Характеристики
- Назначение:
- планетные исследования
- Статус:
- выведен из эксплуатации
- Объект исследований:
- Марс
- Дата запуска:
- 19.05.1971 г. и 28.05.1971 г.
- Космодром:
- Байконур
- Средства выведения:
- «Протон-К» и разгонный блок Д
- Масса аппарата:
- 4625 кг.
- Срок активного существования:
- 8 месяцев
Описание
Космические аппараты Марс-2, 3 предназначены для исследования планеты Марс и околопланетного пространства с помощью доставляемого на поверхность планеты посадочного аппарата, а также орбитального аппарата, выполняющего функции искусственного спутника планеты.
Космические аппараты «Марс-2» и «Марс-3», являются полной аналогией друг друга по конструкции, составу бортовых агрегатов, служебных систем и приборов и предназначены для выполнения идентичных основных исследовательских программ. Есть некоторые различия (дополнения) в комплектации научной аппаратурой и, соответственно, перечне решаемых научных задач.
- доставка спускаемого аппарата в околопланетную область и обеспечение требуемых условий по баллистике для проникновения СА в атмосферу Марса;
- осуществление посадки исследовательского зонда (автоматической марсианской станция - АМС) на поверхность планеты;
- создание с помощью орбитального аппарата долговременно функционирующего в околопланетном пространстве искусственного спутника Марса;
- получение фотоснимков определённых участков поверхности Марса и фотопанорамы поверхности планеты в районе посадки;
- определение типа пород грунта и распределения в них некоторых химических элемен-тов;
- изучение рельефа поверхности, радиояркостной температуры поверхностного слоя и его диэлектрической проницаемости;
- определение распределения водяного пара по диску планеты;
- измерения плотности, давления и температуры атмосферы на различных высотах в процессе спуска, определение газового состава атмосферы;
- определение прочностных характеристик грунта и его несущей способности;
- уточнение фигуры планеты и характеристик магнитного поля Марса;
- определение радиационной обстановки;
- продолжение исследования свойств межпланетного пространства.
Конструктивно "Марс-2" и "Марс-3" были аналогичны и дублировали друг друга на случай возможного сбоя. На аппаратах находились 2 фототелевизионные камеры с различными фокусными расстояниями для фотографирования поверхности Марса, а на "Марсе-3" также аппаратура "Стерео" для проведения совместного советско-французского эксперимента по изучению радиоизлучения Солнца на частоте 169 МГц. В составе каждого КА был орбитальный отсек и спускаемый аппарат.
Основные устройства орбитального отсека: приборный отсек, блок баков двигательной установки, корректирующий реактивный двигатель с агрегатами автоматики, солнечная батарея, антенно-фидерные устройства и радиаторы системы терморегулирования. Спускаемый аппарат - автоматическая марсианская станция (АМС), оборудованная системами и устройствами, обеспечивающими отделение аппарата от орбитального отсека, переход его на траекторию сближения с планетой, торможение, спуск в атмосфере и мягкую посадку на поверхность Марса. Автоматическая марсианская станция была снабжена приборно-парашютным контейнером, аэродинамическим тормозным конусом и соединительной рамой, на которой размещен ракетный двигатель.
В спускаемом аппарате была установлена аппаратура для измерения температуры и давления атмосферы, масс-спектрометрического определения химического состава атмосферы, измерения скорости ветра, определения химического состава и физико-механических свойств поверхностного слоя, а также для получения панорамы с помощью телевизионных камер.
Впервые в истории аппарат с Земли совершил мягкую посадку на поверхность планеты Марс
2 декабря 1971 года спускаемый аппарат АМС «Марс-3» после включения собственной двигательной установки и торможения вошел в атмосферу под углом -14.5 градусов и после спуска на парашюте впервые в истории совершил мягкую посадку на поверхность Марса между областями Электрис и Фаэтонис в районе с координатами 45о ю.ш. и 158 о з.д. Спуск в атмосфере до поверхности Марса занял немногим более 3 минут. Передача видеоинформации после посадки со спускаемого аппарата велась около 20 секунд, а затем внезапно прекратилась. Проведенный анализ показал, что наиболее вероятной причиной отказа дальнейшей передачи видеосигнала могла быть пылевая буря, бушевавшая в тот момент на Марсе.
В ходе полета космических аппаратов «Марс-2, -3» по трассе Земля – Марс и с орбиты искусственного спутника Марса проведены следующие наблюдения и измерения:
- с помощью спектрометров ионов и электронов выполнены измерения энергии частиц солнечного ветра, получены данные по составу частиц, выполнены измерения температуры и скорости отдельных компонентов солнечной плазмы;
- измерены яркостные температуры вдоль трассы спутника, которые изменялись от +13° до –93°С. В районе северной полярной шапки зафиксирована температура около –110°С;
- получены данные о температуре грунта на глубине 30÷50 см. Установлено, что на этой глубине температура грунта не испытывает суточных колебаний;
- получены данные о диэлектрической проницаемости грунта вдоль трассы спутника;
- определено содержание углекислого газа в вертикальном столбе атмосферы и давление у поверхности в различных областях, которое составило 5,5 ÷ 6 мбар;
- измерена высота облаков пыли во время пылевой бури, которая составила ~10 км;
- измерено содержание водяного пара в атмосфере Марса;
- проведены измерения параметров межпланетных магнитных полей;
- с помощью ультрафиолетового фотометра регистрировалось солнечное излучение, рассеянное атомами водорода и кислорода в верхней атмосфере Марса.
Кроме того, с помощью научной аппаратуры, установленной на ОА «Марс-3»:
- проведено радиопросвечивание в сантиметровом диапазоне атмосферы Марса, получены характеристики ионосферы планеты;
- по снимкам, выполненным с большого расстояния, уточнено оптическое сжатие планеты, построены профили рельефа по изображению края диска, выявлена слоистая структура марсианской атмосферы;
- с применением французского прибора «Стерео» проведено исследование радиоизлучения Солнца, при этом изучалась пространственная структура, направленность и механизм процесса излучения.
- прибор ИВ 2 для изучения распределения водяного пара по диску планеты;
- ультрафиолетовый спектрометр УФС-1 для определения газового состава и плотности атмосферы;
- ФКМ-71 для изучения рельефа по распределению СО2, определения распределения концентрации газа в атмосфере, яркостной температуры планеты и атмосферы;
- радиочастотный радиометр РА-71 для определения диэлектрической проницаемости, поляризации и температуры поверхности планеты;
- трехкомпонентный магнитометр СГ-70 для измерения магнитного поля по трассе перелета и вблизи планеты;
- РИЭП-2801 для измерения потоков электронов и протонов на трассе перелета и у планеты;
- КС-18-5М для регистрации космических излучений и радиационных поясов планеты.
После съемки пленка подвергается химической обработке и сушке. Изображения с проявленной пленки считываются специальным фототелевизионным устройством в различных режимах. В просмотровом режиме каждый кадр передается в виде 250 строк по 250 элементов, в режиме номинальной четкости – 1000×1000, а в режиме с максимальной чет-костью – 2000×2000. Время передачи одного кадра во время воспроизведения по сантиметровой радиолинии в просмотровом режиме составляет 140 секунд, а в режиме номинальной четкости (1000×1000) ~35 минут.
Воспроизведение изображений с ФТУ можно вести и по дециметровой радиолинии. При этом время передачи одного кадра существенно возрастает.