- Sojourner
-
Mars Pathfinder — программа НАСА по изучению Марса с помощью одноименного посадочного модуля и марсохода Sojourner в 1996—1997 годах. Основной целью программы была отработка технических решений, таких как схема дешёвой посадки; дополнительной целью было проведение научных исследований: получение фотографий, изучение состава пород с помощью спектрометра, исследование атмосферы.[1] Стоимость программы была относительно невысокой — 265 млн $. После посадки Mars Pathfinder был переименован в Станцию памяти Карла Сагана (Sagan Memorial Station).
Содержание
Хроника событий
Аппарат Mars Pathfinder (полной массой 895 кг и размерами 1,5×2,65 м) был запущен 4 декабря 1996 года с помощью ракеты-носителя Дельта II.
Посадка аппарата на поверхность Марса состоялась 4 июля 1997 года в равнине Хриса (Chryse Planitia). Температура окружающей среды составляла около –53 °C. Из-за сбоя на станции Сети дальней связи отделить марсоход в тот же день не удалось. К тому же обнаружилась нестабильность связи между посадочным модулем и марсоходом, которую удалось устранить только к 17:00 следующего дня.[1]
5 июля марсоход Sojourner съехал с посадочного аппарата и 6 июля приступил к научным экспериментам (в частности, изучению ближайшего камня). 6 июля была также передана круговая панорама, снятая камерой спускаемого аппарата. В дальнейшем марсоход изучил ещё несколько камней, а посадочный аппарат измерял параметры ветра, температуру и делал снимки.
27 сентября 1997 года состоялся последний сеанс связи с аппаратом (сигнал, не содержащий данных, удавалось принимать до 7 октября, а попытки установить связь с аппаратом предпринимались до марта 1998 года).
Всего было передано 16,5 тыс. снимков камеры посадочного аппарата и 550 снимков камер марсохода, проведено 15 анализов пород. Научные результаты миссии дали дополнительные подтверждения гипотезы о том, что когда-то Марс был более «влажным и тёплым».
Посадочный аппарат
Mars Pathfinder не имел орбитального модуля. Аппарат вошёл в атмосферу на скорости свыше 26 тыс. км/ч, при этом теплоизоляционная защита предохраняла его от перегрева во время торможения в атмосфере. Затем был раскрыт парашют. Примерно за 8 секунд до удара о поверхность надулись баллоны и аппарат превратился в большой «надувной мячик», который ударился о землю на скорости 90 км/ч и отскакивал от неё несколько раз, пока не остановился.
Посадочный аппарат (см. схему) оборудован тремя панелями солнечных батарей общей площадью 2,8 м², обеспечивающих мощность 1,2 кВт в солнечный день; имеются также аккумуляторы.
Посадочный аппарат имел фотокамеру(IMP), размещённую на выдвигаемой мачте высотой до 1,8 м. Камера оборудована двумя оптическими входами (для получения стереоснимков) и фильтрами с 12 цветовыми оттенками (экспозиции через разные светофильтры после совмещения дают возможность получать цветные снимки). На аппарате был установлен метеокомплекс ASI/MET с датчиками для измерения скорости и направления ветра, атмосферного давления и температуры, а также магниты для извлечения из грунта магнитных частиц размером до 0,1 мм.
Посадочный аппарат был оборудован антеннами высокой и низкой мощности (в некоторые дни мощности для работы основной антенны не хватало и данные передавались по антенне низкого усиления со скоростью 40—150 бит/с; основная антенна позволяла поддерживать связь на скорости свыше 8 Кбит/с). Работой аппарата управлял компьютер на основе IBM 6000 с 32-разрядным процессором и 128 МБ памяти. На борту применялась специально разработанная операционная система CS 5523[2]
Марсоход Sojourner
Масса марсохода (см. схему) составляла вместе со всем оборудованием около 15,5 кг, во время операций на поверхности Марса — 10,6 кг; размеры — 0,65×0,48×0,3 м. В Sojourner используется 11 двигателей постоянного тока RE016DC мощностью 3,2 Вт, от компании «Maxon Motor». Шесть двигателей вращают колёса, по одному на каждое колесо, 4 задают направление движения и последний поднимает и опускает спектрометр. Двигатели могут переносить температуры до −100°C.[3]
Марсоход был оборудован шестью колёсами диаметром 13 см, каждое их которых способно вращаться самостоятельно. Аппарат способен наклоняться на 45° без переворачивания и преодолевать препятствия высотой до 20 см.
Электропитание Sojourner осуществлялось с помощью солнечной батареи с элементами на основе арсенида галлия. Площадь батареи 0,2 м², фирма-изготовитель «Tecstar Inc.». Мощности батареи хватало для работы аппарата в течение нескольких часов в день даже в пасмурную погоду. Кроме того, в марсоходе имелось три радиоизотопных элемента с несколькими граммами плутония-238 для поддержания необходимой температуры в электронном блоке.
Связь с Землёй марсоход поддерживал через посадочный модуль.
Марсоход был оборудован тремя камерами — передней стерео системой и задней одинарной камерой. Аппарат также имел спектрометр для изучения химического состава пород. Управление Sojourner осуществлялось с помощью 8-разрядного процессора Intel 80C856.
Марсоход назван в честь женщины-борца с негритянским рабством Sojourner Truth.
Sojourner исследует камни
Марсоход начал исследовать первый камень на третий Сол(марсианские сутки). Камень получил название «Барнакл Билл»(Barnacle Bill). Изучение состава осуществлялось альфа-протон-рентгеновским спектрометром(APXS) в течении 10 часов. Были обнаружены все элементы за исключением водорода, который составляет менее 0,1 % от массы камня или грунта. «Барнакл Билл» оказался похож по составу на земные андезиты, что подтверждает большую вулканическую активность Марса в прошлом.
Анализ камня «Йог»(«Yogi») опять-таки c помощью APXS показал, что это кусок базальтовой породы, более примитивный чем «Барнакл Билл». Форма и структура поверхности «Йога» дают возможность предположить, что он принесён потоками воды.
Затем учёных привлёк своей беловатой окраской камнень «Скуби-Ду»(Scubee-Doo), к нему был отправлен ровер, с целью проверить, не покрыт ли камень осадочной коркой. На 18-ый сол были успешно приняты результаты измерений «Скуби-Ду», а на 21-ый сол закончен анализ данных по составу камня. Оказалось, что он сходен по составу с грунтом района посадки, но имеет повышенное содержанием кальция и кремния по сравнению с изученными ранее камнями.[4]
На следующем камне, «Моу»(Moe), было найдено несколько отметок на его поверхности, демонстрирующих ветровую эрозию.
В области названной «Сад Камней»(Rock Garden), Sojourner столкнулся с дюнами в виде полумесяца, похожими на земные.
Примечания
- ↑ 1 2 «Новости космонавтики» № 14 за 1997 год, статья «„Mars Pathfinder“ исследует Марс»
- ↑ http://vip.cs.utsa.edu/classes/cs5523s2001/laboratories/MarsFinder.html
- ↑ «Новости космонавтики» №18/19, 1997. Статья «Mars Pathfinder»
- ↑ «Новости космонавтики» № 15 за 1997 год, статья «Работа на поверхности Марса продолжается»
Источники и ссылки
Исследования Марса космическими аппаратами С пролётной траектории Маринер-4 · 6 · 7 · Марс-4 · Розетта · Dawn С орбиты Маринер-9 · Марс-2 · 3 · 5 · 6 · Viking 1 · 2 · Фобос-2 · Марс Глобал Сервейор · Марс Одиссей · Марс-экспресс · Mars Reconnaissance Orbiter Спускаемыми аппаратами
/ марсоходамиМарс-3 · Викинг-1 · Викинг-2 · Sojourner · Spirit · Opportunity · Phoenix Будущие миссии Фобос-Грунт и Yinghuo-1 (2009) · Mars Science Laboratory (2011) · (2009—2019) · MAVEN (2013) · Mars Science and Telecommunications Orbiter (2013) · ExoMars (2016) · Astrobiology Field Laboratory (2016) · Mars Sample Return Mission (2018) Провалившиеся программы Марс-2 (марсоход) · Mars Surveyor 98 (программа) · Mars Polar Lander · Марс-96 · Бигль-2 См. также Марс · Изучение Марса · Колонизация Марса Жирный курсив обозначает действующие АМС
Wikimedia Foundation. 2010.