Mars Polar Lander

Mars Polar Lander
Тестирование аппарата Mars Polar Lander
Заказчик	НАСА/JPL
Производитель	Martin Marietta→Lockheed Martin
Запуск	3 января 1999 20:21:10 UTC
Ракета-носитель	Дельта-2 7425-9.5 D265
Стартовая площадка	мыс Канаверал SLC17B
Длительность полёта	334 дня
NSSDC ID	[nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftOrbit.do?id=1999-001A 1999-001A]
SCN	[www.n2yo.com/satellite/?s=25605 25605]
Технические характеристики
Масса	576 кг (посадочный модуль: 290 кг)
Мощность	200 Вт
Источники питания	Ni-MH: 16 А·час
Логотип миссии
[mpfwww.jpl.nasa.gov/msp98/ Сайт проекта]

Mars Polar Lander — космический аппарат, действовавший в рамках программы NASA Mars Surveyor 98 по исследованию климата и поверхности Марса.

Аппарат не выполнил своей задачи, потерпев аварию во время посадки на Марс.

Задачи полёта

Основной целями Mars Polar Lander’a (MPL) являлись изучение полярных областей Марса, в первую очередь, местного климата, поиск льда в марсианском грунте и оценка его количества, детальная съёмка поверхности в месте посадки. Местом посадки была определена граница южной марсианской полярной шапки, между 74 и 77° ю. ш. и 170 и 230° з. д. Время посадки было выбрано таким образом, чтобы на протяжении всего срока функционирования аппарата там царил полярный день. Согласно снимкам Mars Global Surveyor’a район посадки в это время года представлял собой перемежающиеся светлые и тёмные участки — остатки снега и льда вперемешку с оголившимся грунтом. MPL нёс на себе 2 пенетратора «Deep Space 2» — неуправляемые баллистические капсулы, которые должны были отделиться перед входом в атмосферу и, достигнув поверхности, углубиться в грунт и передать сведения о его составе.

Конструкция

С Земли MPL стартовал в составе перелётной ступени и посадочного аппарата. Перелётная ступень оснащена солнечными батареями, двигателями ориентации и системами связи. Полная масса посадочного аппарата («лэндера») — 576 кг. Посадочный аппарат оснащён четырьмя блоками двигательных установок ориентации и стабилизации, на донной части расположены три группы посадочных двигателей по четыре жидкостно-реактивных двигателя тягой по 60 фунтов (266 Н, 27,1 кгс) каждый. Топливо для всех двигателей поступает из двух топливных баков, расположенных под основными солнечными батареями лэндера. При работе на поверхности посадочный аппарат имеет высоту 1,06 м и поперечный размер (с развёрнутыми солнечными батареями) 3,6 м. Несущий корпус космического аппарата (шасси) и посадочные опоры выполнены на основе сотовой алюминиевой конструкции, скреплённой графито-эпоксидными панелями. Внутри шасси располагаются основной и резервный комплект бортовой ЭВМ, блок распределения мощности, аккумуляторная батарея, радиосистемы, блоки электроники. Энергопитание посадочного аппарата суммарной мощностью 200 Вт осуществляется от шести секций солнечных батарей. При недостаточном освещении питание будет осуществляться от аккумулятора ёмкостью 16 А·ч, предназначенного, главным образом, для подогрева центрального блока электроники до −30 °C ночью (при −80 °C снаружи). «Лэндер» оборудован 2-мя радиосистемами.

• УВЧ — для связи с Землёй через аппарат-ретранслятор Mars Climate Orbiter (так и не вышедший на орбиту вокруг Марса) или для одностороннего сброса данных через АМС Mars Global Surveyor. Скорость передачи данных — 128 кбит/с.
• система X-диапазона для прямой связи с Землёй через антенну среднего усиления, максимальная скорость передачи данных — 1400—5000 бит/с. Ввиду того, что при наблюдении с южного полюса Марса Земля поднимается над горизонтом очень невысоко, прямая связь была бы возможна только при очень ровном рельефе поверхности, даже небольшие холмы могли помешать связи.

Научная аппаратура

В состав научной аппаратуры MPL входят комплект приборов для изучения летучих веществ и климата Марса MVACS (Mars Volatiles and Climate Surveyor), десантная камера и лидар. В состав комплекта MVACS входят:

1. Манипулятор, длина которого в развёрнутом положении составляет 2 метра. На его конце установлены камера RAC (Robotic Arm Camera), ковш для забора грунта и температурный датчик. Камера RAC позволит сделать фотографии высокого разрешения, показывающие структуру материала поверхности и приповерхностного слоя.
2. Стереокамера SSI (Surface Stereo Imager). Камера находится на 1,5-метровой мачте и служит для панорамной съёмки окрестностей места посадки.
3. Метеокомплекс. Метеорологические датчики расположены на двух мачтах. На первой мачте высотой 1,2 м на верхней крышке космического аппарата находятся датчик направления и скорости ветра, датчик температуры и полупроводниковые лазеры, измеряющие влажность воздуха, содержание изотопов воды и углекислого газа. Вторая мачта длиной 0,9 м направлена вниз и предназначена для изучения атмосферных эффектов на высоте от 10 до 15 см над марсианской поверхностью. На ней находятся ветровой датчик и два датчика температуры.
4. Газоанализатор TEGA (Thermal and Evolved Gas Analyzer). С помощью манипулятора в приёмник анализатора помещают образец грунта массой 0,1 г. Далее приёмник закрывается крышкой, образуя миниатюрную печку. Образец постепенно нагревают с помощью спирального нагревателя до температуры 1027 °C, и выделяющийся газ просвечивается полупроводниковым лазером, свет которого падает на фотоприёмник. По интенсивности поглощения света можно количественно определить газовый состав, и прежде всего — наличие водяного пара и углекислого газа.

• Лидар предназначен для определения содержания влаги и пыли в атмосфере до высоты 2-3 км. Прибор разработан в Институте космических исследований РАН под руководством д-ра В. М. Линкина при финансовом участии Российского космического агентства. Это первый российский эксперимент на борту американской АМС.
• Впервые на Марс должен был быть доставлен микрофон для записи шума ветра и шума работающих механизмов лэндера.

Хронология полёта и результаты

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.

Причины неудачи остаются загадкой. Передача телеметрии во время самых напряжённых участков спуска и посадки не предусматривалась, поэтому восстановить ход событий не представляется возможным. Среди вероятных причин аварии называют преждевременное выключение тормозных двигателей (MPL использовал старый метод посадки — торможение ракетными двигателями, как у «Викингов», а не надувные мешки, как у Mars Pathfinder’a или марсоходов). Общий вывод комиссии гласил, что в программу Mars Surveyor 98 изначально были заложены технические решения с высоким уровнем риска, что и привело к аварии сразу двух станций (MCO и MPL).

Основной причиной провала миссии по заключению независимой комиссии является недостаточное финансирование и давление сроков. По оценке независимой комиссии проект был недофинансирован минимум на 30 % от реальной потребности.

См. также

• Mars Surveyor 98.
• Deep Space 2 — зонд-пенетратор.
• Пенетратор
• Марс-96 — российская АМС с пенетраторами на борту.
• Феникс (космический аппарат)

Ссылки

• [nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftDisplay.do?id=1999-001A Mars Polar Lander на сайте NASA]
• [solarsystem.nasa.gov/missions/profile.cfm?Sort=Alpha&Alias=Mars%20Polar%20Lander&Letter=M&Display=ReadMore Mars Polar Lander на сайте NASA]
• [www.jpl.nasa.gov/missions/details.php?id=5914 Mars Polar Lander на сайте Jet Propulsion Laboratory]
• National Aeronautics and Space Administration (8 December 1998). [www2.jpl.nasa.gov/files/misc/mars98launch.pdf Press Kit: 1998 Mars Missions] (.PDF). Пресс-релиз. Проверено 2009-04-22.

Отрывок, характеризующий Mars Polar Lander

У помещичьего дома, на левой стороне дороги, стояли экипажи, фургоны, толпы денщиков и часовые. Тут стоял светлейший. Но в то время, как приехал Пьер, его не было, и почти никого не было из штабных. Все были на молебствии. Пьер поехал вперед к Горкам.
Въехав на гору и выехав в небольшую улицу деревни, Пьер увидал в первый раз мужиков ополченцев с крестами на шапках и в белых рубашках, которые с громким говором и хохотом, оживленные и потные, что то работали направо от дороги, на огромном кургане, обросшем травою.
Одни из них копали лопатами гору, другие возили по доскам землю в тачках, третьи стояли, ничего не делая.
Два офицера стояли на кургане, распоряжаясь ими. Увидав этих мужиков, очевидно, забавляющихся еще своим новым, военным положением, Пьер опять вспомнил раненых солдат в Можайске, и ему понятно стало то, что хотел выразить солдат, говоривший о том, что всем народом навалиться хотят. Вид этих работающих на поле сражения бородатых мужиков с их странными неуклюжими сапогами, с их потными шеями и кое у кого расстегнутыми косыми воротами рубах, из под которых виднелись загорелые кости ключиц, подействовал на Пьера сильнее всего того, что он видел и слышал до сих пор о торжественности и значительности настоящей минуты.


Пьер вышел из экипажа и мимо работающих ополченцев взошел на тот курган, с которого, как сказал ему доктор, было видно поле сражения.
Было часов одиннадцать утра. Солнце стояло несколько влево и сзади Пьера и ярко освещало сквозь чистый, редкий воздух огромную, амфитеатром по поднимающейся местности открывшуюся перед ним панораму.
Вверх и влево по этому амфитеатру, разрезывая его, вилась большая Смоленская дорога, шедшая через село с белой церковью, лежавшее в пятистах шагах впереди кургана и ниже его (это было Бородино). Дорога переходила под деревней через мост и через спуски и подъемы вилась все выше и выше к видневшемуся верст за шесть селению Валуеву (в нем стоял теперь Наполеон). За Валуевым дорога скрывалась в желтевшем лесу на горизонте. В лесу этом, березовом и еловом, вправо от направления дороги, блестел на солнце дальний крест и колокольня Колоцкого монастыря. По всей этой синей дали, вправо и влево от леса и дороги, в разных местах виднелись дымящиеся костры и неопределенные массы войск наших и неприятельских. Направо, по течению рек Колочи и Москвы, местность была ущелиста и гориста. Между ущельями их вдали виднелись деревни Беззубово, Захарьино. Налево местность была ровнее, были поля с хлебом, и виднелась одна дымящаяся, сожженная деревня – Семеновская.
Все, что видел Пьер направо и налево, было так неопределенно, что ни левая, ни правая сторона поля не удовлетворяла вполне его представлению. Везде было не доле сражения, которое он ожидал видеть, а поля, поляны, войска, леса, дымы костров, деревни, курганы, ручьи; и сколько ни разбирал Пьер, он в этой живой местности не мог найти позиции и не мог даже отличить ваших войск от неприятельских.
«Надо спросить у знающего», – подумал он и обратился к офицеру, с любопытством смотревшему на его невоенную огромную фигуру.
– Позвольте спросить, – обратился Пьер к офицеру, – это какая деревня впереди?
– Бурдино или как? – сказал офицер, с вопросом обращаясь к своему товарищу.
– Бородино, – поправляя, отвечал другой.
Офицер, видимо, довольный случаем поговорить, подвинулся к Пьеру.
– Там наши? – спросил Пьер.
– Да, а вон подальше и французы, – сказал офицер. – Вон они, вон видны.
– Где? где? – спросил Пьер.
– Простым глазом видно. Да вот, вот! – Офицер показал рукой на дымы, видневшиеся влево за рекой, и на лице его показалось то строгое и серьезное выражение, которое Пьер видел на многих лицах, встречавшихся ему.
– Ах, это французы! А там?.. – Пьер показал влево на курган, около которого виднелись войска.
– Это наши.
– Ах, наши! А там?.. – Пьер показал на другой далекий курган с большим деревом, подле деревни, видневшейся в ущелье, у которой тоже дымились костры и чернелось что то.
– Это опять он, – сказал офицер. (Это был Шевардинский редут.) – Вчера было наше, а теперь его.
– Так как же наша позиция?
– Позиция? – сказал офицер с улыбкой удовольствия. – Я это могу рассказать вам ясно, потому что я почти все укрепления наши строил. Вот, видите ли, центр наш в Бородине, вот тут. – Он указал на деревню с белой церковью, бывшей впереди. – Тут переправа через Колочу. Вот тут, видите, где еще в низочке ряды скошенного сена лежат, вот тут и мост. Это наш центр. Правый фланг наш вот где (он указал круто направо, далеко в ущелье), там Москва река, и там мы три редута построили очень сильные. Левый фланг… – и тут офицер остановился. – Видите ли, это трудно вам объяснить… Вчера левый фланг наш был вот там, в Шевардине, вон, видите, где дуб; а теперь мы отнесли назад левое крыло, теперь вон, вон – видите деревню и дым? – это Семеновское, да вот здесь, – он указал на курган Раевского. – Только вряд ли будет тут сраженье. Что он перевел сюда войска, это обман; он, верно, обойдет справа от Москвы. Ну, да где бы ни было, многих завтра не досчитаемся! – сказал офицер.
Старый унтер офицер, подошедший к офицеру во время его рассказа, молча ожидал конца речи своего начальника; но в этом месте он, очевидно, недовольный словами офицера, перебил его.
– За турами ехать надо, – сказал он строго.
Офицер как будто смутился, как будто он понял, что можно думать о том, сколь многих не досчитаются завтра, но не следует говорить об этом.
– Ну да, посылай третью роту опять, – поспешно сказал офицер.
– А вы кто же, не из докторов?
– Нет, я так, – отвечал Пьер. И Пьер пошел под гору опять мимо ополченцев.
– Ах, проклятые! – проговорил следовавший за ним офицер, зажимая нос и пробегая мимо работающих.
– Вон они!.. Несут, идут… Вон они… сейчас войдут… – послышались вдруг голоса, и офицеры, солдаты и ополченцы побежали вперед по дороге.
Из под горы от Бородина поднималось церковное шествие. Впереди всех по пыльной дороге стройно шла пехота с снятыми киверами и ружьями, опущенными книзу. Позади пехоты слышалось церковное пение.
Обгоняя Пьера, без шапок бежали навстречу идущим солдаты и ополченцы.
– Матушку несут! Заступницу!.. Иверскую!..
– Смоленскую матушку, – поправил другой.
Ополченцы – и те, которые были в деревне, и те, которые работали на батарее, – побросав лопаты, побежали навстречу церковному шествию. За батальоном, шедшим по пыльной дороге, шли в ризах священники, один старичок в клобуке с причтом и певчпми. За ними солдаты и офицеры несли большую, с черным ликом в окладе, икону. Это была икона, вывезенная из Смоленска и с того времени возимая за армией. За иконой, кругом ее, впереди ее, со всех сторон шли, бежали и кланялись в землю с обнаженными головами толпы военных.
Взойдя на гору, икона остановилась; державшие на полотенцах икону люди переменились, дьячки зажгли вновь кадила, и начался молебен. Жаркие лучи солнца били отвесно сверху; слабый, свежий ветерок играл волосами открытых голов и лентами, которыми была убрана икона; пение негромко раздавалось под открытым небом. Огромная толпа с открытыми головами офицеров, солдат, ополченцев окружала икону. Позади священника и дьячка, на очищенном месте, стояли чиновные люди. Один плешивый генерал с Георгием на шее стоял прямо за спиной священника и, не крестясь (очевидно, пемец), терпеливо дожидался конца молебна, который он считал нужным выслушать, вероятно, для возбуждения патриотизма русского народа. Другой генерал стоял в воинственной позе и потряхивал рукой перед грудью, оглядываясь вокруг себя. Между этим чиновным кружком Пьер, стоявший в толпе мужиков, узнал некоторых знакомых; но он не смотрел на них: все внимание его было поглощено серьезным выражением лиц в этой толпе солдат и оиолченцев, однообразно жадно смотревших на икону. Как только уставшие дьячки (певшие двадцатый молебен) начинали лениво и привычно петь: «Спаси от бед рабы твоя, богородице», и священник и дьякон подхватывали: «Яко вси по бозе к тебе прибегаем, яко нерушимой стене и предстательству», – на всех лицах вспыхивало опять то же выражение сознания торжественности наступающей минуты, которое он видел под горой в Можайске и урывками на многих и многих лицах, встреченных им в это утро; и чаще опускались головы, встряхивались волоса и слышались вздохи и удары крестов по грудям.
Толпа, окружавшая икону, вдруг раскрылась и надавила Пьера. Кто то, вероятно, очень важное лицо, судя по поспешности, с которой перед ним сторонились, подходил к иконе.
Это был Кутузов, объезжавший позицию. Он, возвращаясь к Татариновой, подошел к молебну. Пьер тотчас же узнал Кутузова по его особенной, отличавшейся от всех фигуре.
В длинном сюртуке на огромном толщиной теле, с сутуловатой спиной, с открытой белой головой и с вытекшим, белым глазом на оплывшем лице, Кутузов вошел своей ныряющей, раскачивающейся походкой в круг и остановился позади священника. Он перекрестился привычным жестом, достал рукой до земли и, тяжело вздохнув, опустил свою седую голову. За Кутузовым был Бенигсен и свита. Несмотря на присутствие главнокомандующего, обратившего на себя внимание всех высших чинов, ополченцы и солдаты, не глядя на него, продолжали молиться.
Когда кончился молебен, Кутузов подошел к иконе, тяжело опустился на колена, кланяясь в землю, и долго пытался и не мог встать от тяжести и слабости. Седая голова его подергивалась от усилий. Наконец он встал и с детски наивным вытягиванием губ приложился к иконе и опять поклонился, дотронувшись рукой до земли. Генералитет последовал его примеру; потом офицеры, и за ними, давя друг друга, топчась, пыхтя и толкаясь, с взволнованными лицами, полезли солдаты и ополченцы.