Викинг 1 -Viking 1

Викинг 1
Космический корабль Викинг.jpg
Орбитальный/посадочный модуль " Викинг "
Тип миссии Орбитальный и посадочный модуль
Оператор НАСА
КОСПАР ID Орбитальный аппарат: 1975-075A Посадочный
аппарат : 1975-075C
САТКАТ нет. Орбитальный аппарат: 8108 Посадочный аппарат:
9024
Веб-сайт Информация о проекте «Викинг»
Продолжительность миссии Орбитальный аппарат: 1846 дней (1797
сол) Посадочный модуль: 2306 дней (2245 сол)
Запуск до последнего контакта: 2642 дня
Свойства космического корабля
Производитель Орбитальный аппарат: NASA JPL
Посадочный аппарат: Мартин Мариетта
Стартовая масса "Полностью заправленная пара орбитальный аппарат-посадочный модуль имела массу 3530 кг"
Сухая масса Орбитальный аппарат: 883 кг (1947 фунтов) Посадочный
модуль: 572 кг (1261 фунт)
Сила Орбитальный аппарат: 620 Вт
Посадочный модуль: 70 Вт
Начало миссии
Дата запуска 21:22, 20 августа 1975 г. (UTC) ( 1975-08-20T21:22Z )
Ракета Титан IIIE / Кентавр
Стартовый сайт LC-41 , мыс Канаверал
Конец миссии
Последний контакт 11 ноября 1982 г. ( 1982-11-11 )
Орбитальные параметры
Система отсчета Ареоцентрический
Марсианский орбитальный аппарат
Компонент космического корабля Викинг 1 Орбитальный аппарат
Орбитальная вставка 19 июня 1976 г.
Орбитальные параметры
Высота периареона 320 км (200 миль)
Высота над уровнем моря 56000 км (35000 миль)
наклон 39,3°
Марс посадочный модуль
Компонент космического корабля Викинг 1 посадочный модуль
Дата посадки 20 июля 1976 г.
11:53:06 UTC  ( MSD 36455 18:40 AMT )
Посадочная площадка 22°16 ′ с.ш. 312°03′ в.д. / 22,27° с.ш. 312,05° в.д. / 22,27; 312.05 ( Посадочный модуль Викинг 1 )
← Нет
 

« Викинг-1 » был первым из двух космических кораблей , вместе с « Викинг-2 », каждый из которых состоял из орбитального аппарата и посадочного модуля, отправленных на Марс в рамках программы НАСА « Викинг» . Посадочный модуль приземлился на Марсе 20 июля 1976 года, став первым успешным марсианским посадочным модулем в истории. « Викинг-1 » проработал на Марсе 2307 дней (более 6 14 лет) или 2245 марсианских солнечных дней , что было самой продолжительной миссией на поверхности Марса до тех пор, пока рекорд не был побит марсоходом « Оппортьюнити » 19 мая 2010 года.

Миссия

После запуска с использованием ракеты-носителя Титан / Кентавр 20 августа 1975 года и 11-месячного полета к Марсу орбитальный аппарат начал возвращать глобальные изображения Марса примерно за пять дней до выхода на орбиту. Орбитальный аппарат « Викинг-1 » был выведен на орбиту Марса 19 июня 1976 г. и 21 июня переведен на сертификационную орбиту с размерами 1513 x 33 000 км и продолжительностью 24,66 ч. Посадка на Марс была запланирована на 4 июля 1976 г., к двухсотлетию Соединенных Штатов , но Изображение основного места посадки показало, что оно было слишком грубым для безопасной посадки. Посадка была отложена до тех пор, пока не было найдено более безопасное место, и вместо этого состоялась 20 июля, в седьмую годовщину высадки на Луну Аполлона-11 . Посадочный модуль отделился от орбитального аппарата в 08:51 UTC и приземлился на Chryse Planitia в 11:53:06 UTC. Это была первая попытка США высадиться на Марс.

Орбитальный аппарат

Инструменты орбитального аппарата состояли из двух видеокамер для визуализации (VIS), инфракрасного спектрометра для картирования водяного пара (MAWD) и инфракрасных радиометров для теплового картирования (IRTM) . Основная миссия орбитального аппарата завершилась в начале соединения с Солнцем 5 ноября 1976 года. Расширенная миссия началась 14 декабря 1976 года, после соединения с Солнцем. Операции включали сближение с Фобосом в феврале 1977 года. 11 марта 1977 года перицентр был уменьшен до 300 км. В ходе миссии время от времени производились незначительные корректировки орбиты, в основном для изменения скорости ходьбы — скорости, с которой ареоцентрическая долгота менялся с каждой орбитой, и 20 июля 1979 г. перицентр был увеличен до 357 км. 7 августа 1980 г. у орбитального корабля « Викинг-1 » закончился газ для управления ориентацией , и его орбита была увеличена с 357 × 33943 км до 320 × 56 000 км. чтобы предотвратить столкновение с Марсом и возможное загрязнение до 2019 года. Операции были прекращены 17 августа 1980 года после 1485 витков. Анализ 2009 года пришел к выводу, что, хотя нельзя исключать возможность того, что « Викинг-1 » столкнулся с Марсом, он, скорее всего, все еще находился на орбите. На Землю было отправлено более 57 000 изображений.

Ландер

Викинг Аэрошелл

Посадочный модуль и его аэродинамическая оболочка отделились от орбитального аппарата 20 июля в 08:51 UTC. В момент разделения посадочный модуль вращался со скоростью около 5 километров в секунду (3,1 мили в секунду). Тормозные ракеты аэроснаряда запустились, чтобы начать маневр ухода с орбиты посадочного модуля. Через несколько часов на высоте около 300 километров (190 миль) посадочный модуль был переориентирован для входа в атмосферу. Аэрооболочка с абляционным тепловым экраном замедляла корабль, когда он врезался в атмосферу . За это время были проведены первые научные эксперименты с использованием анализатора замедляющего потенциала, масс-спектрометра , а также датчиков давления, температуры и плотности. На высоте 6 км (3,7 мили) со скоростью около 250 метров в секунду (820 футов в секунду) раскрылись парашюты спускаемого аппарата диаметром 16 метров. Спустя 7 секунд был сброшен аэродинамический снаряд, а еще через 8 секунд были выпущены три опоры посадочного модуля. За 45 секунд парашют замедлил посадочный модуль до 60 метров в секунду (200 футов в секунду). На высоте 1,5 км (0,93 мили) были запущены тормозные ракеты на самом посадочном модуле, и через 40 секунд на скорости около 2,4 м / с (7,9 фута / с) посадочный модуль прибыл на Марс с относительно легким толчком. Ноги имели сотовые алюминиевые амортизаторы для смягчения приземления.

Документальный ролик о посадке « Викинга-1 » с анимацией и видеозаписью центра управления.

В посадочных ракетах использовалась конструкция с 18 соплами для распространения выхлопных газов водорода и азота на большую площадь. НАСА подсчитало, что этот подход будет означать, что поверхность не будет нагреваться более чем на 1 ° C (1,8 ° F) и что она будет перемещать материал поверхности не более чем на 1 миллиметр (0,04 дюйма). Поскольку большинство экспериментов Viking было сосредоточено на материале поверхности, более простой дизайн не годился.

Посадочный модуль Viking 1 приземлился в западной части Chryse Planitia («Золотая равнина») на 22,697 ° северной широты и 312,05 ° восточной долготы на контрольной высоте −2,69 км (−1,67 мили) относительно контрольного эллипсоида с экваториальным радиусом 3397 км (2111 км). миль) и плоскостность 0,0105 (22,480 ° с.ш., 47,967 ° з.д., планетографическая) в 11:53:06 UTC (16:13 по местному марсианскому времени). При посадке осталось около 22 кг (49 фунтов) топлива. 22°41′49″ с.ш. 312°03′00″ в.д. /  / 22,697; 312.05

Передача первого изображения поверхности началась через 25 секунд после приземления и заняла около четырех минут (см. ниже). В эти минуты посадочный модуль активировался. Он установил антенну с высоким коэффициентом усиления, направленную на Землю для прямой связи, и развернул метеорологическую стрелу с датчиками. В течение следующих семи минут был сделан второй снимок 300-градусной панорамы (показан ниже). На следующий день после посадки был сделан первый цветной снимок поверхности Марса (приведен ниже). Сейсмометр не удалось извлечь из клетки, а стопорный штифт рычага пробоотборника застрял, и на его вытряхивание ушло пять дней. В остальном все эксперименты работали нормально.

Посадочный модуль имел два способа передачи данных на Землю: ретрансляционная связь с орбитальным аппаратом и обратно и прямая связь с Землей. Орбитальный аппарат мог передавать на Землю (диапазон S) со скоростью от 2000 до 16000 бит/с (в зависимости от расстояния между Марсом и Землей), а посадочный модуль мог передавать на орбитальный аппарат со скоростью 16000 бит/с. Пропускная способность ретрансляционного канала была примерно в 10 раз выше, чем прямого канала.

Первое «четкое» изображение, когда-либо полученное с поверхности Марса: видны скалы возле посадочного модуля « Викинг-1 » (20 июля 1976 г.). Дымка слева, возможно, это пыль, которую недавно подняли приземляющиеся ракеты. Из-за «медленного сканирования» факсимильной природы камер пыль оседала к середине изображения.

На посадочном модуле было две факсимильные камеры; три анализа метаболизма, роста или фотосинтеза; газовый хроматограф-масс-спектрометр (ГХМС); рентгенофлуоресцентный спектрометр; датчики давления, температуры и скорости ветра; трехосный сейсмометр; магнит на пробоотборнике, наблюдаемый камерами; и различные инженерные датчики.

Посадочный модуль Viking 1 был назван Мемориальной станцией Томаса Матча в январе 1981 года в честь Томаса А. Матча , руководителя группы обработки изображений Viking. Посадочный модуль проработал 2245 сол ( около 2306 земных дней или 6 лет) до 11 ноября 1982 года (2600 сол), когда ошибочная команда, отправленная наземным управлением, привела к потере контакта. Команда была предназначена для передачи по восходящему каналу нового программного обеспечения для зарядки аккумуляторов, чтобы улучшить ухудшающуюся емкость аккумулятора посадочного модуля, но она непреднамеренно перезаписала данные, используемые программным обеспечением наведения антенны. Попытки связаться с посадочным модулем в течение следующих четырех месяцев, исходя из предполагаемого положения антенны, не увенчались успехом. В 2006 году посадочный модуль « Викинг-1 » был сфотографирован на поверхности Марса Марсианским разведывательным орбитальным аппаратом .

Результаты миссии

Поиск жизни

« Викинг-1 » провел биологический эксперимент, целью которого был поиск признаков жизни. Биологические эксперименты с спускаемым аппаратом « Викинг » весили 15,5 кг (34 фунта) и состояли из трех подсистем: эксперимента с пиролитическим высвобождением (PR), эксперимента с меченым высвобождением (LR) и эксперимента по газообмену (GEX). Кроме того, независимо от биологических экспериментов, «Викинг» имел газовый хроматограф-масс-спектрометр (ГХМС), который мог измерять состав и содержание органических соединений в марсианской почве. Результаты оказались неожиданными и интересными: GCMS дал отрицательный результат; PR дал отрицательный результат, GEX дал отрицательный результат, а LR дал положительный результат. Ученый-викинг Патрисия Страат заявила в 2009 году: «Наш (LR) эксперимент был определенно положительным ответом на жизнь, но многие люди утверждали, что он был ложноположительным по разным причинам». Большинство ученых теперь считают, что данные были получены из-за неорганических химических реакций почвы; однако это мнение может измениться после недавнего открытия приповерхностного льда возле зоны высадки викингов . Некоторые ученые до сих пор считают, что результаты были результатом живых реакций. Органических химических веществ в почве обнаружено не было. Однако в засушливых районах Антарктиды также не обнаруживаются органические соединения, но есть организмы, живущие в скалах. На Марсе почти нет озонового слоя, в отличие от Земли, поэтому ультрафиолетовое излучение стерилизует поверхность и производит высокореактивные химические вещества, такие как пероксиды, которые окисляют любые органические химические вещества. Зонд Phoenix Lander обнаружил химический перхлорат в марсианской почве. Перхлорат является сильным окислителем, поэтому он мог разрушить любое органическое вещество на поверхности. Если он широко распространен на Марсе, жизнь на основе углерода будет затруднена на поверхности почвы.

Первая панорама с посадочного модуля Viking 1

Первый панорамный вид с поверхности Марса , сделанный « Викингом-1 ». Захвачен 20 июля 1976 г.

Викинг 1 галерея изображений

Тест общей теории относительности

Высокоточная проверка общей теории относительности космическим зондом Кассини (впечатление художника)

Гравитационное замедление времени — это явление, предсказанное общей теорией относительности , согласно которому время течет медленнее в областях с более низким гравитационным потенциалом . Ученые использовали посадочный модуль, чтобы проверить эту гипотезу, отправив радиосигналы на посадочный модуль на Марсе и дав ему команду отправлять обратные сигналы, в случаях, которые иногда включали сигнал, проходящий близко к Солнцу. Ученые обнаружили, что наблюдаемые Шапиро задержки сигналов соответствуют предсказаниям общей теории относительности.

Орбитальные снимки

Расположение посадочного модуля

Acheron Fossae Acidalia Planitia Alba Mons Amazonis Planitia Aonia Planitia Arabia Terra Arcadia Planitia Argentea Planum Argyre Planitia Chryse Planitia Claritas Fossae Cydonia Mensae Daedalia Planum Elysium Mons Elysium Planitia Gale crater Hadriaca Patera Hellas Montes Hellas Planitia Hesperia Planum Holden crater Icaria Planum Isidis Planitia Jezero crater Lomonosov crater Lucus Planum Lycus Sulci Lyot crater Lunae Planum Malea Planum Maraldi crater Mareotis Fossae Mareotis Tempe Margaritifer Terra Mie crater Milankovič crater Nepenthes Mensae Nereidum Montes Nilosyrtis Mensae Noachis Terra Olympica Fossae Olympus Mons Planum Australe Promethei Terra Protonilus Mensae Sirenum Sisyphi Planum Solis Planum Syria Planum Tantalus Fossae Tempe Terra Terra Cimmeria Terra Sabaea Terra Sirenum Tharsis Montes Tractus Catena Tyrrhen Terra Ulysses Patera Uranius Patera Utopia Planitia Valles Marineris Vastitas Borealis Xanthe TerraКарта Марса
Изображение выше содержит кликабельные ссылки Интерактивная карта - изображение глобальной топографии Марса , на которую наложены местоположения марсианских посадочных модулей и марсоходов . Наведите указатель мыши на изображение, чтобы увидеть названия более 60 выдающихся географических объектов, и щелкните, чтобы перейти к ним. Цвет базовой карты указывает на относительные высоты , основанные на данных лазерного альтиметра Mars Orbiter на Mars Global Surveyor НАСА . Белые и коричневые цвета указывают на самые высокие отметки (от +12 до +8 км ); затем розовые и красные (от +8 до +3 км ); желтый это0 км ; зеленые и синие - более низкие высоты (вплоть до−8 км ). Оси - широта и долгота ; Отмечаются полярные районы .
(См. Также: карта Марса ; карта / список мемориалов Марса )
(   Активный РОВЕР  Неактивно  Активный посадочный модуль  Неактивно  Будущее )
Бигль 2
Брэдбери Лендинг
Глубокий космос 2


Посадка InSight
Марс 2
Марс 3
Марс 6
Марс Полярный посадочный модуль
Мемориальная станция Челленджера
Марс 2020
Зеленая долина
Электронная музыка Скиапарелли
Мемориальная станция Карла Сагана
Мемориальная станция Колумбии
Мемориальная станция Томаса Матча
Мемориальная станция Джеральда Соффена

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки