Автоматические межпланетные станции "Фобос-1, 2"

Проведение ЛКИ вводимого в эксплуатацию космического аппарата нового поколения, разработанного как универсальный космический аппарат для проведения комплексных исследований планет и малых тел Солнечной системы.

Выполнение научной программы, предусматривающей решение следующих задач:
На трассе перелёта

• изучение Солнца в рентгеновском (КА «Фобос-1»), ультрафиолетовом и видимом диапазонах (КА «Фобос-1,-2»);
• получение трехмерной стереоскопической структуры солнечной хромосферы и короны;
• определение состава солнечного ветра;
• изучение характеристик межпланетных ударных волн;
• локализация космических гамма-всплесков.

На орбитах вокруг Марса:

• уточнение параметров орбитального движения Фобоса и его физических свойств;
• зондирование поверхности и атмосферы Марса в видимом, ультрафиолетовом, ин-фракрасном и гамма-диапазонах;
• изучение структуры магнитосферы Марса, определение параметров магнитного поля;
• изучение Солнца и межпланетного пространства.

При сближении с Фобосом:

• телевизионная съемка поверхности Фобоса с высоким разрешением;
• определение химического, минералогического состава поверхности Фобоса, его физических свойств;
• изучение внутреннего строения Фобоса, его радиофизических характеристик;
• десантирование на его поверхность долгоживущей автономной станции (ДАС – КА «Фобос-1,-2») и передвижного зонда (ПРОП-ФП  –  КА «Фобос-2»).

Космический аппарат серии 1Ф, разработан как унифицированный базовый аппарат для осуществления многоцелевых и разноплановых экспедиций с целью исследования планет и малых тел (комет, астероидов, спутников планет) Солнечной системы. Аппарат спроектирован так, что его конструкция и состав систем служебного модуля остаются практически неизменными при смене в выборе объекта изучения (Марс, Венера, Луна или другие, в том числе малые, тела). Переоснащения, связанные с изменением цели и научной программы экспедиции, касаются, в основном, запасов топлива и состава исследовательских средств и состава научной аппаратуры.

Конструкция аппарата предусматривает возможность размещения на нем, одновременно или выборочно, технических средств дистанционного зондирования (радиолокаторы, телескопы и т.д.), а также десантируемых исследовательских зондов (спускаемых аппаратов, малых станций, пенетраторов и т.д.). Важнейшая «проектно заложенная» особенность аппарата - возможность его маневрирования в непосредственной близости от поверхности небесных тел, обладающих слабым гравитационным полем.

Космический аппарат состоит из орбитального блока (ОБ) и автономной двигательной установки (АДУ). В верхней части орбитального блока предусмотрено размещение на специальной платформе полезной нагрузки, определяемой задачами межпланетной экспедиции. Для экспедиции в рамках международного проекта «Фобос» полезной нагрузкой для КА серии 1Ф являлись отделяемые исследовательские зонды ДАС и ПРОП-ФП. На этой же платформе размещена научная аппаратура для исследования Солнца и средненаправленная антенна автономной радиосистемы.

КА «Фобос» конструктивно значительно отличается от своих предшественников – автоматических космических аппаратов, предназначенных для планетных исследований (КА «Венера», «Вега», «Марс»). Силовым элементом конструкции КА «Фобос» стал герметичный торовый при¬борный отсек, к которому снизу пристыковывается автономная двигательная установка (АДУ), а сверху — отсек научной аппаратуры (ци¬линдрический приборный отсек).

Такая компоновка позволяет добиться наименьшей массы собственно конструкции аппарата и минимальных моментов инерции, от которых зависит его маневренность. Благодаря принципу многоступенчатости в процессе полета удается освободиться от уже отработавших элементов - «сброс» АДУ позволяет на определенном этапе «включиться в работу» ранее закрытой ею и размещенной в торовом приборном отсеке служебной и научной аппаратуре, необходимой для сближения с Фобосом и про¬ведения программы его исследований.

Наиболее значимым в реализации научной программы КА «Фобос-1» стали результаты экспериментов, выполненных при помощи солнечного телескопа «Терек». Ученые смогли одновременно наблюдать наименее изученные до этого времени слои солнечной атмосферы – хромосферу, корону и переходный слой. Получена уникальная ин¬формация о структуре и динамике этих слоев.

На изображениях, полученных с помощью регистрирующей системы, отчетливо видна сложная структура плазменных образований в солнечной атмосфере. Новые данные позволили понять динамику (от нескольких минут до месяца) различных образований в атмосфере Солнца при температурах от десятков тысяч до десятков миллионов градусов.

Это необходимо, чтобы выяснить механизмы освобождения энергии Солнца при различных процессах и многое другое. С Земли получить подобную информацию не-возможно. Было сделано более 140 рентгенов¬ских снимков Солнца.

В полете КА «Фобос-2» успешно за¬вершилась первая фаза эксперимента, получившего название «Небесная механика», по построению высокоточной теории движения Фобоса и уточнению его гравитационной постоянной. Получены уникальные снимки Фобоса, сделанные с различных ракурсов и расстояний.

Съемка поверхности Марса радиометр-спектрометром «Термоскан» дала, в том числе, неожиданный результат в виде обнаружения на полученных снимках веретенообразной тени Фобоса на поверхности Марса, что вызвало массу догадок и гипотез.

ЛИМА-Д - дистанционный лазерный масс-анализатор - анализ элементного и изотопного состава грунта
ДИОН - дистанционный масс-анализатор вторичных ионов - анализ элементного состава грунта Фобоса
РЛК радар - определение структуры пород и рельефа поверхности Фобоса.
ВСК - видеоспектрометрический комплекс - получение телевизионного изображения поверхности Фобоса и Марса
КРФМ-ИСМ - радиометр-спектрометр - изучение теплофизических и отражательных свойств поверхности Фобоса и Марса
ТЕРМОСКАН - радиометр-спектрометр - картирование Марса и Фобоса
ГС-14 - спектрометр гамма-излучения - исследование химического состава и радио¬активности поверхности Фобоса и Марса
ИПНМ-3 - детекторы нейтронов - определение содержания связанной воды в грунте Фобоса
ОГЮСТ - оптический спектрометр - исследование атмосферы Марса методом просвечивания солнечным излучением
АСПЕРА - сканирующий анализатор - изучение трехмерной функции распределения плазмы
МПК - спектрометр плазмы - измерение характеристик плазмы солнечного ветра
ЭСТЕР - спектрометры электронов - изучение потоков электронов низких энергий и солнечных космических лучей
АПВ-Ф - анализатор плазменных волн - изучение излучений межпланетной и марсианской плазмы
ФГММ, МАГМА - магнитометры - изучение магнитных полей в окрестностях Марса и в межпланетном пространстве
ТЕРЕК - солнечный телескоп - получение изображения Солнца и короны в рентгеновском и видимом диапазонах
РФ-15 - рентгеновский фотометр - измерение рентгеновского излучения Солнца
СУФР - солнечный УФ-радиометр - регистрация ультрафиолетового излучения Солнца
ВГС, ЛИЛАС - спектрометры гамма-излучения - регистрация галактических и солнечных гамма-всплесков
ИФИР - фотометр - изучение солнечных осцилляций
МОРИОН - центральный интерфейс