Космос, дальние планеты

Пользовательского поиска

Марс.

Марс - четвертая планета солнечной системы. Четыре гигантских потухших вулкана возвышаются над окружающей местностью на высоту до 26 км. Самый крупный из них - гора Олимп, расположенный на западной окраине гор Фарсида, имеет основание диаметром 600 км и кальдеру на вершине поперечником 60 км.

Краткая информация:

Был открыт
Расстояние от Земли	от 56 до 101 млн. км Через каждые 780 дней Земля и Марс оказываются на минимальном расстоянии друг от друга - такие сближения планет называют противостояниями. Если же расстояние менее 60 млн. км, то их называют великими.
Спутники	Два: Фобос и Деймос
Размер (диаметр)	6788 км - 0,53 диаметра Земли
Максимальный перепад высот на поверхности	Четыре гигантских потухших вулкана возвышаются над окружающей местностью на высоту до 26 км. Самый крупный из них - гора Олимп, расположенный на западной окраине гор Фарсида, имеет основание диаметром 600 км и кальдеру на вершине поперечником 60 км. Гигантская долина глубиной до 6 км и протяженностью более 4000 км находится к югу от экватора. Ее назвали Долиной Маринера. Множество долин меньших размеров, борозд и трещин выявлено на поверхности Марса, свидетельствующих о том, что в древности на Марсе была вода и, следовательно, атмосфера была более плотной.
Средняя скорость движения по орбите	24 км/сек
Гравитация	0.38 от силы тяжести на Земле
Атмосфера	Атмосфера Марса, состоящая на 95% из углекислого газа, очень разрежена и парниковый эффект отсутствует. Другие составляющие атмосферы: 2,5% азота, 1,6% аргона, менее 0,4 кислорода. Среднее давление атмосферы у поверхности (6,1 мбар) в 160 раз меньше, чем давление на уровне моря нашей планеты (1 бар). В самых глубоких впадинах оно может достигать 12 мбар. Атмосфера планеты сухая.
Температура на поверхности	от 0 до -136 С
Сутки (обращение вокруг оси)	24 ч. 39м. 36 с. - называется "сол"
Год (обращение вокруг солнца)	687 Земных суток
1-я космическая скорость (зависит от планеты)	3,6 км/с
2-я космическая скорость (зависит от планеты)	5,0 км/с
3-я космическая скорость (зависит от орбиты планеты вокруг солнца)

Более подробно о космических скоростях можно прочитать здесь.

Можно отметить, что по сложности полетов на Марс можно выделить четыре глобальные задачи:

1. Вывести спутник на орбиту Марса

2. Вообще долететь до Марса

3. Совершить посадку на поверхность Марса.

4. Для миссии посещения - еще и с поверхности как-то обратно попасть на орбиту.

Для 3-й и 4-й задачи в качестве перспективы - космический лифт, для Марса это практически реально (5-10 лет) с учетом существующих технологий.

Почему на 1-м месте стоит задача выведения спутника на орбиту? Проблема в том, что от Земли космический аппарат улетает на 2-й космической скорости - свыше 12 км/с. Скорость подлета к Марсу (с учетом скорости движения Земли и Марса по своим орбитам) где-нибудь порядка 10-20 км/с. Что бы остаться на орбите Марса, эту скорость необходимо погасить ниже, чем 5 км/с. Тормозить двигателями не удасться - нет столько топлива (сам аппарат весит тоже прилично). Единственный реализуемый вариант при существующем развитии техники - тормозиться об атмосферу Марса. При этом из трех альтенатив:

- вход под большим углом в атмосферу - космический аппарат сгорит и оболомки упадут на поверхность

- вход под нужным углом в атмосферу - торможение и выход на орбиту

- вход под малым углом в атмосферу - торможение недостаточно и аппарат уходит дальше в просторы космоса

необходим только второй вариант.

Учитывая все сложности при входе в атмосферу:

- плотность атмосферы зависит от высоты над поверхностью планеты

- гравитационное поле планеты неоднородное

- интенсивность торможения зависит от нагрева аппарата (а куда же еще девается кинетическая энергея)

- как-то надо защищать аппарат от нагрева

задача правильно погасить скорость является очень сложной.

Всем этим уже на месте занимается бортовой компютер (с Земли указаний уже не дашь, так как большое запаздывание радиосигнала). Математическая модель аэродинамического управляемого торможения в атмосфере очень сложная и только два государства в мире имеют опыт ее практической реализации. Это Россия (один полет "Бурана"- на сайте детально расписана схема посадки и вообще очень много интересной информации) и США (свыше 100 полетов "Шаттла"). Американцы являются практичеки монополистами на эту область знания, так как после каждого приземления "Шатла" вся информация о входе в атмосферу Земли обрабатывалась и математическая модель торможения и посадки корректировалась (и соответственно, дорабатывалось программное обеспечение бортового компютера).

Что бы у них эту монополию отнять, надо или построить космический самолет (и потом набирать статистику реальных данных) или создать не химический реактивный двигатель (чтобы можно было тормозить двигателем).

Из нижеприведенной таблицы видно, что США является абсолютным лидером по искуственным спутникам Марса.

История посещений (по состоянию на лето 2003 г.):

Дата	Страна	Миссия	Касание поверхности
10 октября 1960 г.	СССР	Запуск "Марс" серии 1М. На 309 сек. полета отказ автоматики, модуль не покинул пределов Земли.
14 октября 1960 г.	СССР	Запуск "Марс" серии 1М. На 290 сек. отказ 3-й ступени, модуль не покинул пределов Земли
24 октября 1962 г.	СССР	Запуск "Марс" серии 2МВ под именем "Спутник-22". После выхода на орбиту Земли на 17-й секунде взорвался разгонный двигатель.
1 ноября 1962 г.	СССР	Запуск "Марс-1". Из-за аварии в системе ориентации связь с "Марсом -1" была потеряна 21 марта 1963 г. на расстоянии 106 млн км. По баллистическим расчетам аппарат пролетел в 197000 км от Марса 19 июня 1963 г..
4 ноября 1962 г.	СССР	Запуск "Спутник-24". На 34-й секунде после старта отключился разгонный двигатель и аппарарат перешел на суборбитальный полет. 5 ноября 1962 г. он вошел в плотные слои земной атмосферы и сгорел.
5 ноября 1964 г.	США	Запущен Mariner 3, но не удалось вывести на траекторию полета к Марсу.
28 ноября 1964 г.	США	Запущен Mariner 4. Этот КА выполнил первый подтвержденный пролет около Марса 14 июля 1965 и передал 21 полную и 1 незавершенную фотографию в течение последующих 10 дней. Это были первые фотоснимки другой планеты с близкого расстояния ( ~10000 км), полученные человечеством
30 ноября 1964 г.	СССР	Запуск "Зонд-2". Из-за проблем с открытием солнечных батарей прошли все возможные сроки первой коррекции траектории перелета АМС к Марсу. Нескорректированная траектория полета сильно отличалась от расчетной. Вернуть аппарат на "путь истинный" было уже невозможно. Поэтому выполнить основную целевую задачу - фотографирование с близкого расстояния Марса - станция уже не могла, радиоконтакт со станцией был потерян 4-5 мая 1965 г.. Расчетная дата пролета Марса и его фотографирования была - 6 августа 1965 г.
24 февраля 1969 г.	США	Запуск Mariner 6. Аппарат вообще подошел практически вплотную (3400 км). Тогда-то и были получены первые по-настоящему качественные фотографии с разрешением до 300 м., и была измерена температура южной полярной шапки, которая оказалась очень низкой -125° С.
27 марта 1969 г.	США	Запуск Mariner 7. Успешный пролет рядом с Марсом с передачей фотографий на Землю.
27 марта 1969 г.	СССР	Взрыв ракетоносителя при старте.
2 апреля 1969 г.	СССР	При запуске - взрыв одного из шести двигателей первой ступени, через 25 секунд ракета завалилась и на 41-й секунде врезалась в землю.
8 мая 1971 г.	США	запуск Mariner 8 - первый КА, предназначенный для вывода на орбиту Марса. Из-за сбоя в работе второй ступени ракетоносителя аппарат упал в Атлантический океан примерно в 900 милях от мыса Канаверал.
10 мая 1971 г.	СССР	Ракета-носитель успешно вывела его на орбиту искусственного спутника Земли , однако на траекторию полета к Марсу станция не перешла. В сообщении ТАСС АМС была названа очередным спутником "Космос 419". Через два дня после запуска, 12 мая 1971 года аппарат вошел в плотные слои земной атмосферы и сгорел.
19 мая 1971 г.	СССР	Был запущен "Марс-2". Аппарат долетел до Марса, но отказала система ориентации.Спускаемый аппарат слишком круто "зарылся" в марсианскую атмосферу, из-за чего не успел затормозить на этапе аэродинамического спуска. Парашютная система уже ничего не смогла сделать. Мягкая посадка не получилась. 27 ноября 1971 г. аппарат разбился о поверхность Марса. На Марс впервые доставлен "вымпел с изображением Герба СССР". Никакой научной ценности жесткая посадка "вымпела" не имела.	Есть попадание в Марс.
28 мая 1971 г.	СССР	Был запущен "Марс-3". Его спускаемый аппарат совершил первую в истории мягкую посадку на поверхность Марса 2 декабря 1971 г в 16 часов 47 минут по Московскому Времени .В 16:50:35 началась передача видеосигнала с телекамеры СА. Передача продолжалась 20 секунд и резко прекратились. Расшифровке полученная информация не поддавалась. Впрочем, в первые секунды работы телекамеры телевизионная головка должна была еще только выходить из-за защитной шторки. Поэтому за 20 секунд передачи и нельзя было что-то увидеть на поверхности планеты. Но больше никаких сигналов с СА станции "Марс-3" не поступало	Есть мягкая посадка
30 мая 1971 г.	США	Запуск "Маринер 9". КА успешно вышел на орбиту планеты 13 ноября 1971. Он работал на орбите до 27 октября 1972. На Землю были переданы 7329 снимков Марса с разрешением до 100 м, а также фотографии его спутников Фобоса и Деймоса.
21 июля 1973 г.	СССР	Запуск "Марс-4". 10 февраля 1974 г. станция подошла к Марсу, однако корректирующая двигательная установка не включилась. Поэтому аппарат пролетел на высоте 1844 км над средним радиусом Красной планеты (5238 км от центра). Единственное, что он успел сделать, это по команде с Земли в 18:32:41 включить свою фототелевизионную установку с короткофокусным объективом "Вега-3МСА". Был проведен один 12-кадровый цикл съемки Марса на дальностях 1900-2100 км
25 июля 1973 г.	СССР	"Марс-5" был более удачлив и вышел на околомарсианскую орбиту.Со станции были переданы фототелевизионные изображения Марса с разрешением до 100 м, проведены серии исследований поверхности и атмосферы планеты. Всего было израсходовано 108 кадров при общем запасе 960 кадров (по 480 в каждой из ФТУ) Однако не все кадры удавались. Всего со станции "Марс-5" было получено 15 нормальных снимков с помощью ФТУ с короткофокусным объективом "Вега-3МСА" и 28 снимков с помощью ФТУ с длиннофокусным объективом "Зуфар-2СА"
5 августа 1973 г.	СССР	Запуск "Марс-6" Ещё в конце августа 1973-го года на "Марсе-6" отказал научный радиокомплекс, однако телеметрическая система и БЦВМ справились со своей задачей и 12 марта 1974 СА "Марс 6" вероятно совершил мягкую посадку в южном полушарии. Непосредственно перед посадкой связь с СА была потеряна. Последнее, что было передано с СА, была команда на включение двигателя мягкой посадки	Есть мягкая посадка
9 августа 1973 г.	СССР	Запуск "Марс-7". Аппарат подошел к Марсу 9 марта 1974 г. ( раньше, чем "Марс-6"). Спускаемый аппарат хоть и отделился от пролетного блока, но через 15 мин после отделения двигательная установка перевода СА на попадающую траекторию не включилась. В результате спускаемый аппарат прошел в 1300 км от поверхности Марса по пролетной траектории и ушел в просторы космоса.
20 августа 1975 г.	США	Запуск "Викинг-1". Viking 1 вышел на орбиту Марса 19 июня 1976. Лэндер Viking 1 успешно совершил мягкую посадку на Равнине Хриса 20 июля 1976. Работа орбитальной части "Викинг 1" продолжалась в течение 4 лет.	Есть мягкая посадка
9 сентября 1975 г.	США	Запуск "Викинг-2".Viking 2 вышел на орбиту Марса 7 августа 1976. Лэндер Viking 2 успешно совершил мягкую посадку на Равнине Утопия 3 сентября 1976. Работа орбитальной части "Викинг 2" - более 6 лет.	Есть мягкая посадка
7 июля 1988 г.	СССР	Запуск "Фобос 1". В результате неверной команды с Земли "Фобос 1" потерял ориентацию и связь с ним не удалось восстановить.
12 июля 1988 г.	СССР	Запуск "Фобос 2". КА вышел на орбиту искусственного спутника Марса в январе 1989г. и совершил ряд орбитальных маневров при сближении с Фобосом. Получено 38 изображений Фобоса с разрешением до 40 м, измерена температура поверхности Фобоса, составляющая в наиболее горячих точках 30°С. К сожалению осуществить основную программу по исследованию Фобоса не удалось. Связь с аппаратом была потеряна 27 марта 1989г.
25 сентября 1992	США	Был запущен Mars Observer. Это был большой сложный космический аппарат, предназначенный для проведения полнокровных научных наблюдений в течение четырехлетнего нахождения на орбите Марса. Контакт с Mars Observer был потерян 21 августа 1993, когда ему оставалось всего три дня до выхода на орбиту Марса.
7 ноября 1996 г.	США	запуск Mars Global Surveyor. Он вышел на орбиту Марса 12 сентября 1997 и начал научные наблюдения, включая подробное картографирование, в марте 1998- го. 31 января 2001 года Mars Global Surveyor завершил свою картографическую фазу миссии, выполнив все планировавшиеся научные задачи в течение полного марсианского года (687 дней).
16 ноября 1996 г.	Россия	Станция "Марс 96". Из-за неполадок в разгонном блоке 17 ноябре 1996 года она рухнула в воды Тихого океана неподалеку от острова Пасха.
4 декабря 1996 г.	США	Mars Pathfinder. Он включал лэндер и заключенный в него ровер, совершившие мягкую посадку на Марс 4 июля 1997 г. С этого момента и начался автопробег марсохода по бездорожью и разгильдяйству на пыльной планете. Кого-то, наверное, смутят скромные размеры как самого аппарата (60х30х45 см, вес менее 10 кг), больше похожего на минискейтборд. Не впечатлят и длина автопробега - за все время работы (планировалась 1 неделя, вышло в несколько раз больше) авто удалялся от спускаемого аппарата не более чем на десяток-другой метров. Запись касания марсоходом поверхности Марса можно посмотреть здесь (GIF-анимация, размер 133 кБ, открытие в новом окне).	Есть мягкая посадка, марсоход ездил по поверхности.
Лето 1998 г.	Япония	К Марсу ушел первый японский автоматический посланец "Нодзоми" ("Надежда"), однако, "по уже устоявшейся традиции" и его ждали неприятности на трассе. Корабль неправильно совершил гравитационный разгонный маневр у Луны и Земли , поэтому для возвращения на трассу был использован драгоценный запас горючего. Итог: скорость оказалась ниже расчетной, вместо запланированной даты прибытия в октябре 1999 дата перенеслась на декабрь 2003 года. Более того, летом 2002 г. в результате сильной вспышки на Солнце бортовой компьютер вышел из строя и перестал отвечать на запросы с Земли. Японские ученые уже смирились с потерей зонда стоимостью 166 миллионов доларов, но неожиданно летом 2003 г. аппарат вновь вышел на связь. Ожидается, что первые данные с Марса космическая «Надежда» начнет передавать уже в январе 2004-го года.
11 декабря 1998 г.	США	В космос с целью точного картирования поверхности Марса отправился следующий по счету автоматический зонд, "Марс Клаймит Орбитер". Однако, опять-таки по-традиции, связь с ним была потеряна. 23 сентября 1999 года аппарат стоимостью 125 млн.долларов приблизился к Марсу и облетел его на высоте 60 км вместо запланированных 150 км. Ошибку в баллистических расчетах американцы заметили слишком поздно, и, вероятно, зонд просто сгорел в верхних слоях атмосферы.
3 января 1999 г.	США	На трассу полета к Марсу вышел и американский автоматический корабль Mars Polar Lander/Deep Space-2, включавший аппарат для совершения мягкой посадки и два зонда-пенетратора. До самой последнего момента все шло хорошо, 3 декабря в 23.45 мск он пошел на посадку и... на связь не вышел - ни лэндер, ни зонды. По мнению специалистов, произошел взрыв топливного бака в момент разделения орбитального блока и посадочного модуля.
7 апреля 2001 г.	США	состоялся запуск следующей беспилотной экспедиции к Марсу - американского космического аппарата 2001 Mars Odyssey. Он был успешно выведен на вытянутую эллиптическую орбиту вокруг Марса с периодом обращения приблизительно 20 часов - 24 октября 2001 года. Миссия расчитана на 2 года - аппарат работает по настоящее время.

Таким образом, сейчас на поверхности Марса находятся всего 6 аппаратов, сделанных на Земле. Три спускаемых аппарата США (один аппарат США сгорел в атмосфере) и три аппарата СССР (один в виде обломков). Кратко историю полетов на Марс можно представить в виде диаграммы:

Еще информацию можно посмотреть на следующем сайте http://www.x-mars.narod.ru

Почему человечество так стремится на Марс?

Есть большие шансы обнаружить на планете жизнь - хотя бы в виде бактерий или микроорганизмов. Существует теория, что у Марса было не два спутника, а три. В тот момент на Марсе была атмосфера, вода и приемлемая температура. Этот третий спутник раскололся по неизвестным причинам (попадание в него крупного астероида) и обломки упали на поверхность Марса, что вызвало катастрофу планетарных масштабов - часть атмосферы была выброшена в космос.

Если все это верно, то есть шанс обнаружить остатки более крупной жизни (бегающей, плавающей и летающей) - хотя бы в виде окаменелостей. На фото ниже изображен кратер Гусева. Он больше похож на озеро с устьем впадающей реки, нежели на кратер (кратеры от попадания меторитов рядом видны совершенно отчетливо). Снимок сделан еще аппаратом Viking.

Желтым цветом изображен район предполагаемой посадки исследовательского модуля Spirit в январе 2004 г. Основная цель этой экспедиции - найти следы воды в этом районе.

Если есть вопросы или предложения - пишите на post@titovsergei.ru:

Партнеры
www.oli.ru
www.odini.ru
www.titovsergei.ru
www.seotable.ru
www.imory.ru