Pół wieku z Marsem. 27 listopada 1971 roku pierwszy w historii statek kosmiczny dotarł na Marsa.
27 listopada 1971 roku pierwszy Historie sztuczny obiekt kosmiczny. Był to pojazd zejścia z radzieckiej automatycznej stacji międzyplanetarnej (AMS) Mars-2. Chociaż statek rozbił się podczas lądowania, był to pierwszy lądownik w historii, który dotarł na powierzchnię Czerwonej Planety. Dla ludzkości, która marzyła o badaniu planet Układu Słonecznego, był to ogromny krok naprzód.
Mimo częściowego sukcesu misji, wydarzenie, które miało miejsce pół wieku temu, 27 listopada 1971 roku, na zawsze zapisało się w historii radzieckiej i światowej kosmonautyki, stając się ważnym osiągnięciem i rekordem.
Poprzedzała to kolosalna praca radzieckich projektantów i inżynierów, której kwintesencją był półroczny lot na Marsa automatycznej stacji międzyplanetarnej.
Program kosmiczny Marsa
Radziecka automatyczna stacja międzyplanetarna „Mars-2” udała się na czerwoną planetę na około miesiąc przed narodzinami Elona Muska, który dziś jest praktycznie głównym adeptem w badaniu i kolonizacji Marsa. Dwie stacje zapasowe „Mars-2” i „Mars-3”, które nie różniły się od siebie, zostały wystrzelone z kosmodromu Bajkonur odpowiednio 19 i 28 maja 1971 r.
W tym samym czasie w ZSRR w latach 1960-1973 prowadzono program kosmiczny „Mars”, który obejmuje budowę automatycznych stacji o tej samej nazwie. Głównym celem programu było zbadanie zarówno samej planety, jak i przestrzeni okołoplanetarnej Marsa.
Projektanci OKB-1 (dziś Rocket and Space Corporation Energia imienia S.P. Korolewa) byli odpowiedzialni za rozwój Mars AMS pierwszej generacji. Projektanci NPO imienia Ławoczkina byli już odpowiedzialni za stworzenie trzeciej i czwartej generacji stacji marsjańskich. Automatyczne stacje międzyplanetarne „Mars-2” i „Mars-3” należały do statków kosmicznych czwartej generacji.
Ciężki pojazd nośny "Proton-K" moduł "Zaria" dla ISS, 20 listopada 1998, fot. wikimedia.org
Realizacja tak dużego i innowacyjnego projektu wymagała stworzenia specjalnej infrastruktury.
Specjalnie na potrzeby pierwszych startów statków kosmicznych na Marsa w kraju zbudowano kompleks inżynierii radiowej do komunikacji w kosmosie. Ponadto 2,6-metrowy teleskop znajdujący się w Krymskim Obserwatorium Astrofizycznym miał monitorować tor lotu pierwszej stacji.
Starty AMS wymagały również specjalnych rakiet.
Jeśli do stacji startowych pierwszej i drugiej generacji użyto 4-stopniowej rakiety nośnej klasy średniej „Błyskawica”, to do stacji startowych trzeciej i czwartej generacji zastosowano rakietę nośną klasy ciężkiej, której nazwa jest dziś znany prawie każdemu Rosjaninowi. Była to rakieta Proton-K z dodatkowym czwartym stopniem w postaci górnego stopnia D.
Urządzenie AMS „Mars-2”
„Mars-2” składał się ze stacji orbitalnej i urządzenia schodzącego na planetę. Układ automatycznej stacji zaproponował młody projektant NPO im. Lavochkina V. A. Asyushkin. W AMS mieściły się dwie kamery foto-telewizyjne o różnych ogniskowych. Aparaty miały służyć do fotografowania powierzchni czerwonej planety i znajdujących się na niej obiektów. Sprzęt naukowy reprezentowany był przez radiometr na podczerwień oraz fotometry na podczerwień i ultrafiolet.
AMS „Mars-3” dodatkowo mieścił aparaturę naukową, zwaną „Stereo”. Był to sprzęt do wspólnego sowiecko-francuskiego projektu badania emisji radiowej ze Słońca na częstotliwości 169 MHz.
Strukturalnie obie stacje były podobne, powielając się w przypadku awarii lub poważnych awarii. Ponadto każdy AMS składał się z przedziału orbitalnego i pojazdu zniżającego.
Przedział orbitalny automatycznej stacji międzyplanetarnej Mars-2 miał następujący układ: przedział przyrządów, blok zbiorników paliwa do układu napędowego, silnik odrzutowy z automatycznym systemem regulacji położenia w przestrzeni, bateria słoneczna, chłodnica termoregulacyjna systemów i urządzeń antenowych.
AMS „Mars-2” był prawdziwym high-tech swoich czasów. Stacja otrzymała najbardziej zaawansowany autonomiczny system nawigacji kosmicznej z optycznym goniometrem, który w tamtym czasie nie miał odpowiedników na świecie. Orientacja w przestrzeni była prowadzona jednocześnie przez Słońce, gwiazdę Canopus i Ziemię. Oprócz systemu nawigacji system sterowania obejmował komputer pokładowy i platformę stabilizowaną żyroskopowo.
Pojazdem zstępującym jest automatyczna stacja marsjańska, która została wyposażona w sprzęt zapewniający separację od przedziału orbitalnego Mars-2 i przeniesienie przedziału na trajektorię spotkania z Marsem. Zewnętrznie moduł zniżania był stożkowym aerodynamicznym ekranem hamulcowym, który zakrywał automatyczną stację marsjańską. Do szczytu stacji przymocowany był pojemnik przyrządowo-spadochronowy, w którym znajdowały się spadochrony wydechowe i główne oraz przyrządy naukowe.
Na pokładzie modułu zniżania znajdowała się różnorodna aparatura naukowa przeznaczona do pomiaru ciśnienia i temperatury na powierzchni Marsa, a także do przeprowadzania analizy spektrometrii mas atmosfery planety. Na pokładzie znajdował się również sprzęt do określania prędkości wiatru oraz właściwości chemiczno-fizycznych i mechanicznych powierzchniowej warstwy Marsa. Aby uzyskać panoramiczne zdjęcia z powierzchni, na pokładzie znajdowały się kamery telewizyjne, informuje oficjalna strona internetowa Roskosmosu.
Lot na Marsa
19 maja 1971 roku z kosmodromu Bajkonur wystrzelono ciężką rakietę nośną Proton-K. Rakieta wyruszyła na podbój kosmosu o godzinie 19:22:49 czasu moskiewskiego. Na pokładzie „Proton-K” znajdowała się automatyczna stacja międzyplanetarna „Mars-2”. Stacja została zaprojektowana do badania Marsa i jego przestrzeni okołoplanetarnej.
Oddzielenie pojazdu zjeżdżającego od stacji, fot. roscosmos.ru
W przeciwieństwie do radzieckich automatycznych stacji międzyplanetarnych poprzednich generacji, stacja Mars-2 została najpierw wystrzelona na pośrednią orbitę sztucznego satelity Ziemi, po czym została przeniesiona na trajektorię międzyplanetarną przez blok wspomagający „D”, rozpoczynając swoją długą i długa podróż.
Cały lot na Marsa, który trwał ponad 6 miesięcy, przebiegał normalnie.
W dniach 17 czerwca i 20 listopada 1971 roku trajektoria AMS została pomyślnie skorygowana. Do samego momentu zbliżenia się do czerwonej planety lot przebiegał zgodnie z programem badawczym. Trzecia korekta trajektorii miała miejsce 27 listopada 1971 r., została przeprowadzona w trybie w pełni automatycznym bez użycia środków technicznych na powierzchni Ziemi.
Autonomiczny system astro-orientacji zainstalowany na AMS „Mars-2” zapewnił orientację stacji w kosmosie i był w stanie określić położenie statku kosmicznego względem badanej planety. Otrzymane informacje wprowadzano do komputera pokładowego stacji, po czym komputer dokonywał obliczeń w celu przeprowadzenia korekty. Po trzeciej korekcie stacja weszła na trajektorię, która przebiegała w odległości 1 kilometrów od powierzchni Marsa.
Awaria modułu zejścia
Pojazd zstępujący oddzielił się od stacji Mars-2 27 listopada 1971 r., kiedy AMS poleciał na czerwoną planetę. Stało się to przed wyhamowaniem stacji i jej wejściem na orbitę Marsa jako sztucznego satelity. Kwadrans po separacji system napędowy na paliwo stałe zaczął działać w pojeździe opadającym. Instalacja ta zapewniła przeniesienie pojazdu zniżającego na trajektorię zapewniającą uderzenie w powierzchnię Marsa.
Problemem misji był zły kąt wejścia w atmosferę Marsa, który okazał się większy od dopuszczalnych wartości. Z tego powodu moduł opadający wszedł w atmosferę planety pod bardzo ostrym kątem i nie miał czasu na skuteczne wyhamowanie podczas etapu opadania aerodynamicznego. System spadochronowy zainstalowany na module zniżania nie mógł skutecznie działać w takich warunkach, więc urządzenie po przebiciu marsjańskiej atmosfery rozbiło się na powierzchni planety.
Mimo awarii lądownik Mars-2 okazał się pierwszym w historii obiektem stworzonym przez człowieka, któremu udało się dotrzeć na powierzchnię Marsa. Moduł zniżania rozbił się w punkcie o współrzędnych 4° N. cii. i 47° W. w Dolinie Nanedi w Krainie Xanth. To rozległy obszar powierzchni Marsa, położony na równiku.
Przyczyną awarii modułu zniżania było odchylenie od obliczonych wartości trajektorii. Odchylenie to tłumaczy się niedostatecznym poziomem testowania podparcia materiałowego komputera pokładowego stacji.
Mimo awarii pojazdu zniżającego sama stacja Mars-2 z powodzeniem weszła na orbitę marsjańską, gdzie pracowała przez 8 miesięcy, prowadząc różne badania naukowe. AMS operował na orbicie o minimalnej odległości od powierzchni Marsa wynoszącej 1 kilometrów i maksymalnej 380 25 kilometrów. Okres obiegu stacji wokół Marsa wynosił 000 godzin. W sumie stacja wykonała 18 obroty wokół Czerwonej Planety.
Agencja TASS ogłosiła całkowite zakończenie programu lotów kosmicznych 23 sierpnia 1972 roku. Do tego czasu AMS „Mars-2” pracował na orbicie marsjańskiej przez ponad 8 miesięcy, kontynuując badania aż do całkowitego wyczerpania rezerw azotu w systemie stabilizacji i orientacji stacji.
informacja