火星2號
所屬組織 | 蘇聯 |
---|---|
任務類型 | 環繞、着陸 |
繞軌圈數 | 362 |
發射時間 | 1971年5月19日 16:22:44 UTC |
發射手段 | 質子-K/D |
任務時長 | 1972年8月22日 |
COSPAR ID | 軌道器:1971-045A 着陸器:1971-045D |
SATCAT no. | 05234 |
質量 | 4650公斤 |
軌道參數 | |
離心率 | .71178 |
傾角 | 48.9° |
遠拱點 | 24940千米 |
近拱點 | 1380千米 |
周期 | 17.96小時 |
火星2號是蘇聯於1970年代進行的火星計劃的一部分。火星2號與火星3號完全相同,均包括了一個軌道飛行器和一個着陸器[1]。它於1971年5月19日協調世界時16時22分44秒由質子K型運載火箭發射。
探測器升空時,軌道飛行器重3440千克,着陸器重1210千克,軌道干質量2265千克。機體高4.1米,寬2米(太陽能板展開時,寬度為5.9米)[1]。這是第一個在火星表面着陸的人造探測器,但最終着陸器於降落時墜毀在火星表面,因此沒有獲取任何探測數據和圖像。軌道器則一直工作到1972年[2]。
軌道飛行器
[編輯]軌道飛行器運行於近拱點高度1380千米,遠拱點高度24940千米的火星軌道上。軌道周期為18小時,傾角48.9度。每次運行到接近遠拱點位置時,軌道器上的科學儀器將工作30分鐘左右。
軌道飛行器的主要科學任務有:繪製火星表面和雲層圖像;測量火星溫度;研究火星表面地形、土壤構成和物理特性;測量火星大氣的性質;檢測太陽風、星際磁場以及火星磁場。另外,軌道飛行器還在着陸器和地球之間扮演了信號傳遞者的角色[1]。
1971年11月至次年3月間,火星2號的軌道飛行器傳回了大量的數據。1972年8月22日,在軌道器繞火星運行362圈後,科研人員正式宣佈,火星2號完成了它的使命。在本次探測計劃中,火星2號與火星3號共送回了60張照片[3]。它們所獲得的照片和數據首次向人類顯示了火星表面高達22千米的山峰、大氣層上端大量的氫原子和氧原子、從零下110攝氏度到13攝氏度的地表巨大溫差、5.5至6毫巴(55至60千帕)的大氣壓、比地球低5000倍的水蒸汽含量以及高達7千米的紅色塵暴等等。這些圖片和數據為繪製火星表面立體圖、研究火星重力和磁場提供了重要的信息。
着陸器
[編輯]
火星2號的着陸系統與推進系統分別裝載在軌道器的兩端。着陸系統包括了一個直徑為1.2米的圓形着陸倉、一個直徑2.9米的錐形氣動減速罩,一個降落傘系統以及減速火箭。整個着陸系統滿載燃料後重量為1210千克,其中着陸倉重358千克。燃燒液態氮氣的微型引擎是着陸系統的動力來源,另有4個引擎裝載在減速罩的外側以控制降落角度。着陸器的頂部則裝載了主、副減速傘、引擎和雷達高度儀[1]。
根據設計,倉內使用泡沫來吸收着陸時的震動。當着陸倉成功着陸後,上端會有4片三角形翼瓣打開,調整着陸倉的位置並使得儀器和火星車可以開始工作。
着陸器配備了用於測量火星大氣成分的質譜儀,2個360度全景攝像機,溫度、氣壓和風力風向傳感器,還有用於探測火星地表化學性質和結構的儀器。其中包括一個用於尋找有機物質和生命跡象的機械鏟。它還攜帶了一面帶有蘇聯國徽的旗幟。通過倉頂的4根天線,着陸器可以和軌道飛行器進行無線通訊。工作期間整個着陸器的能量來源是由軌道器提前為其充電的蓄電池。
為了防止着陸器上的沾染物干擾火星的生態環境,發射前,着陸器已被全面消毒滅菌。
1971年11月27日,着陸器與軌道艙分離,大約4.5小時候到達火星。在着陸器以大約6千米/秒的速度進入火星大氣後,着陸系統出現故障,未按預定程序控制着陸器的降落。最終減速傘未能打開,着陸器墜落在火星北緯4° ,西經47°的地方。事後猜測,導致着陸失敗的原因可能是着陸器進入火星大氣的角度過於傾斜。此外,當時火星正發生沙塵暴,可能也有影響。
雖然火星2號的着陸器墜毀了,但是它仍然是第一個到達火星表面的人造物體[4]。
Prop-M火星車
[編輯]火星2號的着陸器裝載了一個4.5公斤的火星車。根據設計,雖然它可以在火星表面移動,但一根15米長的纜線始終令火星車與着陸器相連。由於地球和火星車通信延時非常久,因此不採用全程遙控,而是通過在火星車上安裝兩根探測金屬棒,使火星車可以自主繞過障礙。 火星車上安裝了動力圓錐觸探儀和輻射密度計。
根據計劃,當火星2號着陸之後,機械臂將會把火星車放置在地面上,火星車將在着陸倉攝像機的視野範圍內移動,並每隔1.5米進行測量。火星車移動所留下的痕跡也將會被記錄,並用來研究土壤的性質。但是由於着陸器墜毀,火星車沒有進行任何工作。
參考來源
[編輯]- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 NSSDC-Mars 2. NASA. [2008-12-10]. (原始內容存檔於2009-01-19) (英語).
- ^ A Chronology of Mars Exploration. NASA. [2008-12-10]. (原始內容存檔於2009-01-17) (英語).
- ^ Missions to Mars. Windows to Universe. University Corporation for Atmospheric Research. [2008-12-10]. (原始內容存檔於2009-05-16) (英語).
- ^ 人类探测火星历史回顾. 中國網. 2005-10-18 [2008-12-16]. (原始內容存檔於2013-03-29).
參見
[編輯]外部連結
[編輯]- (英文)catalog of Soviet Mars images(頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)
- (英文)NASA's mars probe website(頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)
- (英文)Ted Stryk's page on enhancing the partial photo
- (英文)Ted Stryk's page on the Mars 4-7 probes
- (俄文)TASS notice on the Mars-3 landing (in Russian) (維基文庫)
- (英文) "The Rocky Soviet Road to Mars" by Larry Klaes - EJASA October, 1989[失效連結]