החללית הבין-כוכבית הסובייטית מאדים 5. תוכנית החלל "מאדים"

בסוף 1971 - 2 בדצמבר - נחתה חללית על פני מאדים. זו הייתה הנחיתה הרכה הראשונה בעולם ועד כה היחידה של רכב ירידה על הכוכב האדום בהיסטוריה של הקוסמונאוטיקה הסובייטית-רוסית. זה ופרויקטים אחרים של ברית המועצות לחקר מאדים - בסקירה של "RG".

צופי מסלול בין-פלנטריים

בהקשר של חקר מאדים, אי אפשר שלא לומר כמה מילים על תוכנית הירח של ברית המועצות. היו אלה הטיסות הראשונות ללוויין של כדור הארץ שאפשרו לצבור ניסיון ולבנות את הטכנולוגיה ליצירת תחנות אוטומטיות בין-כוכביות.

החללית הראשונה שהגיעה למהירות החלל, לונה 1, שוגרה ב-2 בינואר 1959. השני יצא לטוס בספטמבר של אותה שנה. ולמרות שהשיגור היה מלווה בתקלות, "לונה-2" הגיעה לראשונה בעולם לפני השטח של גוף שמימי באזור ים הגשמים, בחלק הצפון מערבי של דופן הים. לוויין הנראה מכדור הארץ.

המכשיר היה פשוט בעת החדשה: לא הייתה לו מערכת הנעה משלו, ומהציוד המדעי היה לו מכשיר לגילוי קרינה גרעינית וחלקיקים יסודיים, מוני גייגר, מגנומטרים וגלאי מיקרומטאוריטים. אבל "לונה-2" העביר דגלון עם סמל ברית המועצות אל פני הלוויין.

בלון ניסיון

קולוניזציה בחלל היא צעד חשוב לעתיד האנושות, ומאדים הוא משטח השיגור המושלם שאין כמו כוכב לכת אחר. תשפטו בעצמכם: ניתן להשיג זאת תוך כ-9 חודשים; היום של מאדים הוא 24 שעות 39 דקות והוא כמעט שווה לכדור הארץ; יש כאן אטמוספירה שנותנת הגנה מסוימת מקרינת השמש והקוסמית; מחקרים אחרונים של נאס"א אישרו את נוכחותם של מים על הפלנטה. גורמים אלה ורבים אחרים, לפי מדענים, מצביעים על כך שאחרי תהליך ה-terraforming, כוכב הלכת עשוי להיות מתאים למדי לחיים.

מעצמות העל - ברית המועצות וארה"ב - מביטות זמן רב בכוכב האדום. תחרויות חקר החלל היו פעם הד למלחמה הקרה, אבל למעשה הן הפכו לדחף לפיתוח של שתי המדינות.

ולמרות שבתחילה ניסיונות סובייטים להגיע למאדים לא צלחו, כבר ב-1 בנובמבר 1962 הפך Mars-1, שפותח על ידי ה-Kliningrad OKB-1, לחללית הראשונה בהיסטוריה ששוגרה בנתיב טיסה לכוכב האדום.

במיוחד עבור שיגורי כלי רכב למאדים, נבנה מתחם רדיו-טכני רב עוצמה לתקשורת בחלל העמוק. הוא נרשם שם: במהלך הטיסה של המכשיר הראשון נערכו איתו 61 מפגשי תקשורת רדיו, התקבלה כמות גדולה של מידע טלמטריה וללוח שלו הועברו יותר משלושת אלפים פקודות רדיו.

לרוע המזל, המסע היה קצר מועד: עקב דליפות שסתומים ירד הלחץ בבלון הגז למנועי בקרת הגישה. הפעם האחרונה שמאדים-1 יצר מגע הייתה במרחק של 106 מיליון קילומטרים מכדור הארץ.

בהתבסס על נתונים בליסטיים, מדענים מציעים שב-19 ביוני 1963 טס מאדים 1 במרחק של כ-200 אלף קילומטרים מפני השטח של כוכב הלכת שעל שמו נקרא, והמשיך בטיסתו סביב השמש.

מעוף המנגנון סיפק נתונים חדשים על התכונות הפיזיקליות של החלל החיצון בין מסלולי כדור הארץ למאדים, על עוצמת הקרינה הקוסמית, עוצמת השדות המגנטיים וכו'.

"מתנה" לאנוסים

ההנחה הייתה שהמנגנון הבא יוכל לחקור את כוכב הלכת לא רק מבחוץ, אלא גם ישירות מפני השטח.

ב-19 במאי 1971 שוגרה תחנת Mars-2 מהקוסמודרום בייקונור. התאום, Mars-3, הלך בעקבותיו לשמיים (שתי התחנות היו זהות מבחינה מבנית: אם המשימה הראשונה נכשלה, המכשיר הבא יצטרך להשלים את מה שהתחיל).

"מאדים-2" נועד לחקור את כוכב הלכת הן ממסלולו של לוויין מלאכותי והן בעזרת נחתת. כדי ליישם תוכנית זו, ה-NPO Lavochkin למעשה פיתח מודולים מאפס, שהיו הדור האחרון של תחנות בין-כוכביות סובייטיות אוטומטיות. פתרונות התכנון המשולבים בהם, על פי מומחי מכון המחקר, שימשו בהצלחה כבר כמעט 20 שנה ביצירת תחנות בין-כוכביות של סדרת מאדים, ונרה, וגה, מצפה הכוכבים אסטרון וגרנאט.

"בנובמבר 1971 הם ביצעו בהצלחה את התיקון השני של מסלולי התנועה. נותרו כמה ימים לפני הגעת התחנות למאדים. מזג האוויר על הפלנטה היה לא נוח לתצפיות מתחנות המסלול, ויותר מכך, עבור הנחיתה של רכב הירידה: מזג אוויר חזק בצורה יוצאת דופן השתולל על מאדים במשך מספר שבועות סופת אבק שאפפה את כל פני כדור הארץ. אסטרונומים לא תיעדו סערה כה חזקה בכל ההיסטוריה של התצפיות", אמרו החוקרים. .

עם זאת, המכשיר הגיע בהצלחה ליעדו. נכון, הנחיתה הסתיימה בכישלון: המחשב המובנה לא פעל כשורה בגלל שגיאת תוכנה, וזווית הכניסה לאטמוספירה התבררה כגדולה מזו המחושבת. מודול הירידה נכנס לאטמוספירה של מאדים בצורה תלולה מדי, וזו הסיבה שלא הספיק להאט בשלב הירידה האווירודינמית. מערכת הצניחה בתנאים כאלה לא הייתה יעילה, והמכשיר התרסק על פני מאדים, ובכך הפך לעצם ה"חייזרי" הראשון על הפלנטה. מסת ה"מתנה" הייתה 4650 קילוגרם.

אות ממאדים

לאחר אובדן מאדים-2, עיקר התקוות נתלו בתחנת מאדים-3 המתקרבת לכוכב הלכת האדום. הירידה של המנגנון השלישי של התוכנית הסובייטית הייתה פריצת דרך אמיתית בעידן המחקר של כוכב הלכת הרביעי מהשמש

נחיתה רכה על מאדים היא עדיין משימה מדעית וטכנית מורכבת, ובאותה תקופה התבליט פני השטח של כוכב הלכת ותכונות הקרקע היו מובנות בצורה גרועה.

כפי שאמר אחד מיוצרי המכשיר, כוח הכבידה על מאדים קטן רק פי שניים וחצי מזה של כדור הארץ, והאטמוספירה חילצה את המכשיר: למרות הלחץ הדל, ניתן היה להשתמש בו לבלימה . אבל המנגנון עדיין נכנס לאטמוספירה במהירות רבה, ונחיתה רכה הייתה כמעט בלתי אפשרית. הפתרון היה בלימה בכמה שלבים - אווירודינמי, צניחה.

עד כה, תחנות חלל אוטומטיות תקשרו ישירות עם כדור הארץ. האות ממנגנון המאדים התקבל לראשונה בתחנת המסלול Marsa-3, ומשם הלך לכדור הארץ, למרכז לתקשורת חלל עמוקה. לדברי מומחה במערכות הנדסת רדיו, היה צורך במעגל מורכב כזה. כדי להעביר מידע ישירות מנחתת מאדים, יש צורך להחזיק עליו משדר רדיו ואנטנה עוצמתיים.

תוך דקה וחצי לאחר הנחיתה נערכה התחנה לעבודה ולאחר מכן החלה לשדר פנורמה של פני השטח שמסביב. העיתון "פרבדה" בדצמבר 1971 כתב על איך מדענים עם נשימה עצורה חיכו לאות מהמכשיר, שהיה ממוקם במישור עצום שנושב ברוחות לא ארציות. האות נעלם! אבל לאחר 14.5 שניות, השידור הפסיק. Mars-3 שידר רק את 79 הקווים הראשונים של אות הצילום-טלוויזיה: התמונה שהתקבלה הייתה רקע אפור ללא פרט אחד.

לאחר מכן, הועלו מספר השערות לגבי מה שגרם לסיום הפתאומי של האות: הניחו פריקה באנטנות המשדר, פגיעה בסוללה וכדומה.

כן, מאדים 3 ביצע את הנחיתה הרכה הראשונה בעולם על הכוכב האדום, אך לא הצליח לשדר תצלומים או לבחון את הרובר ההולך הראשון. רק ביולי 1976 הצליחה חללית הוויקינג האמריקאית להעביר תמונות של פני השטח ולערוך מחקר מדעי, כולל בדיקות לנוכחות חיים.

עד היום, מוחותיהם של חובבי חקר החלל עסוקים בשאלה: מה קרה למאדים-3? עצם מעשה ידי אדם על כוכב לכת זר חיפשו בתצלומים של פני השטח כבר יותר מתריסר שנים. בתמונה שהושגה על ידי מכשירים מודרניים ב-2013, למשל, בנקודת הנחיתה המחושבת של מאדים-3, בולטת נקודה בהירה הדומה למצנח.

לוויה כתחושה מוקדמת

הנודד האחרון בשם "מאדים" - השישי ברציפות - שוגר ב-12 במרץ 1974. המכשיר הגיע לכוכב הלכת, אך הקשר איתו אבד עוד לפני הנחיתה, בסביבה הקרובה של פני השטח.

ואז התחיל עידן "פובוס". הפרויקט, בראשות האקדמיה רואלד סגדייב, פיזיקאי סובייטי ואמריקאי, הושק בעקבות שיתוף פעולה מוצלח עם ארגונים מדעיים מערביים.

מדוע משך הלוויין של מאדים את תשומת לבם של מדענים? העובדה היא שבשל המסה הקטנה, המבנה הגיאולוגי של פובוס ודימוס לא עבר שינויים גדולים מאז היווצרות מערכת השמש. חקר ההרכב הכימי של אדמת פובוס ייתן למדענים את ההזדמנות לשפוט את התנאים להיווצרות גופי מערכת השמש, התפתחותם שלאחר מכן, ואולי, להבין את הסיבות שהובילו להופעתה של הגופים של מערכת השמש. כדור הארץ והתפתחות החיים בו.

אז, ב-7 וב-12 ביולי 1988, שוגרו ברציפות Phobos-1 ו-Phobos-2 מהקוסמודרום בייקונור לנתיב הטיסה למאדים. שני המכשירים סיימו את ימיהם בצורה מפגרת.

הקשר עם הפובוס הראשון אבד חודשיים לאחר מכן. הסיבה לכך הייתה טעות שנעשתה על ידי מומחה ממרכז המחקר והבדיקה של Babakin בעת עריכת תוכנית העבודה עבור הציוד המשולב. פקודה לא נכונה הובילה לטיסה של "Phobos-1" במצב שאינו מכוון ביחס לשמש. מסיבה זו, הסוללות הכימיות על הסיפון התרוקנו, החללית איבדה את היכולת לקבל פקודות רדיו. שחזור החיבור נכשל.

לפובוס 2 היה יותר מזל: הוא טס בבטחה למאדים. בוצעו תמרוני הכנה למפגש עם פובוס. ב-27 במרץ 1989, לאחר השלמת הירי בטלוויזיה, המשדר המשולב היה אמור להידלק. עם זאת, האות לא התקבל על פני כדור הארץ במועד המשוער. הרגע המדויק של התאונה אינו ידוע: העיצוב של Phobos-2 לא אפשר צילום ותקשורת בו זמנית עם ה-MCC. האות המעוות האחרון שהתקבל לאחר פגישת התקשורת הכושלת הראה: המחשב המובנה אינו פועל, והמכשיר עצמו מסתובב, לאחר שאיבד כיוון.

המשימה העיקרית - אספקת מיני-תחנה אוטומטית עם הנעה עצמית אל פני השטח של פובוס - נותרה לא מומשה. עם זאת, למרות אובדן התקשורת עם שני כלי הרכב, המחקרים על מאדים, פובוס והחלל הקרוב למאדים, שבוצעו במשך 57 ימים בשלב תנועת המסלול, אפשרו להשיג תוצאות מדעיות ייחודיות. לדוגמה, להעריך את קצב השחיקה של האטמוספרה המאדים הנגרמת מאינטראקציה עם רוח השמש.

בכך הסתיימה התוכנית הסובייטית לחקר מאדים.

", וה-M-71C שנכנס למסלול קרוב לכדור הארץ קיבל את השם הפתוח "Cosmos-419".

AMS מהדור הראשון והשני פותחו ב-OKB-1. AMS מהדור השלישי והרביעי פותחו בעמותות על שם. לבוצ'קין.

ההשקות של הדור הראשון והשני של AMS בוצעו על ידי שיגור 4 שלבים מולניה בדרגה בינונית. שיגורי AMS מהדור השלישי והרביעי בוצעו באמצעות רקטת נושאת "פרוטון-K" מסוג כבד עם שלב 4 נוסף - שלב ד' עליון.

במיוחד עבור שיגורי חלליות למאדים, נבנה מתחם הנדסת רדיו לתקשורת בחלל העמוק. מסלול הטיסה של התחנה נוטר גם על ידי הטלסקופ של מצפה הכוכבים האסטרופיזי של קרים בקוטר 2.6 מ'.

יוטיוב אנציקלופדית

1 / 5

✪ ירח 2019. תוכנית הירח הסינית. הצבע האמיתי של הירח. מכתש אריסטרכוס, מכתש הנץ.

✪ מאדים 2019, נובמבר. סקירת פנורמה סלפי של רובר Curiosity חדשה. מים על מאדים עתיק, סימולציה.

✪ Mars: The Underground (The Mars Underground 2014)

✪ ולדימיר סורדין. מאדים הוא אופוזיציה גדולה. פרויקט ExoMARS

✪ חומרים סודיים של סוכנויות חקר החלל

כתוביות

סדרה ק"א

חלליות דור ראשון:

• M-60 ("Mars 1960A", "Mars 1960B") - פרויקט 1M תחנות מעבר. שני שיגורים ב-1960 לא צלחו עקב כשלים ברכב השיגור.

חללית מהדור השני:

• M-62 ("Mars-1", "Mars 1962A", "Mars 1962B" - תחנות של הפרויקט של AMS מאוחדת מאדים-ונוסית 2MB. נחיתה "Mars-62A" 2MB-3 וה-Mars-62B המעופף הראשון 2MB-4 שוגרו במסלולים בין-כוכביים עקב כשלים של רקטות נושאת. הטיסה השנייה AMS 2MV-4 "Mars-1" שוגרה למאדים ב-1 בנובמבר 1962, אך בימים הראשונים של טיסת החללית לאורך מסלול בין-כוכבי. , מערכת ההתמצאות נכשלה לאחר דליפת גז.
• M-64 ("Zond-2") - תחנת טיסה של הפרויקט של AMS 3MV מאוחדת מאדים-ונוסית (דור שני משופר). AMC שוגר למאדים ב-30 באוקטובר 1964. עם זאת, עקב פתיחה לא מלאה של הפאנלים הסולאריים, נרשמה רמת אספקת חשמל מופחתת, כמחצית מהצפוי. התחנה לא יכלה לבצע מחקר על מאדים ונקראה Zond-2.

חלליות דור שלישי:

• M-69 ("Mars 1969A", "Mars 1969B") - סדרת M-69 כללה שני AMS כבדים. התחנות מיועדות לחקר מאדים ממסלול לוויין מלאכותי (ISM). התחנות הבין-כוכביות הראשונות מרובות טון בברית המועצות ובעולם. שני ה-AMS לא הוכנסו למסלולים בין-פלנטריים ב-1969 עקב תאונות עם רכבי שיגור פרוטון.

חללית מהדור הרביעי:

• M-71 - סדרת M-71 כללה שלושה AMS שנועדו לחקור את מאדים הן ממסלול ה-ISM והן ישירות על פני כוכב הלכת. לשם כך, ה-AMS של Mars-2 ו-Mars-3 כללו גם לוויין מלאכותי - מסלול (OA) וגם תחנת מאדים אוטומטית, אשר נחיתה רכה על פני כדור הארץ בוצעה על ידי רכב ירידה (SA). תחנת המאדים האוטומטית צוידה ברובר PrOP-M הראשון בעולם. ל-AMS M-71C לא היה רכב ירידה, הוא היה אמור להפוך ללוויין מלאכותי של מאדים. AMS M-71S לא שוגר למסלול בין-כוכבי וכונה רשמית כלוויין "Cosmos-419". מרס 2 ומאדים 3 שוגרו ב-19 וב-28 במאי 1971. המסלולים "Mars-2" ו-"Mars-3" עבדו במשך יותר משמונה חודשים והשלימו בהצלחה את רוב תוכנית הטיסה של לוויינים מלאכותיים של מאדים (פרט לצילום). הנחיתה הרכה של הנחתת Mars-2 הסתיימה ללא הצלחה, הנחתת Mars-3 ביצעה נחיתה רכה, אך השידור מתחנת המאדים האוטומטית נעצרה לאחר 14.5 שניות.

ביסודו, העיצוב של סדרת M-73 לא היה שונה מסדרת M-71. בוצעה מודרניזציה של יחידות ומכשירים בודדים.

• M-73 - סדרת M-73 כללה ארבעה AMS שנועדו לחקור את מאדים הן ממסלול ה-ISM והן ישירות מפני השטח של כוכב הלכת. ב-1973 עלתה המהירות הנדרשת כדי להביא את AMS למסלול בין-כוכבי. לפיכך, רכב השיגור פרוטון לא יכול היה להביא את ה-AMS, המורכב מתחנת מסלול - לוויין מלאכותי של מאדים ורכב ירידה עם תחנת מאדים אוטומטית, למסלול הדרוש להתקרבות למאדים, כפי שהיה אפשרי ב-1971. Mars-4 ומאדים -5 "(שינוי M-73C), היו אמורים להיכנס למסלול סביב מאדים ולספק תקשורת עם תחנות מאדים אוטומטיות שנשאו את AMS "Mars-6" ו-"Mars-7" (שינוי M-73P ). הושק ב-21, 25 ביולי ו-5.9 באוגוסט 1973. "מאדים-4" - חקר מאדים ממסלול עוף (כישלון, תוכנן לשגר לוויין של מאדים). "מאדים-5" - לוויין מלאכותי של מאדים (מזל חלקי, זמן הפעולה של הלוויין הוא כשבועיים). "מאדים-6" - מעבר של מאדים ונחיתה רכה של תחנת מאדים אוטומטית (כשל, תקשורת אבדה בסביבה הקרובה של פני מאדים), המדידות הישירות הראשונות של הרכב האטמוספירה, הלחץ והטמפרטורה במהלך הירידה של רכב הירידה בצניחה. "מאדים-7" - מעבר על מאדים ונחיתה רכה של תחנת המאדים האוטומטית (כשל, רכב הירידה טס על פני מאדים).

משימות טכניות ותוצאות מדעיות

"מאדים-1"

אתגרים טכניים

מאחר שלזמנו פרויקט מאדים היה הפרויקט הראשון בהיסטוריה בקנה מידה כזה כמו חקר מרחבים בין-פלנטריים באזור כדור הארץ-מאדים, עלו לפניו מספר שאלות טכניות - מה יהיה הספק וסוג המנועים וכלי השיגור. צריך לשגר למסלול כדור הארץ את המטען הדרוש, כיצד תתנהג תקשורת רדיו למרחקים ארוכים, אילו בעיות תתמודד האלקטרוניקה בתנאי הקרינה הקוסמית של החלל הבין-פלנטרי באזור כדור הארץ-מאדים, ועוד רבות אחרות. אַחֵר.

בהתבסס על נתונים בליסטיים, ניתן לשער שב-19 ביוני 1963 ביצע ה-Mars-1 הבלתי מאויש את טיסתו הראשונה במרחק של כ-200 אלף ק"מ ממאדים והמשיך בטיסתו סביב השמש.

תוצאות מדעיות

עקב כישלון מערכת ההתמצאות, מאדים-1 לא הצליח לבצע מחקר מדעי של מאדים והחלל החיצון הקרוב למאדים ממסלול טיסה.

אף על פי כן, המשימות של "מאדים" הראשון כללו לא רק את הטיסה ליד מאדים והמחקר הישיר של כוכב הלכת, אלא גם את חקר המאפיינים של החלל הבין-פלנטרי בין כדור הארץ למאדים, שבו התנאים הפיזיקליים עדיין לא היו ידועים. .

תוכנית הטיסה של Mars-1 הושלמה בחלקה; ב-21 במרץ 1963 אבד קשר הרדיו עם ה-AMS. באותו רגע, מאדים-1 כיסה חצי מהדרך והיה יותר ממאה מיליון קילומטרים מכדור הארץ, אך הצליח להעביר מידע חשוב על החלל הבין-כוכבי במרחק גדול מכוכב הלכת שלנו. בעזרת Mars-1, לראשונה, התקבלו נתונים על התכונות הפיזיקליות של החלל החיצון בין מסלולי כדור הארץ למאדים: על עוצמת הקרינה הקוסמית, עוצמת השדות המגנטיים של כדור הארץ מדיום בין-פלנטרי, על זרימות הגז המיונן המגיע מהשמש, ועל התפלגות החומר המטאורי (החללית חצתה 2 מטר מטאורים).

"מאדים-2", "מאדים-3"

חלליות דור רביעי (סדרת M-71 - "Mars-2" / "Mars-3"). AMS שכפלו אחד את השני. כל AMS כללה מסלול (OA), רכב ירידה (SA) ורוברים ProOP-M.

אתגרים טכניים

המשימה הטכנית העיקרית של משימות Mars-2 ו-Mars-3 הייתה העברת תחנות ורוברים אוטומטיים של מאדים למסלול ולשטח של מאדים, וכן המשך יישום של עבודה מתואמת היטב ביניהן. בין היתר, המשימות של Mars-2 כללה משלוח אל פני מאדים של קפסולה המכילה דגלון עם סמל המדינה של ברית המועצות.

רכבי הירידה והרוברים של ה-AMS הסובייטית של תוכנית מאדים לא התמודדו עם המשימות שהוקצו, בעוד שהמסלולים השלימו את כל התוכניות הטכניות העיקריות שהוקצו להם. בשל כשלים של רכבי הירידה, המשימה הטכנית העיקרית של תוכנית מאדים כולה - יצירת קומפלקס מדעי אוטומטי עובד על מאדים - לא נפתרה.

"מאדים-2"

Orbiter AMS "Mars-2".הוא השלים בהצלחה את כל השלבים העיקריים של תוכניתו ובילה יותר מ-8 חודשים בחקר מאדים ממסלול, עד למיצוי החנקן במערכת ההתמצאות והייצוב (23 באוגוסט 1972). כאשר התקרבו למאדים, הופרד רכב הירידה מ-Mars-2, אשר העביר דגלון עם דמותו של סמל המדינה של ברית המועצות אל פני כדור הארץ.

רכב ירידה AMS Mars-2.הוא נשלח אל פני כדור הארץ בנובמבר 1971. במהלך הנחיתה ב-27 בנובמבר 1971, המנגנון התרסק והפך לחפץ מעשה ידי אדם הראשון שנמסר למאדים.

Mars Rover AMS "Mars-2" "ProP-M".הוא אבד עקב תאונה במהלך נחיתת רכב הירידה.

"מאדים-3"

Orbiter AMS "Mars-3".הוא השלים בהצלחה את כל השלבים העיקריים של תוכניתו ובילה יותר מ-8 חודשים בחקר מאדים ממסלול, עד למיצוי החנקן במערכת ההתמצאות והייצוב (23 באוגוסט 1972).

מודול ירידה של AMS Mars-3.הוא נשלח אל פני כדור הארץ בדצמבר 1971. ב-2 בדצמבר 1971 התרחשה הנחיתה הרכה המוצלחת הראשונה אי פעם על פני מאדים. זמן קצר לאחר הנחיתה החלה התחנה לשדר פנורמה של פני השטח שמסביב, אך החלק שנקלט בפנורמה היה רקע אפור ללא פרט אחד. לאחר 14.5 שניות, האות נעלם. (על פי זכרונותיו של האקדמיה מ' יא. מרוב האות נעלם לאחר 20 שניות).

Mars Rover AMS "Mars-3" "ProP-M".הוא אבד עקב אובדן תקשורת עם רכב הירידה.

תוצאות מדעיות

ציוד מדעי

על סיפון המסלולים "Mars-2" ו-"Mars-3" היה ציוד מדעי שנועד למדידות בחלל הבין-פלנטרי, וכן לחקר סביבות מאדים וכוכב הלכת עצמו ממסלולו של לוויין מלאכותי:

מדידות, מחקרים וניסויים מדעיים

תחנות המסלול "Mars-2" ו-"Mars-3" ביצעו תוכנית מורכבת של חקר מסלול של מאדים במשך יותר מ-8 חודשים. המדידות והתוצאות הבאות בוצעו והושגו:

תמונה

מפתחי מתקן הטלוויזיה-צילום (FTU) השתמשו בדגם הארה השגוי של מאדים. לכן, נבחרו חשיפות שגויות. התמונות התבררו חשופות יתר, כמעט בלתי שמישות לחלוטין. לאחר מספר סדרות של צילומים (כל אחת עם 12 פריימים), לא נעשה שימוש במתקן הצילום-טלוויזיה.

"Mars-4", "Mars-5", "Mars-6", "Mars-7"

חקר מאדים בשנים 1973-1974, כאשר ארבע חלליות סובייטיות "Mars-4", "Mars-5", "Mars-6", "Mars-7" הגיעו כמעט בו-זמנית לפאתי כוכב הלכת, רכשו איכות חדשה. מטרת הטיסה: קביעת המאפיינים הפיזיים של הקרקע, תכונות הסלע העילי, אימות ניסיוני של אפשרות קבלת תמונות טלוויזיה וכו'.

המחקר המדעי שבוצע על ידי החללית "Mars-4", "Mars-5", "Mars-6", "Mars-7" הוא רב-תכליתי ונרחב. החללית Mars-4 צילמה את מאדים ממסלול הטיסה שלה. "מאדים-5" - לוויין מלאכותי של מאדים "מאדים-5 שידר מידע חדש על כוכב הלכת הזה והחלל הסובב אותו, עשה צילומים באיכות גבוהה של פני השטח של מאדים, כולל צבעים. רכב הירידה Mars-6 נחת על כדור הארץ, לראשונה שידר נתונים על הפרמטרים של האטמוספרה המאדים שהתקבלו במהלך הירידה. החללית "Mars-6" ו-"Mars-7" חקרו את החלל החיצון ממסלול הליוצנטרי. "Mars-7" בספטמבר-נובמבר 1973 תיעד קשר בין העלייה בשטף הפרוטונים למהירות רוח השמש. תצלומים של פני השטח של מאדים, שהם באיכות גבוהה מאוד, יכולים להבחין בפרטים בגודל של עד 100 מ'. זה הופך את הצילום לאחד האמצעים העיקריים לחקר כוכב הלכת. מאחר והצילום בוצע באמצעות מסנני צבע, התקבלו תמונות צבעוניות של מספר שטחי פנים באמצעות סינתזה. תמונות צבעוניות גם הן באיכות גבוהה ומתאימות למחקרים ארולוגיים-מורפולוגיים ופוטומטריים.

בעזרת פוטומטר אולטרה סגול דו-ערוצי ברזולוציה מרחבית גבוהה, התקבלו פרופילים פוטומטריים של האטמוספירה ליד איבר כוכב הלכת באזור הספקטרום 2600-2800 A, בלתי נגיש לתצפיות קרקעיות. -7" , "Mariner-9" במונחים של אוזון שייך למשטח המוצק של מכסה הקוטב), כמו גם ספיגת אירוסול ניכרת גם בהיעדר סופות אבק. ניתן להשתמש בנתונים אלה כדי לחשב את המאפיינים של שכבת האירוסול. מדידות של אוזון אטמוספרי מאפשרות להעריך את ריכוז החמצן האטומי באטמוספרה התחתונה ואת קצב ההובלה האנכית שלו מהאטמוספירה העליונה, דבר שחשוב לבחירת מודל שיסביר את יציבות אטמוספירת הפחמן הדו חמצני הקיימת על מאדים. ניתן להשתמש בתוצאות המדידות על הדיסק המואר של הפלנטה כדי ללמוד את ההקלה שלו. מחקרים על השדה המגנטי בחלל הקרוב למאדים, שבוצעו על ידי החללית Mars-5, אישרו את המסקנה שהתקבלה על בסיס מחקרים דומים של החללית Mars-2, Mars-3, כי קיים שדה מגנטי ליד כוכב הלכת. בסדר גודל של 30 גמא (בפי 7 -10 מגודל השדה הבין-פלנטרי הבלתי מופרע שנישא על ידי רוח השמש). ההנחה הייתה שהשדה המגנטי הזה שייך לכוכב הלכת עצמו, ומאדים-5 עזר לספק טיעונים נוספים לטובת השערה זו. עיבוד ראשוני של נתוני מאדים-7 על עוצמת הקרינה בקו התהודה של מימן אטומי Lyman-alpha אפשרו להעריך את הפרופיל של קו זה במרחב הבין-כוכבי ולקבוע בו שני מרכיבים, שכל אחד מהם יוצר ערך שווה בקירוב. תרומה לעוצמת הקרינה הכוללת. המידע שיתקבל יאפשר לחשב את המהירות, הטמפרטורה והצפיפות של מימן בין כוכבי שזורם למערכת השמש, וכן לזהות את תרומתה של קרינה גלקטית לקווי לימן-אלפא. ניסוי זה בוצע במשותף עם מדענים צרפתים. בהתבסס על מדידות דומות מהחללית Mars-5, הטמפרטורה של מימן אטומי באטמוספירה העליונה של מאדים נמדדה לראשונה ישירות. עיבוד נתונים ראשוניים הראה שטמפרטורה זו קרובה ל-350°K.

הנחתת Mars-6 מדדה את ההרכב הכימי של האטמוספירה של מאדים באמצעות ספקטרומטר מסה בתדר רדיו. זמן קצר לאחר פתיחת המצנח הראשי פעל מנגנון פתיחת הנתח, והאטמוספירה של מאדים קיבלה גישה למכשיר. ספקטרום המסה עצמם היו אמורים להיות משודרים לאחר הנחיתה ולא הושגו על פני כדור הארץ, אולם כאשר ניתחו את הפרמטר הנוכחי של משאבת המגנטויון של ספקטרוגרף המסה המשודרת בערוץ הטלמטריה במהלך הצניחה, ההנחה הייתה שתכולת הארגון באטמוספירה של כוכב הלכת יכול להיות מ-25% עד 45%. (לפי נתונים מעודכנים, שיעור הארגון באטמוספירה של מאדים הוא 1.6%). לתוכן הארגון יש חשיבות מהותית להבנת התפתחות האטמוספירה של מאדים.

רכב הירידה ביצע גם מדידות לחץ וטמפרטורת הסביבה. תוצאות המדידות הללו חשובות מאוד הן להרחבת הידע על כוכב הלכת והן לזיהוי התנאים שבהם צריכות לפעול תחנות מאדים עתידיות.

יחד עם מדענים צרפתים בוצע גם ניסוי רדיו אסטרונומי - מדידות של פליטת הרדיו של השמש בטווח המטרים. קליטת קרינה בו זמנית על פני כדור הארץ ועל סיפון חללית במרחק של מאות מיליוני קילומטרים מכוכב הלכת שלנו מאפשרת לשחזר תמונה תלת מימדית של תהליך יצירת גלי הרדיו ולקבל נתונים על שטפי החלקיקים הטעונים האחראים לתהליכים אלו. בניסוי זה נפתרה גם בעיה נוספת - החיפוש אחר התפרצויות פליטות רדיו קצרות טווח, שיכולות, כצפוי, להתעורר בחלל העמוק עקב תופעות מסוג נפץ בגרעיני הגלקסיות, בעת התפרצויות סופרנובות ועוד. תהליכים.

• בניגוד לתחנות הבין-כוכביות האוטומטיות של סדרת מרינר, הגוף של התחנות הבין-כוכביות האוטומטיות הסובייטי מאדים אטום.
• בניגוד לתחנות הבין-כוכביות האוטומטיות הסובייטיות מאדים, מספר רב של מעגלים משולבים משמשים בתחנות הבין-כוכביות האוטומטיות "Mariner-6" - "Mariner-10".

חלליות סובייטיות ורוסיות לחקר מאדים

פרויקטים לא ממומשים

• "Mars-4NM" הוא פרויקט לא ממומש של רובר כבד, שהיה אמור להיות משוגר על ידי רכב שיגור סופר-כבד N-1, שלא הופעל.
• "Mars-5NM" הוא פרויקט AMS לא ממומש לאספקת אדמה ממאדים, שהיה אמור להיות משוגר בשיגור אחד של כלי השיגור N-1. פרויקטים 4HM ו-5HM פותחו בשנת 1970 במטרה ליישם בסביבות 1975.
• "Mars-79" ("Mars-5M") - פרויקט AMS לא ממומש לאספקת אדמה ממאדים, שמודולי המסלול והנחיתה שלו היו אמורים להיות משוגרים בנפרד על גבי כלי השיגור "פרוטון" ולעגון לכדור הארץ כדי לעוף למאדים. הפרויקט פותח ב-1977 במטרה ליישם ב-1979.

השקות מוצלחות חלקית

• Phobos - שני AMS לחקר מאדים ו-Phobos בשנת 1989 של פרויקט מאוחד חדש, שבגלל כשלים, אחד מהם יצא משליטה בדרך לכוכב הלכת, והשני השלים רק חלק מתוכנית מאדים וחלקו השלים את ה-phobos one.
• "Phobos-Grunt 2" - משימת AMS חוזרת ושונתה מעט לספק אדמה מ-Phobos, שתוכננה להיות משוגרת לפני 2021.
• "Mars-net" / MetNet - AMS עם 4 PM חדשים ו-4 קטנים מפרויקט Mars-96, המתוכנן לשיגור ב-2017.
• "מאדים-אסטר" - AMS לחקר מאדים ואסטרואידים מאז 2018
• "Mars-Grunt" - AMS לאספקת אדמה ממאדים בסביבות 2020-2033.

"מאדים-3" - תחנה סובייטית בין-כוכבית אוטומטית (AMS) של הדור הרביעי של תוכנית החלל "מאדים". אחד משלושת ה-AMC של סדרת M-71. Mars-3 נועד לחקור את מאדים הן ממסלול והן ישירות מפני השטח של כוכב הלכת. AMS כללה תחנת מסלול - לוויין מלאכותי של מאדים ורכב ירידה עם תחנת מאדים אוטומטית.

הנחיתה הרכה הראשונה בעולם של רכב ירידה על מאדים והיחידה בקוסמונאוטיקה הסובייטית. העברת הנתונים מתחנת מאדים האוטומטית החלה 1.5 דקות לאחר שנחתה על פני מאדים, אך נעצרה לאחר 14.5 שניות.

מפרטים:

- משקל AMC בהשקה: 4625 ק"ג
- מסת תחנת המסלול בשיגור: 3625 ק"ג
– מסת רכב הירידה בשיגור: 1000 ק"ג
- מסה של תחנת מאדים אוטומטית: 355 ק"ג (לאחר נחיתה רכה על מאדים)

AMS "Mars-3" פותחה בעמותה על שם ש.א. לבוצ'קין, היא הורכבה מתחנת מסלול - לוויין מלאכותי ורכב ירידה עם תחנת מאדים אוטומטית. הפריסה של AMS הוצעה על ידי מעצב צעיר V. A. Asyushkin. מערכת הבקרה, במשקל 167 ק"ג וצריכת חשמל 800 וואט, תוכננה ויוצרה על ידי מכון המחקר לאוטומציה ומכשור.

הבסיס של תחנת המסלול היה גוש טנקים של מערכת ההנעה הראשית בצורת גליל. לבלוק זה הוצמדו פאנלים סולאריים, אנטנה פרבולית בעלת כיווניות גבוהה, רדיאטורים של מערכת בקרה תרמית, רכב ירידה ותא מכשירים. תא המכשירים היה מיכל אטום בצורת טורואיד, שהכיל את מערכת המחשב המשולבת, מערכות הניווט וההתמצאות וכן הלאה. בחוץ הוצמדו לתא המכשירים מכשירי ניווט אסטרונומיים.

רכב הירידה היה מסך בלם אווירודינמי חרוטי בקוטר של 3.2 מטר וזווית בחלק העליון של 120 מעלות, המכסה את תחנת המאדים האוטומטית (בצורה קרובה לכדורית). על גבי תחנת המאדים האוטומטית, הוצמד מיכל מכשיר-מצנח טורואיד עם רצועות קשירה, שהכיל את הפליטה והמצנחים הראשיים, ואת המכשירים הדרושים להבטחת נסיגה, ייצוב, ירידה ממסלול קרוב למאדים, בלימה ורכה. נחיתה, ומסגרת מקשרת. על המסגרת ישנו מנוע הנעה מוצק להעברת רכב הירידה ממסלול מעופף למסלול נכנס ויחידות של מערכת בקרה אוטונומית לייצוב רכב הירידה לאחר שחרורו מתחנת המסלול. דגלון עם סמל המדינה של ברית המועצות נקבע גם על סיפון רכב הירידה. לפני הטיסה עוקר רכב הירידה.

המבנה של תחנת מאדים האוטומטית כלל את הרובר PrOP-M.

התחנה שוגרה מהקוסמודרום בייקונור באמצעות רכב שיגור פרוטון-K עם שלב 4 נוסף - שלב D עליון ב-28 במאי 1971 בשעה 18:26:30 שעון מוסקבה. בניגוד ל-AMS של הדור הקודם, מאדים-3 שוגר לראשונה למסלול ביניים של לוויין מלאכותי של כדור הארץ, ולאחר מכן הועבר למסלול בין-כוכבי על ידי שלב D העליון.

הטיסה למאדים נמשכה יותר מ-6 חודשים. ב-8 ביוני ובנובמבר 1971 בוצעו בהצלחה תיקונים במסלול התנועה. עד לרגע הגישה למאדים, הטיסה התנהלה על פי התוכנית. הגעת התחנה לכוכב הלכת חלפה במקביל לסופת אבק גדולה.

נחיתת מאדים 3

הנחתת מאדים 3 ביצעה את הנחיתה הרכה הראשונה בעולם על פני מאדים ב-2 בדצמבר 1971. הנחיתה מתחילה לאחר התיקון השלישי של נתיב הטיסה הבין-פלנטרי של AMS והפרדה של רכב הירידה מתחנת המסלול. לפני ההפרדה, תחנת Mars-3 הייתה מכוונת כך שרכב הירידה לאחר ההפרדה יוכל לנוע בכיוון הנדרש. ההפרדה התרחשה בשעה 12:14 שעון מוסקבה ב-2 בדצמבר 1971, כאשר ה-AMS טסה לכוכב הלכת, לפני שתחנת המסלול האטה ונכנסה למסלול הלווין של מאדים. לאחר 15 דקות, הופעל מנוע ההנעה המוצק של המעבר של רכב הירידה ממסלול הטיסה למסלול המפגש עם מאדים. לאחר שקיבל מהירות נוספת השווה ל-120 מ' לשנייה (432 קמ"ש), פנה רכב הירידה לנקודת הכניסה המשוערת לאטמוספירה. מערכת הבקרה המותקנת לאחר מכן פרסה את רכב הירידה עם מסך גרירה חרוטי קדימה בכיוון הנסיעה כדי להבטיח כניסה חוזרת בכיוון נכון לאטמוספירה של כוכב הלכת. כדי לשמור על רכב הירידה בכיוון זה במהלך הטיסה לכוכב הלכת, בוצע ייצוב ג'ירוסקופי. הסיבוב של המכשיר לאורך ציר האורך בוצע בעזרת שני מנועי הנעה מוצקים קטנים שהותקנו בשולי מסך הבלמים. המסבך עם מערכת הבקרה ומנוע התרגום, מיותר כעת, הופרד מרכב הירידה. הטיסה מהפרדה לכניסה מחדש ארכה כ-4.5 שעות. בפקודה ממכשיר זמן התוכנית הופעלו שני מנועי הנעה מוצקים נוספים, הממוקמים אף הם בשולי מסך הבלמים, ולאחר מכן הופסק סיבובו של רכב הירידה. בשעה 16:44 נכנס רכב הירידה לאטמוספירה בזווית קרובה לזווית המחושבת במהירות של כ-5.8 קמ"ש והחלה בלימה אווירודינמית. בסוף קטע הבלימה האווירודינמית, עדיין במהירות טיסה על-קולית, בפקודת חיישן עומס יתר, באמצעות מנוע אבקה הממוקם על מכסה תא המצנח הטייס, הוכנס מצנח הטייס. לאחר 1.5 שניות, בעזרת מטען מוארך, נחתך תא המצנח של הטורוס, וחלקו העליון של התא (המכסה) נלקח מרכב הירידה על ידי מצנח טייס. הכיסוי, בתורו, הציג את המצנח הראשי עם כיפת שונית. קווי המצנח הראשי הוצמדו לחבורה של מנועי הנעה מוצקים, שכבר היו מחוברים ישירות לרכב הירידה. כשהמכשיר האט למהירות טרנסונית, אז, בסימן ממכשיר תוכנית הזמן, בוצעה שחזור - חופת המצנח הראשית נפתחה במלואה. לאחר 1-2 שניות, החרוט האווירודינמי נשמט ונפתחו אנטנות מד הגובה הרדיו של מערכת הנחיתה הרכה. במהלך הירידה בצניחה למשך מספר דקות, מהירות התנועה ירדה לכ-60 מ' לשנייה (216 קמ"ש). בגובה 20-30 מטר, בפיקוד מד הגובה הרדיו, הופעל מנוע בלימה של נחיתה רכה. המצנח בשלב זה הוסט הצידה על ידי מנוע רקטי אחר כדי שכיפתו לא תכסה את תחנת המאדים האוטומטית. לאחר זמן מה, מנוע הנחיתה הרכה כבה, ורכב הירידה, שהופרד ממיכל המצנח, שקע אל פני השטח. במקביל, מיכל צניחה עם מנוע נחיתה רכה הוזזה הצידה בעזרת מנועים בעלי דחף נמוך. בזמן הנחיתה, ציפוי קצף עבה הגן על התחנה מפני טעינת זעזועים. הנחיתה בוצעה בין אזורי אלקטריס ופאטונטיה. קואורדינטות נקודת הנחיתה 45° S. ש. 158°W (ט) בקרקעית השטוחה של מכתש תלמי הגדול, ממערב למכתש רעוטוב, ובין המכתשים הקטן בלב וטיורתם.

נחיתה רכה על מאדים היא בעיה מדעית וטכנית מורכבת. במהלך הפיתוח של תחנת Mars-3, ההקלה על פני השטח של מאדים נחקרה בצורה גרועה, היה מעט מאוד מידע על הקרקע. בנוסף, האווירה מאוד נדירה, יש אפשרות לרוחות חזקות. עיצוב החרוט האווירודינמי, המצנחים ומנוע הנחיתה הרכה נבחר תוך התחשבות בפעולה במגוון רחב של תנאי ירידה ומאפיינים אפשריים של האטמוספרה המאדים, ומשקלם מזערי.

תוך 1.5 דקות לאחר הנחיתה, תחנת המאדים האוטומטית התכוננה לעבודה, ולאחר מכן החלה לשדר פנורמה של פני השטח שמסביב, אך לאחר 14.5 שניות השידור הופסק. AMS שידרה רק את 79 הקווים הראשונים של אות הצילום-טלוויזיה (הקצה הימני של הפנורמה). התמונה שהתקבלה הייתה רקע אפור ללא פרט אחד. אותו דבר קרה עם הטלפוטומטר השני - סורק אופטי-מכני חד-קו. לאחר מכן, הועלו מספר השערות לגבי מה שגרם להפסקה הפתאומית של האות מפני השטח: הניחו פריקת קורונה באנטנות המשדר, פגיעה בסוללה וכו'.

בעת החדשה, לאחר חישובים מעודנים, הועלתה גרסה שהסיבה לאובדן האות הייתה יציאת תחנת המסלול מאזור הראות של אנטנת רכב הירידה.

תחנת המסלול לאחר הפרדת רכב הירידה ביצעה האטה ב-2 בדצמבר 1971 ונכנסה למסלול לא מתוכנן של לוויין מלאכותי של מאדים עם תקופת סיבוב של 12 ימים 16 שעות 3 דקות (מסלול עם תקופת סיבוב היה מתוכנן של 25 שעות. הפער בין תקופת המהפכה בפועל לתקופת המהפכה המתוכננת יכולה להיות מוסברת בחוסר זמן, שמנע בדיקה נכונה של תוכנת מערכת הניווט האוטומטית).

אתרי נחיתה לתחנות רובוטיות על מאדים

במשך יותר מ-8 חודשים, התחנה המסלולית מבצעת תוכנית מקיפה של חקר מאדים, לאחר שעשתה 20 מסלולים סביב כדור הארץ. AMS המשיכה במחקר עד למיצוי החנקן במערכת ההתמצאות והייצוב. TASS הודיעה על השלמת תוכנית חקר מאדים ב-23 באוגוסט 1972. במשך ארבעה חודשים בוצעו רדיומטריית IR, פוטומטריה, מדידות הרכב האטמוספירה, השדה המגנטי והפלזמה.

מפתחי מתקן הטלוויזיה הפוטו-טלוויזיונית (FTU) השתמשו בדגם הלא נכון של מאדים, שבגללו נבחרו החשיפות השגויות של ה-PTU. התמונות התבררו חשופות יתר, כמעט בלתי שמישות לחלוטין. לאחר מספר סדרות של צילומים (כל אחת עם 12 פריימים), לא נעשה שימוש במתקן הצילום-טלוויזיה.

תמונה משודרת מפני השטח של מאדים על ידי תחנת מאדים אוטומטית תוך 14.5 שניות

כחלק מתוכנית הטיסות של Mars Reconnaissance Orbiter, נעשו ניסיונות למצוא את מקום הנחיתה של מנגנון Mars-3, יחד עם החיפוש אחר תחנות אוטומטיות אחרות של מאדים ששוגרו על ידי האנושות במאה ה-20. במשך זמן רב לא ניתן היה למצוא את התחנה בקואורדינטות הנחיתה הצפויות. בשנים 2012-2013 ניתחו חובבי אסטרונאוטיקה, בראשות הבלוגר הידוע ומקדם מחקר החלל ויטלי אגורוב (זלניקוט), תמונה ברזולוציה גבוהה של אזור הנחיתה המוצע של התחנה, שצולמה ב-2007 על ידי לוויין Mars Reconnaissance Orbiter . כתוצאה מכך, זוהו עצמים שהם ככל הנראה אלמנטים של רכב הירידה Mars-3. התמונות זיהו תחנת מאדים אוטומטית, מצנח, מנוע נחיתה רכה ומגן גרירה אווירודינמי. בחיפושיהם, הם נעזרו במומחים מנאס"א, GEOKHI, RKS, NPO אותם. לבוצ'קין.

בול דואר של ברית המועצות. 1972. רכב הירידה של תחנת Mars-3

מקורות משומשים:

1. Mars-3 [משאב אלקטרוני].- 2016 - מצב גישה: http://ru.wikipedia.org
2. Mars-3 [משאב אלקטרוני].- 2016 - מצב גישה: http://rusplt.ru
3. Mars-3 [משאב אלקטרוני].- 2016 - מצב גישה:

"Mars-6" (M-73P מס' 50) היא תחנה סובייטית בין-כוכבית אוטומטית מסדרת M-73 במסגרת תוכנית מאדים ששוגרה ב-5 באוגוסט 1973 בשעה 17:45:48 UTC. רכב הירידה של AMS "Mars-6", בניגוד לרכב הירידה בעיצוב זהה של AMS "Mars-7", נחת על הפלנטה.
החללית "Mars-6" ("M-73P" מס' 50) נועדה להעביר גשושית מחקר (AMS) לפני השטח של מאדים. המסה הכוללת של החללית Mars-6 הייתה 3880 ק"ג, מתוכם מסת הציוד המדעי של תא המסלול היה 114 ק"ג, ומודול הירידה היה 1000 ק"ג. מערכת ההנעה המתקנת התמלאה ב-598.5 ק"ג דלק: 210.4 ק"ג דלק ו-388.1 ק"ג מחמצן. מסת רכב הירידה בכניסה לאטמוספירה היא 844 ק"ג. המסה של תחנת המאדים האוטומטית לאחר הנחיתה היא 355 ק"ג, מתוכם מסת הציוד המדעי הוא 19.1 ק"ג.
במהלך הטיסה של החללית M-73P ("Mars-6 ו-7"), שנועדה לספק את רכב הירידה, תכנית ההפרדה והנחיתה של רכב הירידה על פני המאדים, שפותחה עבור המשלחת הקודמת M- 71, חוזר לחלוטין. השלב החשוב ביותר של המשלחת - נחיתה על פני השטח של מאדים - מתבצע באופן הבא. כניסת רכב הירידה לאטמוספירה מתרחשת בטווח נתון של זוויות כניסה, במהירות של כ-6 קמ"ש. בתחום הבלימה האווירודינמית הפסיבית, יציבותו של רכב הירידה מובטחת על ידי צורתו החיצונית וריכוזו.

הרכב המסלולי (המעופף) לאחר ההפרדה של ה-SA ובמהלך הגישה שלאחר מכן למאדים (זה ההבדל מדפוס הטיסה של M-71) נפרס באמצעות פלטפורמת ג'יירו בצורה כזו שאנטנות טווח המטרים מופנות אל לקבל אות מהרכב היורד, והאנטנה הכיוונית ביותר מיועדת להעברת מידע לכדור הארץ. לאחר השלמת העבודה עם תחנת המאדים האוטומטית, המנגנון ממשיך בטיסתו במסלול הליוצנטרי.
החללית Mars-6 (M-73P מס' 50) שוגרה מהמשגר ​​השמאלי של משטח מס' 81 של הקוסמודרום בייקונור ב-5 באוגוסט 1973 ב-20 שעות 45 דקות 48 שניות על ידי רכב השיגור Proton-K. בעזרת שלושה שלבים של כלי השיגור Proton-K והדלקה ראשונה של יחידת הבקרה של השלב העליון, שוגרה החללית לתוך AES ביניים (מסלול של לוויין מלאכותי של כדור הארץ) בגובה של 174.9 ק"מ. ההפעלה השנייה של מערכת ההנעה של השלב העליון לאחר כשעה ו-20 דקות של טיסה פסיבית עשתה את המעבר של החללית לנתיב הטיסה למאדים. ב-22 שעות 04 דקות 09.6 שניות, החללית נפרדה מהשלב העליון.
13 באוגוסט 1973 ביצע את התיקון הראשון של המסלול. כאשר ההגדרות הוגדרו, הוסרה המוכנות של הערוץ הראשון של מחשב ה-ACS, אולם במהלך פגישת התיקון היא שוחזרה. דחף התיקון היה 5.17 מ"ש, זמן פעולת המנוע בדחף נמוך היה 3.4 שניות, וצריכת הדלק הייתה 11.2 ק"ג.
כמעט מיד, הסט הראשון של מכשיר ההקלטה המובנה EA-035 נכשל. המצב תוקן על ידי מעבר למערכה השנייה. אולם חודש בלבד לאחר ההשקה, ב-3 בספטמבר 1973, נכשלה הטלמטריה במכשיר, וכתוצאה מכך לא ניתן היה לקבל מידע במצב שידור ישיר על פני ערוץ הדצימטר, ומעל הסנטימטר ניתן היה לקבל מידע במצב שידור ישיר. העברת מידע רק במצב השמעה, ורק מידע מה-FTU ו-VCR. הייתי צריך לשנות את טכנולוגיית הבקרה, ובמהלך כל הטיסה להוציא את כל הפקודות פעמיים או שלוש "באופן עיוור", לשלוט במעבר שלהם רק על ידי סימנים עקיפים.

M-73P (רכב ירידה)

AMS "Mars-6" הגיעה לקרבת כוכב הלכת מאדים ב-12 במרץ 1974. כאשר התקרבה תחנת "Mars-6" לכוכב הלכת, התיקון הסופי של מסלול תנועתו בוצע באופן אוטונומי באמצעות מערכת האסטרוניווט המובנה ו רכב הירידה נפרד מהתחנה (במרחק של 48,000 ק"מ מכדור הארץ). במועד המשוער הופעלה מערכת ההנעה, מה שהבטיח את העברת ה-SA למסלול המפגש עם מאדים. במקביל, התחנה עצמה המשיכה לטוס במסלול הליוצנטרי במרחק מינימלי של כ-1600 ק"מ מפני השטח של כוכב הלכת. 15 דקות לאחר ההפרדה פעל מנוע הבלימה של רכב הירידה, וכעבור 3.5 שעות רכב הירידה נכנס לאטמוספירה של מאדים במהירות של 5600 מ' לשנייה. זווית הכניסה הייתה 11.7 מעלות, בתחילה הבלימה נבעה מהמסך האווירודינמי ולאחר 2.5 דקות, כשהגיעה למהירות של 600 מ'/ש', הופעלה מערכת הצניחה.
בשלב הצניחה בגבהים מ-20 ק"מ לפני השטח ומטה בוצעו מדידות טמפרטורה ולחץ וכן נקבע ההרכב הכימי של האטמוספרה. תוך 150 שניות, התוצאות שודרו לרכב המעופף, אך מידע שימושי הוצא רק מהאות ממתחם הרדיו של רכב הירידה.
כל קטע הירידה - מכניסה לאטמוספירה ובלימה אווירודינמית ועד ירידה בצניחה כולל - ארך 5.2 דקות. במהלך הירידה לא היה מידע דיגיטלי ממכשיר ה-MX 6408M, אך התקבל מידע על עומסי יתר, שינויים בטמפרטורה ובלחץ.
הנחתת Mars-6 מדדה את ההרכב הכימי של האטמוספירה של מאדים באמצעות ספקטרומטר מסה מסוג RF. זמן קצר לאחר פתיחת המצנח הראשי פעל מנגנון פתיחת המנתח, והאטמוספירה של מאדים קיבלה גישה למכשיר. ספקטרום המסה עצמם היו אמורים להיות משודרים לאחר הנחיתה ולא הושגו על פני כדור הארץ, אולם כאשר ניתחו את הפרמטר הנוכחי של משאבת המגנטויון של ספקטרוגרף המסה המשודרת בערוץ הטלמטריה במהלך הצניחה, ההנחה הייתה שתכולת הארגון באטמוספירה של כוכב הלכת יכול להיות מ-25% עד 45%.
מיד לפני הנחיתה אבד הקשר עם רכב הירידה. הטלמטריה האחרונה שהתקבלה ממנה אישרה מתן פקודה להפעלת מנוע הנחיתה הרכה.
הופעה חדשה של האות הייתה צפויה 143 שניות לאחר ההיעלמות, אך זה לא קרה.
רכב הירידה נחת בנקודה עם קואורדינטות 23.9°S. ו-19.5°W (על גבול ארץ הפנינה וארץ נח).
לא ניתן היה לקבוע באופן חד משמעי את הסיבה להשלמה הבלתי מוצלחת של הפעלת רכב הירידה. הגרסאות הסבירות ביותר כוללות:

המכשיר התרסק, לרבות עקב תקלה במתחם הרדיו, למרות שמהירות הירידה והפעלת מנוע הנחיתה הרכה תאמו למחושבים (המכשיר תוכנן להאצת פגיעה בזמן נחיתה של 180 גרם, ובמקומות היקפיים. עד 240 גרם);
- עודף המשרעת של תנודות הרכב בהשפעת סערת מאדים ברגע שהופעלו מנועי הנחיתה הרכים הוביל למצב חירום.

על סיפון התחנות "Mars-6" ו-"Mars-7", בנוסף לציוד מדעי סובייטי, הותקנו מכשירים מתוצרת מומחים צרפתים.
יחד עם מדענים צרפתים בוצע גם ניסוי רדיו אסטרונומי - מדידות של פליטת הרדיו של השמש בטווח המטרים. קליטת קרינה בו זמנית על פני כדור הארץ ועל סיפון חללית במרחק מאות מיליוני קילומטרים מכוכב הלכת שלנו מאפשרת לשחזר תמונה תלת מימדית של תהליך יצירת גלי רדיו ולקבל נתונים על שטפי החלקיקים הטעונים האחראים לתהליכים אלו. בניסוי זה נפתרה גם בעיה נוספת - חיפוש אחר פרצי פליטת רדיו קצרי טווח, שיכולים, כצפוי, להתעורר בחלל העמוק עקב תופעות מסוג נפץ בגרעיני הגלקסיות, במהלך פיצוצי סופרנובה ותהליכים נוספים. .
תוכנית הטיסה של החללית Mars-6 הושלמה חלקית. תוכנית רכב הירידה הסתיימה בכישלון.

"Mars-7" (M-73P, ברית המועצות)

החללית "Mars-7" ("M-73P" מס' 51) נועדה להעביר גשושית מחקר (AMS) לפני השטח של מאדים.
שיגורם של שני מכשירים זהים "Mars-6" ו-"Mars-7" תוכנן לא רק כדי להגביר את האמינות הכוללת של משימת המטרה, אלא גם כדי לחקור את פני השטח של מאדים בשני אזורים שונים של כוכב הלכת.
המסה הכוללת של החללית Mars-7 הייתה 3880 ק"ג, מתוכם מסת הציוד המדעי של תא המסלול היה 114 ק"ג, ומודול הירידה היה 1000 ק"ג. מערכת ההנעה המתקנת התמלאה ב-598.5 ק"ג דלק: 210.4 ק"ג דלק ו-388.1 ק"ג מחמצן. מסת רכב הירידה בכניסה לאטמוספירה היא 844 ק"ג. המסה של תחנת המאדים האוטומטית לאחר הנחיתה היא 355 ק"ג, מתוכם מסת הציוד המדעי הוא 19.1 ק"ג.
החללית Mars-7 (M-73P מס' 51) שוגרה מהמשגר ​​הימני של משטח מס' 81 של קוסמודרום בייקונור ב-9 באוגוסט 1973 ב-20 שעות 0 דקות 17.5 שניות על ידי כלי השיגור פרוטון-K. השיגור למאדים בוצע על ידי הפעלה שנייה של מערכת ההנעה של שלב D העליון לאחר כשעה ו-20 דקות של טיסה פסיבית במסלול ביניים ליד כדור הארץ בגובה של 189 × 162 ק"מ. בשעה 21:20:35.3 שניות, החללית נפרדה מהשלב העליון.
החללית Mars-7 טסה למאדים ב-9 במרץ 1974 - מוקדם יותר מ-Mars-6 - 212 ימים לאחר השיגור. גם בעת הגדרת ההגדרות לתיקון השני, לא נוצרה המוכנות של הערוץ הראשון והשלישי של המחשב המובנה C530. הסיבה זהה לשאר המכשירים מסדרת M-73 - כשל ב-command ROM במחשב המשולב בגלל הטרנזיסטור 2T312.
ההשפעה השלילית המכרעת על תוצאות המשלחת נגרמה על ידי ההגדרות שחושבו בצורה שגויה לפניית החללית לפני הפרדת מודול הירידה. מסיבה זו, ה-SA לאורך מסלול הטיסה עבר 1400 ק"מ מפני השטח של מאדים ונכנס למרחבי החלל. משימת היעד של החללית Mars-7 לא מומשה, אם כי תוך כדי טיסה אוטונומית, ה-SA נשארה מבצעית במשך זמן מה ושידרה מידע לכלי המעופף באמצעות קישורי רדיו KD-1 ו-RT-1.
התקשורת עם החללית Mars-7 נשמרה עד 25 במרץ 1974.
תוכנית הטיסה של תחנת Mars-7 לא הושלמה.

תוצאות מדעיות

חקר מאדים בשנים 1973-1974, כאשר ארבע חלליות סובייטיות "Mars-4", "Mars-5", "Mars-6" ו-"Mars-7" הגיעו כמעט בו-זמנית לקרבת כוכב הלכת, רכשו איכות חדשה.
המחקר המדעי שבוצע על ידי החללית Mars-4, 5, 6, 7 הוא רב תכליתי ונרחב. החללית Mars-4 צילמה את מאדים ממסלול הטיסה שלה. הלוויין המלאכותי של מאדים, החללית Mars-5, שידר לכדור הארץ מידע חדש על כוכב הלכת הזה והחלל המקיף אותו; תצלומים באיכות גבוהה של פני השטח של מאדים, כולל צילומי צבע, התקבלו ממסלול הלוויין. רכב הירידה מאדים-6 נחת על כדור הארץ, לראשונה שידר לכדור הארץ נתונים על הפרמטרים של האטמוספרה המאדים שהתקבלו במהלך הירידה. החללית "Mars-6" ו-"Mars-7" חקרו את החלל החיצון ממסלול הליוצנטרי. החללית Mars-7 בספטמבר-נובמבר 1973 רשמה קשר בין העלייה בשטף הפרוטונים לבין מהירות רוח השמש.
סדרה גדולה של ניסויים הוקדשה לחקר פני השטח של מאדים. צילומי כדור הארץ בוצעו באמצעות סוגים שונים של מכשירי צילום-טלוויזיה. ישנם כ-60 תצלומים שצולמו ב-AMS "Mars-4", "Mars-5", רבים מהם באיכות גבוהה מאוד. הם מכסים את השטח שצולם על ידי החללית האמריקאית "Mariner-9" במהלך סופת האבק ולא יכלו לספק תמונות באיכות גבוהה. נעשה שימוש בשתי מצלמות: פוקוס קצר ברזולוציה של כ-1 ק"מ ליד הפריאפסיס וארוך פוקוס ברזולוציה של כ-100 מ' בנוסף, התקבלו תמונות באמצעות סריקת פוטומטרים פוטו-אלקטריים. התצלומים שהתקבלו נחקרו על ידי גיאולוגים, ובוצע גם ניתוח פוטוגרמטרי שלהם. חלק מהתצלומים מראים עקבות של שחיקת מים, אשר מוערכים בזהירות בני פחות ממיליארד שנים. זוהי תמיכה עצמאית להשערה של תנודות בצפיפות האטמוספירה.

תוצאות מדעיות

רדיומטר אינפרא אדום (IR) ב-Mars-5 AMS מדד את טמפרטורת פני השטח. הטמפרטורות המקסימליות המתועדות הן 272°K והן מתייחסות ל-13 שעות 10 מ' זמן מקומי (אזור תומאסיה). באזור הסיום, הטמפרטורה יורדת ל-230°K, ובסוף המסלול ב-21 שעות 00 מ' זמן מקומי ל-200°K. מדידות עם רדיומטר IR מראות שהאינרציה התרמית של הקרקע היא בטווח של 0.004-0.008 cal-deg-1 cm-2 sec-1/2. מכאן ניתן להעריך את הערך האופייני לגודל גרגרי הקרקע - מ-0.1 עד 0.5 מ"מ. מצד שני, מדידות פוטומטריות ופולארימטריות מראות שלגרגרים אלו יש מבנה מיקרו בקנה מידה עדין יותר (בסדר גודל של מיקרון).
הרכב הקרקע והמבנה שלה קובעים את רפלקטיביות הפלנטה בטווח שבין 0.3 ל-4 מיקרון. קטע אורך הגל הארוך של מרווח זה נחקר באמצעות ספקטרומטר אינפרא אדום. התקבלו כמה מאות ספקטרום בטווח שבין 2 ל-5 מיקרומטר. הפרט האופייני ביותר שלהם הוא נוכחות של פס של מים מגובשים בגודל של כ-3.2 מיקרומטר. השילוב של תכונות ספקטרוסקופיות, פוטומטריות וקיטוב של אדמת מאדים עולה בקנה אחד עם ההנחה של הרכב סיליקט (בזלת מחומצנת) עם תערובת קטנה של גתיט.
ספקטרומטר קרני הגמא על מאדים-5 איפשר להשיג ספקטרום של קרני גמא של סלעי מאדים, הנותנים מושג על ההרכב האופייני שלהם.
בעזרת AMS "Mars-5" נמשכו מחקרים על השדה המגנטי בצד הערב והלילה של כוכב הלכת. מחקרים אלו אפשרו לקבוע כי נוצרת חזית זעזוע בקרבת כוכב הלכת מאדים. מאחורי חזית ההלם, יש אזור מעבר אופייני, שבו נצפה שדה תנודות משופר מהצד של הפלנטה. אזור המעבר תחום על ידי שדה מגנטי רגיל יותר שגדל ככל שמתקרבים למרכז הפרי. שדה זה בגובה של 1100 ק"מ הוא כ-30 גמא. כשהתחנה התרחקה מהפריאפסיס, נצפו הצטלבות עוקבות של אזורים אופייניים בסדר הפוך. ניתן להסביר את מכלול הנתונים על גודל וטופולוגיה של השדה המגנטי, מיקום חזית ההלם ועוצמת רוח השמש בצורה הטבעית ביותר בהנחה שלכוכב מאדים יש שדה מגנטי משלו עם רגע M = 2.47 1022 גאוס * ס"מ-3 וחוזק שדה של קו המשווה H = 64 גמא. בגבהים של טיסת הלוויין, השדה מעוות על ידי פעולת רוח השמש. הקוטב הצפוני של דיפול המאדים ממוקם בחצי הכדור הצפוני, וציר הדיפול נוטה לציר הסיבוב של מאדים בזווית של 15-20°.
ניתוח של ספקטרום היונים והאנרגיה האלקטרונית שהתקבל עם מכשירי AMS Mars-5 הראה שישנם שלושה אזורים שחוצה הלוויין עם תכונות פלזמה שונות באופן משמעותי ליד כוכב הלכת. ספקטרות התואמות לרוח השמש הבלתי מופרעת מתועדות באזור הראשון, ואזור המעבר מאחורי חזית גלי ההלם מתועד באזור השני. אזור הפלזמה השלישי נמצא בתוך הפלמה של המגנטוספירה של מאדים והוא דומה במובנים מסוימים למה שנקרא יריעת הפלזמה בנוצה של המגנטוספרה של כדור הארץ.
באמצעות פוטומטר אולטרה סגול דו-ערוצי ברזולוציה מרחבית גבוהה, התקבלו פרופילים פוטומטריים של האטמוספירה ליד הגפה של כוכב הלכת באזור הספקטרלי 2600-2800 A שאינו נגיש לתצפיות קרקעיות." שכן אוזון התייחס למשטח המוצק של הקוטב. כובע), כמו גם ספיגת אירוסול ניכרת גם בהיעדר סופות אבק. ניתן להשתמש בנתונים אלה כדי לחשב את המאפיינים של שכבת האירוסול. מדידות של אוזון אטמוספרי מאפשרות להעריך את ריכוז החמצן האטומי באטמוספרה התחתונה ואת קצב ההובלה האנכית שלו מהאטמוספירה העליונה, דבר שחשוב לבחירת מודל שיסביר את יציבות אטמוספירת הפחמן הדו חמצני הקיימת על מאדים. ניתן להשתמש בתוצאות המדידות בדיסק המואר של הפלנטה כדי לחקור את הטופוגרפיה שלו.
שני ניסויים על ה-AMS "Mars-5" הוקדשו לחקר ההרכב הכימי של האטמוספירה של מאדים - מדידת תכולת אדי המים והאוזון. נתונים על מדידת תכולת H2O מצביעים על כך שתכולת H2O באזורים מסוימים במאדים מגיעה ל-80 מיקרון של מים משקעים, כלומר הרבה יותר ממה שנצפה בשנים 1971-72. (נתונים "Mars-3", "Mariner-9": 10 - 20 מיקרון); ישנם שינויים מרחביים משמעותיים - באזורים הממוקמים במרחק של כמה מאות קילומטרים, התוכן של H2O באטמוספירה יכול להיות שונה פי שניים עד שלוש. הלחות האטמוספרית הגבוהה ביותר נצפתה ממערב לשטח המחוספס באזור ארקס. הניסוי השני זיהה בביטחון כמויות קטנות של אוזון באטמוספרה - כ-10-5% בנפח. גובה שכבת האוזון הוא כ-30 ק"מ. תוצאה זו חשובה להבנת תהליכים פוטוכימיים באטמוספירה של כוכב הלכת.
מחקרים על השדה המגנטי בחלל הקרוב למאדים, שבוצעו על ידי החללית Mars-5, אישרו את המסקנה שהתקבלה על סמך מחקרים דומים של החללית Mars-2,-3 כי קיים שדה מגנטי ליד כוכב הלכת של בסדר גודל של 30 גמא (בפי 7-10 מהערך של השדה הבלתי מופרע הבין-פלנטרי שנישא על ידי רוח השמש). ההנחה הייתה שהשדה המגנטי הזה שייך לכוכב הלכת עצמו, ומאדים-5 עזר לספק טיעונים נוספים לטובת השערה זו.
עיבוד ראשוני של נתוני מאדים-7 על עוצמת הקרינה בקו התהודה של מימן אטומי Lyman-alpha אפשרו להעריך את הפרופיל של קו זה במרחב הבין-כוכבי ולקבוע בו שני מרכיבים, שכל אחד מהם יוצר ערך שווה בקירוב. תרומה לעוצמת הקרינה הכוללת. המידע שיתקבל יאפשר לחשב את המהירות, הטמפרטורה והצפיפות של מימן בין-כוכבי הזורם למערכת השמש, וכן לבודד את תרומת הקרינה הגלקטית לקווי לימן-אלפא. ניסוי זה בוצע במשותף עם מדענים צרפתים.
בהתבסס על מדידות דומות מהחללית Mars-5, הטמפרטורה של מימן אטומי באטמוספירה העליונה של מאדים נמדדה לראשונה ישירות. עיבוד נתונים ראשוניים הראה שטמפרטורה זו קרובה ל-350°K.
הנחתת Mars-6 מדדה את ההרכב הכימי של האטמוספירה של מאדים באמצעות ספקטרומטר מסה בתדר רדיו. זמן קצר לאחר פתיחת המצנח הראשי פעל מנגנון פתיחת הנתח, והאטמוספירה של מאדים קיבלה גישה למכשיר. ניתוח ראשוני מאפשר לנו להסיק שתכולת הארגון באטמוספירה של כוכב הלכת עשויה להיות כשליש. לתוצאה זו חשיבות בסיסית להבנת התפתחות האטמוספירה של מאדים.
רכב הירידה ביצע גם מדידות לחץ וטמפרטורת הסביבה; תוצאות המדידות הללו חשובות מאוד הן להרחבת הידע על כוכב הלכת והן לזיהוי התנאים שבהם צריכות לפעול תחנות מאדים עתידיות.
יחד עם מדענים צרפתים בוצע גם ניסוי רדיו אסטרונומי - מדידות של פליטת הרדיו של השמש בטווח המטרים. קליטת קרינה בו זמנית על פני כדור הארץ ועל סיפון חללית במרחק מאות מיליוני קילומטרים מכוכב הלכת שלנו מאפשרת לשחזר תמונה תלת מימדית של תהליך יצירת גלי רדיו ולקבל נתונים על שטפי החלקיקים הטעונים האחראים לתהליכים אלו. בניסוי זה נפתרה גם בעיה נוספת - חיפוש אחר פרצי פליטת רדיו קצרי טווח, שיכולים, כצפוי, להתעורר בחלל העמוק עקב תופעות מסוג נפץ בגרעיני הגלקסיות, במהלך פיצוצי סופרנובה ותהליכים נוספים. .

Mars-2 היא תחנה סובייטית בין-כוכבית אוטומטית (AMS) מהדור הרביעי של תוכנית החלל מאדים. אחד משלושת ה-AMC של סדרת M-71. Mars-2 נועד לחקור את מאדים הן ממסלול והן ישירות מפני השטח של מאדים. AMS כללה תחנת מסלול - לוויין מלאכותי של מאדים ורכב ירידה עם תחנת מאדים אוטומטית.
הניסיון הראשון בעולם להנחית רכב ירידה על מאדים (לא צלח). הנחתת הראשונה שהגיעה לפני השטח של מאדים.
Mars-2 פותח ב-NPO על שם S.A. Lavochkin.

MARS-2

מפרטים:

מסה AMC בהשקה: 4625 ק"ג
- מסת התחנה המסלולית בשיגור: 3625 ק"ג
- מסת רכב הירידה בשיגור: 1000 ק"ג
- משקל תחנת מאדים אוטומטית: 355 ק"ג. (לאחר נחיתה רכה על מאדים)

עיצוב מכשיר:

AMS כללה תחנת מסלול ורכב ירידה עם תחנת מאדים אוטומטית.
החלקים העיקריים של תחנת המסלול: תא מכשירים, בלוק מיכל הנעה, מנוע סילון מתקן עם יחידות אוטומציה, סוללה סולארית, התקני הזנה של אנטנה ורדיאטורים של מערכת בקרה תרמית. AMS כדי להבטיח שלטיסה היו מספר מערכות. מערכת הבקרה כללה: פלטפורמה מיוצבת ג'ירו; מחשב דיגיטלי מובנה ומערכת ניווט אוטונומית בחלל. בנוסף להתמצאות לשמש, במרחק גדול מספיק מכדור הארץ (כ-30 מיליון ק"מ), בוצעה התמצאות בו-זמנית לשמש, לכוכב קנופוס ולכדור הארץ.

תחנת המסלול הכילה ציוד מדעי המיועד למדידות במרחב הבין-פלנטרי, וכן לחקר סביבות מאדים וכוכב הלכת עצמו ממסלולו של לוויין מלאכותי: מגנומטר Fluxgate; רדיומטר אינפרא אדום לקבלת מפה של התפלגות הטמפרטורה על פני מאדים; פוטומטר אינפרא אדום לחקר הטופוגרפיה של פני השטח על ידי מדידת כמות הפחמן הדו חמצני; מכשיר אופטי לקביעת תכולת אדי המים בשיטה הספקטרלית; פוטומטר של הטווח הנראה לבחינת רפלקטיביות פני השטח והאטמוספירה; מכשיר לקביעת טמפרטורת בהירות הרדיו של פני השטח בטווח של 3.4 ס"מ, קביעת הקבוע הדיאלקטרי שלו וטמפרטורת שכבת פני השטח בעומק של עד 30-50 ס"מ; פוטומטר אולטרה סגול לקביעת צפיפות האטמוספירה העליונה של מאדים, קביעת תכולת החמצן האטומי, המימן והארגון באטמוספירה; מונה חלקיקי קרניים קוסמיות; ספקטרומטר אנרגיה של חלקיקים טעונים; מד אנרגיית שטף אלקטרונים ופרוטונים מ-30 eV ל-30 keV. כמו גם שתי מצלמות צילום-טלוויזיה.
רכב הירידה היה מסך בלימה אווירודינמי חרוטי המכסה את תחנת המאדים האוטומטית (בצורה קרובה לכדורית). על גבי תחנת המאדים האוטומטית, הוצמד מיכל מכשיר-מצנח טורואיד עם רצועות קשירה, שהכיל את הפליטה והמצנחים הראשיים, ואת המכשירים הדרושים להבטחת נסיגה, ייצוב, ירידה ממסלול קרוב למאדים, בלימה ורכה. נחיתה ומסגרת מקשרת. על המסגרת ישנו מנוע הנעה מוצק להעברת רכב הירידה ממסלול מעופף למסלול נכנס ויחידות של מערכת בקרה אוטונומית לייצוב רכב הירידה לאחר שחרורו עם תחנת המסלול. לפני הטיסה עוקר רכב הירידה.
מערכת הבקרה פותחה ויוצרת על ידי מכון המחקר לאוטומציה ומכשור. משקל מערכת הבקרה 167 ק"ג, צריכת החשמל 800 וואט. אב הטיפוס של מערכת הבקרה היה מערכת המחשוב של ספינת מסלול הירח, הליבה שלה היה מחשב על הסיפון C-530 המבוסס על אלמנטים מסוג "טרופה".

תוצאות ההשקה והמשימה:

התחנה שוגרה מהקוסמודרום בייקונור באמצעות רכב שיגור Proton-K עם שלב 4 נוסף - שלב D עליון ב-19 במאי 1971 בשעה 19:22:49 שעון מוסקבה. בניגוד ל-AMS של הדור הקודם, מאדים-2 שוגר לראשונה למסלול ביניים של לוויין מלאכותי של כדור הארץ, ולאחר מכן הועבר למסלול בין-כוכבי על ידי שלב D העליון.
הטיסה של התחנה למאדים נמשכה יותר מ-6 חודשים. עד לרגע הגישה למאדים, הטיסה התנהלה על פי התוכנית. נתיב הטיסה עבר במרחק של 1380 ק"מ מפני השטח של מאדים. Mars-2 הפך ל-AMS הראשון מרובת טון ששוגר בהצלחה למאדים בברית המועצות ובעולם.
רכב הירידה של Mars-2 הורחק ב-27 בנובמבר 1971, כאשר ה-AMS טס לכוכב הלכת, לפני שתחנת המסלול האטה ונעה למסלולו של לוויין מאדים. לפני ההפרדה של רכב הירידה, המחשב המובנה התקלקל עקב שגיאת תוכנה. כתוצאה מכך, הוכנסו הגדרות שגויות לרכב הירידה, וסיפקו כיוון מחוץ לתכנון של התחנה לפני ההפרדה. 15 דקות לאחר ההפרדה הופעלה מערכת ההנעה המוצקה ברכב הירידה, מה שבכל זאת הבטיח את העברת רכב הירידה למסלול הפגיעה במאדים. אולם זווית הכניסה לאטמוספירה התבררה כגדולה מזו המחושבת. רכב הירידה נכנס לאטמוספירה של מאדים בצורה תלולה מדי, שבגללה לא הספיק להאט בשלב הירידה האווירודינמית. מערכת הצניחה בתנאים כאלה של ירידה לא הייתה יעילה, ורכב הירידה, לאחר שעבר באטמוספירה של כוכב הלכת, התרסק על פני מאדים בנקודה עם קואורדינטות 4° N. קו רוחב. ו-47°W (עמק ננדי בארץ קסנת'), מגיע לפני השטח של מאדים בפעם הראשונה בהיסטוריה. הנחתת מאדים 2 הייתה העצם הראשון מעשה ידי אדם על פני כדור הארץ.

פרויקט M-71

תחנת המסלול לאחר הפרדת רכב הירידה ביצעה בלימה ב-27 בנובמבר 1971 ונכנסה למסלולו של לוויין מלאכותי של מאדים עם תקופת מסלול של 18 שעות.
התחנה ביצעה תוכנית מקיפה של חקר מאדים במשך יותר מ-8 חודשים. במהלך תקופה זו, התחנה ביצעה 362 סיבובים סביב כדור הארץ. AMS המשיכה במחקר עד למיצוי החנקן במערכת ההתמצאות והייצוב. TASS הודיעה על השלמת תוכנית חקר מאדים ב-23 באוגוסט 1972.
סופת אבק גדולה החלה ב-22 בספטמבר 1971 באזור נחיס הבהיר בחצי הכדור הדרומי. עד 29 בספטמבר, כיסה מאתיים מעלות בקו אורך מאוסוניה לתאומאסיה. 30 בספטמבר סגר את מכסה הקוטב הדרומי. סופת אבק חזקה הפריעה למחקרים מדעיים של פני השטח של מאדים מהלוויינים המלאכותיים Mars-2, Mars-3, Mariner-9. רק בסביבות ה-10 בינואר 1972 פסקה סופת האבק ומאדים לבש את צורתו הרגילה.
בגלל האיכות הירודה של הטלמטריה, כמעט כל הנתונים המדעיים של הלוויין הולכים לאיבוד. מפתחי מתקן הטלוויזיה הפוטו-טלוויזיונית (FTU) השתמשו בדגם הלא נכון של מאדים. לכן, נבחרו חשיפות FTU שגויות. התמונות התבררו חשופות יתר, כמעט בלתי שמישות לחלוטין. לאחר מספר סדרות של צילומים (כל אחת עם 12 פריימים), לא נעשה שימוש במתקן הצילום-טלוויזיה.

"מרס-3" (ברית המועצות)

מבחינה מבנית, "Mars-3" ו-"Mars-2" היו דומים ושכפלו זה את זה במקרה של כשל אפשרי. הרכבים נשאו 2 מצלמות צילום טלוויזיות בעלות אורכי מוקד שונים לצילום פני השטח של מאדים, ובמאדים-3 היה גם ציוד סטריאו לביצוע ניסוי סובייטי-צרפתי משותף לחקר פליטת הרדיו של השמש בתדר של 169 MHz. החללית כללה תא מסלולי ורכב ירידה.
הפריסה של AMS הוצעה על ידי מעצב צעיר V. A. Asyushkin. מערכת הבקרה, במשקל 167 ק"ג וצריכת חשמל 800 וואט, תוכננה ויוצרה על ידי מכון המחקר לאוטומציה ומכשור.
המבנה של תחנת המאדים האוטומטית כלל את הרובר PrOP-M (התקן להערכה של חדירות - מאדים).

PrOP-M (התקן להערכת חדירות - מאדים)

MARS-3

תוך שימוש בניסיון העבודה עם הלונוכוד, מתכנני המכון להנדסת תחבורה (VNII-TRANSMASH), בהובלת א.ל. קמורדז'יאן יצר רובוט קטן, בגודל 25 ס"מ על 22 ס"מ על 4 ס"מ ובמשקל 4.5 ק"ג, שהיה אמור לנחות על מאדים.
המשימות של רובר המיני-מארס הזה היו צנועות - הוא נאלץ לנסוע רק מרחק קצר, נשאר מחובר לנחתת בכבל באורך 15 מ'. המאפיינים של אדמת המאדים לא היו ידועים, לכן, כדי לא ליפול לאבק או חול, הרובר היה עשוי מתומכי פלדה בצורת מגלשיים.
הותקנה עליו חותמת חרוטית, שכניסתה לאדמה תיתן מידע על חוזק משטח המאדים. על פי עקבות המגלשיים, המקובעים בפנורמה בטלוויזיה, ניתן יהיה גם לשפוט את התכונות המכניות של האדמה. על הקרקע, בשדה הראייה של מצלמות הטלוויזיה, הוא הונח על ידי מניפולטור.

התנועה התבצעה באופן הבא: הישענות על המגלשיים, הגוף הוזז קדימה, המכשיר ישב על הקרקעית והמגלשיים הועברו לשלב הבא. הפנייה בוצעה על ידי הזזת המגלשיים לכיוונים שונים. אם המכשיר נתקל במכשול (נוגע בפגוש שני המגעים מלפנים), הוא ביצע באופן עצמאי תמרון עקיפה: נסוג לאחור, הסתובב בזווית מסוימת, התקדם.

תכנית ירידה של הרובר לקרקע ותנועה עם מכשולים.

MARS-3

כל 1.5 מטר סופקה עצירה כדי לאשר את מהלך התנועה הנכון. הבינה המלאכותית היסודית הזו הייתה הכרחית למכשירים הניידים של מאדים, מכיוון שהאות מכדור הארץ למאדים לוקח בין 4 ל-20 דקות, וזה ארוך מדי עבור רובוט נייד. כשהצוותים הגיעו מכדור הארץ, ייתכן שהרובר כבר לא תקין.

תוצאות ההשקה והמשימה:

התחנה שוגרה מהקוסמודרום בייקונור באמצעות רכב שיגור פרוטון-K עם שלב 4 נוסף - שלב D עליון ב-28 במאי 1971 בשעה 18:26:30 שעון מוסקבה. מאדים-3 שוגר לראשונה למסלול ביניים של לוויין מלאכותי של כדור הארץ, ולאחר מכן הועבר שלב D העליון למסלול בין-כוכבי.
הטיסה למאדים נמשכה יותר מ-6 חודשים. עד לרגע הגישה למאדים, הטיסה התנהלה על פי התוכנית. הגעת התחנה לכוכב הלכת חלפה במקביל לסופת אבק גדולה.
הנחתת מאדים 3 ביצעה את הנחיתה הרכה הראשונה בעולם על פני מאדים ב-2 בדצמבר 1971. הנחיתה מתחילה לאחר התיקון השלישי של נתיב הטיסה הבין-פלנטרי של AMS והפרדה של רכב הירידה מתחנת המסלול. לפני ההפרדה, תחנת Mars-3 הייתה מכוונת כך שרכב הירידה לאחר ההפרדה יוכל לנוע בכיוון הנדרש. ההפרדה התרחשה בשעה 12:14 שעון מוסקבה ב-2 בדצמבר 1971, כאשר ה-AMS טסה לכוכב הלכת, לפני שתחנת המסלול האטה ונכנסה למסלול הלווין של מאדים.

MARS-3

לאחר 15 דקות, הופעל מנוע הדלק המוצק של העברת רכב הירידה ממסלול הטיסה למסלול המפגש עם מאדים. לאחר שקיבל מהירות נוספת השווה ל-120 מ' לשנייה, רכב הירידה פנה לנקודת הכניסה המשוערת לאטמוספירה. מערכת הבקרה המותקנת לאחר מכן פרסה את רכב הירידה עם מסך גרירה חרוטי קדימה בכיוון הנסיעה כדי להבטיח כניסה חוזרת בכיוון נכון לאטמוספירה של כוכב הלכת. כדי לשמור על רכב הירידה בכיוון זה במהלך הטיסה לכוכב הלכת, בוצע ייצוב ג'ירוסקופי. הסיבוב של המכשיר לאורך ציר האורך בוצע בעזרת שני מנועי הנעה מוצקים קטנים שהותקנו בשולי מסך הבלמים. המסבך עם מערכת הבקרה ומנוע התרגום, מיותר כעת, הופרד מרכב הירידה.
הטיסה מהפרדה לכניסה מחדש ארכה כ-4.5 שעות. בפקודה ממכשיר זמן התוכנית הופעלו שני מנועי הנעה מוצקים נוספים, הממוקמים אף הם בשולי מסך הבלמים, ולאחר מכן הופסק סיבובו של רכב הירידה. בשעה 16:44 נכנס רכב הירידה לאטמוספירה בזווית קרובה לזווית המחושבת במהירות של כ-5.8 קילומטרים לשנייה והחלה בלימה אווירודינמית. בסוף קטע הבלימה האווירודינמית, עדיין במהירות טיסה על-קולית, בפקודת חיישן עומס יתר, באמצעות מנוע אבקה הממוקם על מכסה תא המצנח הטייס, הוכנס מצנח הטייס. לאחר 1.5 שניות, בעזרת מטען מוארך, נחתך תא המצנח של הטורוס, וחלקו העליון של התא (המכסה) נלקח מרכב הירידה על ידי מצנח טייס. הכיסוי, בתורו, הציג את המצנח הראשי עם כיפת שונית. קווי המצנח הראשי הוצמדו לחבורה של מנועי הנעה מוצקים, שכבר היו מחוברים ישירות לרכב הירידה. כשהמכשיר האט למהירות טרנסונית, אז, בסימן ממכשיר תוכנית הזמן, בוצעה שחזור - חופת המצנח הראשית נפתחה במלואה.

נחיתה על מאדים: 1 - מחלקות SA; 2 - העברה של SA ממסלול המעוף למסלול הירידה; 3 - פיתול והפרדה של החווה עם יחידות מערכת הבקרה; 4 - סיום ספין; 5 - בלימה אווירודינמית; 6 - הכנסת מערכת הצניחה והפרדת קונוס הבלם; 7 - גבול מותנה של האטמוספירה; 8 - מצנח ראשי; 9 - מצנח טייס; 10 - הפרדה ומשיכה של המצנח, הכללת שלט רחוק לנחיתה רכה, הפרדה והסרה של נחיתה רכה שלט רחוק, נחיתה AMS; 11 - לחץ של שקית העקירה והפרדה של בית המגן מה-AMS; 12 - חשיפה של עלי כותרת, אנטנות ומנגנונים; העברת מידע מפני השטח של מאדים ל-ISM

פרויקט M-71

לאחר 1-2 שניות, החרוט האווירודינמי נשמט ונפתחו אנטנות מד הגובה הרדיו של מערכת הנחיתה הרכה. במהלך הירידה במצנח במשך מספר דקות, מהירות התנועה ירדה לכ-60 מ' לשנייה. בגובה 20-30 מטר, בפיקוד מד הגובה הרדיו, הופעל מנוע בלימה של נחיתה רכה. המצנח בשלב זה הוסט הצידה על ידי מנוע רקטי אחר כדי שכיפתו לא תכסה את תחנת המאדים האוטומטית. לאחר זמן מה, מנוע הנחיתה הרכה כבה, ורכב הירידה, שהופרד ממיכל המצנח, שקע אל פני השטח. במקביל, מיכל צניחה עם מנוע נחיתה רכה הוזזה הצידה בעזרת מנועים בעלי דחף נמוך. בזמן הנחיתה, ציפוי קצף עבה הגן על התחנה מפני טעינת זעזועים.
הנחיתה בוצעה בין אזורי אלקטריס ופאטונטיה. קואורדינטות נקודת הנחיתה 45° S, 158° W על הקרקעית השטוחה של המכתש הגדול תלמי, ממערב למכתש רעוטוב, ובין המכתשים הקטנים בלב וטיורתם.
נחיתה רכה על מאדים היא בעיה מדעית וטכנית מורכבת. במהלך הפיתוח של תחנת Mars-3, התבליט של פני השטח של מאדים נחקר מעט, היה מעט מאוד מידע על הקרקע. בנוסף, האווירה מאוד נדירה, יש אפשרות לרוחות חזקות. עיצוב החרוט האווירודינמי, המצנחים ומנוע הנחיתה הרכה נבחר תוך התחשבות בפעולה במגוון רחב של תנאי ירידה ומאפיינים אפשריים של האטמוספרה המאדים, ומשקלם מזערי.

תוך 1.5 דקות לאחר הנחיתה, תחנת המאדים האוטומטית התכוננה לעבודה, ולאחר מכן החלה לשדר פנורמה של פני השטח שמסביב, אך לאחר 14.5 שניות השידור הופסק. AMS שידרה רק את 79 הקווים הראשונים של אות הצילום-טלוויזיה (הקצה הימני של הפנורמה). התמונה שהתקבלה הייתה רקע אפור ללא פרט אחד. אותו דבר קרה עם הטלפוטומטר השני - סורק אופטי-מכני חד-קו. לאחר מכן, הועלו מספר השערות לגבי מה שגרם להפסקה הפתאומית של האות מפני השטח: הניחו פריקת קורונה באנטנות המשדר, פגיעה בסוללה וכו'. כיום, לאחר חישובים מעודנים, הועלתה גרסה לפיה הסיבה לאובדן האות הייתה התחנה המסלולית שיצאה מאנטנות SA של אזור הראות.

תחנת המסלול לאחר הפרדת רכב הירידה ביצעה האטה ב-2 בדצמבר 1971 ונכנסה למסלול מחוץ לתכנון של לוויין מלאכותי של מאדים עם תקופת מסלול של 12 ימים 16 שעות 3 דקות (מסלול עם תקופת מסלול של 25 ניתן להסביר את הפער בין תקופת המסלול בפועל לתקופת המסלול המתוכננת בחוסר זמן, שמנע בדיקה נכונה של תוכנת מערכת הניווט האוטומטית).

במשך יותר מ-8 חודשים, התחנה המסלולית מבצעת תוכנית מקיפה של חקר מאדים, לאחר שעשתה 20 מסלולים סביב כדור הארץ. AMS המשיכה במחקר עד למיצוי החנקן במערכת ההתמצאות והייצוב. TASS הודיעה על השלמת תוכנית חקר מאדים ב-23 באוגוסט 1972. במשך ארבעה חודשים בוצעו רדיומטריית IR, פוטומטריה, מדידות הרכב האטמוספירה, השדה המגנטי והפלזמה.