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Mars 2
2. März
3. März, identisch mit 2. März
OrganisationSovietunion
Missionsname2. März
Erscheinungsdatum19. Mai 1971
Startbasisbaykonur
StartprogrammD-1-e-Proton
MasseGesamt 4650 kg (leer 2265 kg), Orbiter 3440 kg, Landeuntertasse 1210 kg, Lander 358 kg
ZielMars
Umlaufbahn um den Himmelskörper24940 x 1380 km, Umlaufzeit 18 Stunden, Neigung 48,9°
Anzahl der Arbeitsplätze362 nach Abschluss der Mission
Himmelskörper landen27. November 1971, harte Landung
Gesamtdauer der Mission19. Mai 1971 - 22. August 1972
Portal  Portalsymbol  Astronomie

Das 2. März (Russisch: Марс 2) war wie Russisch unbemannter Raumflug nach Mars Anfang der 1970er Jahre des letzten Jahrhunderts. Der Zweck dieser Mission, technisch identisch mit 3. März und gleichzeitig gestartet, sollte beides mit a Orbiter wenn Lander um den Mars zu erkunden.

Weltraumrennen

Damals war die Kalter Krieg und Weltraumrennen in vollem Gang. Die Amerikaner haben während dieses Startfensters auch zwei Späher zum roten Planeten geschossen Seemann 8 und 9. Übrigens sind in den Jahren vor dieser Mission viele Flüge zum Mars gescheitert. Mit dem 2. März die Sowjets erreichten eine weitere Premiere: Es war das erste von Menschenhand geschaffene Objekt, das die Oberfläche unseres Nachbarplaneten erreichte.[1]

Startfenster

Aufgrund des günstigen Startfensters 2. März tragen Sie sowohl einen Lander als auch genügend Treibstoff für die Bremsrakete mit. Der Orbiter sollte den Planeten nach seiner Verlangsamung untersuchen; es fungierte auch als Relaisstation für den Lander und übermittelte seine wissenschaftlichen Daten an den Lander Boden.

Wenn Sonne, Erde und Mars ausgerichtet sind, heißt es Opposition. Beim Mars geschieht dies etwa alle zwei Jahre. Das Job vom Mars um die Sonne ist elliptischer als die der Erde. Dies bedeutet, dass die Entfernung, die ein Raumfahrzeug zurücklegen muss, im Laufe der Jahre variiert. Je kleiner der Abstand, desto mehr Nutzlast der Launcher tragen kann. Dies ermöglicht merkliche Unterschiede im maximal zulässigen Gewicht der Sonde. Ein Amerikaner Atlas-Zentaur Trägerrakete konnte während des Startfensters 1969 413 kg zum Mars schicken. Während des darauffolgenden Startfensters von 1971 konnte dieselbe Rakete 1031 kg in Richtung Mars schießen.[2]

Etwas, das Designer im Hinterkopf behalten sollten. Wenn sich der Aufbau eines Scouts verzögert und nicht rechtzeitig fertig ist, ist es sehr wahrscheinlich, dass die Sonde für das nächste Startfenster zu schwer ist. Eine mögliche Lösung ist ein leistungsfähigerer Launcher, der die Mission aber erheblich verteuert.

Neuer Launcher

Russische Briefmarke über Post 2. März

Mit der Verfügbarkeit eines leistungsfähigeren Launchers (der Proton) konnten die Russen nun deutlich schwerere Späher starten. 2. März war die erste einer neuen Generation unbemannter interplanetarer Sonden mit einem Gewicht von etwa fünf Tonnen. Die Sowjetunion würde diesen Typ einige Jahre später auch für die Venera-Programm, die recherchiert Venus.[3]

Orbiter

Dimensionen und Gewicht

Das zylindrisch Orbiter von 2. März hatte enthalten Solarplatten ein Spannweite von 5,90 m, a Durchmesser 2 m und war 4,10 m hoch. Das Schiff wog beim Start insgesamt 4650 kg, davon 3440 kg für den Orbiter und 1210 kg für den Lander. Ohne Treibstoff wog das Ganze 2265 kg. Es war eigentlich ein fliegender Treibstofftank mit einer Breite von 2½ m Satellitenschüssel seitlich montiert und der Lander oben. Die Antennen für die Kommunikation mit dem Lander wurden an den Sonnenkollektoren befestigt. Fluginstrumente und Navigationsausrüstung wurden am Boden des Raumfahrzeugs platziert.[4]

Wissenschaftliche Instrumente

Der Orbiter verfügte über mehrere wissenschaftliche Instrumente, von denen einige in einem geschlossenen Abschnitt untergebracht waren:

Diese Kameras lieferten Bilder mit a Auflösung von 10 bis 100 Metern und bestand aus 1000 x 1000 Bildelementen. Die Aufnahmen wurden in einem automatisierten System entwickelt und dann gescannt, woraufhin die Bilder zur Erde gesendet wurden.

  • dreiachsig Magnetometer (an einer Stange auf einem der Sonnenkollektoren montiert), um sowohl das interplanetare als auch das Mars-Magnetfeld zu bestimmen.
  • Infrarot Radiometer, mit einer Reichweite von 8-40 Mikrometer um die Temperatur der Marsoberfläche zu bestimmen. Dieses Instrument wog 1 kg und maß bis –100 °C.
  • Fotometer vor dem Spektralanalyse durch Absorption von Wasserdampf im Atmosphäre.
  • Infrarot-Photometer.
  • Ultraviolett Photometer, zum Nachweis von atomaren Sauerstoff, Wasserstoff und Argon.
  • Lyman-Alpha-Sensor zum Nachweis von Wasserstoff in den oberen Schichten der Marsatmosphäre.
  • Visuelles Photometer, das in sechs schmalen Bändern zwischen 0,35 und 0,70 Mikrometer arbeitet.
  • Radioteleskop und Radiometer, zu albedo der Oberfläche und Atmosphäre im sichtbaren Spektrum (0,3-0,6 Mikrometer) und Radioreflexion bei 3,4 cm Wellenlänge. Dadurch war es auch möglich, die Bodentemperatur bis in eine Tiefe von 35 bis 50 cm abzuschätzen.
  • Infrarot Spektrometer auf dem 2,06-Mikrometer-Band, um die optische Dicke der Atmosphäre zu bestimmen.

Während des Fluges zum Mars, die Sonde das kosmische Strahlung und Sonnenwind. acht elektrostatischPlasmasensoren maß die Geschwindigkeit, Temperatur und Zusammensetzung des Sonnenwinds in einem Bereich von 30 - 10.000 eV

Darüber hinaus wurde die Atmosphäre durch den Empfang von Funksignalen an Bedeckung mit anderen zu vergleichen.[4]

Lander

Querschnitt von a Mars-Typ Landekapsel im Lawotschkin-Museum

Wissenschaftliche Instrumente

's Landungsuntertasse 2. März bestand aus a kugelförmig Landekapsel mit einem Durchmesser von 1,20 m, a konischaerodynamischHitzeschild mit einem Durchmesser von 2,90 m und einem Bremsfallschirm.[1] Die Bremsraketen liefen mit festem Treibstoff.[5] Das Gesamtgewicht der Landeuntertasse betrug 1210 kg, die Landekapsel selbst wog nur 358 kg. Dort war Schaum als Stoßdämpfer eingesetzt und ein automatisches System von Stickstoffraketen sorgte für die Lagekontrolle. Der Haupt- und Reservefallschirm, der Sinkmotor und der Radarhöhenmesser wurden oben auf dem Lander montiert. Der Lander hatte vier blütenblattförmig Elemente, die sich nach der Landung entfalteten und auf diese Weise das Schiff aufrichteten und die Bordinstrumente freigegeben wurden.[1]

Der Lander hatte folgende Instrumente:

  • Zwei TV-Kameras, die ein 360°-Breitbild lieferten.
  • Massenspektrometer um die Zusammensetzung der Atmosphäre zu bestimmen.
  • Temperatursensor.
  • Windsensor.
  • Drucksensor.
  • Instrumente zur Überprüfung der chemischen Eigenschaften des Marsbodens. Dazu wurde unter anderem mit einem mechanischen Arm gesucht arm organisches Material und Spuren des Lebens.

Vier Antennen sorgten für die Kommunikation mit dem Orbiter. Außerdem trug der Lander einen Wimpel mit dem Wappen der Sowjetunion entlang. Die Temperaturkontrolle erfolgte durch Isolierung und Heizkörper. Energie aus dem Lander von Batterien, die vom Orbiter vor der Trennung aufgeladen wurden. Um jegliche Kontaminationsgefahr zu vermeiden astrobiologisch Leben auf dem Mars durch Ausschluss von Bodenbakterien, sterilisiert die Russen den Lander zum Start.[1]

Marsochod

Der PROP-M-Rover von 2. März

Nach zwei unbemannten Mondmissionen mit einem ferngesteuerten Karren (Lunachod) rüsteten die Russen ihren Lander mit einem Räuber, genannt PROP-M. Diese quadratische Box wog 4½ kg und war mit einem 15 Meter langen Kabel mit dem Lander verbunden. PROP-M hatte keine Räder, der Antrieb erfolgte durch ein Paar Ski. Vorne befanden sich Gitter, um eventuelle Hindernisse rechtzeitig zu erkennen. Der Rover hatte auch ein dynamisches Penetrationsmessgerät und ein Strahlungsdichtemessgerät. Nach der Landung würde ein Arm den Rover in Sichtweite der Kameras wegschieben. Der Karren hielt dann alle 1½ Meter an, um Forschungen durchzuführen, wobei aus den hinterlassenen Spuren auch verschiedene Eigenschaften des Marsbodens bestimmt werden konnten.[1]

Missionssequenz

Starten

Das 2. März wurde gestartet am 19. Mai1971 jetzt sofort ProtonStartprogramm von baykonur.[6]

Ankunft auf dem Mars

Nach zwei erfolgreichen Kurswechseln am 17. Juni und 20. November, 2. März am 27. November 1971[6][7] zum Mars. Die Russen hätten sich jedoch keinen schlechteren Zeitpunkt aussuchen können, da der rote Planet von der größten... Sandsturm Das Astronomen jemals bei unserem nächsten Nachbarn beobachtet.[5][8][9] Der Orbiter zündete seine Bremsrakete und umkreiste dann den Mars mit einem Apoapsis von 24.940 km x 1380 km Periapsis mit a Seitenwechsel ab 18 Uhr und a Neigung von 48,9°. Normalerweise schalteten sich die Bordinstrumente eine halbe Stunde vor der Periapsis ein.[4]

Wissenschaftliche Ergebnisse Orbiter

Zwischen Dezember 1971 und März 1972 übermittelte der Orbiter die meisten seiner Daten, obwohl die Übertragungen bis 22. August1972, der Tag, an dem die Sowjetunion das Ende ihrer Mission verkündete. 2. März hatte dann 362 Runden um den Mars und in Kombination mit Schwesterschiff absolviert 3. März insgesamt 60 Aufnahmen des roten Planeten. Im Kontrast zu NASA's Seemann 9 es war den Russen nicht möglich, das Fotografieren zu verschieben. Das Handwerk war vorprogrammiert und daher unflexibel; es verschwendete seine begrenzte Anzahl von Fotos (das Filmmaterial wurde schließlich an Bord entwickelt) auf einem Planeten, der von einem massiven Sandsturm umhüllt war.

Die Daten wiesen auf Berge von bis zu 22 km Höhe, das Vorhandensein von atomarem Wasserstoff und Sauerstoff in den oberen Schichten der Marsatmosphäre und Spuren von Staubstürmen in bis zu 7 km Höhe auf dem Mars hin. Es war nun möglich, Karten vom Mars zu erstellen.

Außerdem kamen Daten über das Gravitationsfeld und Magnetfeld des Mars. Der Beginn der Ionosphäre lag in einer Höhe von 80 bis 110 km und die Wasserdampfmenge auf dem Mars war 5000-mal geringer als auf der Erde. An der Oberfläche herrschte ein Luftdruck von 5½ bis 6 Millibar und Temperaturen im Bereich von -110°C bis 13°C.[4]

Lander

Die Russen zahlten einen hohen Preis für ihre unflexible Arbeitsweise und mussten ihre Lander in dem gewaltigen Staubsturm abfeuern. Ihnen fehlte die Wahl, die Landung zu verzögern. Das 2. März hatte nicht genug Treibstoff, um die gesamte Sonde in eine Umlaufbahn um den Mars zu bringen, da die Masse von 2. März war dafür zu groß. Die Orbiter von beiden 2. März wenn 3. März mussten ihre Lander abfeuern, bevor sie langsamer wurden.[5]

Das 2. März feuerte seine landende Untertasse etwa 4½ Stunden vor dem Erreichen des Mars ab, der dann mit einer Geschwindigkeit von 6 km/s (21.600 km/h) in die Atmosphäre eindrang. Die Steuerung versagte jedoch, möglicherweise verursacht durch einen zu steilen Abstiegswinkel. Dies führte zu einer harten Landung. Danach wurden keine Signale mehr empfangen.[1]