Искусственные объекты Марса, Автоматические станции, марсоходы

Продолжение темы: Искусственные объекты Венеры. О рукотворном/человеческом находящемся на других планетах.
Поскольку информацию о Луне мне еще перепечатывать недели две с журналов и прочих источников по итогам голосования, запилил пост пока о Марсе.
Инф:
Сол — марсианские сутки (24 часа 39 минут 35,24409 секунды).

Марс-2
Страна-СССР
Время посадки 27.11.1971
Марс-2 предназначена для исследования Марса как с орбиты, так непосредственно с поверхности Марса. АМС состояла из орбитальной станции — искусственного спутника Марса и спускаемого аппарата с автоматической марсианской станцией.
На борту спускаемого аппарата «Марс-2» был установлен вымпел с изображением герба СССР
Первая попытка мягкой посадки спускаемого аппарата (неудачная), первый спускаемый аппарат, достигший поверхности Марса.

Спускаемый аппарат Марса-2 был отстыкован 27 ноября 1971 года когда АМС подлетала к планете, до торможения орбитальной станции и перехода её на орбиту спутника Марса. Перед отделением спускаемого аппарата бортовая ЭВМ из-за программной ошибки сработала неправильно. В результате этого в спускаемый аппарат были введены ошибочные установки, предусматривающие нерасчетную ориентацию станции перед отделением. Через 15 мин после отделения на спускаемом аппарате включилась твердотопливная двигательная установка, которая все-таки обеспечила перевод спускаемого аппарата на траекторию попадания на Марс. Однако угол входа в атмосферу оказался больше расчетного. Спускаемый аппарат слишком круто вошел в марсианскую атмосферу, из-за чего не успел затормозить на этапе аэродинамического спуска. Парашютная система в таких условиях спуска была неэффективной, и спускаемый аппарат, пройдя сквозь атмосферу планеты, разбился о поверхность Марса в точке с координатами 4° с .ш. и 47° з.д. (Долина Нанеди в Земле Ксанфа), впервые в истории достигнув поверхности Марса. Спускаемый аппарат Марс-2 стал первым искусственным предметом на планете.

Орбитальная станция после отделения спускаемого аппарата выполнила 27 ноября 1971 года торможение и вышла на орбиту искусственного спутника Марса с периодом обращения 18 часов. Станция свыше 8 месяцев осуществляла комплексную программу исследования Марса. За это время станция совершила 362 оборота вокруг планеты.
АМС продолжала исследования до исчерпания азота в системе ориентации и стабилизации. ТАСС сообщил о завершении программы исследований Марса 23 августа 1972 года.

Прибор оценки проходимости — Марс (ПрОП-М) — так назывались первые в мире советские марсоходы.
Одинаковые марсоходы входили в состав автоматических марсианских станций, которые должны были быть доставлены на поверхность Марса в 1971 году спускаемыми аппаратами автоматических межпланетных станций Марс.
Среди других запущенных планетоходов они выделялись прежде всего своей системой передвижения. Аппараты должны были перемещаться по поверхности при помощи двух лыж, находящихся по бокам, немного приподнимающих аппарат над поверхностью. Такая система была выбрана из-за отсутствия сведений о поверхности Марса.
На поверхность, в область видимости телекамер, его поместил бы манипулятор. Два тонких бруска впереди являются датчиками обнаружения препятствий на пути. Подвижный аппарат мог определить, с какой стороны находится препятствие, отступить от него и попытаться обойти. Каждые 1,5 метра он делал бы остановки для подтверждения правильности курса движения. Этот элементарный искусственный интеллект был необходим для марсианских подвижных аппаратов, сигнал от Земли до Марса идёт от 4 до 20 минут, это слишком долго для подвижного робота. К моменту прихода команд с Земли, аппарат, возможно, уже вышел бы из строя.

Марс-3
Страна-СССР
Время посадки 02.12.1971
После потери СА "Марса-2" основные надежды стали возлагаться на подлетающую к красной планете станцию "Марс-3".

Третью коррекцию траектории "Марса-3" провели штатно 2 декабря 1971 г. Спускаемый аппарат отделился и перешел на расчетную траекторию встречи с планетой. Через 4 часа 35 минут он вошел в атмосферу со скоростью 5800 м/с, уменьшил скорость за счет аэродинамического торможения, открыл парашют - и автоматическая марсианская станция совершила посадку на поверхность планеты в районе с координатами 158° западной долготы и 45° южной широты. Орбитальный отсек "Марс-3" был выведен на орбиту ИСМ с периодом обращения 12 суток 19 часов.
Информация с АМС записывалась на магнитофон орбитальной станции и передавалась на Землю после завершения операции выведения станции на орбиту ИСМ. Информация с АМС передавалась циклами; каждый цикл состоял из передачи панорамы поверхности длительностью в 1 минуту с последующей посылкой телеметрии. Наконец началась передача панорамы. Полученное изображение представляло собой серый фон без единой детали. Через 14.5 секунд сигнал пропал. Такая же картина повторилась со вторым телефотометром.

Это сообщение отредактировал Gunsss - 3.06.2015 - 11:56

Объяснить причину потери связи с АМС тогда не смогли. Уже позже была выдвинута версия о том, что, вероятно, коронный разряд в антеннах передатчика был причиной внезапного исчезновения сигнала с поверхности.

Пылевая буря продолжала бушевать. "Марсы" проводили съемку поверхности, но пыль полностью скрывала рельеф. Не видно было даже горы Олимп, возвышающейся на 26 км. В одном из сеансов съемки была получена фотография полного диска Марса с четко выраженным тонким слоем марсианских облаков над пылью. Во время этих исследований в декабре 1971г. пылевая буря подняла в атмосферу столько пыли, что планета выглядела мутным красноватым диском. Однако низкое качество изображений Марсов объяснялось не только пылевой бурей. Причина оказалась в фототелевизионной установке (ФТУ) Марсов. Их разработчики использовали неправильную модель Красной планеты. Из-за этого были выбраны неправильные выдержки ФТУ, фотографии получались пересветленными. Сделали несколько серий снимков (каждый по 12 кадров) и, убедившись в их практически полной непригодности, от использования ФТУ на аппаратах отказались. Аппараты функционировали на орбите Марса более 8 месяцев и прекратили работу практически одновременно, израсходовав бортовой запас азота в системе ориентации 23 августа 1972 г.

В рамках выполнения программы полета Mars Reconnaissance Orbiter проводились попытки найти место посадки аппарата «Марс-3», наряду с поисками других марсианских автоматических станций, запущенных человечеством в XX веке. Долгое время станцию не удавалось обнаружить в предполагаемых координатах посадки. В 2012—2013 годах любители космонавтики во главе с известным блогером и популяризатором космических исследований Виталием Егоровым произвели анализ снимка высокого разрешения предполагаемой зоны посадки станции, который был сделан в 2007 году спутником Mars Reconnaissance Orbiter. В результате были выявлены объекты, предположительно являющиеся элементами спускаемого аппарата Марс-3. На снимках были идентифицированы автоматическая марсианская станция, парашют, двигатель мягкой посадки и аэродинамический тормозной экран. В поисках им помогали специалисты НАСА, ГЕОХИ, РКС, НПО им. Лавочкина.
Пруф более полной информации о поиске.

На фото/ фото марса с орбитальной станции марс 3.

Это сообщение отредактировал Gunsss - 3.06.2015 - 11:58

Марс-6Страна-СССР
Время посадки 12.03.1974
Советская автоматическая межпланетная станция серии М-73 по программе «Марс» запущенная 5 августа 1973 года в 17:45:48 UTC. Серия М-73 состояла из четырёх АМС четвёртого поколения, предназначенных для изучения планеты Марс. Космические аппараты «Марс-4» и «Марс-5» должны были выйти на орбиту вокруг планеты и обеспечивать связь с предназначенными для работы на поверхности автоматическими марсианскими станциями. Спускаемые аппараты с автоматическими марсианскими станциями доставляли космические аппараты «Марс-6» и «Марс-7

Новшества: впервые в практике отечественной космонавтики в одной межпланетной экспедиции одновременно участвовали четыре автоматических космических аппарата. При подготовке экспедиции продолжена начатая для аппаратов серии М-71 модернизация наземных экспериментальной и испытательной баз, командно-измерительного наземного комплекса.[1]
Так, для проверки и уточнения тепловых расчетов созданы специальные вакуумные установки, оснащённые имитаторами солнечного излучения. Аналог автоматических КА прошел в них полный объём комплексных тепловакуумных испытаний, задача которых состояла в проверке способности системы терморегулирования поддерживать температурный режим в заданных пределах на всех этапах эксплуатации.
Весь участок спуска — от входа в атмосферу и аэродинамического торможения до снижения на парашюте включительно — продолжался 5,2 минуты. Общее время спуска на парашюте начиная с момента подачи сигнала на ввод парашютной системы составило 151,6 секунды. Во время спуска не было цифровой информации с прибора МХ 6408М, зато с помощью приборов «Зубр», ИТ и ИД была получена информация о перегрузках, изменении температуры и давления. Непосредственно перед посадкой связь с СА потеряна. Последняя полученная с него телеметрия подтвердила выдачу команды на включение двигателя мягкой посадки. Новое появление сигнала ожидалось через 143 секунды после пропадания, однако этого не произошло.
На фото спускаемый аппарат Марса-6

Однозначно причину неудачного завершения работы с СА определить не удалось. К наиболее вероятным версиям относятся:
• аппарат разбился, в том числе, по причине отказа радиокомплекса, хотя скорость спуска и работа двигателя мягкой посадки соответствовали расчетным (аппарат был рассчитан на ударное ускорение при посадке 180 g, а в периферийных местах до 240 g);
• к аварийной ситуации привело превышение амплитуды колебаний аппарата под действием марсианской бури в момент включения двигателей мягкой посадки.
Программа полета КА «Марс-6» выполнена частично. Программа спускаемого аппарата закончилась провалом.
В 2014 году любители космонавтики во главе с известным блогером и популяризатором космических исследований Виталием Егоровым проводили анализ снимков высокого разрешения предполагаемой зоны посадки спускаемого аппарата, которые были сделаны спутником Mars Reconnaissance Orbiter. В 2015 году любители космонавтики продолжают поиск и проводят анализ новых снимков высокого разрешения, которые были сделаны спутником Mars Reconnaissance Orbiter.
На этом заканчиваются искусственные объекты отечественного производства на марсе.
В этом интервью Бориса Чертока –немного о марсе.

Викинг 1
Страна США
Время посадки 20.07.1976
Первая работающая АМС. Первые цветные снимки, переданные с поверхности Марса, первые непосредственные исследования атмосферы и грунта, первые эксперименты по поиску жизни на Марсе.
Контакт до 11.11.1982.

Это сообщение отредактировал Gunsss - 3.06.2015 - 12:06

Передача первого изображения поверхности началась уже через 25 секунд после посадки и заняла 4 минуты. В течение этих минут автоматическая марсианская станция произвела самоинициализацию. Она выдвинула узконаправленную антенну для прямой связи с Землёй и развернула метеорологическую штангу с датчиками. В следующие 7 минут была произведена съёмка 300-градусной панорамы (см. ниже). Спустя сутки после посадки был получен первый цветной снимок поверхности Марса. Однако этот снимок впоследствии был утерян. Кроме того, сейсмометр вообще не заработал. Его подвижный датчик, который должен был реагировать на колебания грунта, перед полётом был механически зафиксирован для защиты от повреждения при ударе о поверхность. После посадки на Марс устройство, которое должно было высвободить датчик, не сработало, и инструмент остался заблокированным. Застрявшей оказалась и механическая штанга со скребком для сбора образцов, но спустя пять дней её удалось освободить. Несмотря на всё это, номинально эксперименты были выполнены. Автоматическая марсианская станция имела два канала для передачи данных на Землю: ретрансляцию через орбитальный аппарат и прямая передача. При ретрансляции через спутник пропускная способность канала была в десять раз больше, чем при прямой связи.

на фото макет станции

Панорама с Викинга-1

Все дальнейшие срачи о всяких собаках, лицах, черепах, голых бабах начался именно с Викинга 1.

«Лицо на Марсе» (другое название «Марсиа́нский сфинкс») — образование на поверхности Марса, выветренный холм, которое на первых фотографиях со станции «Викинг-1» (разрешение лучше 250 м/пиксель) выглядело похожим на огромное каменное изваяние человекоподобного лица. Нередко указывали и на некие «пирамиды», расположенные недалеко от «лица». Эти фотографии привели к появлению огромного количества газетных «уток», фантастических и псевдонаучных толков.
Позднее, при более детальном фотографировании, проведённом станцией «Mars Global Surveyor» (разрешение 14 м/пиксель либо ещё лучше), обнаружилось, что человекоподобие было иллюзией, вызванной игрой света и тени, а также низким разрешением телевизионной камеры «Викинга-1». «Пирамиды» же являются обычными скалами.

Это сообщение отредактировал Gunsss - 3.06.2015 - 12:56

ВИКИНГ 2
Страна США
Время посадки 03.09.1976
Практический такой же конструкционно как и Викинг-1.
Летали за снегом.
Автоматическая марсианская станция Викинг-2 функционировала на поверхности 1281 Марсианских дней и завершила свою работу 11 апреля 1980 года, когда разрядились её аккумуляторы. Искусственный спутник Марса «Викинг-2» проработал до 25 июля 1978 года, отправил почти 16 тыс. фотографий совершив 706 оборотов по орбите вокруг Марса.
При посадке были использованы примерно 22 кг топлива. Из-за неправильного распознавания радаром камней или высокой отражающей способности поверхности, двигатели работали дополнительные 0,4 секунды перед посадкой, вследствие чего растрескалась поверхность и поднялась пыль. Одна из посадочных опор оказалась на камне и автоматическая марсианская станция была наклонена на 8,2 градуса. Камера начала получать снимки сразу же после посадки.
Автоматическая марсианская станция Викинг-2 проработала на поверхности 1281 марсианский день до 11 апреля 1980 года, когда вышли из строя аккумуляторные батареи.

Снег под Викингом 2

Mars Pathfinder («Марсопроходец»)
Страна США
Дата посадки 04.07.1997
Марсианская станция фото
Марсианская станция оборудована тремя панелями солнечных батарей общей площадью 2,8 м², обеспечивающих мощность 35 Вт в солнечный день. Помимо них станция была также оснащёна аккумуляторами.
Марсианская станция имела 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 станции 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.

Марсоход
Масса марсохода составляла вместе со всем оборудованием около 15,5 кг, вес во время работы 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, созданных компанией «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.
Марсоход был оборудован шестью колёсами диаметром 13 см, каждое из 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 марсианскую станцию. Марсоход был оборудован тремя камерами — передней стереосистемой и задней одинарной камерой. Аппарат также имел спектрометр для изучения химического состава пород. Управление Sojourner осуществлялось с помощью 8-разрядного процессора Intel 80C85, работающего на частоте 100 kHz, объём оперативной памяти составлял 512 KB, также имелся твердотельный накопитель на флеш памяти объёмом 176 KB. Работал без операционной системы.
Интересное:
• Стоимость программы была относительно невысокой — 265 млн $.
• После посадки Mars Pathfinder был переименован в Станцию памяти Карла Сагана (Sagan Memorial Station).
• Марсоход назван в честь женщины-борца с негритянским рабством Соджорнер Трут (англ. Sojourner Truth).
• В фантастическом романе Энди Вейра "Марсианин" главный герой Марк Уотни использует элементы аппарата для восстановления связи с Землей (кстати скоро выйдет фильм)

Mars Polar Lander и Deep Space 2
Mars Polar Lander был выведен в космос 3 января 1999 года с помощью РН Delta 2. 11-месячный перелёт к Марсу прошёл без особых замечаний. 23 сентября 1999-го аварией закончился выход на орбиту вокруг Марса автоматической межпланетной станции Mars Climate Orbiter, «собрата» MPL, которая должна была ретранслировать на Землю до 90 % данных. 3 декабря MPL в последний раз скорректировал свою траекторию и вошёл в атмосферу Марса. Больше ни посадочный аппарат, ни пенетраторы на связь не выходили. Поиски сигнала велись как с Земли, так и с автоматической межпланетной станции Mars Global Surveyor в течение полутора месяцев, но безрезультатно.

Deep Space 2 зонд NASA. Являлся частью программы Новое Тысячелетие. Проект включал в себя два миниатюрных космических зонда, направленных в сторону Марса. Зонды находились на борту космического аппарата Mars Polar Lander, который был запущен в январе 1999 года. Зондам было дано название Скотт и Амундсен, в честь Роберта Скотта и Руаля Амундсена — первых исследователей, достигших Южного полюса Земли. Зонды были предназначены для приземления на поверхность другой планеты. После входа в атмосферу Марса Deep Space 2 должен был отстыковатся от Mars Polar Lander и начать снижаться к поверхности, используя только ударный аэрогель, без парашюта. 13 марта 2000 года, после всех попыток восстановить связь, миссия была объявлена неудачной.

На фото суть, а вдруг там нефть?!

Это сообщение отредактировал Gunsss - 3.06.2015 - 12:23

Бигль 2
Страна\ Европейское космическое агентство/Англия
Разработан Колином Пиллинджером — британским ученым, доктор философии, руководитель проекта, инициатор и научный руководитель группы по созданию космического аппарата «Бигль-2».
Посадочный модуль, предназначенный для исследований в рамках миссии «Марс-экспресс» в 2003 году. Разработан британскими учёными под руководством Колина Пиллинджера для поиска следов жизни на Марсе. Назван в честь корабля «Бигль», на котором путешествовал Чарлз Дарвин.
Запускал его на марс наш Союз-ФГ.
Аппарат успешно сел на Марс, но не вышел на связь и был обнаружен только через 12 лет.

Спирит
Страна США
Дата посадки 4.01.2004г.
Забудьте все что знали до это о марсоходах, именно с марсохода Спирит началась новая эпоха и несомненно прорыв в изучении красной планеты. Взгляните на эти успехи с точки зрения научного любопытства а не «гребаные буржуины со своим Спиртом» хотя я сам иногда радуюсь неполадкам их.
«Спи́рит», или «MER-A»— первый марсоход космического агентства НАСА из двух запущенных США в рамках проекта Mars Exploration Rover (Второй Опортьюнити).
Марсоход работал гораздо дольше, чем запланированные 90 солов (марсианских солнечных суток). Благодаря очистке солнечных батарей естественным ветром Марса выработка электроэнергии значительно повысилась, из-за чего «Спирит» продолжал эффективно функционировать долгое время, в конечном итоге значительно превысив запланированный срок службы. «Спирит» проехал 7,73 км вместо запланированных 600 м, что позволило сделать более обширные анализы геологических пород Марса.

Это сообщение отредактировал Gunsss - 3.06.2015 - 12:25

Инновации:
Контроль опасностей.
У марсоходов миссии «Mars Exploration Rovers» имеется система контроля за опасными зонами, в связи с чем во время передвижения роверы могут благополучно их избегать. Реализация данной системы является первой в истории изучения Марса, она разработана в Университете Карнеги-Меллона.Две другие подобные программы были объединены в одно программное обеспечение с целью повышения общей производительности. Первая следит за контролем работы двигателя, управляет колесами марсохода, чистящей щёткой, а также инструментом соскабливания породы (RAT). Вторая (работающая постоянно, как днём, так и ночью) следит за работой солнечных батарей ровера, перенаправляет энергию к двум аккумуляторам, а также управляет часами марсохода.
Улучшенное зрение
В общей сложности двадцать камер, помогающих марсоходам в поиске следов воздействия воды на Марсе, предоставляют Земле качественные фотографии планеты. Камеры миссии «Mars Exploration Rovers» делают снимки в самом большом разрешении за всю историю исследований Марса.Достижения в области технологий помогло сделать камеры более легкими и компактными, что позволило установить по девять камер на каждом ровере, а также по одной камере на спускаемую платформу (DIMES). Камеры роверов разработаны в Лаборатории реактивного движения. Они являются самыми совершенными камерами, которые когда-либо опускались на другую планету.

Добавлено в 12:28
Система сжатия данных, также разработанная в Лаборатории реактивного движения, позволяет уменьшать объём данных для последующей передачи их на Землю. ICER создан на основе вейвлет-преобразований, со способностью обрабатывать изображения. Например, изображение размером 12 МБ в конечном итоге будет сжато до 1 МБ и, таким образом, займёт намного меньше места на карте памяти. Программа делит все изображения в группы, по 30 изображений каждая. Эта процедура существенно снижает риск потери снимков при их отправке на Землю, к Комплексу дальней космической связи в Австралии.
Также инновацией для этой миссии является возможность создавать карты близлежащей местности. Для научной группы это весьма ценно, так как карты позволяют определить проходимость, уклон и освещённость местности. Стереоснимки позволяют команде создавать 3D-изображения, что даёт возможность точно определять месторасположение наблюдаемого объекта. Карты, разработанные на основе этих данных, позволяют команде знать, как далеко роверу нужно проехать до необходимого объекта, они также помогают в наведении манипулятора


Это сообщение отредактировал Gunsss - 3.06.2015 - 12:26