Marte Polar Lander
| Marte Polar Lander | |
|---|---|
| Imaginea vehiculului | |
 | |
| Date despre misiune | |
| Operator | NASA |
| ID NSSDC | 1999-001A |
| SCN | 25605 |
| Destinaţie | Marte |
| Rezultat | Misiunea a eșuat |
| Vector | Delta II 7425 Lite |
| Lansa | 3 ianuarie 1999 de la Cape Canaveral |
| Locul lansării | Lansați complexul 17 |
| Aterizare | 3 decembrie 1999 |
| Site de aterizare | Marte |
| Proprietatea navei spațiale | |
| Masa | 582 kg |
| Constructor | Martin Marietta |
Mars Polar Lander (numit inițial Mars Surveyor Lander '98 ) face parte dintr-o pereche de sonde ale Programului Mars Surveyor, împreună cu Mars Climate Orbiter (numit inițial Mars Surveyor Orbiter '98). Misiunea celor două sonde a fost de a studia meteorologia , clima și cantitățile de apă și dioxid de carbon de pe planeta Marte . Scopul a fost să înțeleagă rezervele, comportamentul și rolul atmosferic al substanțelor volatile și să caute dovezi ale schimbărilor climatice pe termen lung.
Comunicațiile cu Mars Polar Lander s-au pierdut înainte de intrarea sa în atmosfera marțiană.
Obiective științifice
Mars Polar Lander trebuia să aterizeze pe teren stratificat în zona polară, la mai puțin de 1000 km de polul sud, lângă granița cu calota de gheață cu dioxid de carbon la sfârșitul primăverii marțiene. Pământul pare a fi compus din straturi alternative de gheață curată și încărcată de praf și poate reprezenta o înregistrare pe termen lung a climei și un depozit important de material volatil. Misiunea prevăzută ca obiective științifice primare:
- înregistrarea condițiilor meteorologice locale în apropierea Polului Sud marțian, inclusiv temperatura, presiunea, umiditatea, vântul, înghețarea solului, evoluția gheții, ceațele, solul și praful suspendat.
- analiza eșantioanelor de depozite polare pentru materiale volatile, în special apă și dioxid de carbon
- săparea găurilor și fotografierea straturilor de sol sezoniere și analizarea probelor de sol pentru apă, gheață și alte minerale
- imagistica sitului de debarcare pentru a căuta dovezi ale schimbărilor climatice și ale ciclurilor sezoniere
- achiziționarea de imagini multispectrale de regolit local pentru a determina tipul și compoziția solului
Aceste obiective ar fi atinse prin utilizarea diferitelor instrumente științifice, inclusiv modulul Mars Volatiles and Climate Surveyor (MVACS), care include un braț robot cu o cameră, o cameră stereo, un instrument meteorologic și un analizor de gaze. În plus, Mars Descent Imager (MARDI) ar fi trebuit să tragă de sus în timpul aterizării din momentul deschiderii parașutei. Agenția spațială rusă a furnizat instrumentul LIDAR , capabil să măsoare praful în atmosfera marțiană. Un microfon miniatural trebuia, de asemenea, să înregistreze sunete. De asemenea, pe lander erau și cele două sonde Deep Space 2 care ar fi eliberate pentru a pătrunde sub suprafața marțiană.
Sondă și subsisteme
Landerul avea 1,06 metri înălțime și aproximativ 3,6 metri lățime. Masa sondei în momentul lansării era de aproximativ 583 kg, incluzând 64 kg de combustibil, o etapă de 82 kg, greutatea aeroschelului și a scutului termic de aproximativ 140 kg și cele două microproabe de 3,5 kg. Componentele electronice sensibile la temperatură, bateriile și sistemul de control termic au fost conținute într-o carcasă specială reglată termic. Deasupra bazei erau montate brațul robot, camera stereo, antena UHF , LIDAR, MVACS, brațul meteo și discul antenei cu câștig mediu. Dispozitivul MARDI a fost introdus în baza landerului și rezervoarele de combustibil au fost fixate pe laturi. În timpul navigației, dispozitivul de aterizare a fost închis în aeroscafa cu diametrul de 2,4 m și conectat la etapa de propulsie.
Sonda a fost stabilizată pe trei axe în timpul fazei de navigație prin utilizarea de camere, senzori și unitatea de măsurare inerțială. Au existat patru module de propulsie hidrazină , fiecare conținând un propulsor (22 N) pentru corecțiile traiectoriei și un propulsor (4 N) pentru controlul atitudinii. Sistemele de coborâre și aterizare au fost formate din trei grupuri de patru motoare hidrazine (226 N), în timp ce analiza și controlul în timpul acestor faze au fost susținute de un radar Doppler și un subsistem AACS. Rezervoarele aveau o capacitate totală de 64 kg și conțineau combustibil atât pentru sistemele de navigație, cât și pentru sistemele de coborâre.
Comunicațiile dintre Pământ și sondă în timpul călătoriei către Marte au fost efectuate în banda X prin intermediul a două amplificatoare în stare solidă și a unei antene fixe cu câștig mediu montate în etapa de propulsie susținută de o antenă numai pentru recepția cu câștig redus. În timpul operațiunilor la suprafață, sonda ar transmite și primi date către Mars Climate Orbiter (care ar funcționa ca un repetor pentru Pământ) prin antena UHF a landerului. Orbiterul ar zbura peste poziția landerului de opt până la zece ori pe zi. Comunicațiile ascendente către Pământ au fost furnizate de antena cu câștig mediu.
În timpul călătoriei, energia a fost furnizată de două panouri solare de arsenidă de galiu conectate la etapa propulsivă cu o suprafață totală de 3,1 m, în timp ce alte două panouri solare de 2,9 m ar fi desfășurate după aterizare. Energia a fost stocată în baterii NimH de 160 Ah pentru operații în timpul încărcării maxime și încălzirii pe timp de noapte.
Misiune
Landerul, cu cele două sonde Deep Space 2 , a fost lansat de un vector Delta II 7425 Lite care l-a plasat pe o orbită joasă de parcare în jurul Pământului. A treia etapă s-a aprins timp de 88 de secunde la 20:57 UT pe 3 ianuarie 1999 pentru a introduce sonda în traiectoria de transfer către Marte și s-a separat la 21:03 UT. Unele manevre pentru corectarea traiectoriei au fost efectuate pe 21 ianuarie, 15 martie, 1 septembrie, 30 octombrie și 30 noiembrie 1999 .
Mars Polar Lander a ajuns pe Marte pe 3 decembrie 1999 după o călătorie de 11 luni. O sesiune finală de urmărire a fost făcută la 12:45 pm pentru a verifica dacă a fost necesară o corecție finală a traiectoriei și a fost făcut un contact final pentru a recupera datele de stare ale sistemului de propulsie între 19:45 UT și 20:00 UT. Propulsorul ar declanșa 80 de secunde la 20:04 UT, cu 6 minute înainte de a intra în atmosferă, pentru a orienta sonda în poziția de intrare. La 20:05 UT, etapa de navigație s-ar fi desprins și 18 secunde mai târziu, microprobele ar fi fost lansate spre atmosfera marțiană. Landerul ar fi pătruns în atmosferă cu o viteză de 6,8 km / s la aproximativ 20:10 UT, dar din cauza pierderii comunicațiilor nu se știe exact dacă toate aceste operațiuni au fost efectiv efectuate și dacă următoarele faze ale coborârii a avut loc.
Decelerarea inițială ar fi fost o simplă frână de aer cu scutul termic de 2,4 m. Unitatea de măsurare inerțială (IMU) ar fi estimat viteza în timpul intrării și coborârii, iar propulsoarele ar fi trebuit să mențină landerul aliniat. Parașuta s-ar fi deschis la o înălțime de 7,3 km și la o viteză de 500 m / s împreună cu detașarea scutului termic. Cu puțin timp înainte de detașare, camera de coborâre MARDI ar fi pornită. Parașuta ar fi apoi expulzată și propulsoarele de coborâre ar declanșa, sub controlul sistemelor de sondă și al radarului Doppler . La o înălțime de 1,4 km și o viteză de 80 m / s, carcasa din spate s-ar fi separat și motoarele ar fi încetinit coborârea și ar fi făcut traseul de zbor vertical.
Faza finală trebuia să înceapă la o înălțime de 12 metri și la o viteză de 2,4 m / s, cu motoarele oprite imediat ce sonda a atins solul. Orientarea landerului a fost controlată de subsistemele AACS pentru a maximiza eficiența panourilor solare și a minimiza obstrucția antenei cu câștig mediu. Landerul trebuia să atingă solul la 20:15 UT în sezonul de primăvară târziu, timp în care Soarele este întotdeauna deasupra orizontului la locul de aterizare.
După aterizare, panourile solare vor fi desfășurate și primul mesaj ar fi trebuit să fie primit la 20:39 UT, dar nu a fost niciodată primit. Sesiunea de comunicații era de așteptat să dureze 45 de minute, iar dispozitivul de aterizare va reîncărca bateriile timp de 6 ore. La 4 decembrie, la ora 04:30 UT, va începe o sesiune de comunicare de aproximativ 2 ore, unde imaginile vor fi trimise de la MARDI, dar nu s-a primit nicio transmisie. Pe 4 decembrie, a fost programată transmisia sunetului de la microfonul Marte, iar prima excavare cu brațul robot a fost programată pentru 7 decembrie. Experimentele științifice ar avea loc pe parcursul celor 90 de zile ale misiunii primare, cu o posibilă prelungire a duratei operațiunilor în funcție de performanța landerului.
Pierderea landerului
Ultima telemetrie a lui Mars Polar Lander a fost trimisă chiar înainte de a intra în atmosferă pe 3 decembrie 1999 . Nu s-au primit alte semnale, iar pierderea comunicațiilor are cauze necunoscute.
Pe baza investigațiilor care au urmat, cea mai probabilă cauză a eșecului este o eroare de software care a identificat greșit vibrația din cauza desfășurării „picioarelor” landerului ca impact cu solul marțian, oprind motoarele de coborâre când era la 40 . metri înălțime (în loc de sol).
Între sfârșitul anului 1999 și începutul anului 2000 , au fost efectuate căutări pentru rămășițele sondei folosind imagini trimise de Mars Global Surveyor . Aceste încercări nu au avut succes, iar o reexaminare a fotografiilor din 2005 publicate în numărul din iulie al Sky and Telescope [1] părea să fi dus la identificarea unor rămășițe, dar alte imagini de înaltă rezoluție realizate ulterior au respins identificarea. În prezent, Mars Polar Lander nu a fost încă găsit [2] și se speră că camerele de înaltă rezoluție ale sondei Mars Reconnaissance Orbiter , aflate în prezent pe orbita marțiană, vor putea găsi rămășițele sondei.
Landerul Phoenix este de așteptat să utilizeze unele instrumente derivate din cele ale lui Mars Polar Lander.
Notă
- ^ Marte Polar Lander găsit în sfârșit? , pe Sky și Telescop . Adus la 17 iunie (arhivat din original la 23 iulie 2008) .
- ^ Mars Polar Lander NOT Found , on MGS MOC Release No. MOC2-1253 . Adus pe 2 martie (arhivat din original la 7 decembrie 2008) .
Bibliografie
- Mars Polar Lander , pe catalogul principal NSSDC: Nave spațiale . Adus pe 17 iunie .
- Michael C. Malin, Hidden in Plain Sight: Finding Martian Landers , in Sky and Telescope , iulie, 2005, pp. 42-46.
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre Mars Polar Lander
