Исследование Марса

редактировать
Curiosity в Rocknest, 2012
Активные миссии на Марс, 2001 по настоящее время
ГодМиссии
202088
201988
201899
201788
201688
201577
201477
201355
201255
201144
201055
200955
200866
200755
200666
200555
200455
200333
200222
200122

Планета Марс удаленно исследован космическими кораблями. Зонды, отправленные с Земли, начиная с конца 20-го века, привели к значительному увеличению знаний о марсианской системе, сосредоточенных в первую очередь на понимании ее геологии и потенциала обитаемости. Проектирование межпланетных путешествий сложно, и исследование Марса столкнулось с большим количеством неудач, особенно первые попытки. Примерно шестьдесят процентов всех космических кораблей, предназначенных для Марса, потерпели неудачу до завершения своих миссий, а некоторые потерпели неудачу до того, как могли начаться наблюдения. Некоторые миссии увенчались неожиданным успехом, например, близнецы Mars Exploration Rovers, которые работали в течение многих лет сверх установленных требований.

Содержание
  • 1 Текущее состояние
  • 2 Марсианская система
  • 3 Окна запуска
  • 4 Прошлые и текущие миссии
    • 4.1 Недавние миссии
    • 4.2 Обзор миссий
      • 4.2.1 Ранние советские миссии
        • 4.2.1.1 1960-е
          • 4.2.1.1.1 Первый успех
        • 4.2.1.2 1970-е годы
      • 4.2.2 Программа Mariner
      • 4.2.3 Программа Viking
      • 4.2.4 Mars Pathfinder
      • 4.2.5 Mars Global Surveyor
      • 4.2.6 Mars Odyssey и Марс Express
      • 4.2.7 MER и Phoenix
      • 4.2.8 Mars Reconnaissance Orbiter
      • 4.2.9 Rosetta and Dawn Swingbys
      • 4.2.10 Fobos-Grunt
      • 4.2.11 Марсоход Curiosity
      • 4.2.12 MAVEN
      • 4.2.13 Миссия Mars Orbiter
      • 4.2.14 Orbiter Trace Gas и EDM
      • 4.2.15 InSight и MarCO
  • 5 Будущие миссии
    • 5.1 Предложения
  • 6 Предложения человеческих миссий
    • 6.1 NASA
    • 6.2 SpaceX
    • 6.3 Зубрин
  • 7 Трудности исследования
  • 8 См. Также o
  • 9 Ссылки
  • 10 Библиография
  • 11 Внешние ссылки
  • 12 Примечания
Текущее состояние
Карта, нарисованная от руки Скиапарелли 19 века, и более современное фотоизображение с наложенным

10 июня 2018 года марсоход Opportunity замолчал, оставив Curiosity из миссии Mars Science Laboratory единственным работающим зондом на земле с шестью орбитальными аппаратами, исследующими планету. : Mars Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Orbiter Mission, MAVEN и Trace Gas Orbiter, которые предоставили огромное количество информации о Марсе. Стационарный спускаемый аппарат InSight исследует глубины Марса. На Марс не было предпринято никаких миссий по возврату проб, а попытка обратной миссии для Марса луна Фобос (Фобос-Грунт ) не удалась. запуск в 2011 году.

Следующие миссии, которые, как ожидается, прибудут на Марс:

  • Миссия Hope Mars, запущенная Объединенными Арабскими Эмиратами 19 июля 2020 года, орбитальный аппарат, предназначенный для изучения атмосферы
  • Tianwen -1 Китайской Народной Республикой, запущен 23 июля 2020 г.
  • Mars 2020 НАСА в США, запущен 30 июля 2020 г., предполагается, что на борту будет марсоход Perseverance
  • Совместная программа ExoMars Роскосмоса и ЕКА отложила до 2022 года запуск посадочной платформы Kazachok, на которой, как ожидается, будет находиться марсоход Rosalind Franklin <1004.>Марсианская орбитальная миссия 2, запуск Индии запланирован на 2024 год
Марсианская система

Марс уже давно является предметом человеческого интереса. Ранние телескопические наблюдения выявили изменения цвета на поверхности, которые были приписаны сезонной растительности, а очевидные линейные особенности были приписаны разумному замыслу. Дальнейшие телескопические наблюдения обнаружили две луны, Фобос и Деймос, полярные ледяные шапки и объект, известный теперь как Olympus Mons, Солнечная система вторая по высоте гора. Эти открытия пробудили интерес к изучению и исследованию красной планеты. Марс - это каменистая планета, подобная Земле, которая образовалась примерно в то же время, но имеет только половину диаметра Земли и гораздо более тонкую атмосферу; у него холодная и похожая на пустыню поверхность.

Один из способов классификации поверхности Марса - это тридцать «четырехугольников », причем каждый четырехугольник назван в честь выдающейся физиографической особенности внутри этого четырехугольник.

Квадратная карта Марса 0 ° N 180 ° W / 0 ° N 180 ° W / 0; -180 0 ° N 0 ° W / 0 ° N -0 ° E / 0; -0 90 ° N 0 ° W / 90 ° N -0 ° E / 90; -0 MC-01 Mare Boreum MC-02 Diacria MC-03 Аркадия MC-04 Mare Acidalium MC-05 Исмениус Лакус MC-06 Казиус MC-07 ​​ Кебрения MC-08 Амазонис MC-09 Фарсида MC- 10 Lunae Palus MC-11 Oxia Palus MC-12 Arabia MC-13 Syrtis Major MC-14 Аментес MC-15 Elysium MC-16 Memnonia MC-17 Phoenicis MC-18 Coprates MC-19 Маргаритифер MC-20 Sabaeus MC-21 Iapygia MC-22 Tyrrhenum MC-23 Aeolis MC-24 Phaethontis MC-25 Таумазия MC-26 Аргир MC-27 Ноахис MC-28 Эллада MC-29 Эридания MC-30 Mare Australe Квадратная карта Марса Изображение выше содержит интерактивные ссылки Кликабельное изображение из 30 картографических четырехугольников Марса, определенных Геологической службой США. Числа в виде четырехугольника (начинающиеся с MC для "Марсианской карты") и названия ссылаются на соответствующие статьи. Север находится наверху; 0 ° с.ш. 180 ° з.д. / 0 ° с.ш. 180 ° з.д. / 0; -180 находится в крайнем левом углу экватора. Изображения карты были получены с помощью Mars Global Surveyor. (
  • view
  • talk
)
Окна запуска
Запуск космических аппаратов и расстояние до Марса от Земли в миллионах километров

Минимальная энергия Окна запуска для марсианской экспедиции происходят с интервалом примерно в два года и два месяца (в частности, 780 дней, синодический период планеты по отношению к Земле). Кроме того, наименьшая доступная энергия передачи колеблется примерно в 16-летнем цикле. Например, минимум произошел в окнах запуска 1969 и 1971 годов, достигнув пика в конце 1970-х годов и достигнув еще одного минимума в 1986 и 1988 годах.

Возможности запуска в 2013–2022 годах
ГодЗапусккосмического корабля (запущен или планируется)
2013ноябрь 2013 г.MAVEN, миссия на орбите Марса
2016март 2016ExoMars TGO
2018май 2018InSight
2020июль 2020 - сентябрь 2020орбитальный аппарат Mars Hope,. Tianwen-1 орбитальный аппарат, посадочный модуль и марсоход,. Марс 2020 марсоход
2022–23 гг.марсоход Розалинда Франклин,. Марс орбитальный аппарат Миссия 2 ( MOM-2)
Прошлые и текущие миссии
Запуск на Марс
Десятилетие
1960-е13
1970-е11
1980-е2
1990-е8
2000-е8
2010-е6
Марсианский закат, Марсоход Spirit, 2005 г. Вид на север, Посадочный модуль Phoenix, 2008 г.

Начиная с 1960 года, Советы запустили серию зондов к Марсу, включая первые запланированные облеты и жесткий (удар ) посадка (Mars 1962B ). Первый успешный облет Марса состоялся 14–15 июля 1965 года аппаратом НАСА Mariner 4. 14 ноября 1971 года Mariner 9 стал первым космическим зондом, вышедшим на орбиту другой планеты, когда он вышел на орбиту вокруг Марса. Количество данных, возвращаемых зондами, резко возросло по мере совершенствования технологий.

Первыми, кто коснулся поверхности, были два советских зонда: Марс-2 спускаемый аппарат 27 ноября и Посадочный модуль Марса 3 2 декабря 1971 г. - Марс 2 потерпел неудачу во время спуска, а Марс 3 примерно через двадцать секунд после первой марсианской мягкой посадки. Марс 6 отказал во время спуска, но действительно вернул некоторые искаженные атмосферные данные в 1974 году. Запуск НАСА в 1975 году программы Викинг состоял из двух орбитальных аппаратов, каждый с посадочным модулем, который успешно приземлился в 1976 году. Викинг 1 оставался в рабочем состоянии в течение шесть лет, Викинг 2 три. Посадочные аппараты "Викинг" передали первые цветные панорамы Марса.

Советские зонды Фобос 1 и 2 были отправлены на Марс в 1988 году для изучения Марса и двух его спутников, уделяя особое внимание Фобосу. Фобос-1 потерял связь на пути к Марсу. «Фобос-2», успешно сфотографировавший Марс и Фобос, потерпел неудачу, прежде чем он должен был выпустить два посадочных модуля на поверхность Фобоса.

Марс имеет репутацию сложной цели для исследования космоса; только 25 из 55 миссий до 2019, или 45,5%, были полностью успешными, а еще три были частично успешными и частично провалились. Однако из шестнадцати миссий с 2001 года двенадцать из них были успешными, а восемь из них все еще действуют.

Миссии, преждевременно завершившиеся после Фобоса 1 и 2 (1988 г.), включают (подробнее см. Раздел Трудности исследования):

После отказа орбитального аппарата Mars Observer в 1993 году, NASA Mars Global Surveyor вышел на орбиту Марса в 1997 году. Эта миссия была полностью успешной, поскольку в начале 2001 года была завершена миссия по первичному картированию. Контакт с зондом был потерян в ноябре 2006 года во время его третьей расширенной программы, проведшей в космосе ровно 10 лет. Летом 1997 года NASA Mars Pathfinder, на борту которого находился роботизированный исследовательский аппарат Sojourner, приземлился в Ares Vallis на Марсе, вернув множество изображений.

Феникс приземлился в северной полярной области Марса 25 мая 2008 года. Его роботизированная рука вонзилась в марсианскую почву, и 20 июня 2008 года было подтверждено наличие водяного льда. Миссия завершилась 10 ноября 2008 года после контакта был потерян. В 2008 году стоимость транспортировки материала с поверхности Земли на поверхность Марса составляла примерно 309000 долларов США за килограмм.

Rosetta, что не превышало 250 км от Марса во время пролета 2007 года. Dawn пролетел мимо Марса в феврале 2009 года для гравитационной помощи на пути к исследованию Весты и Цереры.

Карта Марса Изображение выше содержит интерактивные ссылки Интерактивная карта изображения глобальной топографии Марса, перекрываются местоположениями марсоходов и марсоходов. Наведите указатель мыши на изображение, чтобы увидеть названия более 60 известных географических объектов, и щелкните, чтобы связать их. Цвет базовой карты указывает относительные возвышения на основе данных с лазерного высотомера Mars Orbiter, установленного НАСА Mars Global Surveyor. Белый и коричневый цвета указывают на самые высокие высоты (от +12 до +8 км); затем идут розовые и красные (от +8 до +3 км); желтый - 0 км; зеленый и синий - более низкие высоты (до −8 км). Оси : широта и долгота ; Полярные регионы отмечены. (См. Также: карта Марса, Мемориалы Марса, карта Мемориалов Марса ) (вид • обсудить )( RoverLanderFuture )Бигль 2 ←Beagle 2 (2003) Bradbury Landing Curiosity (2012) → Deep Space 2 Deep Space 2 (1999) → Мемориальная станция Колумбии ←Rover Rosalind Franklin (2023?) InSight Landing InSight (2018).) → Марс 2020 ←Марсоход Perseverance (2021?) Марс 2 Марс 2 (1971) → Марс 3 ←Марс 3 (1971) Mars 6 Марс 6 (1973) → Марс Полярный спускаемый аппарат Полярный спускаемый аппарат (1999) ↓ Мемориальная станция Челленджера ↑ Возможность (2004) Зеленая долина ←Phoenix (2008) Посадочный модуль Schiaparelli EDM Schiaparelli EDM (2016) → Мемориальная станция Карла Сагана ← Sojourner (1997) Мемориальная станция Колумбии Spirit (2004) ↑ Мемориальная станция Томаса Матча Viking 1 (1976) → Мемориальная станция Джеральда Соффена Viking 2 (1976) →

Недавние миссии

Схема марсохода Curiosity, который приземлился на Марсе в 2012 году. Радиомаяк Electra орбитального аппарата MAVEN

Орбитальный корабль NASA Mars Odyssey вышел на орбиту Марса в 2001 году. Гамма-спектрометр компании Odyssey обнаружил значительное количество водорода в верхнем метре или около того реголита на Марсе. Считается, что этот водород содержится в больших отложениях водяного льда.

Мисс Mars Express Ион космического корабля Европейского космического агентства (ЕКА) достиг Марса в 2003 году. На борту находился спускаемый аппарат Beagle 2, о котором не было слышно после того, как его выпустили, и который был объявлен потерянным в феврале 2004 года. 2 был обнаружен в январе 2015 года камерой HiRise на орбитальном аппарате NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), который благополучно приземлился, но не смог полностью развернуть свои солнечные панели и антенну. В начале 2004 года команда Mars Express планетарного фурье-спектрометра объявила, что орбитальный аппарат обнаружил метан в марсианской атмосфере, потенциальную биосигнатуру. В июне 2006 года ЕКА объявило об открытии полярных сияний на Марсе с помощью Mars Express.

В январе 2004 года близнец НАСА Mars Exploration Rovers назвал Spirit (MER-A) и Opportunity (MER-B) приземлились на поверхности Марса. Оба достигли и превзошли все свои научные цели. Среди наиболее важных научных результатов были убедительные доказательства того, что жидкая вода когда-то существовала в обоих местах приземления. Марсианские пылевые дьяволы и ураганы время от времени очищали солнечные панели обоих марсоходов, тем самым увеличивая срок их службы. Марсоход Spirit (MER-A) был активен до 2010 года, когда он прекратил отправлять данные, потому что застрял в песчаной дюне и не смог переориентироваться, чтобы подзарядить свои батареи.

10 марта 2006 года НАСА Зонд Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) прибыл на орбиту для проведения двухлетних научных исследований. Орбитальный аппарат начал картографировать марсианский ландшафт и погоду, чтобы найти подходящие места для посадки для предстоящих посадочных миссий. MRO сделал первое изображение серии активных лавин около северного полюса планеты в 2008 году.

Миссия Mars Science Laboratory была запущена 26 ноября 2011 года. и доставил марсоход Curiosity на поверхность Марса 6 августа 2012 г. UTC. Он больше и более совершенный, чем марсоходы Mars Exploration Rover, со скоростью до 90 метров в час (295 футов в час). Эксперименты включают лазерный химический пробоотборник, который может определять состав горных пород на расстоянии 7 метров.

Орбитальный аппарат MAVEN был запущен 18 ноября 2013 года, а 22 сентября 2014 года он был выведен на ареоцентрическую эллиптическую орбиту 6200 км (3900 миль) на 150 км (93 мили) над поверхностью планеты для изучения ее атмосферы. Цели миссии включают определение того, как атмосфера и вода планеты, которые, как предполагается, когда-то были существенными, были потеряны с течением времени.

Индийская организация космических исследований (ISRO) запустили свою Mars Orbiter Mission (MOM) 5 ноября 2013 года, и он был выведен на орбиту Марса 24 сентября 2014 года. Индийское космическое агентство ISRO - четвертое космическое агентство, достигшее Марса после Советская космическая программа, NASA и ESA. Индия успешно вывела космический корабль на орбиту Марса с первой попытки.

ExoMars Trace Gas Orbiter прибыл на Марс в 2016 году и в ходе испытаний запустил посадочный модуль Schiaparelli EDM. посадочный модуль. Скиапарелли разбился на поверхности, но он передал ключевые данные во время спуска с парашютом, поэтому испытание было объявлено частичным успехом.

Обзор миссий

Ниже приводится краткий обзор ориентированных на исследование Марса исследований. к орбитальным аппаратам и облетам; см. также Посадка на Марс и Марсоход.

Ранние советские миссии

1960-е годы
Марс 1М космический корабль

Между 1960 и 1969 годами Советский Союз запустил девять зондов, предназначенных для достижения Марса. Все они потерпели неудачу: три при запуске; трое не смогли достичь околоземной орбиты; один во время горения для вывода космического корабля на трансмарсскую траекторию; и два - на межпланетной орбите.

Программа Марс 1М (иногда называемая Марсником в западных СМИ) была первой советской программой межпланетных исследований с помощью беспилотных космических аппаратов, которая состояла из двух пролетных зондов, запущенных к Марсу в октябре 1960 года, Марс 1960A и Марс 1960B (также известный как Корабл 4 и Корабл 5 соответственно). После запуска насосы третьей ступени на обеих пусковых установках не смогли создать достаточное давление для начала воспламенения, поэтому орбита стоянки вокруг Земли не была достигнута. Перед входом в атмосферу космический корабль достиг высоты 120 км.

Марс 1962А - полет к Марсу, запущенный 24 октября 1962 года, и Марс 1962В - предполагаемый первый полет на Марс спускаемый аппарат, запущенный в конце декабря того же года. (1962). Оба потерпели неудачу либо из-за разрушения, когда они выходили на околоземную орбиту, либо из-за того, что разгонный блок взорвался на орбите во время горения, чтобы вывести космический корабль на трансмарсовую траекторию.

Первый успех.Космический корабльИсход орбитального аппарата или пролетаРезультат посадкиМарс 1 ОтказОтказМарс 2 УспехНеудачаМарс 3 Частичный успехЧастичный успехМарс 4 НеудачаН / ДМарс 5 Частичный успехН / ДМарс 6 УспехНеудачаМарс 7 УспехНеудачаФобос 1 НеудачаНе развернутФобос 2 Частичный успехНе развернут

Марс 1 (1962 Beta Nu 1), автоматический межпланетный космический корабль, запущенный на Марс в ноябре 1, 1962, был первым зондом советской программы марсианской станции, вышедшим на межпланетную орбиту. Марс 1 должен был пролететь над планетой на расстоянии около 11000 км и сделать снимки поверхности, а также отправить обратно данные о космическом излучении, ударах микрометеороидов и Марсе магнитное поле, радиационная среда, структура атмосферы и возможные органические соединения. Была проведена 61 радиопередача, сначала с двухдневными интервалами, а затем с пятидневными интервалами, из которых был собран большой объем межпланетных данных. 21 марта 1963 года, когда космический корабль находился на расстоянии 106 760 000 км от Земли по пути к Марсу, связь прекратилась из-за отказа его антенной системы ориентации.

В 1964 году оба советских космических корабля были запущены. Зонд 1964А 4 июня и Зонд 2 30 ноября (часть программы Зонд ) закончились неудачей. У Zond 1964A произошел сбой при запуске, а связь с Zond 2 на пути к Марсу была потеряна после маневра на полпути в начале мая 1965 года.

В 1969 году и в составе марсианского зонда В программе Советский Союз подготовил два идентичных 5-тонных орбитальных корабля, получивших название М-69, названных НАСА как Mars 1969A и Mars 1969B. Оба зонда были потеряны из-за осложнений, связанных с запуском недавно разработанной ракеты «Протон».

1970-е годы

СССР намеревался иметь первый искусственный спутник Марса, побивший запланированный американский Mariner 8 и Mariner 9 Марсианские орбитальные аппараты. В мае 1971 года, через день после того, как Mariner 8 вышел из строя при запуске и не смог достичь орбиты, Cosmos 419 (Mars 1971C), тяжелый зонд советской марсианской программы M-71, также не смог запустить. Этот космический аппарат проектировался только как орбитальный аппарат, а следующие два зонда проекта М-71, Марс 2 и Марс 3, представляли собой многоцелевые комбинации орбитального аппарата и спускаемого аппарата с небольшими лыжами. -ходящие марсоходы, которые станут первыми марсоходами за пределами Луны. Они были успешно запущены в середине мая 1971 года и достигли Марса примерно семь месяцев спустя. 27 ноября 1971 года посадочный модуль «Марс 2» совершил аварийную посадку из-за неисправности бортового компьютера и стал первым искусственным объектом, достигшим поверхности Марса. 2 декабря 1971 года посадочный модуль «Марс 3» стал первым космическим аппаратом, достигшим мягкой посадки, но его передача была прервана через 14,5 секунды.

Орбитальные аппараты «Марс 2» и «3» отправили обратно относительно большой объем данных, охватывающий период с декабря 1971 года по март 1972 года, хотя передача продолжалась до августа. К 22 августа 1972 года, после отправки данных и в общей сложности 60 снимков, Марс-2 и 3 завершили свои миссии. Изображения и данные позволили создать карты рельефа поверхности и дали информацию о марсианских гравитационных и магнитных полях.

. В 1973 году Советский Союз отправил на Марс еще четыре зонда: Орбитальные аппараты Mars 4 и Mars 5 и комбинации пролета / посадочного модуля Mars 6 и Mars 7. Все миссии, кроме Марса 7, отправляли данные обратно, причем Марс 5 был наиболее успешным. Марс-5 передал всего 60 изображений, прежде чем потеря давления в корпусе передатчика завершила миссию. Посадочный модуль Mars 6 передал данные во время спуска, но отказал при ударе. Марс 4 пролетел над планетой на расстоянии 2200 км, вернув одну полосу изображений и данных радио затмения, которые составили первое обнаружение ночной ионосферы на Марсе. Зонд «Марс-7» преждевременно отделился от транспортного средства из-за неполадок в работе одной из бортовых систем (ориентация или ретро-ракеты) и пропустил планету на 1300 километров (8,7 × 10 а.е.).

Программа Mariner

Первые снимки Марса крупным планом, сделанные в 1965 году с Mariner 4, показывают площадь около 330 км в поперечнике и 1200 км от края до края кадра.

В 1964 году <753 Лаборатория реактивного движения НАСА сделала две попытки достичь Марса. Mariner 3 и Mariner 4 были идентичными космическими кораблями, предназначенными для выполнения первых облетов Марса. Маринер-3 был запущен 5 ноября 1964 года, но кожух, закрывающий космический корабль на его ракете, не открылся должным образом, что обрекало миссию на провал. Три недели спустя, 28 ноября 1964 года, Mariner 4 был успешно запущен в семимесячный рейс к Марсу.

Mariner 4 пролетел мимо Марса 14 июля 1965 года, предоставив первые фотографии крупным планом. другая планета. На снимках, постепенно воспроизводимых на Землю с небольшого магнитофона на зонде, видны ударные кратеры. Он предоставил радикально более точные данные о планете; Было оценено, что на поверхности атмосферное давление составляет около 1% земного, а дневная температура составляет -100 ° C (-148 ° F). Не обнаружено ни магнитного поля, ни марсианских радиационных поясов. Новые данные означали перепроектирование запланированных на тот момент марсианских посадок и показали, что жизнь там будет труднее выжить, чем предполагалось ранее.

Кратер Маринера, как его видел Маринер 4. Местоположение: четырехугольник Фаэтонтиса.

НАСА продолжило программу «Маринер» с другой парой пролетных зондов Марса, Маринер 6 и 7. Они были отправлены в следующее окно запуска и достигли планеты в 1969 году. Во время следующего окна запуска программа Mariner снова потеряла один из пары зондов. Mariner 9 успешно вышел на орбиту вокруг Марса, первый космический корабль, когда-либо сделавший это, после сбоя во время запуска своего родственного корабля Mariner 8. Когда Mariner 9 достиг Марса в 1971 году, он и два советских орбитальных аппарата (Mars 2 и Mars 3, см. Программу зондов Марса выше) обнаружили, что на планете идет пыльная буря. Диспетчеры миссии использовали время, потраченное на ожидание окончания шторма, чтобы провести встречу и сфотографировать Фобос. Когда шторм прошел достаточно для того, чтобы поверхность Марса была сфотографирована Mariner 9, полученные изображения представляли собой существенный прогресс по сравнению с предыдущими миссиями. Эти изображения были первыми, в которых были представлены более подробные доказательства того, что жидкая вода когда-то могла течь по поверхности планеты. Они также наконец поняли истинную природу многих особенностей марсианского альбедо. Например, Никс Олимпика была одной из немногих особенностей, которые можно было увидеть во время планетарной пыльной бури, что свидетельствует о том, что это самая высокая гора (вулкан, если быть точным) на любой планете. во всей Солнечной системе, что привело к ее реклассификации как Olympus Mons.

Программа Viking

Программа Viking запустила космические корабли Viking 1 и Viking 2 на Марс в 1975 году; Программа состояла из двух орбитальных аппаратов и двух посадочных устройств - это были второй и третий космические аппараты, успешно приземлившиеся на Марсе.

Посадочный модуль «Викинг-1» (1-й цвет, 21 июля 1976 г.). Посадочный модуль «Викинг-2» (1-й цвет, 5 сентября 1976 г.). Посадочный модуль «Викинг-2» (25 сентября 1977 г.). (Фальшивое цветное изображение) Мороз на участке Викинг 2 (18 мая 1979 г.) Марсианский закат над Крис Планиция на участке Викинг 1 (20 августа 1976 г.)

Основные научные цели миссии посадочного модуля заключались в поиске биосигнатур и наблюдении метеорологических, сейсмических и магнитных свойств Марса. Результаты биологических экспериментов на борту спускаемых аппаратов Viking остаются неубедительными, а повторный анализ данных Viking, опубликованных в 2012 году, указывает на признаки микробной жизни на Марсе.

Эрозия наводнения на Марсе. Дромор кратер. Острова в форме капли в Oxia Palus. Обтекаемые острова в Lunae Palus. Размытые узоры, расположенные в Lunae Palus.

Орбитальные аппараты Viking показали, что большие потоки воды вырезали глубокие долины, размывали борозды в коренных породах и прошли тысячи километров. Области разветвленных потоков в южном полушарии предполагают, что когда-то шел дождь.

Mars Pathfinder

Соджорнер проводит измерения рентгеновским спектрометром Alpha Proton для Yogi Rock.

Mars Pathfinder был космическим кораблем США, который 4 июля 1997 года приземлил базовую станцию ​​с передвижным зондом на Марсе. Он состоял из посадочного модуля и небольшого колесного робота-вездехода Соджорнер весом 10,6 кг (23 фунта)., который был первым марсоходом, работавшим на поверхности Марса. В дополнение к научным целям, миссия Mars Pathfinder также была "проверкой концепции" для различных технологий, таких как система приземления с подушками безопасности и автоматическое предотвращение препятствий, которые позже использовались на Mars. Исследовательские вездеходы.

Mars Global Surveyor

Это изображение, полученное Mars Global Surveyor, охватывает область размером около 1500 метров в поперечнике. Овраги, подобные тем, что образовались на Земле, видны из бассейна Ньютона в Сиренум Терра. Овраги, похожие на те, что образовались на Земле, видны на этом изображении, полученном с Mars Global Surveyor.

После отказа орбитального аппарата NASA Mars Observer в 1992 году, НАСА переоборудован и запущен в производство Mars Global Surveyor (MGS). Mars Global Surveyor был запущен 7 ноября 1996 года и вышел на орбиту 12 сентября 1997 года. После полутора лет сокращения своей орбиты от кругового эллипса до круговой траектории вокруг планеты, космический корабль приступил к своей основной миссии по картированию в марте 1999 года. Он наблюдал планету с малой высоты, почти полярной орбиты в течение одного полного марсианского года, что эквивалентно почти двум земным годам. Mars Global Surveyor завершил свою основную миссию 31 января 2001 года и выполнил несколько расширенных этапов миссии.

Миссия изучила всю поверхность, атмосферу и внутреннюю часть Марса и вернула больше данных о красной планете, чем все предыдущие Комбинированные миссии на Марс. Данные заархивированы и остаются общедоступными.

Эта карта высот с цветовой кодировкой была составлена ​​на основе данных, собранных Mars Global Surveyor. На нем изображена территория вокруг Северной долины Касеи, показаны отношения между Касей Валлес, Бахрам Валлис, Ведра Валлис, Мауми Валлис и Майя Валлис. Местоположение на карте находится в четырехугольнике Лунаэ-Палус и включает в себя части Луны-Планум и Крис-Планиция. Карта высот с цветовой кодировкой, созданная на основе данных, собранных Mars Global Surveyor, указывающих на результат наводнений на Марсе.

Среди основных научных открытий Global Surveyor сделал снимки оврагов и рек. особенности потока селей, которые предполагают, что могут существовать текущие источники жидкой воды, подобные водоносному горизонту, на поверхности планеты или вблизи нее. Подобные каналы на Земле образованы текущей водой, но на Марсе температура обычно слишком низкая, а атмосфера слишком тонкая, чтобы поддерживать жидкую воду. Тем не менее, многие ученые предполагают, что жидкие грунтовые воды могут иногда всплывать на Марсе, размывать овраги и каналы и образовываться на дне перед замерзанием и испарением.

Показания магнитометра показали, что магнитное поле планеты равно не глобально генерируется в ядре планеты, а локализуется в определенных областях земной коры. Новые данные о температуре и изображения крупным планом марсианского спутника Фобоса показали, что его поверхность состоит из порошкообразного материала толщиной не менее 1 метра (3 фута), образовавшегося в результате миллионов лет падений метеороидов. Данные космического корабля лазера высотомера дали ученым их первые трехмерные изображения северной полярной ледяной шапки Марса.

Неисправное программное обеспечение, загруженное в аппарат в июне 2006 года, привело к через несколько месяцев космический корабль неправильно сориентировал свои солнечные панели, что привело к перегреву батареи и последующему отказу. 5 ноября 2006 г. MGS потерял связь с Землей. НАСА прекратило попытки восстановить связь 28 января 2007 года.

Mars Odyssey и Mars Express

Анимация траектории 2001 Mars Odyssey вокруг Марса из 24 Октябрь 2001 г. - 24 октября 2002 г.. 2001 Mars Odyssey ·Марс Анимация траектории Mars Express вокруг Марса с 25 декабря 2003 г. по 1 января 2010 г.. Марс Экспресс ·Марс

В 2001 году орбитальный аппарат НАСА Марс Одиссей прибыл на Марс. Его задача - использовать спектрометры и формирователи изображений для поиска свидетельств воды и вулканической активности в прошлом или настоящем на Марсе. В 2002 году было объявлено, что гамма-спектрометр зонда и нейтронный спектрометр обнаружили большие количества водорода, что указывает на наличие обширных отложений водяного льда. в верхних трех метрах почвы Марса в пределах 60 ° широты южного полюса.

2 июня 2003 г. Европейского космического агентства Mars Express отправился с космодрома Байконур на Марс. Корабль Mars Express состоит из орбитального аппарата Mars Express и стационарного посадочного модуля Beagle 2. Посадочный модуль был оснащен копающим устройством и спектрометром наименьшей массы , созданным на сегодняшний день, а также рядом других устройств на роботизированной руке, чтобы точно анализировать почву под пыльной поверхностью и искать биосигнатуры и биомолекулы.

Орбитальный аппарат вышел на орбиту Марса 25 декабря 2003 г., и «Бигль-2» вошел в атмосферу Марса в тот же день. Однако попытки связаться с посадочным модулем не увенчались успехом. Попытки установить связь продолжались в течение января, но в середине февраля был объявлен потерянный Beagle 2, и Великобритания и ЕКА начали совместное расследование. Орбитальный аппарат Mars Express подтвердил наличие водяного льда и льда с углекислым газом на южном полюсе планеты, в то время как НАСА ранее подтвердило их присутствие на северном полюсе Марса.

Судьба посадочного модуля оставалась загадкой, пока он не был обнаружен. нетронутыми на поверхности Марса на серии изображений, полученных с орбитального аппарата Mars Reconnaissance Orbiter. Изображения показывают, что две из четырех солнечных панелей космического корабля не сработали, заблокировав антенну связи космического корабля. Beagle 2 - первый британский и первый европейский зонд, совершивший мягкую посадку на Марс.

MER и Phoenix

Полярная поверхность, как видно с посадочного модуля Phoenix.

Миссия NASA Mars Exploration Rover (MER) В 2003 году стартовал роботизированный космический полет с участием двух марсоходов Spirit (MER-A) и Opportunity (MER-B), который исследовал геологию поверхности Марса. Научная цель миссии состояла в том, чтобы найти и охарактеризовать широкий спектр горных пород и почв, которые содержат ключи к прошлой активности воды на Марсе. Эта миссия была частью программы НАСА по исследованию Марса, которая включает в себя три предыдущих успешных посадочных модуля: два посадочных модуля по программе «Викинг» в 1976 году; and Mars Pathfinder probe in 1997.

Mars Reconnaissance Orbiter

Slope streaks as seen by HiRise

The Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) is a multipurpose spacecraft designed to conduct reconnaissance and exploration of Mars from orbit. The US$720 million spacecraft was built by Lockheed Martin under the supervision of the Jet Propulsion Laboratory, launched August 12, 2005, and entered Mars orbit on March 10, 2006.

The MRO contains a host of scientific instruments such as the HiRISE camera, CTX camera, CRISM, and SHARAD. The HiRISE camera is used to analyze Martian landforms, whereas CRISM and SHARAD can detect water, ice, and minerals on and below t он поверхность. Кроме того, MRO прокладывает путь для будущих поколений космических кораблей посредством ежедневного мониторинга марсианской погоды и состояния поверхности, поиска будущих мест посадки и тестирования новой телекоммуникационной системы, которая позволяет отправлять и получать информацию с беспрецедентной скоростью передачи, по сравнению с предыдущим космическим кораблем Марса. Передача данных на космический корабль и с него происходит быстрее, чем во всех предыдущих межпланетных миссиях вместе взятых, и позволяет ему служить важным спутником-ретранслятором для других миссий.>Миссия космического зонда ESA Rosetta к комете 67P / Чурюмов-Герасименко пролетела в пределах 250 км от Марса 25 февраля 2007 г. на самолете гравитационная рогатка, предназначенная для замедления и перенаправления космического корабля.

Космический корабль NASA Dawn использовал гравитацию Марса в 2009 году, чтобы изменить направление и скорость на пути к Vesta, и протестировал камеры Dawn и другие инструменты на Марсе.

Фобос-Грунт

8 ноября 2011 года Роскосмос России запустил амбициозную миссию под названием Фобос-Грунт. Он состоял из посадочного модуля, предназначенного для возврата на Землю образца с луны Марса Фобоса и размещения китайского зонда Yinghuo-1 на орбите Марса. Миссия «Фобос-Грунт» потерпела полный отказ управления и связи вскоре после запуска и застряла на низкой околоземной орбите, а затем упала на Землю. Спутник Yinghuo-1 и Fobos-Grunt подверглись разрушительному возвращению в атмосферу 15 января 2012 года и окончательно рассыпались над Тихим океаном.

марсоход Curiosity

Взгляд Curiosity на Эолис Монс ("Гора Шарп"). ") предгорья 9 августа 2012 г. по восточному времени (сбалансированное изображение белого цвета ).

Миссия NASA Mars Science Laboratory с марсоходом Curiosity была запущена в ноябре 26 августа 2011 г. и приземлился на Марсе 6 августа 2012 г. на Aeolis Palus в кратере Гейла. Марсоход оснащен инструментами, предназначенными для поиска прошлых или настоящих условий, имеющих отношение к прошлому или настоящему. обитаемость Марса.

MAVEN

NASA MAVEN - это орбитальный аппарат для изучения верхних слоев атмосферы Марса. Он также будет служить средством связи спутник-ретранслятор для роботизированных посадочных устройств и марсоходов на поверхности Марса. MAVEN был запущен 18 ноября 2013 года и достиг Марса 22 сентября 2014 года. Миссия, также называемая Мангальян, была запущена 5 ноября 2013 года Индийской организацией космических исследований (ISRO). Он был успешно выведен на марсианскую орбиту 24 сентября 2014 года. Миссия представляет собой демонстрацию технологий, и в качестве второстепенной цели она также будет изучать марсианскую атмосферу. Это первая миссия Индии на Марс, и с ее помощью ISRO стало четвертым космическим агентством, успешно достигшим Марса после Советского Союза, НАСА (США) и ЕКА (Европа). Это также сделало ISRO вторым космическим агентом, достигнувшим орбиты Марса с первой попыткой (первым национальным после международного ESA), а также первой азиатской страной, которая успешно отправила орбитальный аппарат на Марс. Он был завершен с рекордно низким бюджетом в 71 миллион долларов, что сделало его наименее затратной миссией на Марс на сегодняшний день.

Trace Gas Orbiter и EDM

The ExoMars Trace Gas Orbiter - это орбитальный аппарат для исследования атмосферы, созданный в сотрудничестве между ЕКА и Роскосмосом. Он выведен на орбиту Марса 19 октября 2016 года, чтобы лучше понять метан (CH. 4) и другие газовые примеси, присутствующие в марсианской атмосфере, свидетельствующие о возможной биологической или геологической активности. Посадочный модуль Schiaparelli EDM был разрушен при попытке приземлиться на поверхность Марса.

InSight и MarCO

В августе 2012 года НАСА выбрало InSight, посадочную миссию стоимостью 425 миллионов долларов. с зондом теплового потока и сейсмометром, чтобы определить глубинную внутреннюю структуру Марса. Два пролетающих спутника CubeSats под названием MarCO были запущены вместе с InSight 5 мая 2018 года для обеспечения телеметрии в реальном времени во время входа и посадки InSight. Спутники CubeSats отделились от ракеты-носителя Atlas V через 1,5 часа после запуска и отправились по своим траекториям на Марс. InSight успешно приземлился на Марсе 26 ноября 2018 года.

Будущие миссии
Компьютерный чертеж для НАСА марсоход Perseverance.

Миссии на Марс летом 2020 года включают: Hope Orbiter (запущен 19 июля 2020 года), Tianwen-1 (запущен 23 июля 2020 года) и марсоход Perseverance (запущен 30 июля 2020 года).

Предложения

  • Финско-российский Mars MetNet Концепция предполагает использование нескольких метеорологических станций на Марсе для создания широкой сети наблюдений для исследования структуры атмосферы, физики и метеорологии планеты. Предшественник или демонстратор MetNet рассматривал совместный запуск на Фобос-Грунт, а также на двух, предложенных для полета на космическом корабле ExoMars 2016 и 2020 годов.
  • Mars-Grunt - это концепция российской миссии по доставке Землю образца марсианской почвы.
  • Команда ESA-NASA разработала концепцию архитектуры трех запусков для Возвращение образца с Марса, в котором используется марсоход для кэширования образцов, этапы перехода на Марс для отправки его на орбиту и орбитальный аппарат для встречи с ним над Марсом и доставкой на Землю. Солнечно-электрическая силовая установка могла бы обеспечить возврат одного образца запуска вместо трех.
  • SCIM программы Mars Scout будет включен в себя зонд, скользящий по верхним слоям атмосферы Марса для сбора пыли и воздуха для возвращения на Землю.
  • JAXA работает над концепцией миссии под названием марсоход MELOS, которая будет искать биосигнатуры существующей жизни на Марсе.

. Другие концепции будущих миссий полярные зонды, марсианские самолеты. и сеть небольших метеорологических станций. Долгосрочные области исследования марсианские лавовые трубы, использование ресурсов и электронные носители заряда в горных породах. Микромиссии - еще одна возможность, как совмещение небольшого космического корабля с ракетой Ariane 5 и использование лунной гравитационной помощи, чтобы добраться до Марса.

Предложения человеческих миссий
Концепция дизайна НАСА Справочная информация Архитектура миссии 5.0 (2009).

Освоение Марса человеком было желанием с самых первых дней современной ракетной техники; Роберт Х. Годдард считает, что идея достижения Марса вдохновила его на изучение физики и техники космических полетов. Предложения об исследовании Марса человеком делались на протяжении всей истории освоения космоса ; в настоящее время существует несколько действующих планов и программ по отправке людей на Марс в течение следующих десяти-тридцати лет, как государственных, так и частных, некоторых из которых ниже.

НАСА

Художественное смоделированное фото, на котором виден портальный космический корабль, идущий на посадку на Марс.

Исследование человека Соединенными Штатами было определено как долгосрочная цель в Vision for Space Exploration объявил в 2004 году тогдашний президент США Джордж Буш. Запланированный космический корабль Орион будет использован для отправки обратной экспедиции на Луну к 2020 году в качестве ступеньки к марсианской экспедиции. 28 сентября 2007 г. администратор НАСА Майкл Д. Гриффин заявлено, что НАСА намерено отправить человека на Марс к 2037 году.

2 декабря 2014 г., Advanced Human Exploration Systems and Operations НАСА Директор миссии Джейсон Крусан и заместитель администратора программ Джеймс Ройтнер объявили о предварительной поддержке Boeing «Доступного дизайна миссии на Марс», включая защиту от радиации, центробежную искусственную гравитацию, пополнение запасов расходных материалов в пути и посадочный модуль, который может вернуться. Ройтнер предположил, что при наличии адекватного предполагаемого предполагаемого предполагаемого финансирования в начале 2030-х годов.

8 октября 2015 года НАСА опубликовало свой официальный план исследования человека и колонизации Марса.. Они назвали это «Путешествие на Марс». План состоит из трех отдельных фаз, ведущих к полностью устойчивой колонизации.

  • Первая стадия, уже начатая, - это фаза «Опоры на Землю». На этом этапе будет продолжаться Международной космической станции до 2024 года; проверка технологий дальнего космоса и изучение воздействия длительных космических миссий на человеческое тело.
  • Второй этап, «испытательный полигон», уходит от Земли и отправляется в межлунное пространство для большинства его задач. Это когда НАСА захватить астероид (запланировано на 2020 год), испытать объекты для обитания в дальнем космосе и проверить возможности, необходимые для исследования Марса человеком. Наконец, третья фаза - это переход к независимости от ресурсов Земли.
  • Последний этап, фаза «Независимость от Земли», включает в себя долгосрочные миссии на лунную поверхность, которые задействуют наземные среды обитания, требующие регулярного обслуживания, и сбор марсианских ресурсов для получения топлива, воды и строительных материалов. НАСА по-прежнему нацелено на полеты людей на Марс в 2030-х годах, хотя независимость Земли может занять несколько десятилетий.
Путешествие на Марс - наука, исследования, технологии.

28 августа 2015 года НАСА профинансировало год моделирование, чтобы влияние годичной миссии на Марс на научное исследование. Ученые жили в биокуполе на горе М-Лоа на Гавайях с ограниченной связью с внешним миром, и им разрешалось выходить на улицу только в скафандрах.

Планы НАСА по исследованию Марса людьми были разработаны НАСА Референсные миссии по проектированию Марса, серия проектных исследований по исследованию Марса человеком.

В 2017 году фокус НАСА сместился на возвращение на Луну к 2024 году с помощью программы Artemis, после этого проекта может последовать полет на Марс.

SpaceX

Долгосрочная цель частной корпорации SpaceX - организовать регулярные полеты на Марс для колонизации. С этой целью компания использует Звездолет, космический корабль, способный доставлять экипаж на Марс и другие небесные тела, вместе с его ускорителем Супер Тяжелый. В 2017 году SpaceX объявила о двух полетах без экипажа и два полета с экипажем в 2022 году. Планируется, что полезная нагрузка Звездолет составит не менее 100 тонн. Starship спроектирован так, чтобы использовать комбинацию аэродинамического торможения и пропульсивного спуска с использованием топлива, произведенного на Марсе (использование ресурсов на месте ). По состоянию на середину сентября 2019 года в программе разработки Starship успешно прошли испытания испытательного стенда (Starhopper ) с орбитальным прототипом (Starship Mk3), строящимся в Бока. Чика, Техас, по состоянию на декабрь 2019 года. В стартовый комплекс 39A в Космическом центре Кеннеди будет добавлена ​​специальная стартовая площадка, заправочные и вспомогательные средства для миссий звездолета.

Зубрин

Mars Direct, недорогая человеческая миссия, предложенная Робертом Зубриным, основателем Марсианского общества, будет использовать тяжелые ракеты Сатурн V класса, такие как Ares V, чтобы пропустить орбитальное строительство, сближение на НОО и лунные топливные склады. Модифицированное предложение, названное «Марс, чтобы остаться », предполагает не возвращать первых исследователей-иммигрантов немедленно, если вообще когда-либо (см. Колонизация Марса ).

Трудности исследования
Технология Deep Space 2
Марсианский космический корабль 1988–1999
Космический корабльРезультат
Фобос 1 Неудача
Фобос 2 Частичный успех
Mars Observer Неудача
Марс 96 Неудача
Mars Pathfinder Успех
Mars Global Surveyor Успех
Mars Climate Orbiter Неудача
Mars Polar Lander Неудача
Deep Space 2 Неудача
Нозоми Неудача

Сложность, сложность и продолжительность миссий на Марс приводят ко многим неудач. Высокая частота неудач миссий, запущенных с Земли при попытке исследовать Марс, является неофициально называется «Марсианское проклятие» или «Марсианское проклятие». Фраза «Галактический гуль» или «Великий галактический гул» ь », относящаяся к вымышленному космическому монстру, питающемуся марсианскими зондами , была придумана в 1997 г., автор: Time Magazine журналист Дональд Нефф, и иногда его шутливо использовать для «объяснения» повторяющихся трудностей.

Два советских зонда были отправлены на Марс в 1988 г. часть программы Фобос. Фобос-1 работал нормально до тех пор, пока ожидаемый сеанс связи 2 сентября 1988 года не состоялся. Проблема была связана с ошибкой программного обеспечения, отключила устройства ориентации, из-за чего солнечные батареи космических устройств больше не указывали на Солнце, разряжая батареи Фобоса-1. Фобос-2 работал нормально на протяжении всего цикла и фазы выхода на орбиту Марса 29 января 1989 года, собирая данные о Солнце, межпланетной среде, Марсе и Фобосе. Незадолго до заключительного этапа миссии - во время которого космический корабль должен подойти на расстояние 50 м от поверхности Фобоса и выпустить два посадочных модуля, один - мобильный «хоппер», другой - стационарную платформу, - контакт с Фобосом 2 был потерян. Миссия закончилась, когда 27 марта 1989 года сигнал космического корабля не был успешно обнаружен. Причина отказа была определена в неисправности бортового компьютера.

Всего несколько лет спустя, в 1992 году Mars Observer, запущенный НАСА, потерпел неудачу при приближении к Марсу. Марс 96, орбитальный аппарат, запущенный Россией 16 ноября 1996 года, когда не произошло запланированного блока второго сжигания четвертой ступени D-2.

После успеха Global Surveyor и Pathfinder, еще одна волна неудач произошла в 1998 и 1999 годах с японским орбитальным аппаратом Nozomi и Mars Climate Orbiter НАСА, Mars Polar Lander и Пенетраторы Deep Space 2 страдают различными фатальными ошибками. Марсианский орбитальный аппарат известен тем, что смешивал США. в обычных единицах с метрическими единицами, в результате чего орбитальный аппарат сгорает при входе в атмосферу Марса.

Европейское космическое агентство также пыталось посадить два зонда на поверхности Марса; Beagle 2, спускаемый аппарат британского производства, который не смог должным образом развернуть свои солнечные батареи после приземления в декабре 2003 года, и Schiaparelli, летел на орбитальном аппарате ExoMars Trace Gas. Контакт с посадочным модулем Schiaparelli EDM был потерян за 50 секунд до приземления. Позже было подтверждено, что посадочный модуль ударился о поверхность с высокой скоростью, возможно, взорвавшись.

См. Также
  • Порталечной системы
  • Портал космических полетов
Марс
Общее
Ссылки
Библиография
  • Марс - более теплая и влажная планета Джеффри С. Каргеля (опубликовано в июле 2004 г.; ISBN 978-1-85233-568-7 )
  • Компактный атлас НАСА Солнечная система Рональда Грили и Рэймонда Бэтсона (опубликовано в январе 2002 г..; ISBN 0-521-80633-X )
  • Марс: отчеты миссии НАСА / под редакцией Роберта Годвина (2000) ISBN 1-896522-62-9
Внешние ссылки
Викискладе есть материалы, связанные с исследованием Марса.
Примечания
^αСхема включает миссии, которые активны на поверхности, таки е как оперативные марсоходы и спускаемые аппараты, а также зонды на Марсе орбита. На диаграмме не указаны миссии на пути к Марсу или зонды, которые пролетели мимо Марса и продолжили движение.
Последняя правка сделана 2021-05-19 09:59:07
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте