Викинг-2

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
У этого термина существуют и другие значения, см. Викинг (значения).
Викинг-2
«Викинг-2» в сборе. Биологический экран, внутри которого размещён спускаемый аппарат, и орбитальная станция с солнечными батареями«Викинг-2» в сборе. Биологический экран, внутри которого размещён спускаемый аппарат, и орбитальная станция с солнечными батареями
Заказчик Соединённые Штаты Америки НАСА
Задачи исследование Марса
Спутник Марса
Стартовая площадка Соединённые Штаты Америки Канаверал SLC-41
Ракета-носитель Шаблон:Npbr c разг. блоком «Центавр» TC-3
Запуск 9 сентября 1975 18:39:00 UTC
Выход на орбиту 7 августа 1976
NSSDCA ID 1975-083A
SCN 08199
Технические характеристики
Масса 883 кг
Мощность 620 Вт
Элементы орбиты
Эксцентриситет 0,816299166
Период обращения 24,08 часа
Апоцентр 33 176 км
Перицентр 302 км
nssdc.gsfc.nasa.gov/plan…
Автоматическая марсианская станция «Викинг-2»
Макет автоматической марсианской станцииМакет автоматической марсианской станции
Заказчик Соединённые Штаты Америки НАСА
Задачи исследование Марса
Запуск 9 сентября 1975
NSSDCA ID 1975-083C
SCN 09408
Технические характеристики
Масса 572 кг
Мощность 70 Вт
nssdc.gsfc.nasa.gov/plan…

«Викинг-2» — второй из двух космических аппаратов, направленных к Марсу в рамках программы НАСА «Викинг». Как и «Викинг-1», космический аппарат «Викинг-2» состоял из орбитальной станции — искусственного спутника Марса и спускаемого аппарата с автоматической марсианской станцией.

Автоматическая марсианская станция «Викинг-2» функционировала на поверхности 1281 сол и завершила свою работу 11 апреля 1980 года, когда вышли из строя её аккумуляторы. Орбитальная станция «Викинг-2» проработала до 25 июля 1978 года, совершив 706 оборотов по орбите вокруг Марса, отправила почти 16 тысяч фотографий.

Цели миссии

«Викинг-2» был запущен 9 сентября 1975 года при помощи ракеты-носителя Титан-3E. Спустя 333 дня полёта до выхода на орбиту спутника начал передавать снимки всего диска Марса. 7 августа 1976 аппарат вышел на околомарсианскую орбиту с перицентром 1500 км, апоцентром 33 тыс. км и периодом обращения 24,6 часов, которая была затем скорректирована 9 августа до орбиты с периодом обращения 27,3 часа, перицентром 1499 км и наклонением 55,2 градусов. Аппарат приступил к съёмке предполагаемых мест посадки. Подходящее место было выбрано на основе снимков с «Викинга-1» и «Викинга-2». Спускаемый аппарат отделился от орбитального модуля 3 сентября 1976 года в 22:37:50 UTC и совершил мягкую посадку на равнине Утопия.

После отделения спускаемого аппарата предусматривался полный сброс конструкции, соединяющей его с орбитальным модулем и игравшей роль «биологического экрана», изолирующего спускаемый аппарат о контакта с любыми организмами до тех пор, пока он не покинул Землю[1]. Но из-за неполадок с разделением нижняя половина экрана осталась присоединённой к орбитальному модулю.

Наклонение орбиты орбитального модуля 30 сентября 1976 года было увеличено до 75°.

Орбитальный модуль

Основная программа работ орбитального модуля закончилась 5 октября 1976 года в начале солнечного соединения. Расширенная программа работ началась 14 декабря 1976 года. 20 декабря 1976 года перицентр был уменьшен до 778 км и наклонение увеличено до 80°. Работы включали сближение с Деймосом в октябре 1977 года, для чего перицентр был уменьшен до 300 км, а период обращения был изменён 23 октября 1977 года до 24 часов . На орбитальном модуле были выявлены утечки из силовой установки, сократившие запасы газа, используемого системой ориентации. Аппарат был переведён на орбиту 302 × 33 000 км и выключен 25 июля 1978 года. За время работы орбитальный модуль совершил около семисот витков вокруг Марса и передал 16 тысяч снимков.

Спускаемый аппарат

Спускаемый аппарат с защитным лобовым экраном отделился от орбитального 3 сентября 1976 года в 19:39:59 UTС. В момент отделения орбитальная скорость составляла около 4 км/с. После отстыковки были запущены реактивные двигатели для обеспечения схода с орбиты. Через несколько часов на высоте 300 км спускаемый аппарат был переориентирован для входа в атмосферу. Лобовой экран со встроенным абляционным тепловым щитом использовался для аэродинамического торможения после входа в атмосферу. На высоте 6 км аппарат, спускаясь со скоростью 250 м/с, развернул парашют с куполом диаметром 16 метров. Семью секундами позже был отброшен лобовой экран и выдвинуты три посадочные опоры. Спустя ещё 45 секунд парашют замедлил скорость снижения до 60 м/с. На высоте 1.5 км после отделения парашюта заработали три ракетных двигателя с регулируемой тягой и через 40 секунд на скорости 2,4 м/с аппарат с небольшим толчком осуществил посадку на Марс. Посадочные опоры аппарата имели встроенными сотовые амортизаторы из алюминия, которые сминаясь при посадке, поглотили ударную нагрузку.

Спускаемый аппарат совершил мягкую посадку в 200 км от кратера Mie в равнине Утопии в точке с координатами на высоте 4,23 км относительно референц-эллипсоида с экваториальным радиусом 3397,2 км и сжатием 0,0105 (или 47,967° с. ш., 225,737° з. д. в планетографических координатах) в 22:58:20 UT (9:49:05 по локальному марсианскому времени).

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°.

Непосредственно после посадки автоматическая марсианская станция провела подготовку к работе. Она выдвинула узконаправленную антенну для прямой связи с Землёй, развернула штангу с метеорологическими датчиками, разблокировала подвижный датчик сейсмометра.

Камера начала получать снимки сразу же после посадки.

Станция «Викинг-2» проработала на поверхности 1281 марсианский день, до 11 апреля 1980 года, когда вышли из строя аккумуляторные батареи.

Результаты

Иccледование атмосферы на этапе спуска с орбиты спутника

Проведены первичные эксперименты с помощью анализатора тормозного потенциала, масс-спектрометром определялся газовый состав, замерены атмосферное давление и температура, также составлен профиль плотности атмосферы.

Анализ почвы

Почва напоминала базальтовую лаву, подвергшуюся воздействию эрозии. Тестовые образцы почвы содержали в избытке кремний и железо, а также в значительном количестве — магний, алюминий, кальций, титан. Были обнаружены следы стронция и иттрия. Количество калия оказалось в 5 раз ниже среднего показателя в земной коре. Некоторые химические вещества почвы содержали серу и хлор, подобные веществам, образующимся после испарения морской воды. Содержание серы в верхних слоях коры было больше, чем в образцах, взятых глубже. Возможные соединения серы — сульфаты натрия, магния, кальция и железа. Вероятно также наличие сульфидов железа[2]. И Спирит и Оппортьюнити обнаружили сульфаты на Марсе[3]. Оппортьюнити (совершивший посадку в 2004 году, имея современное оборудование) нашёл сульфаты магния и кальция в Meridiani Planum[4]. Минеральная модель, основанная на результатах химического анализа, показывает, что почва может быть смесью около 80 % железистой глины, около 10 % сульфата магния (кайзерит?), около 5 % карбоната (кальцит) и около 5 % железных руд (гематит, магнетит, гётит?). Эти минералы являются типичными продуктами эрозии тёмных магматических горных пород[5]. Все образцы были нагреты в газовом хроматографе/масс-спектрометре (GCMS) и выделили воду в количестве около 1 %[6]. Исследования при помощи магнитов на борту аппарата показали, что в почве содержится от 3 до 7 % магнитных материалов по весу. Среди этих веществ могут быть магнетит и маггемит, вероятно образовавшиеся благодаря эрозии базальтовых пород[7][8]. Эксперименты, проведенные марсоходом Спирит (приземлялся в 2004 году) показали, что магнетит может объяснить магнитные свойства пыли и почвы Марса. Наиболее магнитные образцы почвы оказались тёмными, как и сам магнетит, обладающий очень тёмным цветом[9].

Панорамный снимок равнины Утопия, сделанный автоматической марсианской станцией «Викинг-2»
Панорамный снимок равнины Утопия, сделанный автоматической марсианской станцией «Викинг-2»

Планировалось, что на Марсе будут работать одновременно две сейсмические станции, сейсмометр на аппарате «Викинг-1» не включился, а сейсмометр на «Викинге-2», находившийся на платформе посадочного устройства на упругих ножках, регистрировал вибрацию платформы из-за ветра и сейсмические шумы, вызываемые ветровыми течениями в атмосфере Марса и за 19 месяцев почти непрерывной работы сейсмометр ни одного марсотрясения не зарегистрировал[10]. Одно вероятное марсотрясение магнитудой 2,8 по шкале Рихтера было зафиксировано сейсмометром «Викинга-2» 6 ноября 1976 года на 80-й день работы на Марсе. К сожалению, в этот день не было данных о скорости ветра, поэтому точно сказать, было ли это событие вызвано ветром или нет невозможно[11][12][13].

Галерея

  • Первое цветное изображение, переданное «Викингом-2»

    Первое цветное изображение, переданное «Викингом-2»

  • Снег на Марсе

    Снег на Марсе

  • Снег в месте посадки

    Снег в месте посадки

  • Фото станции «Викинг-2», сделанное спутником MRO в декабре 2006 года

    Фото станции «Викинг-2», сделанное спутником MRO в декабре 2006 года

См. также

Места посадок автоматических станций на Марсе

Примечания

  1. ↑ Viking Mission to Mars (англ.) // NASA Facts.
  2. ↑ Clark, B. et al. 1976. Inorganic Analysis of Martian Samples at the Viking Landing Sites. Science: 194. 1283—1288. (англ.)
  3. ↑ Пресс-релиз НАСА: «Mars Rover Surprises Continue; Spirit, Too, Finds Hematite Архивная копия от 9 августа 2009 на Wayback Machine», 25 июня 2004
  4. ↑ Christensen, P. et al. 2004. Mineralogy at Meridiani Planum from the Mini-TES Experiment on the Opportunity Rover. Science: 306. 1733—1739 (англ.)
  5. ↑ Baird, A. et al. 1976. Mineralogic and Petrologic Implications of Viking Geochemical Results From Mars: Interim Report. Архивная копия от 24 сентября 2015 на Wayback Machine Science: 194. 1288—1293. (англ.)
  6. ↑ Arvidson, R et al. 1989. The Martian surface as Imaged, Sampled, and Analyzed by the Viking Landers. Review of Geophysics:27. 39-60. (англ.)
  7. ↑ Hargraves, R. et al. 1976. Viking Magnetic Properties Investigation: Further Results. Science: 194. 1303—1309. (англ.)
  8. ↑ Arvidson, R, A. Binder, and K. Jones. The Surface of Mars. Scientific American. (англ.)
  9. ↑ Bertelsen, P. et al. 2004. Magnetic Properties Experiements on the Mars Exploration rover Spirit at Gusev Crater. Science: 305. 827—829. (англ.)
  10. ↑ Планеты на ленте сейсмометра. Дата обращения: 8 декабря 2018. Архивировано 9 декабря 2018 года.
  11. ↑ Mars quakes set to reveal tantalizing clues to planet’s early years, Nature (26 апреля 2018). Архивировано 27 апреля 2019 года. Дата обращения 28 апреля 2019.
  12. ↑ Галкин И. Н. Внеземная сейсмология. — М.: Наука, 1988. — С. 138—146. — 195 с. — (Планета Земля и Вселенная). — 15 000 экз. — ISBN 502005951X.
  13. ↑ Lorenz R. D., Nakamura Y. Viking Seismometer Record: Data Restoration and Dust Devil Search Архивная копия от 12 февраля 2017 на Wayback Machine // 44th Lunar and Planetary Science Conference (2013)
Источник — https://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=Викинг-2&oldid=18353504