Mars Climate Orbiter

Mars Climate Orbiter  är ett misslyckat NASA- uppdrag för att studera marsklimatet , en del av Mars Surveyor 98- programmet . MCO skapades som en satellitöversättare för Mars Polar Lander , och efter avslutad drift av den senare var det meningen att den skulle studera Mars-klimatet.

Flyguppdrag

De huvudsakliga vetenskapliga målen för MCO var att studera dynamiken i Mars atmosfär och kartlägga dess yta. Det var tänkt att samla in data om cirkulationen av damm, vattenånga och ozon i Mars atmosfär; observera säsongsbetonade väderförändringar på planeten under marsåret (687 jorddagar). Andra uppgifter inkluderade studiet av polära marsmössor och dammstormar.

Konstruktion

MCO lanseringsvikt - 634 kg, inklusive bränslevikt - 291 kg. Övergripande dimensioner av rymdfarkostchassit - 2,1x1,6x2,0 m; spännvidden för det utplacerade solbatteriet (SB) är 5,5 m. Rymdfarkosten består av två fack - fjärrkontrollfacket, som är ett reducerat fack för Mars Global Surveyor SC , och instrumentfacket. Den huvudsakliga bromsimpulsen för att komma in i rymdfarkosten i omloppsbana runt Mars utfärdades av en tvåkomponent Leros-raketmotor med en dragkraft på 640 N (65 kgf), som drivs av hydrazin och kvävetetroxid. Datahanteringssystemet ombord är baserat på en 32-bitars RAD 6000 -processor . Det inbyggda solid-state-minnet är 128 MB. Kommunikation med jorden var tänkt att utföras i X-bandet genom en 1,3 meter högförstärkningsantenn HGA, en antenn med medelförstärkning MGA. Ett ytterligare 10-watts VHF-undersystem var avsett för tvåvägskommunikation med MPL . Strömförsörjningssystemet är byggt på en tresektionsorienterad SB-panel med fotoceller baserade på galliumarsenid och germanium med en yta på 7,4 m² och uppladdningsbara batterier med en kapacitet på 16 Ah.

Vetenskaplig utrustning

Två vetenskapliga instrument installerades ombord på apparaten: PMIRR-radiometern och MARCI-färgdigitalkameraenheten.

1. Multispektral infraröd radiometer PMIRR (Pressure Modulator Infrared Radiometer) för att sondera Mars atmosfär i det synliga området och vid våglängder på 6-50 µm. För banden av vatten (6,7 µm) och koldioxid (15 µm) tillhandahålls en särskilt hög spektral upplösning, vilket uppnås genom att modulera trycket (densiteten) i kyvetterna installerade framför fyra detektorer. Utbudet av arbetshöjder för skanning av enheten är 0-80 km, upplösningen i vertikalplanet är 5 km. PMIRR utvecklades i stort internationellt samarbete av forskare från USA, England och Ryssland (IKI RAS).
2. En uppsättning digitala färgkameror MARCI (Mars Color Imager) för att utföra global undersökning av ytan i flera spektralområden. Bilderna skulle användas för att skapa veckorapporter om marsväder, samt för att studera atmosfärens interaktion med planetens yta. MARCI består av en vidvinkelkamera WA (vidvinkel) och en "mediumvinkel" kamera MA (medelvinkel), den första är planerad för att övervaka atmosfärens och ytans tillstånd, och den andra för att spåra förändringar på ytan . Kamerans synfält WA 140°. Kameran kan arbeta i 7 spektralområden - 5 synliga och 2 ultravioletta. Den förväntade rumsliga upplösningen för rymdfarkostens nominella orientering och dataöverföringshastigheten till jorden är 7,2 km/pixel. Det förväntades erhålla bilder med kilometerupplösning, om datalänkens hastighet tillåter. WA-kameran förväntades också kunna fånga moln och dis i atmosfären ovanför planetens kant med en upplösning på 4 km. För MA-kameran var synfältsvinkeln 6° i 10 spektralområden (425–1000 nm). Upplösning i nadir vid nominell orientering av rymdfarkosten 40 m/pixel; storleken på yttäckningsområdet är 40 km.

Flygtidsplan och resultat

Mars Climate Orbiter lanserades den 11 december 1998 på en Delta-2 bärraket . Enheten kom till Mars på 9 månader. Mars Climate Orbiter den 23 september 1999 var tänkt att ge en bromsimpuls och gå in i en mycket elliptisk bana med en period av 14 timmar, och sedan inom två månader, med hjälp av en serie aerodynamiska manövrar i Mars övre atmosfär, banan till en cirkulär. Vid den beräknade tiden på en höjd av 193 km slog enheten på motorerna för bromsning. Efter 5 minuter var MCO planerad att lämna Mars och inga fler signaler togs emot från den. Från analysen av data antogs det att apparaten passerade över Mars yta på en höjd av 57 km istället för de beräknade 110 km och sönderföll i atmosfären. Denna stora avvikelse berodde på ett programvarufel: motorns drivkraftskommandon i Mars Climate Orbiter-programvaran använde Newtons ( International System of Units (SI) ) kraftenhet, medan programvaran på jorden som skapade dessa kommandon använde den brittiska enheten av mått (lbf) [1] . 2 månader senare, under en landning på Mars, dog Mars Polar Lander- stationen under okända omständigheter . Således slutade Mars Surveyor'98-programmet i fullständigt misslyckande, och alla efterföljande planer för studiet av Mars reviderades fullständigt. Det enda vetenskapliga resultatet av uppdraget kan betraktas som en bild av Mars tagen av MARCI-kameran den 7 september 1998 från ett avstånd av 4,5 miljoner km. Misslyckandet citeras som en av de möjliga orsakerna till NASA:s slutliga och fullständiga övergång till det metriska systemet, tillkännagav 2007 [2] .

• Diagram över en Delta II bärraket med Mars Climate Orbiter

• Lansering av Mars Climate Orbiter på en Delta II 7425-9.5 bärraket

• Atmosfäriska bromsmanövrar för att placera Mars Climate Orbiter i Mars-bana

• Planerad och faktisk bana för Mars Climate Orbiter

Länkar

• "Mars Climate Orbiter brann ner innan den kunde börja fungera" // Cosmonautics News nr 11, 1999.

Anteckningar

1. ↑ NASA. Mars Climate Orbiter Mishap Investigation Board Fas I-rapport . Pressmeddelande . Arkiverad från originalet den 20 september 2001. Hämtad 2014-08-21 .  (Engelsk)
2. ↑ NASA flyttar till det metriska systemet (otillgänglig länk) . Hämtad 27 augusti 2012. Arkiverad från originalet 7 december 2012. (obestämd)