön toiselle puolelle on kiinnitetty halkaisijaltaan 2,5-metrinen parabolamäinen suurivahvistettu antenni, joka tarjoaa nopeaa tiedonsiirtoa 928,4 MHz: n taajuudella  . Tieteelliset instrumentit ja navigointijärjestelmä on asennettu säiliön kehälle. Antennit, jotka tarjoavat yhteyden laskuun, on kiinnitetty aurinkopaneeleihin. Satelliittiantennin lähelle on kiinnitetty kolme matalan vahvistuksen antennia, jotka tarjoavat matalan nopeuden tiedonsiirtoa.

Kiertoradan tieteellinen instrumentointi

Mars 3 -radan tieteelliset instrumentit asennetaan enimmäkseen sinetöityyn osastoon. He ymmärtävät :

• infrapuna radiometri työskentelee kaistalla välillä 8 ja 40 mikronia, joka on lämpötilan mittaamiseksi Marsin maaperän (alas -100  ° C ). Laitteen massa on 1  kg  ;
• infrapuna fotometri mitata imeytymistä ilmakehän veden höyryn 1,38 mikronia, jotta sen pitoisuuden määrittämiseksi;
• ultravioletti fotometri toiminta kolmessa eri spektrikaistaa havaita atomi vety , happi ja argon ylemmässä ilmakehässä;
• Lyman-sarjan alfavyöhykkeellä toimiva anturi , joka on vastuussa vedyn havaitsemisesta ylemmässä ilmakehässä;
• fotometri, joka toimii kuudella spektrialueella näkyvän domeenin välillä 0,35 - 0,70 mikronia;
• infrapuna- spektrometri , joka toimii 2,06 mikronin kaistan toimenpiteet imeytymistä linja hiilidioksidia, jolloin on mahdollista arvioida runsaasti jälkimmäinen akseli instrumentin. Nämä tiedot mahdollistavat ilmakehän optisen paksuuden määrittämisen ja siitä johtuvan helpotuksen päättämisen;
• radioteleskooppi ja radiometri pitäisi mitata heijastavuus pinnan ja ilmakehän näkyvän valon (,30-+0,60 mikronia), radio pinnan heijastavuus (3,4 cm) ja dielektrisyysvakio syvyydessä välillä 35 ja 50 cm;
• kaksi kameraa, jotka koostuvat eri suodattimista ja joilla on sama näköyhteys, ottavat kuvia, joiden tarkkuus on 1000 × 1000 pikseliä ja resoluutio vaihtelee välillä 10–100 metriä / pikseli . : kapeakenttäkamera (4 °), jonka polttoväli on 350  mm, ja laajakulmakamera, jonka polttoväli on 52  mm  ;
• lennon aikana kosmisen säteilyn ja aurinkotuulen mittaukset tehdään kahdeksalla kapean kentän anturilla. Ne jakautuvat kiertoradan kehoon ja mittaavat aurinkotuulen nopeuden, lämpötilan ja koostumuksen hiukkasille, joiden energia vaihtelee välillä 30-10 000 eV  ;
• johonkin aurinkopaneeliin asennetun maston päähän asennetun kolmiakselisen magnetometrin on mitattava planeettojen välinen magneettikenttä ja mahdollinen Marsin magneettikenttä;
• ranskalainen tieteellinen koe nimeltään Stereo 1, joka on vastuussa auringon säteilyn mittaamisesta VHF: ssä yhdessä maasta otettujen mittausten kanssa Nançayn RadioAstronomie-asemalla. Tavoitteena on tutkia aurinkomyrskyjen suuntaavuutta tarkkailemalla niitä samanaikaisesti kahdesta kaukaisesta avaruuspisteestä. Anturi on asennettu yhteen aurinkopaneeleista;
• radio peittyminen kokeilun pitäisi olla mahdollista analysoida Marsin kaasukehän tutkimalla sen vaikutus radiosäteilylle kun koetin on aikeissa siirtää tai nousee takaa planeetan ja tunnelma tulee koettimen ja maapallon.

Laskeutumismoduuli

Marsin laskeutumismoduuli sijaitsee kiertoradan alustan päällä propulsiojärjestelmää vastapäätä. Se sisältää pallomaisen laskutelineen, jonka halkaisija on 1,2 metriä ja jonka ylittää kartiomainen suoja, jonka halkaisija on 2,9 metriä ja joka on vastuussa myös aerodynaamisen jarrutuksen suorittamisesta, laskuvarjojärjestelmä ja retro-raketit. Laskeutumismoduulin kokonaispaino polttoainesäiliön ollessa täynnä on 1210 kg, josta 358  kg vastaa itse laskutelineitä. Typpia käyttävät mikromoottorit tarjoavat orientaation hallinnan. Laskurin yläosassa on pää- ja apuvarjo, laskun aloittamisesta vastaavat moottorit ja tutkakorkeusmittari . Laskeutumisen isku vaimentaa vaahdon avulla. Pallomaailmassa on 4 kolmion muotoista terälehteä, jotka avautuvat laskeutumisen jälkeen putkistamalla kapseli tarvittaessa ja asettamalla tieteelliset laitteet ulkoilmaan.

Koettimessa on kaksi televisiokameraa, jotka voivat ottaa 360 asteen panoraamanäkymän maasta, massaspektrometrin ilmakehän koostumuksen tutkimiseen. Siinä on myös meteorologinen asema lämpötilan, paineen ja tuulen nopeuden mittaamiseksi sekä laitteet Marsin pinnan kemiallisten ja mekaanisten ominaisuuksien tutkimiseen. Siinä on myös laitteita, joiden on etsittävä orgaanisia yhdisteitä ja elämänmerkkejä, jotka lähetetään kiertoradalle, joka lentää niiden yli ja lähettää ne sitten takaisin maahan. Kaikki laitteet käyttävät kiertoradan ennen erottamista lataamien akkujen sähköenergiaa. Lämpötilaa säädetään lämmöneristekerroksilla ja patterisarjalla. Laskeutuja steriloidaan ennen laukaisua Marsin ympäristön saastumisen välttämiseksi.

Prop-M-kuljettaja

Mars 3 -laskukoneessa on pieni kävelyrobotti nimeltä PROP-M. Robottin massa on 4,5  kg ja se on kytketty laskeutuvaan kaapeliin tietoliikennettä varten. Robotti voi liikkua käyttämällä paria "suksia" kaapelin pituuden asettamassa rajoissa, nimittäin 15 metriä. Rover kantaa dynaaminen penetrometriä ja säteilyn densitometrillä . Robotin runko on muotoiltu kuin kyykkylaatikko, jonka keskellä on ulkonema. Molemmat sukset on kiinnitetty sivulle ja pitävät vartalon hieman irti maasta. Rungon etuosassa on tankoja, joiden avulla voit havaita esteet. Robotti oli asetettava maahan käsivarrella, liikkuttava kameran kentällä ja tehtävä mittauksia 1,5 metrin välein. Robotin maahan jättämät jäljet ​​olisivat mahdollistaneet sen mekaanisten ominaisuuksien määrittämisen.

Tehtävän suorittaminen

Mars 3 -koetin käynnistetään 28. toukokuuta 1971käynnistysohjelman raskas Proton käyttämällä ylemmässä kerroksessa tyyppi D Block . Kurssikorjaus suoritetaan8. kesäkuutamaan ja Marsin välisen kauttakulun aikana. Laskeutumismoduuli irtoaa2. joulukuuta 1971 klo 9:14 UT kiertoradalta, 4 tuntia 35 minuuttia ennen Marsiin saapumista.

Kiertorata oli menettänyt osan polttoaineestaan ​​maapallon ja Marsin välisen kuljetuksen aikana, eikä jäljellä oleva salli sen mahtua 25 tunnin kiertoradalle suunnitellusti. Kiertoradan päämoottori onnistuu vain asettamaan koneen hyvin elliptiseen kiertoradalle, joka kestää 12 päivää ja 19 tuntia, kaltevuudeksi 48,9 °, joka on samanlainen kuin Mars 2. Kiertorata pystyy kaikesta huolimatta keräämään ja välittämään lukuisia tieteellisiä tietojajoulukuu 1971 ja Maaliskuu 1972 ja radiolähetyksiä jatkettiin elokuuhun 1972 asti, jolloin Neuvostoliiton virkamiehet ilmoittivat kiertoradan ja Marsin 2 operaation päättymisestä. Mars 3 suoritti sitten 20 kiertorataa, kun taas Mars 2, joka onnistui sijoittamaan suunnitellulle kiertoradalle, suoritti planeetan 362 kierrosta.

Laskeutuminen Marsille

Laskeutumismoduuli erottuu kiertoradasta 2. joulukuutakello 9:14 UTC. Laskeutumismoduulin moottori käynnistyy 15 minuuttia myöhemmin suojuksen kääntämiseksi eteenpäin. Klo 13.47 UTC laskeutumismoduuli tuli Marsin ilmakehään nopeudella noin 5,7  km / s ja esiintyvyys alle 10 °. Sitten otetaan käyttöön jarruvarjo, sitten pää laskuvarjo, joka pysyy suljettuna, kunnes nopeus ei ole enää hyperääninen. Lämpösuojus poistetaan sitten ja tutkakorkeusmittari kytketään päälle. 20-30 metrin korkeudessa, vaikka nopeus on edelleen 60-110  m / s , pää laskuvarjo vapautetaan ja pieni raketti työntää sen sivulle, jotta se ei putoa takaisin laskeutumaan. Retro-raketit laukaistaan ​​hidastamaan konetta ennen kuin se joutuu kosketuksiin Marsin maaperän kanssa. Koko ilmakehän paluujakso kestää hieman yli 3 minuuttia.

Mars 3 laskeutui pystysuoralla nopeudella noin 20,7  m / s ( 75  km / h ) kello 13:50 UTC 45 ° eteläiselle leveyspiirille ja 158 ° läntiselle pituuspiirille . Kapselin sisäosassa on iskunvaimentimet, joiden on annettava laitteiden selviytyä iskuista. Lokeron sulkevat neljä terälehteä avautuvat ja laskeutumislähetin alkaa lähettää kello 13.52 UCT ( MSD 34809 3:06 AMT, 11 Vaaka 192 Darien ), 90 sekuntia laskeutumisen jälkeen. Mutta 20 sekunnin kuluttua kameran ensimmäisen ottaman kuvan lähettämisen alkamisesta linkki keskeytyy. Pimennyksen alkuperää ei tiedetä, mutta se voi liittyä hiekkamyrskyyn, joka on jatkunut jo jonkin aikaa ympäri maapalloa. Puutteellinen osittainen kuva, joka on otettu hyvin hämärässä (50 lux ), on ainoa tulos, jonka laskeutuja pystyi lähettämään.

3. maaliskuuta Viking 1 Viking 2 Mars Pathfinder Henki Tilaisuus Phoenix Uteliaisuus Sinnikkyys Beagle 2 Schiaparelli InSight 6. maaliskuuta 2. maaliskuuta

Mars 3: n sijainti suhteessa muihin Marsiin laskeutuneisiin avaruuskoettimiin .

Tieteelliset tulokset

3. maaliskuuta välitti yhteensä 60 valokuvaa, jotka paljastavat yli 22 km: n huiput  . Koettimen instrumentit osoittavat vety- ja happiatomien läsnäolon ilmakehän ylemmässä kerroksessa. Pintalämpötila vaihtelee välillä -110  ° C - + 13  ° C , pintapaine on 5,5-6 millibaaria, kun taas vesihöyryn tiheys on 5000 kertaa pienempi kuin ilmakehässä. Ionosfäärin pohja alkaa 80-110 km : n korkeudesta  . Myrskypöly nousee 7 km: n korkeuteen  . Kerättyjen tietojen avulla voidaan piirtää pinnan reliefikartta ja antaa tietoa Marsin painovoimasta ja magneettikentistä.

Huomautuksia ja viitteitä

1. Neuvostoliiton Mars-kuvat
2. "  National Space Science Date Center: Mars 3  " , NASA (käyty 5. maaliskuuta 2011 )
3. "  National Space Science Date Center: Mars 3 Lander  " , NASA (käyty 5. maaliskuuta 2011 )
4. Philippe Labro, "  The Soviet probes 1971  " (tarkastettu 5. maaliskuuta 2011 )

Bibliografia

• (en) Frédéric W. Taylor, Marsin tieteellinen tutkimus , Cambridge, Cambridge University Press ,2007, 348  Sivumäärä ( ISBN  978-0-521-82956-4 , 0-521-82956-9 ja 0-521-82956-9 ).
• Francis Rocard Red Planet: tuoreimmat uutiset Mars ( 2 toinen painos) , Pariisi, Dunod - Quai des Sciences, 2003-2006, 257  s. ( ISBN  978-2-10-049940-3 ja 2-10-049940-8 )
• (en) Paolo Ulivi ja David M Harland, aurinkokunnan robottitutkimus, osa 1 Kulta-aika 1957-1982 , Chichester, Springer Praxis,2007, 534  Sivumäärä ( ISBN  978-0-387-49326-8 )
• (en) Brian Harvey, Venäjän planeettojen tutkimus: historia, kehitys, perintö ja näkymät , Berliini, Springer Praxis,2007, 351  Sivumäärä ( ISBN  978-0-387-46343-8 , lue verkossa )
• (en) Brian Harvey ja Olga Zakutnayaya, venäläiset avaruuskoettimet: tieteelliset löydöt ja tulevat tehtävät , Springer Praxis,2011( ISBN  978-1-4419-8149-3 )
• (en) Wesley T.Huntress ja Mikhail Ya. Marov, Neuvostoliiton robotit aurinkokunnassa: tehtävän tekniikat ja löydöt , New York, Springer Praxis,2011, 453  Sivumäärä ( ISBN  978-1-4419-7898-1 , lue verkossa )

Katso myös

Aiheeseen liittyvät artikkelit

• Mars 2 -kaksoisanturi
• Mariner- ohjelma kilpailee yhdysvaltalaisen ohjelman kanssa
• Mars-planeetan tutkiminen

Ulkoiset linkit

• 3. maaliskuuta Philippe Labrot nirgal.net -sivustolla
• ( fr ) Mars-kiertorata NASA-luettelossa sekä sen laskeutuja
• (en) Ted Strykin sivu, joka on omistettu Mars 3 -koettimelle
• (en) VG Perminovin "Vaikea tie Marsille"
• (ru) TASS-viraston ilmoitus laskeutumisesta Marsille ( Wikisource )