Mars Polar Lander

Mars Polar Lander
Тестирование аппарата Mars Polar Lander
Заказчик	НАСА/JPL
Производитель	Martin Marietta→Lockheed Martin
Оператор	НАСАиЛаборатория реактивного движения
Стартовая площадка	мыс КанавералSLC17B
Ракета-носитель	Дельта-27425-9.5 D265
Запуск	3 января199920:21:10UTC
Длительность полёта	334 дня
COSPAR ID	1999-001A
SCN	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/msp9…
Медиафайлы на Викискладе

Mars Polar Lander— космический аппарат (автоматическая межпланетная станция,АМС), действовавший в рамках программыНАСАMars Surveyor 98поисследованиюповерхности иклиматаМарса.

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 границаюжной марсианской полярной шапки,между 74 и77° ю. ш.и 170 и230° з. д.Время посадки было выбрано таким образом, чтобы на протяжении всего срока функционирования аппарата там царилполярный день.Согласно снимкамMars Global Surveyor’aрайон посадки в это время года представлял собой перемежающиеся светлые и тёмные участки — остатки снега и льда вперемешку с оголившимся грунтом. MPL нёс на себе 2пенетратора«Deep Space 2» — неуправляемые баллистические капсулы, которые должны были отделиться перед входом ватмосферуи, достигнув поверхности, углубиться в грунт и передать сведения о его составе.

Конструкция

Стартовавший с Земли MPL состоял из перелётной ступени и посадочного аппарата.

Посадочный аппарат на поверхности Марса

Перелётная ступеньоснащенасолнечными батареями,двигателями ориентациии системами связи.

Посадочный модульоснащён четырьмя блоками двигательных установок ориентации и стабилизации, на донной части расположены три группы посадочных двигателей по четырежидкостно-реактивных двигателятягой по 60фунтов(266Н,27,1кгс) каждый. Топливо для всех двигателей поступает из двух топливных баков, расположенных под основными солнечными батареями аппарата. Полная масса посадочного модуля — 576 кг. При работе на поверхности посадочный модуль имеет высоту 1,06ми поперечный размер (с развёрнутыми солнечными батареями) 3,6 м. Несущий корпус модуля и посадочные опоры выполнены на основе сотовой алюминиевой конструкции, скреплённой графито-эпоксидными панелями.

Внутри шасси располагаются основной и резервный комплектбортовой ЭВМ,блок распределения мощности, аккумуляторная батарея, радиосистемы, блоки электроники. Энергопитание посадочного аппарата суммарной мощностью 200Втосуществляется от шести секций солнечных батарей. При недостаточном освещении питание будет осуществляться от аккумулятора ёмкостью 16А·ч,предназначенного, главным образом, для подогрева центрального блока электроники до −30°Cночью (при −80 °C снаружи).

Аппарат оборудован 2 радиосистемами:

• УВЧ— для связи с Землёй через аппарат-ретрансляторMars Climate Orbiter(так и не вышедший на орбиту вокруг Марса) или для одностороннего сброса данных черезАМСMars Global Surveyor. Скорость передачи данных — 128кбит/с.
• системаX-диапазонадля 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 полупроводниковыелазеры,измеряющие влажность воздуха, содержаниеизотоповводыиуглекислого 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.

• Лидарпредназначен для определения содержания влаги и пыли в атмосфере до высоты 2-3 км. Прибор разработан вИнституте космических исследованийРАНпод руководством д-раВ. М. Линкинапри финансовом участииРоссийского космического агентства.Это первый российский эксперимент на борту американской АМС.
• Впервые на Марс должен был быть доставленмикрофондля записи шума ветра и шума работающих механизмов посадочного аппарата.

Хронология полёта и результаты

Mars Polar Lander был выведен в космос3 января1999 годас помощью РНDelta 2. 11-месячный перелёт к Марсу прошёл без особых замечаний.

23 сентября 1999 года аварией закончился выход на орбиту вокруг Марса автоматической межпланетной станцииMars Climate Orbiter,«собрата» MPL, которая должна была ретранслировать на Землю до 90 % данных. 3 декабряMPL 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 станцииMars Global Surveyorв течение полутора месяцев, но безрезультатно.

Причины неудачи остаются загадкой. Передачателеметрииво 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

• Mars Polar Lander на сайте NASA
• Mars Polar Lander на сайте NASA
• Mars Polar Lander на сайте Jet Propulsion Laboratory
• "Press Kit: 1998 Mars Missions"(.PDF)(Press release). National Aeronautics and Space Administration. 1998-12-08.Дата обращения:22 апреля 2009.