"Фобос-2"


12 июля 1988 года - старт
21 июля 1988 года - коррекция
23 января 1989 года - коррекция
29 января 1989 года вышел на орбиту ИС Марса
25 марта 1989 года - сближение с Фобосом до 191 километра
27 марта 1989 года - аппарат на связь не вышел, очевидно, он вошёл в быстрое вращение из-за сбоя в компьютере
14 апреля 1989 года - миссия объявлена потерянной

Ежегодник БСЭ 1989 г

АМС «Фобос». В соответствии с программой исследования космич. пространства и планет Солнечной системы 7 и 12 июля четырехступенчатыми ракетами-носителями «Протон» на траекторию полета к Марсу выведены АМС «Фобос-1» и АМС «Фобос-2». Программой полета двух советских межпланетных станций, созданных по проекту «Фобос», предусматривалось проведение исследований планеты Марс и ее спутника, а также межпланетного пространства и Солнца.

АМС «Фобос-2», преодолев за 200 суток полета расстояние более 470 млн. км, достигла окрестности Марса в январе 1989 г. 29 января на станции была включена тормозная двигательная установка. Торможение выполнялось автономно с помощью бортовой системы управления, использующей заранее разработанную программу и данные оперативных баллистич. расчетов. В результате маневра станция вышла на близкую к расчетной эллиптич. орбиту с параметрами: максимальное удаление от поверхности Марса - 79 750 км, минимальное удаление от поверхности Марса - 850 км, наклонение орбиты к плоскости марсианского экватора - 1°, период обращения вокруг планеты - 76,5 часа. В ходе полета по этой орбите с борта станции проводились комплексные исследования поверхности, атмосферы, плазменной и магнитной оболочек планеты. В дальнейшем был выполнен сложный комплекс навигационных измерений относительного движения естественного и искусственного спутников Марса и осуществлен ряд активных маневров, обеспечивших постепенное приближение станции к Фобосу.

Ежегодник БСЭ 1990 г

«Фобос». В соответствии с программой исследования космич. пространства и планет Солнечной системы 7 и 12 июля 1988 г. четырехступенчатыми ракетами-носителями «Протон» на траекторию полета к Марсу выведены АМС «Фобос-1» и АМС «Фобос-2». Их масса 6200 кг. Из них 3600 кг приходилось на автономную двигательную установку, отделяемую от АМС после проведения маневров при формировании опорной орбиты. Междунар. проектом «Фобос» предусматривалось проведение исследований планеты Марс, ее спутника Фобоса, Солнца и межпланетного пространства. Эти станции (табл. X, рис. 2), представляющие собой автоматич. космич. аппараты нового поколения были созданы в Научно-испытательном центре им. Г. Н. Бабакина Главкосмоса СССР с участием ряда конструкторских и пром. предприятий страны. В разработке науч. программы проекта «Фобос», создании комплекса науч. аппаратуры и оборудования вместе с советскими учеными участвовали специалисты Австрии, Болгарии, Венгрии, ГДР, Ирландии, Польши, Финляндии, Франции, ФРГ, Чехословакии, Швейцарии, Швеции и Европейского космич. агентства. В баллистич. обеспечении управления космич. аппаратами принимали участие специалисты дальней космической связи США.

Предполагалось, что АМС «Фобос-1» достигнет окрестностей планеты Марс в конце января 1989 г, и проведет дистанционные исследования ее поверхности и атмосферы с орбиты спутника Марса. Сближение станции с Фобосом должно было производиться с использованием автономных бортовых навигационных измерений параметров их относительного движения. С целью комплексного исследования Фобоса планировался пролет станции на расстоянии нескольких десятков метров от его поверхности. В этот период предполагалось исследовать элементный и изотопный состав грунта на поверхности небесного тела с помощью лазерного и ионного зондирования. При сближении станции с Фобосом от нее должен был отделиться автономный посадочный зонд, которому предстояло провести науч. эксперименты и телевизионную съемку марсианского спутника в месте посадки.

По конструкции и назначению станции в основном аналогичны, но в отличие от первой на второй станции имелось два посадочных зонда. Один из них, как и зонд первой станции, предназначался для выполнения исследований и телевизионной съемки в месте посадки. Устройство второго зонда позволяло ему совершать скачкообразные перемещения с целью получения данных о характеристиках поверхности Фобоса в различных ее точках. В соответствии с программой полета 16 и 21 июля были осуществлены коррекции траектории движения. Проведенные после маневров измерения показали, что станции «Фобос-1» и «Фобос-2» продолжают движение по траекториям, близким к расчетным. В июле - августе со станцией «Фобос-1» было проведено 39 сеансов связи, в ходе которых проводились исследования Солнца и межпланетного пространства. С помощью разработанного специалистами СССР и Чехословакии телескопа-коронографа с борта станции «Фобос-1» получено св. 140 рентгеновских изображений Солнца. В них содержится уникальная информация по структуре и динамике активных областей в атмосфере нашей звезды.

С помощью научной аппаратуры, установленной на станции «Фобос-2», на трассе перелета Земля - Марс велось изучение плазменных процессов в космич. пространстве. Были получены новые данные о параметрах межпланетных магнитных полей, солнечного ветра, плазменных волн. В период с июля по октябрь с борта станции зарегистрировано большое число солнечных вспышек, космич. рентгеновских и гамма-всплесков. В ходе полета проводились тестовые включения телевизионной аппаратуры. С 14 октября в работы по проекту «Фобос» включались сов. и американские радиотелескопы. Они вели измерения параметров движения космич. аппарата «Фобос-2». С этой целью на борту станции в заданное время включался специальный передатчик, излучающий радиоволны длиной 18 см. В тот же период для уточнения параметров движения планеты Марс проводилась ее радиолокация с Земли.

Для обеспечения сближения с Марсом 23 января 1989 г. была проведена коррекция траектории движения станции, после чего она перешла на траекторию, проходящую на удалении 800 км от поверхности планеты. В соответствии с программой полета 29 января на станции была включена тормозная двигательная установка. Торможение выполнялось автономно с помощью бортовой системы управления, использующей заранее разработанную программу и данные оперативных баллистич. расчетов. В результате проведенного маневра станция вышла на близкую к расчетной эллиптическую орбиту с параметрами: максимальное удаление от поверхности Марса (в апоцентре) - 79 750 км; минимальное удаление от поверхности Марса (в перицентре) - 850 км; наклонение орбиты к плоскости марсианского экватора - 1°; период обращения вокруг планеты - 76,5 час. 1 февраля во время прохождения космич. аппарата на минимальном расстоянии от поверхности Марса был проведен сеанс измерений, в котором работали приборы плазменно-волнового комплекса и магнитометры, а также регистрировались инфракрасное и гамма-излучение планеты. В дальнейшем на этой орбите проведено еще несколько таких сеансов (5, 8 и 11 февраля).

12 февраля был осуществлен очередной маневр, обеспечивающий постепенное приближение космического аппарата к Фобосу. Двигательная установка сообщила станции дополнительное ускорение и она перешла на новую эллиптич. орбиту с параметрами: максимальное удаление от поверхности Марса - 81 200 км; минимальное удаление от поверхности Марса - 6400 км; наклонение - 0,9°; период обращения - 86,5 час.

18 февраля АМС «Фобос-2» переведена на орбиту наблюдения вокруг Марса. По команде бортового управляющего комплекса (БУК) на станции была включена двигательная установка. В результате космич. аппарат перешел на орбиту, близкую к круговой, со средним радиусом 9670 км, периодом обращения 8 час и наклонением 0,5°. По завершении маневра выполнившая свое назначение автономная двигательная установка была отделена от станции. В течение 220-суточного полета с ее помощью осуществлено выведение станции на межпланетную траекторию, две коррекции на участке перелета по трассе Земля - Марс, маневр выхода на орбиту искусственного спутника Марса и два последующих маневра для формирования орбиты наблюдения Фобоса.

С орбиты наблюдения с радиусом, на 300 км превышающим радиус орбиты Фобоса, в течение трех суток продолжались исследования атмосферы Марса, его поверхности и околопланетного пространства. 21 февраля, когда космический аппарат находился на удалении от 860 до 1130км от Фобоса, был проведен первый сеанс телевизионной съемки. Предварительно по командам БУК в соответствии с заранее разработанной программой станция совершила развороты, необходимые для наведения на Фобос. Съемка Фобоса осуществлялась с помощью телевизионной аппаратуры, разработанной специалистами СССР, Болгарии и ГДР. Высококачественное изображение Фобоса в различных ракурсах было зафиксировано на девяти телевизионных кадрах и в очередном сеансе связи с Землей передано в Центр управления полетом, где использовалось для уточнения параметров движения Фобоса и космич. аппарата. 28 февраля состоялся второй сеанс наблюдения Фобоса телевизионной аппаратурой АМС. При этом расстояние между небесным телом и космическим аппаратом изменилось от 320 до 400 км. Получено 15 высококачественных изображений Фобоса, которые использовались для дальнейшего уточнения параметров движения естественного и искусственного спутников планеты, получения дополнительных данных для навигационных расчетов, а также в научных целях для уточнения формы Фобоса и деталей его рельефа. 1 марта с орбиты наблюдения проводился очередной сеанс исследования теплофизических свойств поверхности Марса (предыдущий проведен 11 февраля).

7 марта по команде БУК на станции были включены двигатели малой тяги, которые обеспечили перевод космич. аппарата на новую орбиту, лежащую в плоскости орбиты Фобоса. В период с 7 по 14 марта с борта станции «Фобос-2» велись исследования солнечных осцилляции, испускаемых Солнцем рентгеновского и ультрафиолетового излучений, космич. лучей, а также космич. и солнечных гамма-всплесков. С орбиты вокруг Марса продолжалось изучение поверхности и атмосферы планеты, велись измерения магнитных полей и характеристик космич. плазмы. С целью дальнейшего формирования оптимальной синхронной орбиты, обеспечивающей сближение с Фобосом, 15 марта с помощью двигателей малой тяги станции была осуществлена очередная коррекция орбиты.

По завершении очередного этапа науч. исследований и уточнения орбиты, сформированной 15 марта, АМС «Фобос-2» 21 марта была переведена на первую синхронную орбиту, обеспечивающую периодическое сближение до 200 км с Фобосом и одинаковый с ним период обращения вокруг планеты. Для осуществления этого маневра по командам БУК в соответствии с заранее разработанной программой космич. аппарат последовательно выполнил ряд разворотов и занял необходимое положение в пространстве. Затем были включены двигатели малой тяги, и станция переведена на орбиту, синхронную с орбитой Фобоса.

К этому времени была достигнута точность знания относительного положения станции и Фобоса в пределах 10 км. Для обеспечения посадки автономных зондов на поверхность Фобоса требуемая точность знания относительно положения должна составлять 1-2 км. Решение данной задачи, а также выбор р-нов посадки требовали проведения в ходе полета по синхронной орбите траекторных измерений и телевизионных съемок Фобоса. 22 и 23 марта с борта «Фобоса-2» проводились исследования процессов на Солнце и в окружающем планету космич. пространстве, регистрировались магнитные поля и всплески гамма-излучения различного происхождения. 25 марта, когда АМС находилась на удалении от 279 до 191 км от Фобоса, проведен сеанс его телевизионной съемки. Полученные снимки позволили уточнить относительное положение космич. аппарата и небесного тела, а также получить дополнительную информацию для выбора на поверхности Фобоса мест посадки автономных зондов. В соответствии с программой полета 26 марта была проведена очередная съемка Марса в инфракрасных лучах, а на следующий день начались очередные работы со станцией. По командам БУК осуществлялись развороты космич. аппарата для проведения съемки Фобоса в автоматич. режиме. После завершения этих операций планировалась передача информации на Землю. В расчетное время войти в устойчивую связь со станцией не удалось. Таким образом буквально накануне реализации завершающего этапа экспедиции к Фобосу прервалась радиосвязь и с АМС «Фобос-2». Восстановить ее не удалось. Возможная причина потери связи со станцией «Фобос-2» - отказ бортового передатчика. Но, вероятнее всего, подвел бортовой компьютер. По оценкам специалистов, космич. аппарат перешел в режим неуправляемого вращения. Температура на его борту к 8-10 апреля упала до 0°, а к 13-14 апреля понизилась настолько, что дальнейшая работа приборов стала невозможной.

В результате основной этап проекта «Фобос» - исследование спутника Марса Фобоса - не был реализован. Однако то, что удалось получить, представляет большой интерес, в частности получены новые спектральные данные о поверхности Фобоса, его массе, уточнены баллистические параметры этого спутника; объем данных по Марсу и их науч. качество превосходит все то, что было получено во всех предыдущих экспедициях сов. космич. аппаратов к Марсу.


Сиддики:
Научные инструменты:
Орбитальный аппарат:
1. Лима-Д лазерный масс-спектрометр-анализатор
2. Дион вторичный ионный масс-анализатор
3. радиолокационная система
4. видеоспектрометрическая система (ВСК)
5. КРФМ-ИСМ инфракрасный спектрометр
6. Термосканный инфракрасный спектрометр
7. ГС-14 СЦФ гамма-эмиссионный спектрометр
8. Огюст оптический спектрометр излучения (ИСО)
9. сканирующий энерго-масс-спектрометр (АСПЕРА)
10. плазменный спектрометр (МПК)
11. Эфирный электронный спектрометр
12. анализатор плазменных волн (APV-F / PWS)
13. магнитометр с флюсовым затвором (FGMM)
14. магнитометр (МАГМА)
15. рентгеновский фотометр (РФ-15)
16. ультразвуковой спектрометр (SUFR) 17. спектрометр гамма-всплеска (VGS)
18. Спектрометр гамма-всплеска Lilas
19. солнечный фотометр (IFIR)
20. Термоскоп
21. Протонный и альфа-спектрометр Taus [?]
22. Ионный и электронный спектрометр арфы [?]
23. Совиком по энергии, массе и зарядовому спектрометру [?]
24. Спектрометр заряженных частиц в сани [?]
DAS:
1. спектрометр Альфа-рентгеновский и альфа-частиц обратного рассеяния
2. Стенопе ("Либрация") солнечный датчик для измерения либрации
3. 2 камеры
4. прибор для измерения вибрации (ВИК) + датчик температуры
5. транспондер
Проп-FP:
1. пенетрометр с наземным пробоотборником
2. акселерометры
3. рентгенофлуоресцентный спектрометр
4. магнитометр (МФУ)
5. каппаметр
6. гравиметр
7. датчики температуры поверхности
8. прибор для измерения поверхностного электрического сопротивления
9. инструмент для измерения наклона позиции
Результаты: Фобос-2 выполнял ту же миссию, что и его близнец Фобос-1, на орбите Марса и пролетал мимо Фобоса (13 июня 1989 года), но имел дополнительную полезную нагрузку, небольшой 43-килограммовый оснащенный оборудованием «ящик», известный как PrOP-FP, который мог делать 20-метровые прыжки по поверхности Фобоса примерно 4 часа. На орбитальном аппарате также имелось несколько иное дополнение: на нем не было приборов IPNM, "Плазма" и "Терек", установленных на "Фобос-1". PrOP-FP (Устройство для оценки мобильности - Phobos) имел собственную систему электропитания, радиопередатчик и набор научных инструментов. Этот «ровер» был разработан для выполнения прыжков в диапазоне от 10 до 40 метров и измерения данных после каждого прыжка. Несмотря на некоторые бортовые аномалии, Фобос-2 выполнил две коррекции на маршруте 21 июля 1988 года и 23 января 1989 года. Один из двух радиопередатчиков вышел из строя, в то время как его компьютер Buk работал беспорядочно из-за неисправных конденсаторов в блоке питания компьютера, факт это был известен до запуска. В 12:55 29 января 1989 года космический аппарат запустил двигатель, чтобы выйти на орбиту вокруг Марса. Начальные параметры орбиты составляли 819 х 81 214 км при наклоне 1,5°. В первые месяцы на орбите вокруг Марса космический аппарат проводил предметные исследования Красной планеты, а также фотографировал участки её поверхности. В течение этого периода диспетчеры осуществили четыре орбитальные коррекции, чтобы направить его траекторию на курс встречи с Фобосом. Космический аппарат также сбросил свою верхнюю ступень "Фрегата" (которая запускала двигатель, чтобы выйти на орбиту Марса). Фобос-2 сделал снимки луны в высоком разрешении 23 февраля (на расстоянии 860 километров), 28 февраля (320 километров) и 25 марта 1989 года (191 километр), покрывая около 80% его поверхности. Освобождение его спускаемого аппарата было намечено на 4–5 апреля 1989 года, но 27 марта во время регулярного сеанса связи в 15:58 от космического аппарат не было вестей. Слабый сигнал был получен между 17:51 и 18:03 , но телеметрической информации не было. Характер сигнала указывал на то, что космический аппарат потерял ориентацию и вращался. Новые попытки восстановить связь не увенчались успехом, и миссия была объявлена потерянной 14 апреля 1989 года. Наиболее вероятной причиной был сбой блока питания компьютера "Бук", как на самом деле произошло в начале миссии (21 января 1989 года). В этом случае операторам не удалось оживить аппарат. Роальд Сагдеев, директор Института космических исследований, отметил в журнале «Природа» в середине 1989 года: «Я думаю, что мы должны искать причину неудачи в самой организации проекта, в его планировании. Добавив, что «отношения между заказчиком [научным сообществом] и подрядчиком [Лавочкиным]… явно ненормальные.