Mars-7

"Mars-7" ("M-73P" nr. 51) är en sovjetisk automatisk interplanetär station i M-73-serien under Mars-programmet , uppskjuten den 9 augusti 1973 klockan 20:00:17 UTC. M-73-serien bestod av fyra fjärde generationens rymdfarkoster designade för att studera planeten Mars . Rymdskepparna Mars-4 och Mars-5 (modifiering M-73C) var tänkta att gå i omloppsbana runt planeten och ge kommunikation med automatiska Mars-stationer avsedda för drift på ytan. Nedstigningsfordon med automatiska Martian-stationer levererades av rymdfarkosterna Mars-6 och Mars-7 (modifiering M-73P).

Mars-7 nedstigningsfordon, efter separation från stationen på grund av ett fel i ett av ombordsystemen, passerade nära Mars på ett avstånd av 1400 km från dess yta. [ett]

Konstruktion

Orbiter

Det huvudsakliga strukturelementet till vilket enheterna är fästa, inklusive framdrivningssystemet, solpaneler, paraboliska högriktade och lågriktade antenner, radiatorer för de kalla och varma kretsarna i värmeledningssystemet och instrumentdelen, är bränsleblocket framdrivningssystemets tankar. [ett]

En viktig skillnad mellan M-73S och M-73P-modifikationerna ligger i placeringen av vetenskaplig utrustning på orbiter: i satellitversionen är den vetenskapliga utrustningen installerad i den övre delen av tankblocket, i versionen med nedstigningsfordonet , på den koniska adaptern som förbinder instrumentfacket och tankblocket.

För fordonen från 1973 års expedition modifierades KTDU. Istället för huvudmotorn 11D425.000 installerades 11D425A, vars dragkraft i lågt dragkraftsläge är 1105 kg (specifik impuls 293 sekunder), och i högt dragkraftsläge - 1926 kg (specifik impuls 315 sekunder). Tankblocket ersattes med ett nytt, med stora dimensioner och volym på grund av den cylindriska insatsen, samtidigt som man använde utökade förbrukningsbränsletankar. Ytterligare heliumcylindrar installerades för att trycksätta bränsletankarna. I övrigt upprepade omloppsbanorna i M-73-serien, med några få undantag, M-71-serien när det gällde layouten och sammansättningen av utrustningen ombord.

Landningsfordon

På M-73P orbiters är nedstigningsfordonet fäst vid den övre delen av bränsletankblocket i framdrivningssystemet med hjälp av en cylindrisk adapter och en anslutningsram.

Nedstigningsfordonet inkluderar:

• automatisk marsstation (nära sfärisk till formen);
• aerodynamisk (broms) skärm;
• en behållare med ett fallskärmsreaktivt system bestående av en fallskärm och en motor för mjuklandning;
• anslutningsram med system som styr apparatens rörelse i skedet av dess separation från omloppsutrymmet och dess avlägsnande från flygbanan till den "träffande" banan. Efter banändringsmanövern separeras ramen från nedstigningsfordonet.

Nedstigningsfordonet var utrustat med utrustning för mätning av atmosfärens temperatur och tryck, masspektrometrisk bestämning av atmosfärens kemiska sammansättning, mätning av vindhastighet, bestämning av ytskiktets kemiska sammansättning och fysikaliska och mekaniska egenskaper, samt för få ett panorama med hjälp av tv-kameror.

Mass

Den totala massan av rymdfarkosten Mars-7 var 3880 kg, varav massan av den vetenskapliga utrustningen i omloppsutrymmet var 114 kg, massan på nedstigningsfordonet var 1000 kg. Det korrigerande framdrivningssystemet fylldes med 598,5 kg bränsle: 210,4 kg bränsle och 388,1 kg oxidationsmedel. Nedstigningsfordonets massa vid inträde i atmosfären är 844 kg. Massan av den automatiska Martian-stationen efter landning är 355 kg, varav massan av vetenskaplig utrustning är 19,1 kg.

Teknologisk nyhet i projektet

För första gången i praktiken av inhemsk kosmonautik deltog fyra automatiska rymdfarkoster samtidigt i en interplanetarisk expedition. Under förberedelserna av expeditionen fortsatte moderniseringen av markexperiment- och testbaserna, markkommando- och mätkomplexet, som påbörjats för M-71-seriens fordon. Så för att kontrollera och förfina termiska beräkningar har speciella vakuuminstallationer utrustade med solstrålningssimulatorer skapats. En analog av automatiska rymdfarkoster passerade i dem hela omfattningen av komplexa termiska vakuumtester, vars uppgift var att kontrollera det termiska kontrollsystemets förmåga att hålla temperaturregimen inom de angivna gränserna i alla skeden av driften.

Uppdrag och mål för flygningen

• leverans av SA till den cirkumplanetära regionen och tillhandahållande av erforderliga ballistiska förhållanden för penetration av SA i Mars atmosfär;
• landningen av en forskningssond (automatisk Martian-station - AMS) på planetens yta;
• genomförandet av det vetenskapliga programmet.

Flygande farkost

• studie av fördelningen av vattenånga över planetens skiva ;
• bestämning av atmosfärens gassammansättning och densitet ;
• studie av yttopografin;
• bestämning av atmosfärens ljushetstemperatur och fördelningen av gaskoncentrationen i atmosfären,
• bestämning av dielektricitetskonstanten, polarisation och temperatur på planetens yta;
• mätning av magnetfältet längs flygvägen och nära planeten;
• studie av det elektriska fältet i det interplanetära mediet och runt planeten;
• studie av den rumsliga tätheten av meteorpartiklar;
• studie av solvinden under flygningen;
• studie av spektrumet och sammansättningen av solens kosmiska strålar;
• registrering av planetens kosmiska strålning och strålningsbälten.

Landningsfordon

• mäta atmosfärens densitet, tryck och temperatur i höjdled;
• mätningar relaterade till bestämning av atmosfärens kemiska sammansättning;
• studier av typen av ytbergarter och fördelningen av vissa grundämnen i dem;
• mätningar av vindhastighet och gasdensitet;
• erhållande av ett stereoskopiskt telepanorama i två färger av AMS-landningsplatsen;
• bestämning av de mekaniska egenskaperna hos jordytskiktet.

Projektgenomförande

Alla rymdfarkoster i M-73-serien har framgångsrikt klarat hela cykeln av marktester. Dessa automatiska rymdfarkoster lanserades i juli-augusti 1973 i enlighet med det sovjetiska programmet för utforskning av yttre rymden och solsystemets planeter.

Flyg

Under flygningen av rymdfarkosten M-73P (Mars-6 och 7), avsedd för leverans av nedstigningsfordonet, schemat för separation och landning av SA på Mars-ytan, som utvecklades för den tidigare M-71-expeditionen , upprepas helt. Det viktigaste skedet av expeditionen - landning på Mars yta - utförs enligt följande. Nedstigningsfordonet går in i atmosfären i ett givet intervall av ingångsvinklar med en hastighet av cirka 6 km/s. Inom området för passiv aerodynamisk bromsning säkerställs stabiliteten hos nedstigningsfordonet genom dess yttre form och centrering. Det orbitala (flygande) fordonet efter separationen av SA och under den efterföljande inflygningen till Mars - detta är skillnaden från M-71-flygschemat - med hjälp av en gyroplattform utplaceras på ett sådant sätt att antennerna för mätaravståndet vrids för att ta emot en signal från nedstigningsfordonet, och den starkt riktade antennen är för överföring av information till jorden. Efter att ha avslutat arbetet med den automatiska Martian-stationen fortsätter enheten att flyga i en heliocentrisk bana.

Flygkontroll

För att arbeta med rymdfarkosten i M-73-serien användes det markbaserade Pluton-radiotekniska komplexet beläget vid NIP-16 nära Evpatoria. Vid mottagning av information från rymdfarkoster på långa avstånd, för att öka radiolänkens potential, användes summeringen av signaler från två antenner ADU 1000 (K2 och K3) och en antenn KTNA-200 (K-6). Kommandon utfärdas genom antennerna ADU 1000 (K1) och P 400P (K8) på den andra NIP-16-platsen. Båda antennerna är utrustade med Harpoon-4 UHF-sändare som kan utsända effekt upp till 200 kW. Ur rymdfarkostssessionskontrollens synvinkel har vissa förändringar gjorts i logiken i systemen ombord: för M-73P-fordonen har den typiska 6T-sessionen, avsedd för retardation och inträde i en Mars-satellits omloppsbana, varit utesluten.

Utförande av flygprogrammet

Rymdfarkosten Mars-7 (M-73P nr 51) lanserades från den högra bärraketen på pad nr 81 på Baikonur Cosmodrome den 9 augusti 1973 vid 20 timmar 0 minuter och 17,5 sekunder av Proton-K bärraket. Uppskjutningen till Mars genomfördes genom den andra inkluderingen av framdrivningssystemet i övre steg D efter ~ 1 timme och 20 minuters passiv flygning i en mellanliggande jordnära omloppsbana på en höjd av 189 km. Vid 21:20:35,3 sekunder separerade rymdfarkosten från det övre scenen. Rymdfarkosten Mars-7 flög till Mars den 9 mars 1974 - tidigare än Mars-6 - 212 dagar efter uppskjutningen. Även när inställningarna för den andra korrigeringen ställdes in, bildades inte beredskapen för den första och tredje kanalen på C530-omborddatorn. Anledningen är densamma som på andra enheter i M-73-serien - felet i kommando-ROM i omborddatorn på grund av 2T312-transistorn. En avgörande negativ inverkan på resultatet av expeditionen gjordes av felaktigt beräknade inställningar för rymdfarkostens tur före separationen av nedstigningsmodulen. Av denna anledning passerade SA längs den förbiflygande banan 1400 km från Mars yta och gick in i rymden. Måluppgiften för rymdfarkosten Mars-7 uppfylldes inte, även om SA förblev i drift under en tid och överförde information till det flygande fordonet via radiolänkarna KD-1 och RT-1 under en autonom flygning. Kommunikationen med rymdfarkosten Mars-7 upprätthölls till den 25 mars 1974.

Vetenskapliga resultat

I september-november 1973 registrerade Mars-7- apparaten ett samband mellan en ökning av protonflödet och solvindens hastighet. Preliminär bearbetning av Mars-7-data om strålningsintensiteten i resonanslinjen av atomärt väte Lyman-alfa gjorde det möjligt att uppskatta profilen för denna linje i det interplanetära rymden och att bestämma två komponenter i den, som var och en gör en ungefär lika bidrag till den totala strålningsintensiteten. Den information som erhålls kommer att göra det möjligt att beräkna hastigheten, temperaturen och densiteten hos interstellärt väte som strömmar in i solsystemet, samt att isolera bidraget från galaktisk strålning till Lyman-alfa-linjerna. Detta experiment utfördes tillsammans med franska forskare.

Resultat

Flygprogrammet för Mars-7-stationen slutfördes inte.

Se även

• Mars-4 - sovjetisk automatisk interplanetär station från M-73-serien
• Mars-5 - sovjetisk automatisk interplanetär station från M-73-serien
• Mars-6 - sovjetisk automatisk interplanetär station från M-73-serien

Anteckningar

1. ↑ 1 2 [1] Arkiverad 23 juli 2015 på rymdfarkosten Wayback Machine M-73-serien

Länkar

• AMC-serien M-73 på webbplatsen för NPO dem. Lavochkin (otillgänglig länk) . Arkiverad från originalet den 23 juli 2015. (obestämd) 
• VG Perminov The Difficult Road to Mars Memoirs of AMC-utvecklaren Mars and Venus
• TSB årsbok 1975
• Mars 7 på NASA:s webbplats
• Mars-7 på NASA:s "Solar System Exploration"-webbplats (ej tillgänglig länk) . Arkiverad från originalet den 22 september 2008. (obestämd)