Mars Observer

Mars Observer
«Марс Обсервер» на орбите Марса.
Заказчик	НАСА
Производитель	Астро Спейс
Оператор	НАСА
Спутник	Марс
Запуск	25 сентября 1992 года 18:05 UTC
Ракета-носитель	Титан III (34D)
Стартовая площадка	мыс Канаверал
NSSDC ID	1992-063A
SCN	22136
Стоимость	980 млн. $
Технические характеристики
Масса	2 573 кг (стартовая 2 487 кг)
Срок активного существования	до 21 августа 1993 года
Сайт проекта
Mars Observer на Викискладе

Марс Обсервер (англ. Mars Observer) — автоматическая межпланетная станция (АМС), которая согласно одноимённой программы НАСА, должна была производить наблюдение за Марсом с орбиты искусственного спутника планеты (ИСМ). Связь со станцией была потеряна 21 августа 1993 года, за несколько дней до выхода на орбиту ИСМ. Попытки восстановить связь успехом не увенчались.

История создания

Разработкой «Марс Обсервер» совместно занимались конструкторская группа из Лаборатории реактивного движения (ЛРД и JPL, от англ. Jet Propulsion Laboratory) и компания «Мартин-Мариетта». Изготовлением станции занималось подразделение «Мартин-Мариетта» — «Астро Спейс» (англ. Astro Space). Впервые на АМС, с целью экономии средств и повышения надёжности, были применены технические решения, использующиеся в современных метеорологических спутниках: шарнирное крепление солнечной батареи, электромеханическая система ориентации, неподвижная установка оптической аппаратуры на корпусе^[1].

«Марс Обсервер» в ангаре, после плановой проверки, август 1992 года.

Перед запуском АМС плановая проверка выявила серьёзные загрязнения металлическими опилками и другим мусором, в результате чего, запуск станции был отложен более чем на месяц^[2]. Ракета-носитель Титан 34D с АМС «Марс Обсервер» стартовал с КЦ Кеннеди (мыс Канаверал) в 18:05 UTC 25 сентября 1992 года^[3].

Строение

Корпус (как и система терморегулирования) для АМС «Марс Обсервер» был заимствован от искусственного спутника Земли (ИСЗ) «Сатком-К» (англ. RCA Astro-Electronics Satcom-K) и имел прямоугольную форму (размер 2,15 x 1,52 x 1,00 м). Панели солнечной батареи имели размер 7,0×3,6 м, мощность (у Марса) каждой из шести батарей около 1,13 кВт. В период, когда КА должен был быть в тени, были предусмотрены два никель-кадмиевых аккумулятора, каждый с мощностью 43 А-ч^[1].

Впервые на американской АМС (в след за советской АМС «Фобос») были использованы две отдельные двигательные установки. Первая предназначена для вывода на орбиту искусственного спутника Марса (ИСМ) и формирования рабочей орбиты, состоит из четырёх маршевых двигателей (два основных и два резервных; тяга каждого 50 кг) и четырёх двигателей маневрирования (с тягой по 2,27 кг). Вторая двигательная установка состоит из восьми двигателей тягой по 0,45 кг и восьми по 0,09 кг, и предназначена для операций на рабочей орбите (для точной ориентации и разгрузки маховиков). Первая установка работала на азотном тетроксиде и монометилгидразине, вторая — на продуктах разложения гидразина^[1].

Приборы

Марс Обсервер имел на борту семь научных приборов, благодаря которым, станция должна была выполнить возложенные на неё задачи^[1].

Наименование	Разработчик	Описание, назначение
Научная камера (англ. Science camera)	Калифорнийский технологический институт	Получение изображений поверхности Марса. Камера могла работать в двух диапазонах спектра, была снабжена собственным компьютером для хранения и обработки изображений. Разрешающая способность при съемке (с высоты 400 километров — 300 и 1,5 метра соответственно) являлась самой высокой, достигавшейся когда-либо на АМС.
Спектрометр гамма-излучения GRS (англ. Gamma Rays Spectrometer)	Исследовательский центр аэрокосмических полётов им. Годдарда	Глобальное определение состава марсианской поверхности, способность идентифицировать минимум 16 химических элементов. Разрешающая способность около 350 км.
Термоэмиссионный спектрометр TES (англ. Thermal Emission Spectrometer)	Исследовательский центр Санта-Барбары	Спектометр использует принцип интерферометра Майкельсона, и предназначен для определения состава пород и льда поверхности. Разрешающая способность на местности — 3,5 км.
Лазерный высотомер MOLA (англ. Lazer altimeter)	ЦКП им. Годдарда	Измерение расстояния до поверхности (точность — +/- 2 м). Частота срабатывания — 10 импульсов в секунду, диаметр пятна на поверхности Марса — 160 м.
Инфракрасный радиометр с модуляцией напряжения PMIRR (англ. Pressure modulator infrared radiometer)	ЛРД	Радиометр имеет девять спектральных каналов и предназначен для одновременного измерения вертикальных профилей содержания пыли, водяных паров и конденсата, а также температуры в атмосфере.
Магнитометр и измеритель электронного альбедо MAG/ER (англ. Magnitometer and electron reflectometer)	Национальное Космическое Сообщество Франции (CNES), ЦКП им. Годдарда, Калифорнийский технологический институт	Предназначен для обнаружения магнитного поля Марса.
Марсианский ретранслятор (англ. Mars relax)	CNES	Предназначен для ретрансляции передач от посадочных блоков российских АМС Марс-94 и Марс-96[4].

Авария

Старт РН Титан III c «Марс Обсервер», 25 сентября 1992 года.

Ночью (около 02:00 UTC) 22 августа 1993 года связь со станцией была потеряна^[5]. «Марс Обсервер» должен был выполнять операции, связанные с наддувом баков двигательной установки станции, по программе подготовки предстоящего манёвра перехода на орбиту спутника (торможение и выход на орбиту ИСМ должны были начаться 24 августа). В соответствии с выполняемой программой бортовой передатчик был отключён (на время срабатывания пиросредств обеспечения наддува), и, после завершения, станция должна была самостоятельно вернуться на связь^[5].

Так как в течение 11-месячного перелёта отказ связи происходил неоднократно, группа управления в течение суток не предпринимала никаких чрезвычайных действий. Считалось, что остронаправленная антенна АМС потеряла направление на Землю, однако задействованные все три станции дальней связи DSN не смогли достучаться до станции. Специалисты JPL и компании разработчика в течение нескольких дней предпринимали попытки выйти на связь со станцией^[6].

Причины аварии

4 сентября «Мартин-Мариетта» было начато расследование причин гибели КА, изготовленных компанией (помимо АМС, 2 августа практически сразу же после старта взорвалась ракета «Титан-4», а после 21 августа был потерян метеоспутник)^[7]. В состав комиссии вошли специалисты НАСА. Авария из-за отказа аппаратуры передачи от станции была сразу признана маловероятной, так как станция могла работать без связи и выйти на орбиту в автономном режиме^[8].

Работа была завершена в январе 1994 года (пресс-релиз НАСА 94-1 от 4 января 1994 года)^[9], согласно представленному отчёту, наиболее вероятной причиной аварии послужил отказ двигательной установки, вызванный непредусмотренным смешиванием и реагированием четырёхокиси азота (некоторое количество которого в течение 11-месячного перелёта к Марсу могло протечь через предохранительные клапаны и накопилось в трубопроводах) и монометилгидразина в титановых трубопроводах системы наддува в процессе наддува топливных баков гелием^[10]. Такая реакция могла вызвать разрыв трубопроводов с выбросом из них гелия и монометилгидразина, что заставило космический аппарат вращаться и могло нанести критические повреждения электрическим цепям^[9].

Среди других возможных причин потери КА, в отчете комиссии фигурировали^[10]:

• отказ системы электропитания (в результате короткого замыкания шины регулируемого питания)^[9];
• превышение давления и, как следствие, разрыв бака четырёхокиси азота (из-за отказа регулятора наддува)^[9];
• выброс стандартного пиротехнического инициатора НАСА из пироклапана внутрь бака монометилгидразина (или в другую систему КА)^[9].

Сторонники легенды о марсианской цивилизации (фотографии марсианского сфинкса, сделанные КА «Викинг-1» в 1976 году), обвинили НАСА в преднамеренном выводе АМС «Марс Обсервер» из строя, с целью не дать рассмотреть Кидония^[11].

Примечания

1. ↑ ^{1 2 3 4} Павлюк В. Межпланетная станция “Марс Обсервер” (рус.) // Новости космонавтики : журнал. — 1993. — № 16.
2. ↑ Wilford J. Mishap Delays Mission to Mars  (англ.). The New York Times (28 August 1992). Архивировано из первоисточника 9 августа 2012. Проверено 26 ноября 2010.
3. ↑ Wilford J. U.S. Launches A Spacecraft On a Mars Trip  (англ.). The New York Times (26 September 1992). Архивировано из первоисточника 9 августа 2012. Проверено 26 ноября 2010.
4. ↑ Участие в международном проекте по изучению планеты Марс (рус.) // Новости космонавтики : журнал. — 1993. — № 11.
5. ↑ ^{1 2} Wilford J. NASA Loses Communication With Mars Observer  (англ.). The New York Times (23 August 1993). Архивировано из первоисточника 5 июля 2012. Проверено 26 ноября 2010.
6. ↑ Лисов И., Карпенко С. Судьба АМС “Марс Обсервер” остается неизвестной (рус.) // Новости космонавтики : журнал. — 1993. — № 16.
7. ↑ “Мартин-Мариэтта” расследует причины аварии своих КА (рус.) // Новости космонавтики : журнал. — 1993. — № 18.
8. ↑ Лисов И. Состояние автоматических межпланетных станций (обзор) (рус.) // Новости космонавтики : журнал. — 1993. — № 22.
9. ↑ ^{1 2 3 4 5} HQ94-1 Mars Observer Report released  (англ.). НАСА (5 January 1994). Архивировано из первоисточника 5 июля 2012. Проверено 26 ноября 2010.
10. ↑ ^{1 2} О причинах гибели АМС "Марс Обсервер" (рус.) // Новости космонавтики : журнал. — 1994. — № 1.
11. ↑ Лисов И., Карпенко С. На Марсе «Сфинкса» нет (рус.) // Новости космонавтики : журнал. — 1998. — № 4.

Ссылки

	Mars Observer на Викискладе?

• Mars Observer Mission Profile на сайте NASA’s Solar System Exploration. (англ.)
• Mars Observer на сайте НАСА. (англ.)