Марс (космическая программа)

У этого термина существуют и другие значения, см. Марс (значения).

Орбитальный аппарат Марса-4 и Марса-5.

Спускаемый аппарат Марса-6 и Марса-7.

«Марс-1» на почтовой марке

«Марс» — наименование советских автоматических межпланетных станций (АМС), запускаемых к планете Марс начиная с 1960 года. Для резервирования и комплексности исследований запускали несколько, серию АМС

Официально было объявлено о запуске для исследования Марса АМС «Марс-1» из серии М62 в 1962 году, АМС «Марс-2» и «Марс-3» серии М71 в 1971 году, АМС «Марс-4», «Марс-5», «Марс-6», «Марс-7» серии М73 в 1973 году.

О неудачных запусках других аппаратов в сериях М60 (1М), М62 (2МВ), М64 (3МВ), М69, М71 не сообщалось. Вышедшие на орбиты из них получали открытые наименования «Спутник», «Зонд» и «Космос».

Запуски АМС однотонных серий М60-М64 осуществлялись средней РН «Молния» («Марс-1»), а многотонных серий М69-М73 — тяжёлой РН «Протон» с дополнительной 4-й ступенью.

Исследования Марса

Советские автоматические станции выполнили прямые исследования марсианской атмосферы и провели ряд астрофизических исследований космоса.

Схема полёта АМС «Марс-3»

Серии КА

• «М-60» (Марс-60A, 60B) — проект пролётных станций 1М был разработан ОКБ-1 . Два запуска в 1960 были неудачными.
• «М-62» (Марс-1, 62A, 62B) — унифицированный проект марсианско-венерианских станций второго поколения 2МВ был разработан в ОКБ-1. Посадочная Марс-62A 2МВ-3 и первая пролётная Марс-62B 2МВ-4 запущены неудачно. Вторая пролётная АМС 2МВ-4 Марс-1 запущена к Марсу 1 ноября 1962 года, но его пролёт осуществила в неактивном режиме.
• «М-64» (Зонд-2, 2A) — унифицированный проект марсианско-венерианских пролётных станций усовершенствованного второго поколения 3МВ был разработан в ОКБ-1. Обе станции для Марса запущены неудачно в 1964 и получили название «Зонд».
• «М-69» (Марс-69A, 69B) — проект из двух тяжёлых АМС третьего поколения, разработанных в НПО им. Лавочкина (как и все дальнейшие), предназначенные для исследования Марса с орбиты искусственного спутника (ИСМ); первые в СССР и мире многотонные АМС; обе АМС не были выведены на межпланетные траектории из-за аварии РН «Протон» в 1969.
• «М-71» Серия М-71 состояла из трех АМС, предназначенных для изучения планеты Марс как с орбиты ИСМ, так непосредственно с поверхности планеты. Для этого АМС Марс-2,-3 имели в своём составе как искусственный спутник - орбитальный модуль (ОМ), так и автоматическую марсианскую станцию мягкая посадка которой на поверхность планеты осуществлялась спускаемым апппаратом (СА). Автоматическая марсианская станция комплектовалась первым в мире марсоходом ПрОП-М. АМС М-71C не имела спускаемого аппарата, должна была стать искусственным спутником Марса. АМС М-71C не была выведена на межпланетную траекторию и была объявлена как ИСЗ Космос-419. Марс-2,-3 запущены 19 и 28 мая 1971 года. ОМ Марс-2 и −3 работали более восьми месяцев и успешно выполнили большую часть программы полета искусственных спутников Марса (кроме фотосъемки). Мягкая посадка спускаемого аппарата Марс-2 закончилась неудачно, спускаемый аппарат Марс-3 совершил мягкую посадку, но передача с автоматической марсианской станции прекратилась через 14,5 секунд.
• «М-73» Серия М-73 состояла из четырёх АМС, предназначенных для изучения планеты Марс. Космические аппараты «Марс-4» и «Марс-5» (модификация М-73С), должны были выйти на орбиту вокруг Марса и обеспечивать связь с автоматическими марсианскими станциями, которые несли АМС «Марс-6» и «Марс-7» (модификация М-73П). (Марс-4, 5, 6, 7) — станции для комплексного исследования Марса. Цель полёта: определение физических характеристик грунта, свойств поверхностной породы, экспериментальная проверка возможности получения телевизионных изображений и др. Запущены 21, 25 июля и 5,9 августа 1973 года. Марс-4 - исследование Марса с пролётной траектории (неудача, планировалось запустить спутник Марса). Марс-5 -искусственный спутник Марса (частичная удача, время работы спутника около двух недель). Марс-6 - облёт Марса и мягкая посадка автоматической марсианской станции (неудача, в непосредственной близости к поверхности Марса потеряна связь), первые прямые измерения состава атмосферы, давления и температуры во время снижения спускаемого аппарата на парашюте. Марс-7 - облёт Марса и мягкая посадка автоматической марсианской станции (неудача, спускаемый аппарат прошёл мимо Марса).

Результаты

Изучение Марса в 1973-1974 гг, когда четыре советских КА «Марс-4», «Марс-5», «Марс-6» и «Марс-7» практически одновременно достигли окрестностей планеты, приобрело новое качество.

Научные исследования, проведенные КА «Марс-4, 5, 6, 7», разносторонни и обширны. КА «Марс-4» провел фотографирование Марса с пролетной траектории. Искусственный спутник Марса КА «Марс-5» передал на Землю новые сведения об этой планете и окружающем ее пространстве; с орбиты спутника получены качественные фотографии марсианской поверхности, в том числе цветные. Спускаемый аппарат «Марса-6» совершил посадку на планету, впервые передав на Землю данные о параметрах марсианской атмосферы, полученные во время снижения. КА «Марс-6» и «Марс-7» исследовали космическое пространство с гелиоцентрической орбиты. КА «Марс-7» в сентябре-ноябре 1973 года зафиксирована связь между возрастанием потока протонов и скорости солнечного ветра. На фотоснимках поверхности планеты, отличающихся весьма высоким качеством, можно различить детали размером до 100 м. Это ставит фотографирование в число основных средств изучения планеты. При его помощи с использованием цветных светофильтров путем синтезирования негативов получены цветные изображения ряда участков поверхности Марса. Цветные снимки также отличаются высоким качеством и пригодны для ареолого-морфологических и фотометрических исследований.

С помощью двухканального ультрафиолетового фотометра с высоким пространственным разрешением получены фотометрические профили атмосферы у лимба планеты в недоступной для наземных наблюдений области спектра 2600-2800 A. Эти профили помогли впервые обнаружить следы озона в атмосфере Марса (данные американских аппаратов «Маринер-6, 7, 9» по озону относились к твердой поверхности полярной шапки), а также заметное аэрозольное поглощение даже в отсутствии пылевых бурь. С помощью этих данных можно вычислить характеристики аэрозольного слоя. Измерения содержания атмосферного озона позволяют оценить концентрацию атомарного кислорода в нижней атмосфере и скорость его вертикального переноса из верхней атмосферы, что важно для выбора модели, объясняющей стабильность существующей на Марсе атмосферы из углекислого газа. Результаты измерений на освещенном диске планеты могут быть использованы для изучения ее рельефа. Исследования магнитного поля в околомарсианском пространстве, проведенные КА «Марс-5», подтвердили вывод, сделанный на основании аналогичных исследований КА «Марс-2,-3», о том, что вблизи планеты существует магнитное поле порядка 30 гамм (в 7-10 раз больше величины межпланетного невозмущенного поля, переносимого солнечным ветром). Предполагалось, что это магнитное поле принадлежит самой планете, и «Марс-5» помог получить дополнительные аргументы в пользу этой гипотезы. Предварительная обработка данных КА «Марс-7» об интенсивности излучения в резонансной линии атомарного водорода Лайман-альфа позволила оценить профиль этой линии в межпланетном пространстве и определить в ней две компоненты, каждая из которых вносит приблизительно равный вклад в суммарную интенсивность излучения. Полученная информация даст возможность вычислить скорость, температуру и плотность втекающего в солнечную систему межзвездного водорода, а также выделить вклад галактического излучения в линии Лайман-альфа. Этот эксперимент выполнялся совместно с французскими учеными. По аналогичным измерениям с борта КА «Марс-5» впервые непосредственно измерена температура атомарного водорода в верхней атмосфере Марса. Предварительная обработка данных показала, что эта температура близка к 350°К. Спускаемый аппарат «Марса-6» проводил измерения химического состава марсианской атмосферы при помощи масс-спектрометра радиочастотного типа. Вскоре после раскрытия основного парашюта сработал механизм вскрытия анализатора, и атмосфера Марса получила доступ в прибор. Предварительный анализ позволяет сделать вывод, что содержание аргона в атмосфере планеты может составлять около одной трети. Этот результат имеет принципиальное значение для понимания эволюции атмосферы Марса. На спускаемом аппарате осуществлялись также измерения давления и окружающей температуры; результаты этих измерений весьма важны как для расширения знаний о планете, так и для выявления условий, в которых должны работать будущие марсианские станции. Совместно с французскими учеными выполнен также радиоастрономический эксперимент – измерения радиоизлучения Солнца в метровом диапазоне. Прием излучения одновременно на Земле и на борту космического аппарата, удаленного от нашей планеты на сотни миллионов километров, позволяет восстановить объемную картину процесса генерации радиоволн и получить данные о потоках заряженных частиц, ответственных за эти процессы. В этом эксперименте решалась и другая задача – поиск кратковременных всплесков радиоизлучения, которые могут, как предполагается, возникать в далеком космосе за счет явлений взрывного типа в ядрах галактик, при вспышках сверхновых звезд и других процессах.

• «Марс-4НМ» — нереализованный проект тяжёлого марсохода, который должен был запускаться сверхтяжёлой ракетой-носителем Н-1, не введённой в эксплуатацию.
• «Марс-5НМ» — нереализованный первый проект АМС для доставки грунта с Марса, которая должна была запускаться одним запуском РН Н-1. Проекты 4НМ и 5НМ были разработаны в 1970 г с целью осуществления около 1975 г.
• «Марс-79 (Марс-5М)» — нереализованный второй проект АМС для доставки грунта с Марса, орбитальный и посадочный модули которой должны были запускаться раздельно на РН «Протон» и стыковаться у Земли для отлёта к Марсу. Проект был разработан в 1977 г с целью осуществления в 1979 г.
• «Фобос» — две АМС для исследования Марса и Фобоса 1989 года нового унифицированного проекта, из которых ввиду отказов одна вышла из-под контроля на пути к планете, а вторая выполнила только часть марсианской программы и не выполнила фобосную.
• «Марс-96» — АМС на базе проекта «Фобос» не была выведена на межпланетную траекторию из-за аварии РН «Протон» в 1996 г.
• «Фобос-Грунт» — АМС для доставки грунта с Фобоса нового унифицированного проекта; не была выведена на межпланетную траекторию из-за аварии разгонного блока РН в 2011 г.
• «Фобос-Грунт 2» — повторная, несколько изменённая миссия АМС для доставки грунта с Фобоса, планируемая к запуску до 2021 г.
• «Марс-нет»/MetNet — АМС с 4-мя новыми и 4-мя из проекта «Марс-96» малыми ПМ, планируемая к запуску в 2017 г.
• «Марс-Астер» — АМС для изучения Марса и астероидов с 2018 г.
• «Марс-Грунт» — АМС для доставки грунта с Марса около 2020-2033 гг.

Литература

Марков Ю. Курс на Марс. — М.: Машиностроение, 1989. — 216 с. ISBN 5-217-00632-3

Ссылки

• Космические Аппараты
• V.G. Perminov The Difficult Road to Mars Воспоминания разработчика амс Марс и Венера