24 года назад космический аппарат mars observer погиб на красной планете

Введение

Первоначально названная Mars Observer Camera, в 1986 году она была выбрана NASA для миссии Mars Observer, но камера смогла прислать только три изображения планеты Марс до потери связи с космическим аппаратом в 1993 году. Вторая камера имеет те же характеристики, но была переименована в Mars Orbiter Camera (MOC). Mars Orbiter Camera создала компания Malin Space Science Systems (англ.) (MSSS), при содействии Калифорнийского технологического института. Камера запущена в составе космического аппарата Mars Global Surveyor (MGS) в 1996 году. Mars Orbiter Camera смогла сделать 243 668 фотографий на марсианской орбите, прежде чем Mars Global Surveyor вышел из строя в 2006 году.

Научный прибор состоял из трех составляющих: чёрно-белой узкоугольной камеры с пространственным разрешением 1,4 метров на пиксел (при съемке с высоты 378 км), а также двух широкоугольных камер с разрешающей способностью от 230 м до 7,5 км на пиксел. Узкоугольная камера сделала 97 097 снимков (примерно 40 %) из 243 668, в общей сложности присланных Mars Orbiter Camera.

Узкоугольная камера была помещена внутрь цилиндра длиной 80 и диаметром 40 см, две широкоугольные камеры были смонтированы чуть выше передней части цилиндра. Все камеры были построены на базе ПЗС-элементов и состояли из современнейшей электроники 1980-х годов, в том числе 32-битного радиационно-стойкого процессора, работающего на частоте 10 МГц (способного выполнять 1 млн операций в секунду) и 12 Мбайт оперативной памяти.

Помимо съёмки, 12 Мбайт оперативной памяти в Mars Orbiter Camera были также задействованы в работе главной ретранслирующей антенны аппарата Mars Global Surveyor, в качестве временного места хранения данных, необходимых для осуществления связи между приземлившимся аппаратом на Марс и Землёй. Например, более чем 7,6 терабит данных было передано от марсоходов миссии Mars Explorations Rover (Спирит и Оппортьюнити). Камера также помогла учёным NASA в поиске подходящих мест посадок для будущих марсоходов и спускаемых аппаратов.

Исследования и разведка Марса

Красная планета видна с Земли невооруженным глазом и потому с древних времен является объектом изучения. Первые записи о Марсе были сделаны еще древними египтянами за 1,5 тысячелетия до н. э. Они уже тогда знали о ретроградном эффекте этого небесного тела, но считали его звездой.

Первые наблюдения за планетой с помощью телескопа начались в XVII в. В 1672 г. первые измерения основных параметров Марса выполнил Дж. Кассини, его изучали Т. Браге, И. Кеплер, Х. Гюйгенс. Последний составил подробную карту марсианской поверхности, детализирована она была уже в XIX в. астрономом Дж. Скиапарелли.

Успешные миссии по изучению планеты

С полетами космических аппаратов к соседним небесным телам началось активное изучение Красной планеты, но не все миссии закончились успехом. Например, провальными оказались запуски всех 9 советских исследовательских зондов, как и американского корабля «Маринер-3». Но уже «Маринер-4», стартовавший в 1964 г., долетел до Марса. Аппарат выполнил первую масштабную фотосъемку космического тела, измерил атмосферное давление, параметры магнитного поля (которое оказалось отсутствующим) и радиационный фон.

В 1969 г. исследования продолжили станции «Маринер-6» и «Маринер-7». В 1970-х гг. в направлении Марса отправились советские аппараты «Космос-419», «Марс-2», «Марс-3». Долететь до цели и мягко приземлиться удалось только последнему, но он проработал на планете всего 14 секунд. Годом позже к планете приблизилась американская станция «Маринер-9», а еще через год — советский зонд «Марс-5». В 1975 г. стартовала миссия NASA «Викинг». Целью ее было изучение метеорологических, сейсмических, магнитных особенностей планеты.

После этого на планете и около нее побывали:

  • в 2001 г. — зонд «Марс Одиссей», нашедший большие запасы водорода;
  • в 2003 г. — аппарат «Марс-Экспресс», подтвердивший наличие около южного полюса планеты залежей углекислого и водного льда;
  • в том же 2003 г. — марсоходы Opportunity и Spirit, изучавшие грунт и горные породы, искавшие воду и лед, определявшие минералогический состав поверхности;
  • в 2012 г. марсоход Curiosity, до сих пор работающий на планете, собравший килограммы проб минералов и выполнивший большое число других исследований.

В 2014 г. местную атмосферу изучала станция MAVEN, после к ней присоединился индийский зонд «Мангальян».

Исследования Марса. Credit: NASA Solar System Exploration.

Неудачные миссии на Марс за последние 25 лет

Неудачи преследовали исследователей Красной планеты не только в 1960-х гг.:

  • в 1993 г. за несколько дней до выхода на орбиту Марса ученые потеряли связь со станцией НАСА Mars Observer;
  • в 1996 г. завершился неудачей старт российского корабля «Марс-8» (его второе название «Марс-96»);
  • 1999 г. стал провальным для американского исследовательского зонда Climate Orbiter;
  • в 2003 г. не смог закрепиться на орбите японский межпланетный аппарат Nozomi;
  • в том же году попал в аварию зонд Beagle 2, работавший в рамках европейской миссии Mars Express;
  • в 2011 г. на старте погибла российская межпланетная станция «Фобос-Грунт»;
  • в 2016 г. Европейское космическое агентство сообщило о гибели модуля Schiaparelli, действовавшего в рамках совместной российско-европейской программы «ЭкзоМарс-2016».

Планируемые миссии на Красную планету

И официальные космические агентства, и частные компании всерьез рассматривают идею пилотируемого полета на Марс. Возможно, это случится уже в 2030-х гг.

Расстояние от нас до Красной планеты постоянно меняется, поэтому старт межпланетного корабля нужно планировать в тот момент, когда расположение планет наиболее близкое. Полет в этом случае будет продолжаться всего 160 дней. Зато с радиосвязью особых проблем не будет — в среднем всего 13,5 минут идет сигнал до Марса.

профиль Миссия

Хронология операций
Дата Событие
1992-09-25 Космический аппарат запущен в 17:05:01 UTC
1993-08-21 Связь с космическим кораблем потерял в 01:00 UTC.
1993-08-24
Начинают Марс орбиту маневры
Время Событие
1993-08-24 Марс Orbit Вносимые маневр
1993-09-04 Эллиптический Изменение Маневр-1
1993-09-04 Эллиптический Изменение Маневр-2
1993-09-16 Эллиптический Изменение Маневр-3
1993-10-17 Переход на низкой околоземной маневренной-1
1993-10-18 Переход на низкой околоземной маневренной-2
1993-09-27 Миссия заявила потери. Никаких дополнительных не пытается связаться.
1993-12-17 Начало фазы отображения

Элементы красного были нереализованные события.

Запуск и траектория

Mars Observer был запущен 25 сентября 1992 года в 17:05:01 UTC с помощью Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства из космоса пусковой комплекс 40 на станции Мыс Канаверал Air Force во Флориде, на борту коммерческих Titan III CT-4 ракеты — носителя. Полная последовательность ожог продолжалась в течение 34 минут после того, как на твердое топливо Transfer Orbit Этап помещен космический аппарат в 11-месяц, Марс траектория переноса, при конечной скорости 5,28 км / с относительно Марса.

25 августа 1992 года, загрязнение частиц было обнаружено в космических аппаратах. После полного обследования, чистящие определяли необходимые и был проведена 29 августа подозреваемой причины загрязнения были меры , принятые для защиты космического аппарата до примыкания от урагана Эндрю , который обрушился на побережье Флориды на 24 августа.

Встреча с Марсом

Марс наблюдатель должен был выполнить орбиту маневр 24 августа 1993 года, но контакт с космическим аппаратом была потеряна 21 августа 1993 года вероятной причиной отказа космического аппарата была утечка паров топлива и окислителя через неправильно спроектированным обратный клапан к ПТФЭ общая система накачивания. Во время межпланетного путешествия, смесь паров накопились в питающих линиях и линиях компрессионных, в результате взрыва и их разрыв после того , как двигатель был перезапущен для рутинной коррекции курса. Аналогичная проблема позже калека Акацуки космического зонда в 2010 году Хотя ни одна из основных задач не были достигнуты, миссии при условии данные межпланетной крейсерской фазы, собранных до даты последнего контакта. Эти данные будут полезны для последующих полетов на Марс. Наука инструменты первоначально разработанные для Mars Observer были размещены на четырех последующих космических аппаратов для выполнения целей миссии: Mars Global Surveyor запущен в 1996 году Mars Climate Orbiter запущен в 1998 году, 2001 Mars Odyssey запущен в 2001 году и Mars Reconnaissance Orbiter запущен в 2005 году.

Mars Climate Orbiter

«Mars Climate Orbiter» — неудавшаяся миссия  для исследования климата Марса, являвшаяся частью программы «Mars Surveyor 98». Он должен был использоваться как транслятор для марсианской станции «Mars Polar Lander», а после прекращения её работы, «Mars Climate Orbiter»  должен был изучать марсианский климат. 

Главной задачей спутника было исследование динамики марсианской атмосферы и съемка поверхности планеты. Планировалось получить сведения о содержании пыли, водяного пара и озона в марсианской атмосфере; зафиксировать сезонные изменения погоды на Марсе в течение местного года, составляющего 687 земных суток.

Запуск «MСO»  состоялся 11 декабря 1998 года, к Марсу аппарат прибыл спустя 9 месяцев.   В заданное время на высоте 193 км аппарат начал торможение и через 5 минут «MCO», как и планировалось,  ушел за Марс и больше связь с ним не возобновлялась. При расследовании обстоятельств были обнаружены значительные недостатки при разработке программного обеспечения.

Серии КА

Космические аппараты первого поколения:

М-60 («Марс 1960А», «Марс 1960Б») — пролётные станции проекта 1М. Два запуска в 1960 году были неудачными из-за аварий ракет-носителей.

Космические аппараты второго поколения:

  • М-62 («Марс-1», «Марс 1962А», «Марс 1962B» — станции проекта унифицированных марсианско-венерианских АМС 2МВ. Посадочная «Марс-62A» 2МВ-3 и первая пролётная «Марс-62B» 2МВ-4 не были выведены на межпланетные траектории из-за аварий ракет носителей. Вторая пролётная АМС 2МВ-4 «Марс-1» запущена к Марсу 1 ноября 1962 года, но в первые дни полёта космического аппарата по межпланетной траектории отказала система ориентации после утечки газа.
  • М-64 («Зонд-2») — пролётная станция проекта унифицированных марсианско-венерианских АМС 3МВ (усовершенствованное второе поколение). АMC запущена к Марсу 30 октября 1964 года. Однако по причине не полного открытия солнечных батарей был зафиксирован пониженный уровень электропитания, приблизительно вдвое меньше ожидаемого. Станция не могла выполнить исследования Марса и получила название «Зонд-2».

Космические аппараты третьего поколения:

М-69 («Марс 1969А», «Марс 1969В») — Серия М-69 состояла из двух тяжёлых АМС. Станции предназначенны для исследования Марса с орбиты искусственного спутника (ИСМ). Первые в СССР и мире многотонные межпланетные станции. Обе АМС не были в 1969 году выведены на межпланетные траектории из-за аварий ракет-носителей Протон.

Космические аппараты четвёртого поколения:

М-71 — Серия М-71 состояла из трёх АМС, предназначенных для изучения Марса как с орбиты ИСМ, так непосредственно на поверхности планеты. Для этого АМС «Марс-2», «Марс-3» имели в своём составе как искусственный спутник — орбитальный аппарат (ОА), 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-71С не была выведена на межпланетную траекторию и была официально именуема как ИСЗ «Космос-419». «Марс-2», «Марс-3» запущены 19 и 28 мая 1971 года. Орбитальные аппараты «Марс-2» и «Марс-3» работали более восьми месяцев и успешно выполнили большую часть программы полёта искусственных спутников Марса (кроме фотосъёмки). 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.

Принципиально конструкция серии М-73 не отличалась от серии М-71. Проведена модернизация отдельных узлов и приборов.

М-73 — Серия М-73 состояла из четырёх АМС, предназначенных для изучения Марса как с орбиты ИСМ, так непосредственно с поверхности планеты. В 1973 увеличилась скорость необходимая для вывода АМС на межпланетную траекторию. Поэтому ракета-носитель «Протон» не могла вывести АМС состоящую из орбитальной станции — искусственного спутника Марса и спускаемого аппарата с автоматической марсианской станцией на траекторию необходимую чтобы приблизиться к Марсу, как было возможно в 1971. 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). 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 от 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 пролетел мимо Марса).

Что сейчас?

На орбитах вокруг Марса работают три искусственных спутника:

  • «Марс Одиссей», орбитальный аппарат НАСА, исследующий Марс. Главная задача, стоящая перед аппаратом, заключается в изучении геологического строения планеты и поиске минералов (с 24 октября 2001 года). Аппарату удалось получить данные, свидетельствующие о крупных запасах воды на Марсе.
  • «Марс-экспресс», космический аппарат Европейского космического агентства, предназначенный для изучения Марса (с 25 декабря 2003 г.)
  • Марсианский разведывательный спутник, многофункциональная автоматическая межпланетная станция НАСА, предназначенная для исследования Марса, (с 10 марта 2006 г.). Запущен 12 августа 2005 г. с космодрома на мысе Канаверал. Содержит ряд научных приборов: камеры, спектрометры, радары, которые необходимы для анализа рельефа, поиска минералов и льда на Марсе. Телекоммуникационная система спутника передаёт Землю данных больше, чем все предыдущие межпланетные аппараты вместе взятые. Кроме того, используется в качестве сильного спутника-ретранслятора для других исследовательских программ.

В настоящее время на поверхности Марса работают марсоходы: «Оппортьюнити» и «Кьюриосити».

«Оппортьюнити» работает с 25 января 2004 г. Задачи:

  • Поиск и описание разнообразия горных пород и почв, которые свидетельствуют о прошлой водной активности планеты, поиск образцов с содержанием минералов.
  • Определение распространения и состава минералов, горных пород и почв, которые окружают место посадки.
  • Определить, какие геологические процессы сформировали рельеф местности и химический состав.
  • Проведение наблюдений за поверхностью, сделанных при помощи инструментов Марсианского разведывательного спутника.
  • Поиск железосодержащих минералов.
  • Классификация минералов и геологического ландшафта, а также определение процессов сформировавших их.
  • Оценка условий, которые могли бы быть благотворны для зарождения жизни на Марсе.

«Кьюрио́сити» — автономная химическая лаборатория. Аппарат должен будет за несколько месяцев пройти от 5 до 20 километров и провести полноценный анализ марсианских почв и компонентов атмосферы.

Mars Polar Lander

Спустя 2 месяца при посадке на Марс по неизвестным причинам погибла станция «Mars Polar Lander» и программа «Mars Surveyor’98» закончилась полным провалом.  Часть оборудования станции и многие технические решения позже были  использованы при создании станции «Phoenix».

Основной целями Mars Polar Lander’a (MPL) являлись изучение полярных областей Марса, в первую очередь, местного климата, поиск льда в марсианском грунте и оценка его количества, детальная съёмка поверхности в месте посадки. Местом посадки была определена граница южной марсианской полярной шапки, между 74 и 77° ю. ш. и 170 и 230° з. д. Время посадки было выбрано таким образом, чтобы на протяжении всего срока функционирования аппарата там царил полярный день. 

Маринер — 3

«Маринер-3» – третий аппарат из серии «Маринер», его дублером являлся аппарат «Маринер-4». 

Предусматривалось, что космический аппарат проведет научные исследования Марса с пролётной траектории, соберет и передаст информацию о межпланетном пространстве и о пространстве около красной планеты. Планировалась съемка поверхности Марса и осуществление экспериментального радиозатмения планетой сигнала  «Маринер-3» для изучения свойств атмосферы и ионосферы. Проектирование, изготовление и испытания аппарата проходили в Лаборатории реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory). Отдельные системы создавались различными промышленными предприятиями, а.к разработке научных приборов привлекались специалисты ряда высших учебных заведений.

При запуске ракеты-носителя произошла авария — не отделился  обтекатель, защищавший космический аппарат  от нагрева  при полете в атмосфере Земли. В результате  «Маринер-3» не смог набрать скорость, необходимую полета к Марсу. Вдобавок, несброшенный  обтекатель не дал раскрыться панелям с фотоэлементами, что лишило аппарат основного источника питания. В результате космический аппарат не смог выполнить программу полета и в настоящее время находится на гелиоцентрической орбите.

Марс-2

АМС состояла из орбитальной станции (искусственный спутник для исследования Марса) и спускаемого аппарата. Навигация в Космосе осуществлялась при помощи ориентации на Солнце, звезду Канопус и Землю. Советский Союз планировал осуществить серьёзные исследовательские работы на Марсе, для этого на АМС находилось всё необходимое оборудование: инфракрасный фотометр для изучения рельефа поверхности по измерению количества углекислого газа, ультрафиолетовый фотометр для определения плотности плотности верхней атмосферы. Счётчик частиц космических лучей и многие другие приборы. Спускаемый аппарат также был автоматизирован и настроен на автономную работу и управление.

Атмосфера

Атмосфера Марса

Рассматривая нашего космического соседа, как потенциального обладателя условий жизни, учёные тщательно изучили его атмосферу. Выяснилось много интересного. Но, как это часто бывает в науке, от ряда оптимистических прогнозов пришлось отказаться. И вот почему. Атмосфера планеты чрезвычайно разрежена – 1 % от величины атмосферного давления Земли. На нашей планете, чтобы получить марсианские условия (в плане силового воздействия газо-воздушного столба), требуется подняться на 35 километров.

Газовая оболочка Марса на 95 % состоит из углекислоты, но вследствие её тонкости, парникового эффекта на планете не наблюдается. Однако вода есть. Хотя не в жидком состоянии. Огромные полярные «шапки» H2O насыщают воздух водяным паром. Исследователи уверены, что обнаружат «моря» внутри планеты. Возможно даже на небольшой глубине.

Сравнение атмосферы Марса и Земли

Интересно, что тонкий слой атмосферы Марса определяет вполне земные климатические условия. Там также дуют ветры, проносятся пыльные бури; бывают туманы и наступают жуткие морозы (иногда до полутора сотен градусов по Цельсию).

Утечка атмосферы

Ещё недавно, основной гипотезой утечки атмосферы с поверхности Красной планеты был недоказанный факт столкновения с космическим телом. Время внесло свои коррективы. В 2013 году межпланетная станция MAVEN провела зондирование Марса. В результате исследований, многое выяснилось.

Марс в прошлом и сейчас

Миллиарды лет назад планета была тёплой и влажной. Имелись водоёмы, которые вполне могли стать средой обитания живых существ. 4,2 миллиарда лет назад, по неизвестным причинам Марс потерял магнитное поле. Произошла утечка атмосферы в космическое пространство. Она продолжается и сегодня. Правда, гораздо с гораздо меньшей скоростью – 100 граммов в секунду. Во время солнечных бурь, под воздействием потоков солнечного ветра, процесс потери газового слоя значительно возрастает.

Магнитное поле Земли защищает нас от от воздействия солнечного ветра. Mapc лишен такой возможности

Если не произойдёт никаких изменений, то через пару миллиардов лет атмосфера нашего соседа по космосу исчезнет.

Как проходили исследования?

В 2001 году NASA отправило на Марс космический аппарат Mars Odyssey, оснащенный специальным инструментом MARIE (Martian Radiation Experiment), который должен был измерить уровень радиации вокруг Марса. Поскольку у Марса довольно тонкая атмосфера, радиация, зафиксированная Mars Odyssey, должна была быть практически такой же, как и на поверхности.

За 18 месяцев работы зонд Mars Odyssey обнаружил постоянную радиацию, уровень которой в 2,5 раза превышал уровень на Международной космический станции — 22 миллирад в день, или 8000 миллирад (8 Рад) в год. Космический аппарат также зафиксировал два солнечных протонных события, при которых уровень радиации поднимался до 2000 миллирад в день.

Для сравнения: люди в развитых странах подвергаются воздействию в среднем 0,62 Рад в год. И хотя исследования показали, что человеческий организм может выдержать дозу до 200 рад без каких-либо повреждений, длительное воздействие радиации марсианского уровня может привести ко всем видам проблем со здоровьем — острой лучевой болезни, повышенного риска развития рака, генетическим повреждениям и даже смерти.

Поэтому NASA и другие космические агентства придерживаются стратегии минимальных рисков при планировании миссий.

Маринер — 8

Старт «Маринер-8» состоялся 9 мая 1971 года.

При запуске произошла авария — главный двигатель разгонного блока Центавр  заработал через 265 секунд после старта, но из-за возникших колебаний по тангажу он вышел из-под контроля. Отключение двигателя Центавра произошло через 365 секунд после старта. это было вызвано  недостатком топлива из-за непредвиденного кувыркания. В результате Центавр  с АМС вновь войдя в земную атмосферу на расстоянии около 1500 км от места старта утонул в Атлантическом океане примерно в 560 км к северу от Пуэрто-Рико.

В программе исследований предусматривался запуск двух одинаковых автоматичесих межпланетных станций Маринер-8 и Маринер-9. Каждый из аппаратов должен был выполнить собственные, но взаимодополняющие задачи. Продолжительность изысканий при помощи двух искусственных спутников  должна была составить не менее 90 дней. Предусматривалось  получение данных химического состава, плотности, давления и температуры атмосферы, а также информации о температурах и рельефе поверхности. Предполагалось изучить около 70 процентов марсианской поверхности.

Строение

Корпус (как и система терморегулирования) для АМС «Марс Обсервер» был заимствован от искусственного спутника Земли (ИСЗ) «Сатком-К» (англ. RCA Astro-Electronics Satcom-K) и имел прямоугольную форму (размер 2,15 x 1,52 x 1,00 м). Панели солнечной батареи имели размер 7,0×3,6 м, мощность (у Марса) каждой из шести батарей около 1,13 кВт. В период, когда КА должен был быть в тени, были предусмотрены два никель-кадмиевых аккумулятора, каждый с мощностью 43 А-ч.

Впервые на американской АМС (в след за советской АМС «Фобос») были использованы две отдельные двигательные установки. Первая предназначена для вывода на орбиту искусственного спутника Марса (ИСМ) и формирования рабочей орбиты, состоит из четырёх маршевых двигателей (два основных и два резервных; тяга каждого 50 кг) и четырёх двигателей маневрирования (с тягой по 2,27 кг). Вторая двигательная установка состоит из восьми двигателей тягой по 0,45 кг и восьми по 0,09 кг, и предназначена для операций на рабочей орбите (для точной ориентации и разгрузки маховиков). Первая установка работала на азотном тетроксиде и монометилгидразине, вторая — на продуктах разложения гидразина.

Приборы

Марс Обсервер имел на борту семь научных приборов, благодаря которым, станция должна была выполнить возложенные на неё задачи.

Наименование Разработчик Описание, назначение
Научная камера (англ. Science camera) Соединённые Штаты Америки Калифорнийский технологический институт Получение изображений поверхности Марса. Камера могла работать в двух диапазонах спектра, была снабжена собственным компьютером для хранения и обработки изображений. Разрешающая способность при съемке (с высоты 400 километров — 300 и 1,5 метра соответственно) являлась самой высокой, достигавшейся когда-либо на АМС.
Спектрометр гамма-излучения GRS (англ. Gamma Rays Spectrometer) Соединённые Штаты Америки Исследовательский центр аэрокосмических полётов им. Годдарда Глобальное определение состава марсианской поверхности, способность идентифицировать минимум 16 химических элементов. Разрешающая способность около 350 км.
Термоэмиссионный спектрометр TES (англ. Thermal Emission Spectrometer) Соединённые Штаты Америки Исследовательский центр Санта-Барбары Спектометр использует принцип интерферометра Майкельсона, и предназначен для определения состава пород и льда поверхности. Разрешающая способность на местности — 3,5 км.
Лазерный высотомер MOLA (англ. Lazer altimeter) Соединённые Штаты Америки ЦКП им. Годдарда Измерение расстояния до поверхности (точность — +/- 2 м). Частота срабатывания — 10 импульсов в секунду, диаметр пятна на поверхности Марса — 160 м.
Инфракрасный радиометр с модуляцией напряжения PMIRR (англ. Pressure modulator infrared radiometer) Соединённые Штаты Америки ЛРД Радиометр имеет девять спектральных каналов и предназначен для одновременного измерения вертикальных профилей содержания пыли, водяных паров и конденсата, а также температуры в атмосфере.
Магнитометр и измеритель электронного альбедо MAG/ER (англ. Magnitometer and electron reflectometer) Франция Национальное Космическое Сообщество Франции (CNES),Соединённые Штаты Америки ЦКП им. Годдарда,Соединённые Штаты Америки Калифорнийский технологический институт Предназначен для обнаружения магнитного поля Марса.
Марсианский ретранслятор (англ. Mars relax) Франция CNES Предназначен для ретрансляции передач от посадочных блоков российских АМС Марс-94 и Марс-96.

Тренировки и эксперименты на Земле

Чтобы человеку полететь на Марс, необходимо проводить различные наземные испытания. Их основная цель — собирать данные о здоровье, психологическом состоянии, возможности автономности, работоспособности испытуемых в условиях, которые похожи на полет к Красной планете и пребывание там. В СССР это имитировали в Институте медико-биологических проблем (ИМБП) РАН с 1967 года, где изоляция участников длилась почти 12 месяцев, и один из них даже написал книгу «Год в звездолете» (авторы Андрей Божко и Виолетта Городинская). Затем более сложные эксперименты с замкнутой системой жизнеобеспечения, где воду и воздух испытуемым надо было получать из переработанных ресурсов, начали проводить в Институте биофизики СО РАН в 1972 году. Эти два научных института сделали многое для понимания того, как ведет себя человек в эксперименте по имитации пилотируемого полета на Марс

В советское время это было важно и для полета на орбитальные станции. Сейчас мы знаем, что космонавты могут месяцами жить на МКС, а тогда никто из ученых еще не понимал, как поведет себя человеческий организм, когда окажется за пределами нашей планеты на долгий срок

Спустя почти 60 лет всё еще проводятся исследования человека для полетов к другим планетам, и всё это время они не прекращались. Например, эксперименты проводит Марсианское общество (Mars Society), которое создал американский инженер Роберт Зубрин. Любой желающий может вступить, следить за их деятельностью, принимать участие. Менее года назад завершилась миссия «Марс-160», благодаря которой энтузиасты космонавтики из Марсианского общества смогли испытать себя и прожить 130 дней (должны были 160, отсюда и название) в два этапа в максимально похожих (насколько это возможно на Земле и в рамках ограниченного финансирования) условиях. 80 дней они просуществовали в пустыне штата Юта и примерно 50 дней в Арктике (должно было быть тоже 80 дней, но не получилось). Подробнее про эту программу можно прочитать у одной из участниц экспедиции (единственной россиянки) Анастасии Степановой или посмотреть видео с ее участием.

В Институте медико-биологических проблем РАН тоже проводятся «марсианские» исследования.

Nozomi (Япония)

14 декабря 2003 г. не удалось закрепиться на марсианской орбите японскому межпланетному аппарату Nozomi (с яп. — «Надежда») — он пролетел мимо планеты на расстоянии 1 тыс. км. Космический зонд был запущен 4 июля 1998 г. с космодрома Кагосима ракетой-носителем M-V-3 и должен был стать искусственным спутником Марса.

Первоначально прибытие Nozomi   планете планировалось на октябрь 1999 г. Однако во время перелета при выполнении маневра, необходимого для выхода на траекторию сближения с Марсом, нештатно сработали двигатели аппарата. Когда зонд все-таки прибыл к планете в 2003 г., двигатели не включились на торможение из-за нехватки топлива.

Ссылка на основную публикацию