| 7 ноября 1996 года - старт 21 ноября 1996 г. - коррекция 20 марта 1997 г. - коррекция 12 сентября 1997 г. - вышел на орбиту ИС Марса 17 сентября - 11 октября 1997 года - 1 этап аэробрейкинга ноябрь 1997 года - март 1998 года - 2 этап аэробрейкинга ноябрь 1998 года - 3 этап аэробрейкинга 4 февраля 1999 года - коррекция 19 февраля 1999 года - коррекция, выход на штатную орбиту 9 марта 1999 года - началась картографическая миссия 1 февраля 2001 года - завершена основная миссия, продлении миссии на год 1 февраля 2002 год - миссия продлена на 11 месяцев 1 октября 2006 года миссия продлена на 2 года 5 ноября 2006 года - потеря связи |
И.Лисов по материалам НАСА. Национальное агентство по аэронавтике и космосу США (НАСА) объявило о начале новой 10-летней программы исследований Марса с помощью автоматических межпланетных станций "Марс Сервейор" (Mars Surveyor Program). Запускаемые в рамках этой программы станции должны выполнить научные задачи, запланированные для погибшей в августе 1993 года АМС "Марс Обсервер". Запуски станций планируется осуществлять в каждое астрономическое окно (наступающее примерно каждые 2 года), начиная с 1996 года. Программа должна принести значительные научные результаты и быть привлекательной для публики (этой цели послужат глобальные и детальные фотографии Марса), и выполняться с использованием передовых технологий. Для программы "Марс Сервейор" принята стратегия распределенного риска, при которой потеря любой из станций не влечет за собой невыполнение научных задач на данное астрономическое окно.
Первой из таких станций будет одноименная с программой АМС "Марс Сервейор". Она должна быть запущена в ноябре 1996 года РН "Дельта-2" и выйти на начальную эллиптическую орбиту спутника Марса в сентябре 1997 года. В течение четырех последующих месяцев "Марс Сервейор" при помощи двигательной установки и аэродинамического торможения в атмосфере планеты перейдет на рабочую околокруговую полярную орбиту. В течение двух лет, начиная с конца января 1998 года, станция будет выполнять картографирование поверхности Марса, а затем в течение еще трех лет служить ретранслятором для различных посадочных аппаратов.
На "Марс Сервейор" предполагается поставить примерно половину научной аппаратуры, которая была размещена на "Марс Обсервере", но конкретный перечень приборов еще не сформирован. В середине марта Лаборатория реактивного движения планирует направить промышленности предложение представить возможные проекты станции. Подрядчик по проекту должен быть выбран к 1 июля 1994 года на конкурсной основе. Научная аппаратура - копии приборов "Обсервера" - поставляется НАСА. Для слежения за станцией будут использованы 34-метровые антенны Сети дальней связи НАСА Проект по поручению Отделения исследования Солнечной системы Отдела наук о космосе Н \СА осуществляет Лаборатория реактивного движения.
НАСА намерено ограничить расходы по программе величиной 100 млн $ в год. В проекте бюджета НАСА на 1995 фг., переданном для рассмотрения в Конгресс, предлагается выделить на разработку АМС "Марс Сервейор" 78.4 млн $.
Независимо от программы "Марс Сервейор" будет продолжено осуществление проекта MESUR (Исследование окружающей среды Марса, Mars Environment Survey), в рамках которой в 1997 году совершит посадку на Марс пробный аппарат "Месур Пасфайндер" (MESUR Pathfinder). Помимо своей основной задачи "первопроходец" даст необходимые данные для запуска в 1998 году двух следующих АМС по программе "Марс Сервейор".
Это будут еще меньший по массе спутник, несущий вторую половину научной программы "Обсервера", и посадочный аппарат. Спутник будет служить ретранслятором для посадочного аппарата и для других посадочных аппаратов, например, российской АМС "Марс-96" (но не для "Пасфайндера"). Для запусков 1998 года будут использованы РН классом ниже, чем "Дельта". Еще один посадочный аппарат планируется запустить в 2001 году.
8 июля. И.Лисов по сообщениям Лаборатории реактивного движения и газеты "Space News". В июле 1994 года начинается разработка АМС "Марс Глобал Сервейор" (Mars Global Surveyor) - первой в новом поколении легких и дешевых аппаратов для исследования природных условия Марса. (В "НК" №4, 1994, эта станция фигурировала под названием "Марс Сервейор".)
Сегодня директор Лаборатории д-р Эдвард Стоун объявил о выборе на основании короткого конкурса проектов в качестве подрядчика фирмы "Мартин Мариетта Текнолоджиз, Инк." (Martin Marietta Technologies Inc.) из Денвера, штат Колорадо. Сумма контракта составляет 54 млн $. Ранее, сказал Стоун, фирма успешно разработала АМС "Магеллан" и посадочные блоки "Викингов" (но не "Марс Обсервер"). Лаборатория реактивного движения руководит проектом "Марс Глобал Сервейор" по заданию Отдела наук о космосе НАСА. Руководителем проекта является Гленн Каннингэм (Glenn Cunningham), ранее возглавлявший работы по "Марс Обсервер".
Предложения на конкурс, объявленный 1 апреля, представили также "Уайл Лэбораториз" (Wyle Laboratories) и "Рокуэлл Интернэшнл".
В течение следующих 28 месяцев космический аппарат должен быть разработан, изготовлен, испытан и готов к запуску на РН "Дельта-2" в ноябре 1996 года. Стоит отметить, что средняя продолжительность реализации проектов АМС предыдущего поколения составляла пять с половиной лет. Стоимость проекта за период до 30-го дня после запуска не должна превышать 155 млн $.
"Марс Глобал Сервейор" будет оснащен шестью из восьми научных приборов, установленных ранее на "Марс Обсервере". В их число входят марсианская орбитальная камера, спектрометр теплового излучение, ультрастабильный осциллятор, лазерный высотомер, магнетометр и измеритель электронного альбедо и французская ретрансляционная система. Аппарат "унаследует" многие части "Марс Обсервера": запасные узконаправленную антенну и двигатели, и приборный отсек таких же размеров. Корпус "Сервейора" будет изготовлен из легкого композитного материала вместо алюминия в целях экономии веса.
В сентябре 1997 станция выйдет на начальную эллиптическую орбиту спутника Марса. В течение четырех следующих месяцев, используя корректирующие маневры и механизм аэродинамического торможения, АМС перейдет на околокруговую полярную солнечно-синхронную рабочую орбиту с периодом около 2 часов. Благодаря выбору орбиты Солнце будет находиться на стандартной высоте для каждого снимка, а тени - подчеркивать детали поверхности. Топографическая съемка поверхности планеты должна начаться в конце января 1998 года.
В течение одного марсианского года (687 земных суток) аппарат выполнит глобальное картографирование поверхности планеты с высоким разрешением, изучит распределение минералов, получит профили марсианской атмосферы и осуществит слежение за погодой в глобальном масштабе, исследует природу магнитного поля. В течение трех последующих (земных) лет "Марс Глобал Сервейор" послужит ретранслятором сигналов с американских и международных посадочных блоков и низких атмосферных зондов.
В рамках программы "Марс Сервейор" начиная с 1996 года НАСА предполагает отправлять орбитальные и посадочные аппараты к Марсу в каждое астрономическое окно до 2005 года включительно (оптимальные даты старта отстоят друг от друга на 780 суток), расходуя не более 100 млн $ в год. Программа ориентирована на международное участие, сотрудничество и координацию работ. Посадочные аппараты, которые предполагается запустить в 1998, 2001, 2003 и 2005 годах, будут использовать опыт АМС "Марс Пасфайндер", готовящейся к старту в 1996. Малые орбитальные аппараты 1998 и 2003 годов будут нести два неиспользованных научных прибора "Марс Обсервера" и служить в качестве ретрансляторов для международных программ будущего.
Если орбитальный аппарат 1998 года удастся "пристроить" в качестве дополнительной нагрузки на российский "Протон" (с марсоходом), на него можно будет поставить оба инструмента - ИК-радиометр с модуляцией напряжения и гамма-спектрометр. В случае самостоятельного запуска НАСА предполагает использовать новый, еще не разработанный носитель Med-Iite, характеристик которого может оказаться недостаточно для двух приборов сразу. Гамма-спектрометр, в частности, весит 25 кг.
Рекламируя проект и обосновывая необходимость его осуществления, НАСА тщательно перечисляет связанные с ним нововведения. Наряду с достаточно очевидными разделами документ содержит обширный пункт "Образовательный выход". Для поддержки образовательной программы руководители проекта обещают, среди прочего, включение планов исследований Марса в стандартные образовательные курсы, в том числе для детей от детского сада и до 12-го класса школы, образовательные телепрограммы для национального вещания, базы данных в реальном масштабе времени, доступные для школ, библиотек, музеев и планетариев, справочные материалы и экскурсии по объектам программы, распространение изображений и других данных в масштабе времени, близком к реальному, распространение информации через телевидение, видеопродукты, компакт диски, компьютерные сети и пункты публичного доступа.
Интересно, будет ли хоть что-нибудь подобное в России - хотя бы к моменту (дай Бог!) прибытия к Марсу в 1997 году КА "Марс-94"?
Новости космонавтики 1995 №4:
10 февраля. И.Лисов по сообщениям "JPL Universe", "Martian Chronicle" и материалам НАСА. Американским промышленным фирмам предложено к 1 апреля 1995 г. представить предложения по разработке двух марсианских аппаратов для экспедиции 1998 года. Тем временем работа над двумя станциями для запуска в 1996 г. идет полным ходом.
В официальных материалах НАСА запуски станций к Марсу расписаны до 2001 г. (Табл. 1). Лаборатория реактивного движения (JPI) планирует также запуски в 2003 и 2005 г. В июле 1994 г. в Лаборатории образован Отдел исследования Марса, задача которого - контролировать работы по всем запланированным в ходе 10-летней программы марсианским аппаратам.
Табл.1. Запланированные запуски к Марсу (США)
|
Первыми к Марсу отправятся полярная орбитальная станция "Марс Глобал Сервейор", которая должна выполнить большую часть задач АМС "Марс Обсервер", и экспериментальная посадочная станция "Марс Пасфайндер" с самоходным устройством - микроровером, управляемым по проводам с самой станции. На 1998 г. запланирован запуск второй орбитальной станции и первого штатного посадочного аппарата. В последующие астрономические окна планируется пускать по два посадочных аппарата, предназначенных для исследования климата и состава почвы Марса, а также серию малых орбитальных станций для выполнения научных программ и обеспечения связи с посадочными станциями.
"Марс Пасфайндер" и "Марс Глобал Сервейор" полностью обеспечены финансированием, данные о котором (млн $) приведены в Табл.2.
| Наименование | Программа | 1994 ф.г. | 1995 ф.г. | 1996 ф.г. (запрос) |
| "Марс Глобал Сервейор" | "Марс Сервейор" | 58.0 | 58.2 |
Запрошенных на 1996 ф.г. средств достаточно на завершение изготовления приборов и подсистем станции "Марс Пасфайндер", изготовление и установку на станцию приборов станции "Марс Глобал Пасфайндер", а также сборку обоих аппаратов и предстартовые испытания. Следует отметить, что для станции "Марс Пасфайндер" установлен потолок расходов в сумме 150 млн $ (в долларах 1992 г.). По-видимому, он будет превышен: стоимость посадочного аппарата оценивается в 171 млн $, ровера в 25 млн $, и еще 50 млн $ потребуется на запуск. Ограничение в 150 млн $ в год наложено также на всю программу "Марс Сервейор". ("Викинги", если бы их пришлось строить сейчас, стоили бы 4 млрд $.)
Работа над станцией "Марс Глобал Сервейор" развернулась в полную силу в июле 1994 г., когда был выбран подрядчик по проекту - компания "Martin Marietta Technologies Inc.". Разработка ведется на основе проекта "Марс Обсервер" с учетом всех подозрений, высказанных комиссией по расследованию причин его гибели. В ноябре 1994 г. выполнена предварительная защита проекта.
Для запуска на РН "Дельта" станцию необходимо облегчить в 2.5 раза. Большая часть этого сокращения будет достигнута благодаря использованию (в течение 3 месяцев) для перехода на низкую рабочую орбиту техники аэродинамического торможения. Это позволит уменьшить бортовой запас компонентов топлива с 1400 до 400 кг. Корпус аппарата и научные приборы также будут облегчены - с 1100 до 650 кг, в основном за счет отказа от двух наиболее тяжелых инструментов.
Будет использована почти вся электроника "Обсервера", хотя она достаточно тяжела. Для компенсации этой массы предложено использовать легкие композитные материалы в конструкции и двигательную установку с меньшими баками и меньшим количеством топливных магистралей.
В настоящее время над станциями 1996 года в JPL работает около 350 человек. Кстати, весь персонал, работающий нал "Пасфайндером", размещен в одном здании и на одном этаже, вокруг имитатора. Такое размещение упрощает связь между людьми и решение проблем. Запрос на 1996 ф.г. содержит также 50.3 млн $ на начало разработки второй орбитальной и первой посадочной станций в рамках программы "Марс Сервейор". Орбитальная станция, примерно в половину от "Марс Глобал Сервейор", будет нести оставшиеся приборы "Марс Обсервера". Посадочный аппарат будет на 40% меньше "Марс Пасфайндера".
Новости космонавтики 1995 №8:
11 апреля. И.Щеголев, ИТАР-ТАСС. Французской компании "Alcatel Espace" поручено изготовить релейную станцию "Марс рилей" (Mars Relay) для установки на борту американского спутника "Марс Глобал Сервейор", который в 1996 г отправится к Марсу. Релейная станция, отмечается в распространенном сегодня здесь коммюнике компании, предназначена для сбора данных, передаваемых зондами, которые будут установлены на поверхности Красной планеты.
Аналогичное оборудование, по сообщению "Alcatel Espace", в начале 1994 г было поставлено в Россию для использования в ходе космической экспедиции "Марс-96".
Выбор, сделанный в пользу компании, свидетельствует о доверии россиян и американцев к качеству и надежности французского оборудования, говорится в коммюнике.
Новости космонавтики 1995 №24:
 Рис. 1.1 - магнитометр; 2 - солнечные батареи; 3 - лазерный высотомер; 4 - камера; 5 - термоэмиссионный спектрометр; 6 - ретрансляционная радиосистема; 7 - электронный рефлектометр; 8 - баки горючего (3 шт.); 9 - антенна с высоким коэффициентом усиления; 10 - усилители мощности. |
1 декабря. Сообщение JPL. Один из первых научных инструментов станции Mars Global Surveyor, камера с наиболее высоким разрешением из всех, отправлявшихся когда-либо со спутниками планет, доставлена на завод Lockheed Martin Astronautics Corp. (LMAC) в Денвере для интеграции и испытаний в составе космического аппарата.
Камера, изготовленная д-ром Майклом Малиным (Malin Space Science Systems, Inc., Сан-Диего, и Калифорнийский технологический институт) - один из шести приборов станции. Первым в июле на LMAC был доставлен ультрастабильный осциллятор, который должен стать частью радиосистемы и эксперимента по распространению радиоволн в атмосфере Марса.
Mars Global Surveyor (MGS) - уменьшенный вариант станции Mars Observer, имеющий целью составление глобальной карты поверхности Марса, профилей атмосферы планеты и исследование ее магнитного поля. Станция должна быть запущена 5 ноября 1996г. ракетой Delta модели 7925 с мыса Канаверал. 11 сентября 1997 г. аппарат должен быть выведен на орбиту спутника Марса. В течение 6 месяцев он постепенно снизит ее до почти круговой орбиты высотой 400 км.
Камера MGS является копией камеры станции Mars Observer. Она весит всего 20.5 кг и имеет диаметр 40 см и длину менее 88 см. Стоимость второго экземпляра для станции MGS - 3 млн $.
В течение двух лет работы аппарата предполагается получить десятки тысяч снимков, каждый из которых будет охватывать площадь 45 км2. Разрешение снимков будет в 10 раз лучше, чем достигнутое на предыдущих спутниках Марса - менее 1.5 м на элемент изображения, и в 100 раз лучше, чем на большей части снимков Викингов. На снимках камеры MGS будут видны малые геологические образования - валуны и песчаные дюны. Помимо высокого разрешения, прибор имеет также цветную систему низкого разрешения для создания ежедневных глобальных карт погоды, аналогичных продукции земных метеоспутников.
Новости космонавтики 1996 №10:
17 мая. По сообщению "The Martian Chronicle". Вся работа со станцией "Mars Global Surveyor" (MGS) идет по графику, предусматривающему ее запуск в начале ноября 1996 г.
На предприятии "Lockheed Martin" в Денвере практически закончена сборка станции и начат первый цикл электроиспытаний. Все научные приборы, за исключением двух (термоэмиссионный спектрометр TES и лазерный высотомер MOLA), установлены. Эти приборы имели замечания при окончательной приемке и потребовали некоторой доработки, которая успешно идет в настоящее время. Их планируется установить до конца мая.
Как это обычно бывает, масса собранного аппарата оказалась немного больше, чем было установлено проектной документацией. Группа MGS проделала большую работу по сокращению массы аппарата и поиску более выгодной баллистической схемы полета, позволяющей выполнить программу с немного более тяжелой станцией. Когда все эти работы были выполнены и были учтены фактические массы компонентов станции (за исключением нескольких "одеял" теплозащиты, которые еще предстоит взвесить), был утвержден новый верхний предел общей стартовой массы MGS - 1060 кг. По всем признакам в эту массу удастся вписаться. Новое стартовое окно начинается 6 ноября (вместо 5 ноября - И.Л).
Сейчас идут, и идут достаточно успешно, "сквозные" испытания станции - от системы управления в полете до исполнительных систем.
Новости космонавтики 1996 №12-13:
5 июня. Сообщение JPL. Все шесть научных инструментов установлены на станцию "Mars Global Surveyor" (MGS). Как сообщил менеджер проекта MGS в Лаборатории реактивного движения (JPL) Гленн Каннингэм (Glenn Cunningham), шестой и последний прибор - термоэмиссионный спектрометр для анализа ИК-излучения поверхности Марса - был доставлен на завод "Lockheed Martin Astronautics Corp." в Денвере 28 мая.
Ранее на станцию были установлены камера высокого разрешения для съемки поверхности и регистрации метеоусловий, лазерный высотомер, магнетометр и электронный рефлектометр для поиска признаков современных и древних магнитных полей.
Эти приборы размещены на нижней ("надирной") панели аппарата, которая будет направлена в сторону поверхности в течение всего орбитального полета. В течение одной недели MGS будет получать глобальную фотокарту Марса - его древних кратерированных равнин, гигантских каньонов, вулканов, каналов и полярных шапок.
Ультрастабильный осциллятор входит в состав штатной радиосистемы аппарата и будет использоваться для изучения деталей гравитационного поля Марса и его атмосферы по ускорениям станции. Французская ретрансляционная аппаратура (также установленная на надирной панели) будет обеспечивать работу российской экспедиции "Марс-96".
Таким образом, изготовление станции и установка аппаратуры закончены. Приборы, установленные на платформе полезной нагрузки, успешно прошли первое включение. Целью его было убедиться, что все электрические соединения работают штатно. Теперь аппарат переведен из зоны сборки в Лабораторию имитации космических условий.
Здесь будут проведены виброиспытания, имитирующие условия запуска. За ними последуют двухнедельные термобароиспытания - космическим холодом и односторонним нагревом от Солнца. Необходимо убедиться, что система терморегулирования станции выдержит 10-месячный перелет и двухлетнюю работу на орбите.
"Mars Global Surveyor" будет отправлен из Денвера на мыс Канаверал в середине августа. На космодроме станция будет заправлена и состыкована с 3-й ступенью РН "Дельта-2". Запуск намечен на 6 ноября 1996 г. Прибыв к Марсу в сентябре 1997 г., станция MGS проведет цикл аэродинамического торможения и начнет глобальную съемку в марте 1998 г.
Новости космонавтики 1996 №17:
14 августа. И.Лисов по сообщениям NASA и Рейтер. Станции "Mars Global Surveyor" (MGS) и "Mars Pathfinder" (MPF), запускаемые NASA к Марсу в астрономическое окно 1996 года, доставлены в Космический центр имени Кеннеди для предстартовой подготовки.
"Mars Global Surveyor" был доставлен с завода "Lockheed Martin" в Денвере транспортным самолетом С-17 ВВС США 14 августа в 03:25 EDT. Станция помещена в Корпус обслуживания опасных ПН PHSF в промзоне Центра Кеннеди. Здесь аппарат пройдет заключительные функциональные испытания приборов и электроиспытания, будут установлены батареи и теплоизоляция. Затем станция будет заправлена компонентами топлива бортовой ДУ и состыкована с твердотопливным разгонным блоком.
На 23 октября запланирован перевоз MGS из PHSF на стартовый комплекс LC-17, где станция и разгонный блок будут установлены на ракету "Дельта-2". После завершения комплексных испытаний аппарат будет закрыт обтекателем диаметром 2.90 м.
Запуск MGS планируется выполнить 6 ноября 1996 г. в 12:11 EST (17:11 GMT). Астрономическое окно продлится 20 суток - до 25 ноября.
В сентябре 1997 г. MGS будет выведен на орбиту искусственного спутника Марса и проработает на ней как минимум 687 суток. Станция несет шесть научных инструментов для изучения поверхности, атмосферы, гравитационного и магнитного поля Марса. Детальные измерения в течение полного марсианского года дадут картину изменений на поверхности и в атмосфере. Масса аппарата - 1050 кг.
Новости космонавтики 1996 №22/23:
США. Запуск АМС "Mars Global Surveyor"
И.Лисов по сообщениям JPL, Рейтер, Франс Пресс и Дж.Мак-Дауэлла. 7 ноября 1996 г. в 12:00:49.99 EST (17:00:50 GMT) со стартового комплекса LC-17A Станции ВВС "Мыс Канаверал" был выполнен пуск РН "Дельта-2" с американской автоматической межпланетной станцией "Mars Global Surveyor" (MGS). Этим запуском началась рассчитанная на 10 лет американская Программа исследования Марса.
Астрономическое окно для запуска MGS продолжалось с 5 до 25 ноября. Каждый день имелось одно или два стартовых окна длительностью 1 сек, заданных выбором фиксированных азимутов стрельбы. Запуск был назначен на 6 ноября и мог быть выполнен либо в 12:11:16.7 EST, либо часом позже, в 13:15:44.3 EST, однако не состоялся в намеченный день из-за облачности и ветров на большой высоте. 7 ноября погода была благоприятной.
 "Mars Global Surveyor" после установки на РН, закрыт одной створкой обтекателя; виден разгонный блок "Star 48". Фото NASA. |  Компоновка РН "Delta 2" с MGST. JPL. |
Для запуска была использована РН "Delta 2" в конфигурации 7925 AUV (четвертый пуск носителя этого типа). Испытания космического аппарата закончились 22 октября, и в этот день он был установлен на ракету-носитель. Старт произошел в точке с координатами 28°26'47.26''с.ш., 80°33'55.1''з.д. Азимут стрельбы был 93.00°. Расчетная циклограмма выведения для пуска 7 ноября в 12:00:50 EST приведена в Табл. 1.
Работа девяти навесных ускорителей GEM и первой ступени позволила достичь высоты 115 км. Здесь включился двигатель AJ-10-118 второй ступени. Менее чем через 10 мин после запуска вторая ступень вышла на опорную круговую орбиту наклонением 28.47° и высотой 185 км.
После 30-минутного полета по опорной орбите над Индийским океаном двигатель второй ступени был включен повторно и была достигнута орбита высотой 173x4720 км. Через 50 сек после отсечки двигателя третья ступень и полезная нагрузка были раскручены до 60 об/мин, после чего отделены от 2-й ступени. 37 секунд спустя включился и проработал 87.3 секунды твердотопливный двигатель "Star 48" третьей ступени PAM-D, переводя станцию на трассу полета к Марсу.
В 17:51 сработала система замедления вращения 3-й ступени (были выведены стабилизирующие массы на длинных тросах). Станция MGS отделилась (фактическое время) в 17:51:41 GMT. Позже 3-я ступень отработала импульс в направлении, перпендикулярном плоскости орбиты, чтобы выжечь остатки топлива и предотвратить взрыв ступени, в результате чего наклонение орбиты ступени уменьшилось с 28.5 до 25.3°.
Табл.1. Расчетная циклограмма выведения MGS
|
Станция "Mars Global Surveyor" получила международное обозначение 1996-062А. Номер, присвоенный этому объекту Космическим командованием США, установить не удалось.
В Т0+3155.2 сек (17:53 GMT) началось развертывание солнечных батарей MGS, на которое отводилось 300 секунд. От окончания развертывания СБ до начала радиопередачи станция провела поиск Солнца. Радиосигнал со станции был получен на 34-метровой антенне станции Сети дальней связи NASA в Тидбинбилле (Австралия) в расчетное время, в 18:13 GMT (T0+4318.5 сек). Телеметрия показала, что все системы аппарата работают нормально, но одна из двух панелей (по оси -Y) раскрылась не полностью. Два сегмента панели развернулись полностью и без замечаний, но панель в целом не дошла до штатного положения относительно корпуса станции на угол 18-20° и не встала на защелку.
Обе панели СБ (по 1.67 м2 каждая) вырабатывали электроэнергию, мощности было достаточно, аккумуляторные батареи были полностью заряжены, и неполадка не несла немедленной угрозы станции. В ночь на 8 ноября группа управления компании "Lockheed Martin Astronautics" в Денвере выдала на станцию команды на включение нагревателей. Были переданы на борт уточнения для бортовой самокорректирующейся системы обнаружения неисправностей, чтобы она не реагировала на небольшие нарушения ориентации, вызванные неполным развертыванием панели - Y и нарушением балансировки.
Специалисты полагали что из-за холода в тени Земли демпфер используемый при развертывании батареи, потерял упругость и панель -Y раскроется полностью где-то после суток полета. Этого, однако, не произошло "В любом случае, мы не слишком обеспокоены этим, - заявил 8 ноября менеджер проекта в Лаборатории реактивного движения и директор миссии Гленн Каннингэм. У операторов остается возможность использовать привода поворота панелей солнечных батарей для того, чтобы повернуть ее на заданный угол.
9 ноября к 19:00 GMT станция MGS удалилась на 646000 км от Земли. В этот день выполнялся поиск опорных звезд. Из-за нарушенной ориентации этот процесс занял дольше, чем предполагалось, но примерно через 48 часов после старта с "вихлянием" аппарата удалось справиться. 10 ноября с помощью звездного датчика станция определила свою ориентацию в пространстве. В тот же день "Surveyor" был переведен в штатную ориентацию на этапе перелета: ось станции отклонена на 60° от Солнца, панели солнечных батарей наклонены на 30° вперед, скорость вращения вокруг оси составляет 0.01 об/мин. Такая закрутка позволяет поддерживать должный тепловой баланс аппарата, а звездный датчик постоянно сканирует небо.
После этого, собственно, и начался этап перелета. Со станции была сброшена телеметрия, записанная во время запуска, до того, как была установлена прямая связь с MGS.
12 ноября станция находилась в 1.5 млн км от Земли и двигалась со скоростью 33.1 км/с относительно Солнца. К этому дню был включен ультрастабильный осциллятор, один из шести научных инструментов станции, чтобы облегчить связь с КА. На всем этапе перелета связь с MGS будет вестись через антенну низкого усиления LGA, в основном из-за конфигурации аппарата и расположения солнечных батарей. На этапе перелета нельзя держать антенну высокого усиления HGA постоянно направленной на Землю, так как при этом аппарат будет слишком сильно нагреваться Солнцем. Постоянная связь через HGA будет поддерживаться только на орбите спутника Марса.
По состоянию на 12 ноября продолжался анализ телеметрии, технические испытания систем развертывания и компьютерное моделирование состояния панели солнечной батареи по оси -Y, чтобы исследовать возможные решения. Положение солнечных батарей на этапах перелета и фотографирования с рабочей орбиты малосущественно, но при аэродинамическом торможении оно может сказаться неблагоприятно. Кроме того, какое-то решение необходимо принять перед первой коррекцией. Рассматривается возможность использовать ускорение во время работы двигателя для принудительного раскрытия панели.
Наддув баков двигательной установки станции планировался на 14 ноября, через 7 суток после запуска, а первая из четырех коррекций траектории MGS - на 22 ноября. Однако из-за проблем с солнечной батареей наддув пришлось отложить до 20 ноября, а коррекцию перенести на 21 ноября.
"Mars Global Surveyor" должен выйти на начальную высокоэллиптическую орбиту искусственного спутника Марса 12 сентября 1997 г. и перейти путем аэродинамического торможения в верхней атмосфере на рабочую полярную орбиту высотой 450 км к январю 1998 г. С нее установленные на станции приборы проведут детальное фотографирование поверхности Марса, картирование минералов и будут наблюдать за погодными явлениями в глобальном масштабе.
(О конструкции и научной аппаратуре АМС "Mars Global Surveyor" мы планируем рассказать в следующем номере - Ред.)
Новости космонавтики 1996 №24:
И.Лисов по сообщениям JPL и NASA.
Программа "Mars Surveyor" была начата в 1994 г. после того, как американская станция "Mars Observer" погибла в августе 1993 г. за трое суток до перехода на орбиту спутника Марса, с целью выполнить ее научную программу, и быстро эволюционировала в серию небольших марсианских орбитальных и посадочных станций, запускаемых на протяжении 9 лет каждые 25-26 месяцев. "Mars Global Surveyor" является первой из них и несет пять из семи научных приборов AMС "Mars Observer".
1. Общие сведения
КА "Mars Global Surveyor" (MGS) изготовлен компанией "Lockheed Martin Astronautics" в Денвере. Стартовая масса - 1061.9 кг. В эту величину входят масса служебного борта (598.4 кг), топливо (387.7 кг) и научная аппаратура (75.8 кг).
 "Mars Global Surveyor" в стартовой конфигурации. JPL |
Корпус аппарата имеет форму, близкую к параллелепипеду, с размерами 1.5x1.5x3 м. Конструкция модульная, изготовлена из композитных материалов. Модуль аппаратуры и приборов установлен на двигательном модуле, включающем двигательную установку и адаптер для установки на РН. Три бака компонентов подвешены снаружи корпуса. На корпусе установлены две панели солнечных батарей (по две секции на каждой с дополнительными щитками для аэродинамического торможения на концах) с размахом около 12 м на двухосных приводах для слежения за Солнцем и антенна высокого усиления HGA диаметром 1.5 м на двухметровой штанге. В штатной ориентации на орбите вся аппаратура для исследования поверхности (МОС, MOLA, ER, TES) смотрит вниз.
Двигательная установка AMС состоит из основного двигателя "Leros 1b" британской фирмы "British Aerospace Defence Co." тягой 596 H на двухкомпонентном топливе (азотный тетраоксид/гидразин) и 12 двигателей малой тяги по 1 фунту (4.45 Н) на однокомпонентном топливе (гидразин). Конструкция ДУ основана на ДУ АМС "Кассини". 12 малых двигателя расположены группами по три, из которых два направлены назад, а один служит для управления по крену. Восемь из них были запасными для "Mars Observer", а еще четыре заказаны дополнительно. Сообщается, что запас компонентов составляет 144 кг AT и 216.5 кг гидразина (что не стыкуется с приведенной выше суммарной величиной).
Электрическая система (EPS - Electrical Power Subsystem) обеспечивает мощностью всех потребителей. Система включает 2 панели солнечных батарей (две внутренние секции с элементами на арсениде галлия, две внешние на кремнии) и две никель-водородные аккумуляторные батареи на 20 А-час каждая. Суммарная максимальная выходная мощность батарей составляет 980 Вт в перигелии, 667 Вт в афелии. Напряжение бортовой сети 28 В.
Система теплорегулирования - пассивная, с многослойной теплоизоляцией, жалюзями и электрическими нагревателями. Теплоизоляция рассчитана на режим аэродинамического торможения.
Система управления станции (AACS - Attitude and Articulation Control Subsystem) обеспечивает ориентацию станции на всех этапах работы, а также управление положением солнечных батарей и HGA. AACS осуществляет трехосную ориентацию с точностью стабилизации 1 мрад (3.4') в течение 0.5 сек и 3 мрад в течение 12 сек. Система использует звездный датчик, датчик горизонта, всенаправленные солнечные датчики и инерциальный измерительный блок. Фактическая ориентация определяется с точностью 3 мрад. Исполнительными органами системы являются четыре маховика, используемые для точной ориентации, и 12 двигателей тягой по 1 фунту (4.45 Н) для малых коррекций, значительных разворотов и разгрузки маховиков. Точность отработки команд управления - 10 мрад. Система в значительной степени использует "железо" и матобеспечение, разработанное для АМС "Mars Observer", с учетом изменений конструкции КА и плана полета и выводов комиссии по расследованию аварии "Mars Observer". Система связи работает в диапазоне X и включает передатчик мощностью 26 Вт, установленный на антенне HGA, а также две приемных и две передающих антенны низкого усиления LGA. Максимальная пропускная способность линии "борт-Земля" 85.3 кбит/с (10 бит/с в аварийном режиме, 2 кбит/с для технической информации). Средства Сети дальней связи NASA передают на борт данные (до 500 бит/с) и команды (до 12.5 в секунду). Система связи будет использоваться в эксперименте по передаче информации по линии "борт-Земля" в Ка-диапазоне (KaBLE - Ka-Band Link Experiment).
Система управления и обработки данных (C&DH - Command and Data Handling Subsystem) исполняет команды реального времени, обеспечивает интерфейсы для управления и измерений, бортовую обработку, хранение и передачу технической и научной информации. В значительной степени использованы запасные элементы "Mars Observer". Для управления используются процессоры серии 1750А (емкость оперативной памяти 128 мбайт, постоянного ЗУ, используемого в аварийных режимах, - 20 кбайт), для работы с научными данными - 8086. Данные хранятся в четырех твердотельных ЗУ суммарной емкостью 3 Гбит, выполненных на основе ЗУ КА "Clementine" для сокращения массы.
2. Научная аппаратура
В качестве научных задач MGS определены следующие:
1. Улучшить глобальное понимание геологии и климата Марса.
1.1. Дать характеристику поверхности и геологических процессов.
1.2. Определить состав, распределение и физические свойства минералов, пород и льдов на поверхности.
1.3. Определить глобальную топографию, форму планеты и ее гравитационного поля.
1.4. Установить природу магнитного поля и картировать остаточную напряженность магнитного поля коры.
1.5. Вести мониторинг глобальной погоды и тепловой структуры атмосферы.
1.6. Изучить взаимодействие атмосферы и поверхности и сезонные изменения.
2. Создать орбитальный ретранслятор для передачи данных с посадочных аппаратов всех заинтересованных в международном исследовании Марса государств.
3. Дать информацию для выбора мест посадки будущих аппаратов.
В Табл. 1 перечислены используемые для научных исследований научные приборы и технические средства, установленные на станции "Mars Global Surveyor".
Марсианская орбитальная камера является копией той, что находилась на борту АМС "Mars Observer". Камера предназначена для глобальной синоптической съемки (метеорология, климатология, изменения на поверхности) через красный и синий фильтры с разрешением 7.5 км на пиксел, слежения за деталями поверхности и атмосферы с умеренным разрешением (280 м) во временном масштабе от часа до нескольких лет, систематического исследования отдельных районов со сверхвысоким пространственным разрешением (1.4 м на пиксел) для получения количественных данных по взаимодействию поверхности и атмосферы и геологическим процессам. В последнем режиме МОС, возможно, позволит разглядеть даже посадочные аппараты "Викингов". К сожалению, вести в этом режиме постоянную съемку невозможно, так как такой объем информации не удастся передать.
Табл. 1. Аппаратура MGS, используемая для научных исследований
|
Линейная сканирующая камера, использующая орбитальное движение аппарата для "вертикальной развертки" кадра, имеете своем составе широкоугольную и узкоугольную оптику. Параметры аппаратуры приведены в Табл.2.
| Параметр | Широкоугольная оптика | Узкоугольная оптика |
| Поле зрения | 140 | 0.4 |
| Фокус | 11.3 мм, 1:6.5 | 3.5 м, 1:10 |
| Приемник | ПЗС-матрица с 3456 элементами | ПЗС-матрица с 2048 элементами |
| Спектральный диапазон | 0.58 мкм, 0.40-0.45 мкм | 0.50-0.90 мкм |
Широкоугольная оптика обеспечивает разрешение от 280 м в надире до 2 км на краю диска, узкоугольная - 1.4 м. Камера имеет микропроцессор SA3300 и обеспечивает передачу информации в реальном времени со скоростью до 29260 бит/с.
Спектрометр теплового излучения TES предназначен для анализа ИК-излучения поверхности. TES предполагается использовать для картирования состава поверхностных минералов, пород и льдов, исследования состава, размера частиц, пространственного и временного распределения атмосферной пыли, обнаружения водяного льда и облаков из конденсата СО2, исследования роста, таяния и общего энергетического баланса отложений полярных шапок, измерения теплофизических свойств марсианской поверхности (тепловая инерция, альбедо), измерения температуры, давления, профилей водяного пара и озона в атмосфере, сезонных изменений давления.
Спектрометр включает интерферометр Майкельсона, работающий в диапазоне 6.25-50 мкм со спектральным разрешением 5-10с-1 и пространственным разрешением 3 км в надире, с отдельными радиометрическими каналами для измерения солнечной отражающей способности (0.2-3.9 мкм либо 0.3-2.7 мкм) и широкополосного излучения (0.3-100 мкм либо 4.5-100 мкм). В качестве детекторов используются три набора пироэлектрических матриц 2x3 с размером пиксела 8.3 мрад. Поле зрения TES - 24.9x16.6 мрад. TES особенно чувствителен к карбонатам и сульфатам, которые, как показали данные AMС "Viking", присутствуют в измененном поверхностном материале Марса.
Лазерный высотомер MOLA предназначен для создания глобальной топографической сетки Марса с ячейками 0.2x0.2° и погрешностью по вертикали лучше 30 м с одновременным получением карты отражающей способности поверхности на длине волны 1.06 мкм с погрешностью не выше 10%, и получения топографических профилей поверхности длиной до 100 км с погрешностью по вертикали 2 м.
Прибор использует Nd-YAG лазер с диодной накачкой на волне 1.06 нм с частотой импульсов 10 в секунду и энергией в импульсе 40-45 мДж, и 50-сантиметровый параболический приемник с кремниевым APD-детектором. MOLA обеспечивает точность по вертикали 2 м (локально) и 30 м (глобально) и по горизонтали - 160 м.
Магнитометр и электронный рефлектометр (MAG/ER) должны использоваться для уяснения природы магнитного поля Марса, составления его модели, учитывающей как внутренние источники, так и взаимодействие с солнечным ветром, картирования остаточной намагниченности коры планеты, дистанционного зондирования ионосферы Марса. Как это не парадоксально, но только для Плутона и Марса до сих пор нет данных по магнитному полю. Если магнитное поле Марса существует, его особенности позволят решить многие вопросы по ранней истории планеты.
Прибор включает два трехосных магнитометра (16-65526 нТ) и симметричный квадро-сферический электростатический анализатор (диапазон 1 эВ-10 кэВ, энергетическое разрешение dE/E = 0.25). Будут измеряться вектор локального магнитного поля (2-16 отсчетов в секунду) и электронный поток в функции угла тангажа.
С использованием ультрастабильного осциллятора USO (Ultra Stable Oscillator) бортовой системы связи и наземных средств будут проводиться так называемые радиоэксперименты (RS - Radio Science).
У них две основные цели - исследование атмосферы (определение профилей показателя отражения, измерение плотности, температуры и давления с вертикальным разрешением до 20 м в высоких широтах, изучение маломасштабной структуры атмосферы и ионосферы) и гравитационного поля Марса (построение глобальной модели гравитационного поля с высоким разрешением с последующим определением структуры плотности в локальном и широком масштабе и напряженного состояния марсианской коры и верхней мантии). Средства Сети дальней связи будут измерять мощность сигнала USO и частоту несущей (канал Земля-борт 7164.624 МГц, борт-Земля 8417.716 МГц или 8416.368 МГц).
Марсианский ретранслятор MR предназначен для ретрансляции информации с посадочных аппаратов и аэростатов в УВЧ-диапазоне и включает в себя ретрансляционную аппаратуру и антенну. Частоты принимаемого сигнала 401.5 и 405.6 МГц, передаваемого - 437.1 Мгц с мощностью 1.3 Вт. МR имеет пропускную способность 128 кбит/с и обеспечивает допплеровское определение расстояния. Для передачи информации используется буфер камеры МОС.
Суммарный планируемый объем научных данных за два года работы MGS на орбите спутника Марса оценивается в 600 млрд бит, больше, чем получено со всех предыдущих аппаратов. В научную группу MGS входит более 100 ученых, которые участвовали в подготовке научной программы и будут первыми обрабатывать научную информацию.
 Схема перелета станции "Mars Global Surveyor". JPL |
Для MGS впервые введена новая схема работы исследователей, которые будут соединены по компьютерным сетям с Системой планетарных данных PDS Лаборатории реактивного движения и участвовать в управлении станцией. Ученые смогут выдавать со своих компьютеров большую часть команд для своих приборов и получать первичную информацию не позднее чем через 24 часа после ее приема с борта. Через шесть месяцев после получения информация будет архивироваться на CD-ROM в PDS, где будет доступна для всех исследователей.
Сходная схема реализована и в управлении аппаратом - группа управления будет состоять из специалистов JPL в Пасадене и "Lockheed Martin" в Денвере, связанных между собой электронным образом, которые будут обрабатывать и анализировать телеметрию с MGS, полученную системой DSN, составлять и утверждать командные последовательности и выдавать их в DSN для передачи на борт. Для того, чтобы держать всех управленцев и ученых непосредственно в JPL в течение многих лет, у американцев нет ни рабочих мест, ни средств.
3. План полета
MGS был запущен 7 ноября 1996 г. и должен выйти на орбиту спутника Марса 11/12 сентября 1997 г. Во время перелета запланированы 4 коррекции (ТСМ) - через 15, 85 и 116 сут после старта и за 20 сут до прилета.
Импульсом величиной около 980 м/с станция будет переведена с пролетной траектории на высокоэллиптическую орбиту высотой 314x57000 км и периодом 48 час. В течение четырех месяцев будет производиться аэродинамическое торможение в верхних слоях атмосферы (впервые опробованное на станции "Magellan" в атмосфере Венеры), для чего на три месяца высота перицентра будет снижена до 112 км. В результате, при минимальных затратах топлива, станция будет переведена на солнечно-синхронную орбиту с наклонением 93.0°, высотой 378 км (радиус 3774 км) и периодом обращения 117.65 мин, обеспечивающую пересечение экватора около 14 часов по местному времени на освещенной стороне и около 2 часов на ночной и почти точное повторение трассы полета через 7 суток и 88 витков. Антенна HGA будет развернута в рабочее состояние уже на орбите спутника Марса. Экспериментальная съемка Марса будет вестись с января по март-апрель 1998 г., а штатный цикл съемки рассчитан на 2 года, по апрель 2000 г. По окончании съемки КА будет переведен на орбиту высотой 400 км, где сопротивление атмосферы ниже и срок существования составляет несколько десятилетий, на этой орбите MGS будет выполнять функции ретранслятора. Орбитальный аппарат не стерилизован, но вероятность сохранения живых организмов в течение десятилетий невелика, а за это время, как предполагается, человечество успеет провести необходимые исследования и поиск жизни на поверхности Марса.
И.Лисов по сообщениям JPL, NASA, Newsbyte. 21 ноября станция "Mars Global Surveyor" успешно провела первую коррекцию траектории, ТСМ-1.
Руководители полета отказались от предложения использовать коррекцию для того, чтобы довернуть не полностью развернутую панель солнечной батареи -Y до штатного положения и поставить ее на замок. Считалось, что этого можно будет достичь за счет соответствующей ориентации аппарата. Подобная попытка может быть сделана во время маневра ТСМ-2 в январе 1997 г., а пока панель отклонена на 20.5°.
Наддув баков двигательной установки был проведен 20 ноября. Солнечные батареи станции были установлены в такое положение, чтобы ускорение от работающего двигателя не могло повредить батарее -Y. 21 ноября в 08:00 PST (16:00 GMT) MGS включил основной двигатель и, как и планировалось, в течение 44 сек выдал импульс 27.1 м/с с точностью 0.1%.
Первая коррекция проводилась с целью перевести КА на траекторию попадания в близкую окрестность Марса. Запуск MGS преднамеренно производился с некоторым отклонением от оптимальной трассы, чтобы гарантировать непопадание последней ступени РН "Дельта-2" на поверхность Марса (!). Первая коррекция была призвана ликвидировать это преднамеренное отклонение и скомпенсировать накопившееся за две недели отклонение из-за фактических условий выведения.
23 ноября группа управления включила и проверила состояние подсистемы научных данных (PDS - Payload Data Subsystem), которая собирает данные со всех научных приборов и составляет посылки для передачи на Землю. Были испытаны все скорости передачи научной информации, от 21000 до 85000 бит/с.
После этого операторы впервые включили магнитометр, камеру, спектрометр теплового излучения и антенну ретрансляционного комплекса. Большая часть субботы и воскресенья 24 ноября ушла на анализ данных и подтверждение работоспособности приборов. Утром 24 ноября станция развернулась и навела спектрометр TES на Землю. В течение часа TES сканировал Землю с целью получить ее тепловое изображение и откалибровать спектрометр. По первой информации, TES обнаружил в атмосфере Земли углекислый газ, озон и водяной пар в правильных соотношениях, и научный руководитель эксперимента д-р Фил Кристенсен объявил, что результаты калибровки лучше ожидаемых.
Вечером 24 ноября группа управления включила на несколько часов для проверки лазерный высотомер MOLA. В отличие от остальных инструментов, MOLA был выключен сразу как только была выполнена проверка его состояния - чтобы не расходовать ресурс лазера.
23-24 ноября проводилась проверка ретрансляционного комплекса. 45-метровый радиотелескоп фирмы "SRI International", расположенный на холмах позади Стэнфордского университета, использовался для передачи сигналов, имитирующих работу посадочных аппаратов на поверхности Марса, и приема со станции ретранслированной информации. (Построенная в 1960-е годы по заказу Минобороны США, антенна в последние 10 лет использовалась для изучения плазмы солнечного ветра совместно с КА "Пионер", работы с другими КА и радиоастрономических исследований.) Одновременно более 100 радиолюбителей на Земле слушали УВЧ-маяк станции, сигнал которого передавался через антенну MRA, и представили свои результаты в научную группу MR. Услышав сигналы маяка, посадочные аппараты будут знать, что ретранслятор находится в пределах видимости и можно начинать передачу данных на MGS.
25 ноября камера МОС была направлена на Землю и в течение часа трижды сканировала планету, чтобы проверить фокус инструмента, направление оси и оптические свойства. Научный руководитель эксперимента д-р Марк Малин объявил, что с помощью широкоугольной оптики было успешно получено изображение Земли размером 6 пикселов. (В плане полета стояла проверка как широкоугольной, так и узкоугольной оптики при съемке Земли и Луны.) Утром 27 ноября камера МОС провела съемку звездного скопления Плеяды. Исследовав резкость снимка, группа МОС сможет дать камере команды, которые подкорректируют ее фокус.
26 ноября первая проверка научной аппаратуры закончилась и все приборы, кроме магнитометра, были выключены. Магнитометр будет работать в течение большей части перелета, и в это время будет выполняться его тщательная калибровка. Эта процедура необходима, так как магнитометр - чувствительный прибор, предназначенный для обнаружения очень слабых полей. Руководитель эксперимента д-р Марио Акунья удовлетворен первыми данными - прибор MAG на станции MGS дает куда более четкие данные, чем аналогичный магнитометр на станции "Mars Observer".
После 20-суточной послестартовой суматохи наступил некоторый отдых, и группа управления смогла отпраздновать День Благодарения. После праздника продолжится анализ ситуации с солнечной батареей.
К 27 ноября MGS достиг расстояния 5.6 млн км от Земли и удалялся от нее со скоростью 3.03 км/с. Гелиоцентрическая скорость станции составила 33.03 км/с.
 Варианты ориентации солнечных батарей станции MGS во время: 1 - перелета "Земля-Марс"; 2 - аэродинамических маневров на марсианской орбите; 3 - штатной работы на орбите Марса; 4 - коррекций орбиты двигателями аппарата. JPL |
27 ноября. И.Лисов по сообщениям JPL, Рейтер. Проведенный специалистами JPL и фирмы-изготовителя анализ ситуации, сложившейся в результате неполного развертывания одной из двух панелей солнечных батарей MGS после запуска 7 ноября показал, что неисправность все же позволит провести аэродинамическое торможение станции.
При развертывании панель -Y длиной 3.5 м не дошла до штатного положения на 20.5° и, как следствие, не встала на замок. Судя по данным телеметрии и результатам наземного моделирования, дело было так. В механизме развертывания панели имеется демпфер скорости, ограничивающий ее. Во время первого поворота панели деталь этого демпфера длиной 5 см отломилась, застряла между "плечевым суставом" двухосного механизма поворота и краем солнечной батареи и не дает ей дойти до конца.
Как заявил менеджер проекта MGS от Лаборатории реактивного движения Гленн Каннингэм, в течение двух следующих месяцев будут выполнены некие манипуляции с электроприводами панелей солнечных батарей с целью "мягко" удалить железку из механизма и поставить батарею на место. Но если из этой затеи ничего не выйдет, батарею, видимо, можно будет ориентировать во время аэродинамического торможения так, чтобы с ней ничего не случилось. Чтобы подтвердить эту идею, потребуется еще несколько месяцев анализа.
Если, как это планировалось, станция будет проходить верхнюю атмосферу с панелями, обращенными тыльной стороной к потоку, незафиксированная батарея может под действием аэродинамического сопротивления сложиться обратно. Если же перевернуть панели, тормозящая сила будет удерживать панель -Y на месте, вот только рабочая поверхность солнечных элементов будет обращена к потоку. Ничего хорошего в этом нет - элементы будут страдать как от теплового нагрева, так и от бомбардировки атомами кислорода. Тем не менее, сообщил Каннингэм, поскольку запуск станции был проведен в начале астрономического окна, можно проводить торможение в течение более длительного времени, что уменьшит нагрев. Тогда батарею можно будет повернуть так, чтобы с одной стороны, не позволить ей сложиться, а с другой - чтобы она все же давала какой-то тормозной момент.
Новости космонавтики 1996 №25:
6 декабря. На прошедшей неделе никаких крупных работ с MGS не производилось из-за крайне ограниченной доступности средств Сети дальней связи. В первые недели декабря аппаратура будет использоваться главным образом для управления АМС "Mars Pathfinder".
Группа управления готовит команды для проведения пяти тестов, которые должны "дергать" панель солнечной батареи по оси -Y и дать информацию по ее подвижности. Кроме того, готовятся операции по калибровке научной аппаратуры. Так, на 19 декабря запланирован эксперимент, во время которого лазер высотомера MOLA будет направлен на Землю, а его сигнал будет принят наземной станцией в Центре космических полетов имени Годдарда. На середину января запланированы дальнейшие испытания фокуса камеры МОС.
13 декабря. Группа управления MGS провела три испытания для определения положения солнечной батареи по -Y 11, 12 и 13 декабря. Во время каждого теста аппарат должен двигал панель взад и вперед с периодом 20-60 секунд. На Земле затем анализировалась телеметрия, чтобы проследить природу последующей вибрации станции. Еще два испытания с большей амплитудой раскачивания запланированы на 16 и 17 декабря.
После семи недель полета MGS удалился на 9.41 млн км от Земли и движется с гелиоцентрической скоростью 32.74 км/с. Все системы станции находятся в отличном состоянии.
Новости космонавтики 1996 №26:
20 декабря. Группа управления провела 16-17 декабря дополнительные испытания для сбора диагностики по положению панели -Y солнечной батареи станции. Привод поворота панели двигал ее взад-вперед с периодом 18 и 84 секунды. Тест 17 декабря был наиболее "жестким" - панели перемещалась на 8°.
По предварительным данным, подтверждается предположение о том, что застревание панели вызвала сломанная деталь - возможно, ось механизма развертывания панели из стартового положения. Группа управления считает, что ось сломалась во время выведения станции или во время развертывания панели.
Рано утром 19 декабря испытывался высотомер MOLA. Станция была развернута так, чтобы высотомер был направлен на Землю, и в течение часа лазер излучал в направлении приемной станции в Центре Годдарда NASA. Однако испытание не прошло по чисто местным причинам: в Годдарде была низкая облачность с метелью. Возможно, подобные испытания будут повторены уже в 1997 г.
По состоянию на 20 декабря "Mars Global Surveyor" находился в 10.90 млн км от Земли и двигался с гелиоцентрической скоростью 32.48 км/с. Все системы КА работали нормально.
Новости космонавтики 1997 №1:
2 января. Полет станции MGS к Марсу продолжается без существенных замечаний в части служебного борта. Системы терморегулирования, энергопитания, ориентации, связи работают в проектных пределах. На станцию передана и исполняется последовательность команд 3-го этапа фазы перелета (С3). В течение двух последних недель в связи с праздниками с ней проводилось мало работ.
Попытка сканирования Земли лазерным высотомером MOLA оказалась неудачной; после нее от научной аппаратуры станции принимались только данные магнитометра. В результате замечаний по работе станций Сети дальней связи NASA (DSN - Deep Space Network) или по передаче данных с КА потеряно около 20 минут телеметрии. Повторная передача этих данных планируется в течение недели.
После работы MOLA по Земле станция была переведена в режим закрутки. При незначительных погрешностях управления были отмечены большие ошибки определения положения, которых оказалось достаточно для того, чтобы камера МОС не нашла Землю. Замечание анализируется. Есть также замечания по подсистеме команд и обработки данных, в частности, обнаружена небольшая ошибка в летном программном обеспечении.
10 января. В течение прошедшей недели МGS перешел с так называемого "внутреннего" на "внешний" этап перелета. Утром 6 января на станцию была отправлена серия команд, изменивших ориентацию станции. Теперь продольная ось +Х направлена не под углом 60° к Солнцу, как раньше, а непосредственно на Землю. Это позволило 9 января переключить связь с широколучевой антенны низкого усиления на антенну высокого усиления HGA, установленную в направлении +Х. До сих пор станция не могла использовать для связи антенну HGA, так как при направлении оси +Х на Землю освещение станции было бы неблагоприятным.
В результате динамических испытаний панелей солнечных батарей станции в середине декабря проведена валидация динамической модели, на которой отрабатываются варианты доведения панели по оси -Y до штатного состояния и фиксации в нем. Из модели следует, что в день запуска примерно через 43 сек после начала развертывания батареи сломалась ось демпфирующего устройства, предназначенного для замедления движения панели. В результате деталь конструкции застряла в петле, которой батарея присоединена к корпусу КА.
Еще три теста солнечной батареи запланированы на 20-24 января. Их результаты вместе с результатами декабрьских тестов помогут определить наилучший способ для попытки освободить петлю от застрявшей детали.
10 января на станцию переданы команды этапа С4 фазы перелета. Команды этапа С4 будут управлять станцией в течение следующих пяти недель, начиная с 13 января. Первыми действиями под управлением команд С4 будет съемка звезд камерой МОС в течение четырех суток с целью улучшить возможности фокусировки камеры.
По состоянию на 10 января, на 64-е сутки полета, MGS находится в 14.79 млн км от Земли и движется с гелиоцентрической скоростью 31.32 км/с. Все системы КА находятся в отличном состоянии.
Новости космонавтики 1997 №2:
17 января. Прошедшая неделя была посвящена проверке научной аппаратуры MGS. Все служебные системы станции, находящейся на пути к Марсу, работают отлично.
13 января группа управления MGS включила камеру МОС для фотографирования звезд с целью проверки фокуса камеры. Каждый день в интервале 14-17 января аппарат разворачивался и в течение часа производилась съемка скопления Плеяды. Поскольку в развернутом положении связь с аппаратом была невозможна, все данные сохранялись на твердотельных записывающих устройствах. Приблизительно через три часа после съемки, когда станция вновь ориентировалась на Землю, результаты (250 мегабит) сбрасывались в течение 49 минут со скоростью 85333 бит/с.
Вечером 15 января был проведен двухчасовой сеанс калибровки ультрастабильного осциллятора - передатчика, предназначенного для определения массовых характеристик Марса по изменению частоты сигнала. Обычно космический аппарат принимает с Земли эталонный сигнал, по которому устанавливается частота сигнала борт-Земля. Осциллятор может задавать частоту сигнала станции без эталонного сигнала с Земли. Проверки осциллятора будут проводиться приблизительно один раз в неделю.
24 января. В среду 22 января в 13:00 PST (21:00 GMT) был включен нагреватель камеры МОС мощностью 53 ватта. Нагреватель должен прогревать конструкцию камеры в течение 14 суток, чтобы удалить остаточную влажность. Пока влага остается в трубе камеры, она постепенно испаряется в космос и вызывает медленное изменение длины трубы. Соответственно постепенно изменяется и фокусное расстояние.
После прогрева фокусное расстояние должно стабилизироваться. В конце марта будет проведено еще четыре сеанса съемки звезд с целью определить новое состояние камеры.
22, 23 и 24 января группа управления провела очередные испытания, связанные с проблемой панели солнечной батареи по оси -Y. Привод панели выполнял движения взад-вперед в течение 84 секунд. Внутренняя петля панели -Y поворачивалась на 8° и вернулась в исходное положение. 22 января испытания проводились в штатной полетной ориентации панелей СБ, а 23 и 24 января - с солнечными батареями, повернутыми в штатное положение для включения двигателя и торможения в атмосфере соответственно.
Группа управления анализирует телеметрию, отражающую вибрации аппарата во время испытаний. Эти данные помогут определить наилучший способ удаления из петли обломка, мешающего повернуть панель до замка. Одно из предложений состоит в том, чтобы совместить работу привода с небольшим импульсом основным двигателем станции, который сможет выбросить обломок. Решение, однако, пока не принято.
После 78 суток полета станция находится в 17.52 млн км от Земли и в 125.97 млн км от Марса. Гелиоцентрическая скорость MGS составляет 30.35 км/с.
Новости космонавтики 1997 №3:
27 января. Серия малых маневров станции была проведена 22-24 января с целью попытаться манипулировать панелью солнечной батареи по оси -Y и установить реальное состояние обломка, мешающего ей встать в штатное положение. Маневр 22 января был выполнен с солнечными батареями в полетном положении, а 23 и 24 января - в положении для включения двигателей и для торможения в верхней атмосфере. Убрать обломок из петли панели СБ не удалось, но по данным испытаний будет определен наилучший способ сделать это.
31 января. Прогрев камеры МОС при помощи 53-ваттного нагревателя началась 22 и была закончена 27 января. Эта операция была проведена для удаления из трубы камеры избыточной влажности. Из-за медленного испарения влаги в космос постоянно изменялась длина трубы и фокусное расстояние камеры, что угрожало нарушить программу съемок с ее использованием.
Первоначально "прожарка" планировалась на 60 суток. Затем стало понятно, что влаги в камере меньше, чем предсказывалось, и 22 января был начат 14-суточный прогрев. Однако по просьбе разработчиков камеры прогрев был закончен на 6-е сутки - они опасались, что излишне длительный прогрев ухудшит фокусировочные возможности камеры.
В течение нескольких недель камера будет вести недельные съемки звезд для калибровки фокуса. Сравнив эти снимки со сделанными до прогрева, разработчики смогут просчитать оптимальные уставки для фокусирования камеры.
30 января сразу после полуночи (по тихоокеанскому времени, т.е. после 08:00 GMT) в течение 2 часов проводилась калибровка ультрастабильного осциллятора, задающего частоту радиопередатчика станции. Затем операторы послали команду на включение фланцевого нагревателя, расположенного около основного двигателя станции. Благодаря его работе будет постепенно расти давление тетраоксида азота в баке окислителя. Как следствие, увеличится эффективность двигателя во время второй коррекции, намеченной на 20 марта.
7 февраля. В течение прошедшей недели аппарат выполнял командную последовательность С4. Была выполнена калибровка гироскопов в инерциальном измерительном блоке станции. Три двухканальных гироскопа используются для определения ориентации станции. В течение нескольких дней проводился анализ поведения запасных каналов, характеристики которых несколько отличаются от указанных изготовителем. Результаты анализа введены в бортовое программное обеспечение и улучшат способность КА поддерживать заданную ориентацию в случае работы на запасных каналах.
В течение недели велись измерения с помощью магнитометра. Их целью была дополнительная калибровка прибора, в ходе которой выполнялись некоторые измерения по солнечному ветру.
7 февраля операторы послали станции команду на включение камеры МОС. В течение выходных 8-9 февраля ее разработчики проведут сбор температурных данных, чтобы подготовиться к проверке фокуса 11 февраля.
По состоянию на 7 февраля MGS удалился на 21.51 млн км от Земли и находится в 107.49 млн км от Марса. Станция движется с гелиоцентрической скоростью 29.31 км/с. Все бортовые системы работают отлично.
Новости космонавтики 1997 №4:
14 февраля. Съемка Плеяд марсианской камерой МОС с целью калибровки фокуса камеры производилась 11 февраля в течение одного часа. По предварительным результатам, дополнительного прогрева камеры для устранения влажности в ней не потребуется. В течение двух следующих недель будет выполнено еще 4 сеанса съемки Плеяд для уточнения положения фокуса.
12 февраля проводилась калибровка гироскопов станции. Обычно MGS аппарат вращается по часовой стрелке, если смотреть на него с Земли. В этот день на три часа станция была закручена против часовой стрелки.
14 февраля группа управления загрузила на MGS следующую командную последовательность С5. В ней прописаны команды, которые будут исполняться на борту в течение 4 недель, начиная с 17 февраля. Сейчас станция отрабатывает последние сутки на последовательности С4.
После 99 суток полета станция удалилась на 24.30 млн км от Земли и находится в 98.95 млн км от Марса. Гелиоцентрическая скорость станции составляет 28.78 км/с. Все системы КА находятся в отличном состоянии.
21 февраля. Сегодня проведен еще один часовой сеанс съемки Плеяд камерой МОС. Еще три состоятся в период 24-28 февраля.
17 февраля был выполнен полный сброс содержимого памяти бортовых компьютеров MGS. Группа управления хотела убедиться в том, что значения критических параметров программного обеспечения прописаны правильно. Это был второй подобный сброс за время полета.
После 106 суток полета станция удалилась на 27.71 млн км от Земли и находится в 90.93 млн км от Марса. Гелиоцентрическая скорость станции составляет 28.25 км/с. Все системы КА находятся в отличном состоянии.
Новости космонавтики 1997 №5:
28 февраля. Съемка звездного скопления Плеяды с помощью марсианской камеры МОС выполнялась в течение одного часа 24, 26 и 28 февраля. Вместе со снимками, полученными 21 февраля, новые изображения будут использоваться для определения настроек для управления фокусом камеры.
Вечером 28 февраля во время передачи данных с камеры МОС на станции произошел сбой звездного датчика - он стал неверно определять навигационные звезды. Группа управления выдала команду на перезапуск части ПО управления ориентацией, которая управляет звездным датчиком. Через несколько часов все вернулось в норму. Причина сбоя пока не определена, но, как подозревают специалисты, датчик обманулся из-за отражения солнечного света от частиц пыли вблизи аппарата. Для расследования причин на выходные 1-2 марта запланирован сброс технической информации, записанной в период неисправности.
7 марта. Тест привода солнечной батареи был выполнен 3 марта. Согласно записанным на борту командам, в течение нескольких часов батареи поворачивались взад и вперед - подобно тому, как поворачивается рука в кистевом суставе.
Эта процедура выполнялась в интересах научной группы магнитометра и имитировала автоматическое отслеживание Солнца панелями батарей во время работы на орбите спутника Марса. Датчики магнитометров находятся на концах панелей СБ. Поэтому ученые хотели выяснить, как вращение батарей повлияет на качество их данных.
4 марта на борт были загружены новые параметры для ПО системы ориентации, связанные с работой звездного датчика. Теперь аппарат сможет наводить свои научные инструменты на небесные объекты с большей точностью, чем было возможно ранее.
Позже в этот же день в течение нескольких часов в Голдстоуне одновременно принималась информация, переданная обоими бортовыми передатчиками - в диапазонах X и Ka. Обычно станция использует для передачи на Землю 25-ваттный передатчик диапазона X (около 8 ГГц). Передатчик диапазона Ka работает на частоте около 32 ГГц и имеет мощность 1 Вт. Анализ показал, что все 12 млн бит данных, переданных во время испытаний, были приняты одинаково с обоих передатчиков. Это был первый случай использования передатчика диапазона Ka на КА в дальнем космосе с подтверждением надежности его работы с помощью другого передатчика. Подтверждено давнее предположение о том, что маломощный передатчик диапазона Ka может использоваться для передачи информации с большей скоростью.
После 120 суток полета "Surveyor" находится в 36.46 млн км от Земли и в 76.39 млн км от Марса. Гелиоцентрическая скорость полета станции - 27.23 км/с. Аппарат продолжает выполнять командную последовательность С5, все его системы находятся в отличном состоянии.
Новости космонавтики 1997 №6:
14 марта. Прошедшая неделя была относительно спокойной - группа управления готовилась к коррекции траектории, запланированной на 20 марта. 10 марта группа управления загрузила на станцию новые параметры программного обеспечения для ориентации КА. Эти параметры используются для настройки инерциального измерительного блока, который при помощи трех гироскопов определяет ориентацию MGS в пространстве.
21 марта. Станция "Mars Global Surveyor" успешно выполнила 20 марта вторую коррекцию траектории ТСМ-2.
19 марта на станцию была успешно загружена командная последовательность (программа работы) С6 на следующие четыре недели. 20 марта в 06:00 PST (14:00 GMT) программа С6 начала выполняться.
Коррекция ТСМ-2 была выполнена 20 марта в 10:00 PST (18:00 GMT). Маневр проводился в два этапа. Сначала по команде компьютера на 20 сек были включены 8 из 12 малых двигателей ориентации. Обычно они применяются для стабилизации КА во время работы основного двигателя, но в данном случае использовались с целью осадить компоненты топлива. Затем на 6 сек был включен основной двигатель За время его работы было израсходовано около 1.4 кг гидразина и тетраоксида азота.
Навигационная группа еще не закончила анализ информации по маневру, но, по предварительным данным от бортового акселерометра, при расчетном приращении скорости 3.857 м/с фактическое составило 3.875 м/с, с погрешностью менее 0 5%.
Следующая коррекция запланирована на 21 апреля, но, возможно, она не потребуется. Четвертый маневр планируется провести 25 августа.
Одна из солнечных батарей станции остается в незафиксированном состоянии, не дойдя до штатного положения на 20.5°. После серии малых испытательных воздействий, выполненных в течение января и февраля для лучшего понимания причин неисправности группа управления обратила свое внимание на возможности выполнения программы полета в существующей конфигурации КА. Ожидается, что в начале апреля штаб-квартира NASA, группа MGS в Лаборатории реактивного движения и разработчики из "Lockheed Martin Astronautics" примут окончательное решение. Пока представляется, что незафиксированная солнечная батарея не будет существенным препятствием для выполнения аэродинамического торможения при переходе на низкую орбиту спутника Марса.
После 134 суток полета "Surveyor" находится в 47.69 млн км от Земли и в 63.84 млн км от Марса. Гелиоцентрическая скорость полета станции - 26 27 км/с. Аппарат продолжает выполнять командную последовательность С6, все его системы находятся в отличном состоянии.
* Номинальный план полета станции "Mars Global Surveyor" предусматривает переход после аэродинамического торможения на круговую орбиту высотой 400 км. Однако Билл Сьогрен (JPL), научный руководитель фавитационного эксперимента на MGS, предложил провести первые две недели на орбите высотой 200 км, а уже после этого выходить на рабочую орбиту для картографирования. На более низкой орбите могут быть получены значительно более интересные данные по гравитационному полю Марса. В ближайшее время это предложение будет представлено руководству проекта "Mars Global Surveyor". |
28 марта. На этой неделе никаких крупных работ на борту MGS не производится. Тем временем навигационная группа в Лаборатории реактивного движения (JPL) закончила предварительную оценку результатов коррекции ТСМ-2, проведенной 20 марта. Приращение скорости в результате маневра составило 3.875 м/с, погрешность - менее 1%.
Если следующие запланированные коррекции не будут проведены, станция пройдет 12 сентября 1997 г. на высоте 630 км над поверхностью Марса. Дополнительные маневры, намеченные на 21 апреля и 25 августа, уменьшат эту высоту - первый до 500 км, второй до 380 км.
4 апреля. В субботу 29 марта группа управления провела многочасовой тестовый сеанс связи, чтобы измерить интерференцию низкого уровня между сигналом диапазона X, который дает ультрастабильный осциллятор в передатчике станции, и сигналом в диапазоне Ка. Во время теста станция задействовала одновременно источники сигнала обоих диапазонов.
Станция может передавать информацию на Землю на двух частотах: в диапазоне 8.4 ГГц (X) с выходной мощностью 25 Вт и, в порядке эксперимента, в диапазоне 32 ГГц (Ка) с мощностью 1 Вт. Как оказалось, Ка-сигнал влияет на чистоту Х-сигнала. Это открытие весьма неприятно, так как ультрастабильный осциллятор используется для допплеровского эксперимента по зондированию атмосферы Марса и для выведения параметров гравитационного поля, и все источники погрешностей в этом сигнале нужно знать и, по-возможности, устранить.
31 марта "Surveyor" прошел точку равного удаления от Земли и Марса - по 57 млн км, а 10 апреля пройдет половину пути во времени. По состоянию на 4 апреля, после 148 суток полета станция находилась на расстоянии 61.05 млн км от Земли и 53.20 млн км от Марса и двигалась с гелиоцентрической скоростью 25.36 км/с. Станция исполняет командную последовательность С6; все системы находятся в отличном состоянии.
Новости космонавтики 1997 №9:
11 апреля. Станция MGS продолжает полет к Марсу. Основным событием прошедшей рабочей недели (7-11 апреля) была солнечная вспышка 7 апреля, не слишком сильная для того, чтобы повредить станцию или другие КА. Вечером 9 апреля, за половину суток до подхода к MGS выброшенных при вспышке заряженных частиц, группа управления направила на станцию команды на включение записывающих устройств для регистрации данных от магнитометра.
10 апреля навигационная группа MGS приняла решение не проводить коррекцию траектории ТСМ-3, запланированную на 21 апреля. Расчеты показали, что необходимо приращение скорости всего 4 см/с, а при таких малых величинах приращений погрешность выполнения маневра сравнима с самим маневром. Четвертая коррекция запланирована на 25 августа.
10 апреля станция прошла полпути по времени - она находилась в пути 154 суток, и ровно столько же осталось до финиша. Половину пути по расстоянию MGS прошел 31 марта.
18 апреля. На прошедшей неделе никаких серьезных работ со станцией не проводилось. Руководство полета в Лаборатории реактивного движения приняло решение не пытаться более освободить панель солнечной батареи по оси -Y и использовать для торможения в атмосфере Марса ее лицевую сторону.
25 апреля. После полудня 18 апреля группа управления загрузила на станцию командную последовательность С7. Исполнение этой программы работы, рассчитанной на 28 суток, началось 21 апреля в 07:00 PDT (14:00 GMT).
Вечером 21 апреля MGS передал 1.5 Гбайт данных, записанных магнитометром после солнечной вспышки 7 апреля. Общая длина записи - 52 часа, передача длилась 5 часов. 22 апреля была сделана повторная передача данных - для резервирования. Других значительных работ со станцией не проводилось.
2 мая. В течение недели опять не проводилось серьезных работ с MGS. Дело втом, что станция была преднамеренно переведена в "спокойное" состояние для проведения эксперимента по поиску гравитационных волн.
Все объекты во Вселенной должны являться источниками таких волн. Но гравитационное взаимодействие по меркам теоретической физики довольно слабо, и обнаружение гравитационных волн возможно лишь тогда, когда их источником является массивный объект - черная дыра или материя в центре нашей Галактики. Никто еще не регистрировал гравитационную волну. Если таковая достигнет MGS, станция испытает едва заметный сдвиг частоты передаваемого сигнала. Анализ данных по этому эксперименту займет полгода, а то и больше.
Калибровка научных инструментов станции MGS продолжается успешно. За несколько суток до прибытия (4 июля) к Марсу второй станции Mars Pathfinder" MGS должен выполнить первый снимок Марса.
После 176 суток полета, 2 мая в 12:00 GMT станция находилась в 92.74 млн км от Земли и 37.03 млн км от Марса и двигалась с гелиоцентрической скоростью 23.89 км/с. Станция подойдет к Марсу 11 сентября вскоре после 18:00 PDT (12 сентября в 01:00 GMT).
30 апреля. С.Головков по сообщению NASA. Менеджеры проекта марсианской орбитальной станции "Mars Global Surveyor" приняли решение прекратить "силовые" попытки довернуть до штатного положения одну из двух панелей солнечных батарей станции и использовать для аэродинамического торможения в атмосфере Марса лицевую сторону этой панели.
Во время выведения станции на ракете "Delta 2" 7 ноября 1996 г. произошла поломка механизма развертывания панели, расположенной по оси -Y станции. Механизм был снабжен демпфером, замедляющим движение панели при развертывании. По-видимому, ось демпфера сломалась, и в результате одна из деталей застряла в пятисантиметровой щели между "плечевым" суставом и краем панели. Панель не удалось довести на 20.5° до штатного положения, в котором она была бы зафиксирована защелками.
Выйдя 11 сентября 1997 г на начальную высокоэллиптическую орбиту спутника Марса с периодом 45 час, станция должна была в течение четырех месяцев притормаживать, проходя в районе перицентра в верхних слоях атмосферы, за счет набегающего потока атомов. Панели солнечных батарей являются основной площадью, воспринимающей тормозную силу. Чтобы увеличить эту площадь, панели наращены специальными щитками из каптона до длины 3.3 м.
Штатный план полета предусматривал, что панели должны быть обращены к набегающему потоку тыльной стороной, а не лицевой, на которой расположены кремниевые солнечные элементы. Но так как панель по оси -Y не зафиксирована, а пружины системы развертывания, удерживающие ее в теперешнем положении, слабы, давление набегающего потока может развернуть ее в сторону исходного положения и даже ударить о корпус станции.
Группа управления MGS и партнеры по разработке станции из компании "Lockheed Martin" рассмотрели несколько вариантов извлечения застрявшей железки. Одна идея предусматривала кратковременное включение основного двигателя станции, чтобы приданное им ускорение загнало панель на фиксирующие замки. Но после нескольких месяцев экспериментов с панелью, анализа данных и компьютерного моделирования специалисты пришли к выводу, что можно провести торможение без фиксации панели -Y.
Для этого панель -Y, вместе с пружинами системы развертывания, будет повернута на 180° относительно продольной оси, солнечными элементами по направлению движения, при помощи внутреннего привода ориентации солнечной батареи. В этом положении панель будет удерживаться силой, прикладываемой внешним приводом ориентации. Таким образом, панель +Y будет использоваться для торможения в штатной ориентации, а панель -Y - в нештатной.
Менеджер проекта Гленн Каннингэм отметил, что запуск станции в начале астрономического окна и удачная траектория позволяют тормозить в атмосфере Марса не так быстро, как предполагалось сначала. Тем самым удастся сократить нагрев панелей до уровня, приемлемого для солнечных элементов на панели -Y. Испытания на Земле показали, что остается хороший запас по тепловым нагрузкам солнечных элементов.
Инженерам, обеспечивающим полет станции, предстоит внести небольшие изменения в бортовую программу - привода батареи -Y должны включаться перед каждым прохождением перицентра и выключаться после выхода из верхней атмосферы. Всего атмосферное торможение в течение четырех месяцев уменьшит орбитальную скорость станции на 1.2 км/с, благодаря чему орбита из высокоэллиптической с апоцентром на высоте 56000 км превратится в низкую околокруговую высотой 400 км с периодом менее 2 часов. Выполнение двухлетней научной программы на низкой орбите начнется в марте 1998 г.
Недоразвернутая панель представляет "очень небольшой риск" для выполнения программы MGS, заявил Гленн Каннингэм.
Новости космонавтики 1997 №10:
9 мая. В четверг 8 мая в 04:30 PDT (11:30 GMT) по команде бортового компьютера станция "Mars Global Surveyor" была переведена во второй защитный режим. Такая "предохранительная" мера предпринимается, когда аппарат обнаруживает что-нибудь неожиданное в одной или нескольких своих подсистемах.
События, приведшие к "сваливанию" в защитный режим, начались вечером 7 мая. В это время группа управления заканчивала второй из двух сеансов калибровки гироскопов станции. План работы предусматривал развороты MGS в различных направлениях для оценки работы гироскопов. Станция только что выполнила разворот относительно оси +Z, как бортовое ПО дало команду на переход в первый защитный режим. Причина заключалась в том, что направление на Солнце, измеренное солнечными датчиками, не совпало с направлением, вычисленным бортовым компьютером, примерно на 5°.
Первый защитный режим ("Contingency Mode") отличался от второго меньшим количеством защитных мер, предпринятых компьютером. Станция "свалилась" во второй защитный режим ("Safe Mode") через пять часов, когда одна из выполняемых бортовым компьютером задач не "доложилась" процессору в срок. Каждой задаче отводится на выполнение определенное время. Если по истечении его задача ничего не сообщает процессору, есть очень высокая вероятность того, что она "зависла". Как говорят компьютерщики, задача прекращается "по таймауту".
С активацией защитных режимов бортовой компьютер прекратил выполнение текущей командной последовательности, отключил научную аппаратуру и несущественные системы и развернул станцию на Солнце для подзаряда батарей. Защитный режим спроектирован таким образом, чтобы станция имела нормальное энергопитание, теплорегулирование и связь. Анализ телеметрии за последние 24 часа показал, что все системы станции исправны и работают нормально, "железо" исправно и угрозы полету нет.
Поздно вечером 8 мая группа управления отправила на станцию серию команд для обеспечения теплового режима. В частности, чтобы избежать перегрева 12 двигателей ориентации, были отключены вспомогательные нагреватели. Второй серией команд была изменена ориентация станции - так, чтобы антенна высокого усиления HGA была направлена не точно на Солнце, а на 10° в сторону от него. В новой ориентации станция лучше нагревается Солнцем, что позволяет поддерживать приемлемую температуру научной аппаратуры.
В настоящее время группа управления пытается выяснить точную причину происшествия - какая именно задача "вылетела" по таймауту. После того как будет установлена и устранена причина "сваливания" в защитный режим, аппарат будет переведен командами с Земли в нормальное рабочее состояние. Эти работы займут как минимум несколько суток.
16 мая. На прошедшей неделе группа управления пыталась определить причину перехода 8 мая MGS в защитный режим. Для этого станции было "приказано" передать на Землю отдельные фрагменты памяти бортового компьютера. На предприятии "Lockheed Martin" в Денвере представители группы управления обнаружили в программе бесконечный цикл. Не удивительно, что задача так и не была выполнена.
Нашли и причину бесконечного цикла - испорченные данные в таблице активных задач. Эта таблица содержит список исполняемых программ с адресами компьютерной памяти, где эти программы лежат. Выяснилось, что задача, исполнявшаяся перед переходом во второй защитный режим, изменила одну из записей этой таблицы, "закольцевав" ее саму на себя.
В течение нескольких последних дней инженеры группы управления воспроизвели условия перехода в защитный режим на имитаторе КА. Дальнейший анализ показал, что действие, приведшее к бесконечному циклу, является необычным, но предсказуемым. После этого менеджер летных операций принял решение начать перевод станции в нормальный полетный режим. Эта работа может быть начата 21 мая. После того, как станция вернется в нормальное состояние, группа управления заложит на нее исправленное ПО.
Не в связи с "залетом" станции 13 мая бортовой компьютер отключил питание гироскопа №2 по получении информации о превышении допустимого потребляемого тока. Функции отключенного гироскопа были автоматически переданы гироскопам №1 и №3. Переход прошел гладко, и станция по-прежнему способна ориентироваться в заданном направлении. Отключенный гироскоп будет введен в работу после возвращения в нормальный режим.
После 190 суток полета, 16 мая в 12:00 GMT станция находилась в 110.33 млн км от Земли и 31.07 млн км от Марса и двигалась с гелиоцентрической скоростью 23.29 км/с.
Новости космонавтики 1997 №11:
23 мая. На протяжении последней недели станция оставалась в защитном режиме ("НК" №10, 1997). Группа управления фирмы "Lockheed Martin Astronautcs" в Денвере готовится к сеансам связи, в которых станция будет возвращена в нормальное состояние. Эта работа продлится с пятницы 23 мая до субботы 25 мая.
Состояние всех подсистем КА и научной аппаратуры, кроме отключившегося 13 мая гироскопа №2, нормальное.
27 мая. Вскоре после 21:00 PDT в субботу 24 мая (25 мая в 07:00 GMT) станция Голдстоун приняла сигнал MGS на скорости 2000 бит/с. Это означало, что станция вернулась в нормальный режим перелета. В защищенном режиме, в котором MGS находился в течение 17 суток, скорость передачи данных была ограничена величиной 250 бит/с.
Возвращение в нормальный режим - многоступенчатый процесс. В первую очередь группа управления дала команды резервному бортовому компьютеру использовать нормальное летное ПО, а не ограниченный набор программ защитного режима. Затем резервному компьютеру было передано управление аппаратом, и та же процедура применена к основному компьютеру. Следующим шагом было восстановление звездной навигации. В защитном режиме станция "считает", что может ориентироваться только по Солнцу. Чтобы подключить звездный датчик, станция была на несколько часов переведена в "конусообразное" вращение вокруг оси, направленной на Солнце, и звездный датчик отнаблюдал навигационные звезды.
Способность к автономной ориентации была восстановлена вечером 24 мая. После этого станции была дана команда перейти в режим ориентации на Землю, в котором на нас "смотрит" антенна станции.
В начале следующей недели будут внесены изменения в бортовое ПО станции, предотвращающие зависание бортового компьютера в бесконечном цикле.
После 201 суток полета станция находится в 124.64 млн км от Земли и 27.15 млн км от Марса. Гелиоцентрическая скорость станции составляет 22.89 км/с.
Новости космонавтики 1997 №12:
6 июня. Станция "Mars Global Surveyor" продолжает нормальный полет. Во вторник 3 июня были проведены испытания гироскопа №2, отказавшего в мае из-за перегрузки по потребляемому току. Посланными на станцию командами гироскоп был приведен в действие и проработал один час. Токопотребление было значительно ниже уровня, который повлек бы автоматическое отключение. Таким образом, гироскоп исправен, однако группа управления решила оставить его в отключенном состоянии.
В контуре управления продолжают работать без замечаний гироскопы №1 и №3. Подготовлена и через несколько недель будет передана на станцию бортовая программа, которая может автономно включить гироскоп №2 в маловероятном случае отказа одного из двух работающих.
Вечером в четверг 5 июня на станцию были заложены небольшие изменения в бортовом программном обеспечении, предотвращающие повторение бесконечного цикла. Подобная "аномалия" была причиной двухнедельного ухода станции в защитный режим в мае 1997 г.
Группа управления планирует заложить на станцию новую программу работы в конце июня.
13 июня. Прошедшая неделя полета MGS была спокойной. В понедельник 9 июня группа управления включила повторно подсистему данных полезной нагрузки PDS (Payload Data Subsystem), иначе говоря, устройство сбора научной информации от приборов и форматирования их для передачи на Землю, и заложила в нее рабочие программы. Включение PDS было в первый раз выполнено через три недели после старта, но майский "залет" станции повлек автоматическое отключение этой подсистемы для экономии электроэнергии. В течение следующих двух месяцев группа управления продолжит прерванный процесс калибровки научной аппаратуры.
После 218 суток полета станция находится в 147.20 млн км от Земли и 22.06 млн км от Марса. Гелиоцентрическая скорость станции составляет 22.38 км/с. Встреча с Марсом состоится 12 сентября около 01:00 GMT. Все системы MGS работают отлично.
Новости космонавтики 1997 №13:
27 июня. Станция "Mars Global Surveytor" продолжает нормальный полет. 26 июня группа управления загрузила на борт программу работы С9, которая начала исполняться сегодня с 07:00 PDT (14:00 GMT) и рассчитана на следующие 6 недель. На это время запланированы калибровка научных инструментов. Бортовое программное обеспечение будет перепрограммировано так, что станция сможет вести сбор научной информации с немного увеличенной частотой опроса.
В начале работы программы С9 был автоматически включен магнитометр, который был отключен при переходе станции в защитный режим в мае. Этот прибор используется для исследования солнечного ветра.
Сегодня вечером была также включена камера МОС и на следующей неделе, 2 июля, с ее помощью будет проводиться съемка Марса. Это первый из нескольких сеансов, запланированных на время до подлета к планете. Хотя разрешение первых снимков будет низким, они важны для калибровки камеры. А сеанс 2 июля особенно интересен тем, что благодаря выбору момента съемки место предстоящей через два дня посадки станции "Mars Pathfinder" будет находиться в центре изображения диска Марса.
После 232 суток полета станция находится в 165.81 млн км от Земли и 18.43 млн км от Марса. Гелиоцентрическая скорость станции составляет 22.08 км/с. Встреча с Марсом состоится 12 сентября вскоре после 01:00 GMT. Все системы MGS работают отлично.
Новости космонавтики 1997 №15:
4 июля. Вечером 2 июля в течение одного часа камера МОС станции "Mars Global Surveyor" выполнила первую съемку Марса с расстояния 17.2 млн км. В это время связи со станцией не было: при ориентации на Марс антенна высокого усиления HGA не была направлена на Землю. Изображение было записано в твердотельных запоминающих устройствах станции и передано на Землю через пять часов. Передача заняла 55 мин, в течение которых более 250 Мбит данных было передано со скоростью 85333 бит/с. Этот снимок позволил заключить, что пылевая буря в Долине Маринера не помешает работе станции "Mars Pathfinder".
11 июля. Утром 8 июля станция и группа управления участвовали в имитации сеанса работы на орбите спутника Марса. По принятым в настоящее время планам, картографирование Марсе с низкой круговой орбиты начнется 15 марта 1998 г. На каждом витке длительностью 2 часа станция будет заходить за диск Марса 8 июля станция на протяжении 6 часов трижды выключала и включала радиопередатчик, имитируя заход и восход, для тренировки наземных средств. В течение двух следующих месяцев планируется еще несколько таких экспериментов.
25 июля. Меньше семи недель остается до прибытия станции MGS к Марсу. В течение двух последних недель выполнялись оперативные тренировки, заканчивалась подготовка плана работы, вносились изменения в бортовое ПО.
Две тренировки, проведенные 17 и 24 июля, были посвящены отработке критических операций во время аэродинамического торможения и тренировке группы управления и операторов антенн Сети дальней связи. Во время тренировок группа управления анализировала телеметрию, полученную якобы при проходе через атмосферу, и готовила команды на следующий виток.
На борт были переданы две поправки в бортовое ПО. Первая предусматривает сбор пакетов данных в подсистеме научных данных с большей скоростью и позволит увеличить примерно на 10% суммарный объем данных, снимаемых с камеры и термоэмиссионного спектрометра. Вторая позволяет бортовому компьютеру автоматически ввести в действие гироскоп №2 в случае отказа одного из двух работающих - №1 и №3.
После 260 суток полета станция находится в 201.83 млн км от Земли и 11.76 млн км от Марса. Гелиоцентрическая скорость станции составляет 21.77 км/с. Встреча с Марсом состоится 12 сентября вскоре после 01:00 GMT. Аппарат продолжает выполнять командную последовательность С9. Все системы MGS работают отлично.
Новости космонавтики 1997 №16:
8 августа. Станция "Mars Global Surveyor" находится в отличном состоянии и приближается к Марсу со скоростью 240000 км в сутки. Сегодня, после 274 суток полета, станция находится в 8.43 млн км от Марса и в 218.68 млн км от Земли. Гелиоцентрическая скорость аппарата составляет 21.76 км/с.
Сегодня группа управления передала на станцию программу работ С10. Она будет исполняться в течение двух недель, начиная с 07:00 PDT (14:00 GMT) 11 августа. Программа С10 предусматривает съемку Марса камерой и спектрометром TES с больших расстояний. А пока на аппарате выполняется программа С9.
31 июля по команде бортового компьютера было выполнено тестовое включение лазерного высотомера MOLA. Научная группа, ответственная за этот прибор, проверила его состояние и внесла изменения в его программное обеспечение (ПО).
4 августа был включен термоэмиссионный спектрометр TES. В течение нескольких дней будут внесены изменения в ПО этого прибора, которые обеспечат более высокую степень сжатия информации и, соответственно, более высокую скорость передачи научных данных. Во время торможения в атмосфере спектрометр позволит изучить ее состояние.
Группа управления активно готовится к прибытию станции к Марсу. В течение двух последних недель инженеры группы тестировали командную последовательность Т1, которая обеспечивает выдачу 22-минутного тормозного импульса для перехода на орбиту спутника Марса.
Новости космонавтики 1997 №17:
11 августа. Станция MGS продолжает приближаться к Марсу, до встречи с которым остается ровно месяц. Аппарату предстоит изучение магнитного поля планеты, ее атмосферы, определение химического состава минералов, камней и льда. Эксперименты, которые должны быть проведены станцией, позволят завершить цикл исследований Красной планеты, начатых прибывшим ранее аппаратом "Mars Pathfinder".
Сегодня группа управления станцией передала на борт команды для подготовки к работе камеры, которая должна будет провести наблюдения звезд β, ω1 и ω2 в созвездии Скорпиона. В 13 и 14 августа камера в течение часа будет направлена в их сторону.
Группа управления камерой станции под руководством д-ра Майкла Малина (Michael Malin) использует полученные снимки для калибровки камеры с тем, чтобы в течение трех дней, начиная с 19 августа, провести качественные съемки Марса. Кроме того, для этих наблюдениях будет задействован и спектрометр.
15 августа. Станция продолжает приближаться к Марсу. После 281 суток полета она находится в 226.68 млн км от Земли и 6.75 млн км от Марса. Скорость станции по отношению к Марсу составляет 242500 км/сут. Гелиоцентрическая скорость составляет 21.8 км/с. Все системы станции работают отлично.
22 августа. Группа управления полетом станции большую часть недели потратила на проведение серии наблюдений Марса. С 19 по 21 августа станция 8 раз по одному часу была сориентирована таким образом, что научные инструменты были направлены точно на планету. Таким образом, камера смогла заснять планету через 45° по долготе.
На полученных изображениях размер Марса составляет примерно 325 пикселов при разрешении чуть больше 21 км на пиксел. Это разрешение сравнимо с лучшим снимком, сделанным "Хабблом". После того,
14 августа. Сообщение PRNewswire. Сегодня компания "Seakr Engineering, Inc." заявила, что разработанное ею твердотельное запоминающее устройство (Solid State Recorder, SSR) функционирует без отказа уже более 6500 часов. Успех полета зависит от точного сбора, хранения и передачи данных на Землю, причем значительную роль в этом играет SSR. Хотя основные исследования начнутся только после выхода станции на орбиту Марса, научная информация, собранная SSR в течение полета, была успешно записана и получена. SSR использовалось почти постоянно после запуска для записи телеметрии в то время, когда отсутствовала связь с Землей. SSR не имеет никаких движущихся частей, что существенно продлевает срок его эксплуатации, а также повышает надежность работы. |
Спектрометр, который также работал во время проводимой серии наблюдений, обнаружил в атмосфере планеты диоксид углерода. Это не было неожиданностью, но подтвердило, что прибор должным образом работает. Сейчас группа под руководством д-ра Фила Кристенсена (Phil Christensen), отвечающая за работу спектрометра, проводит более детальную обработку результатов исследований.
22 августа группа управления загрузила на борт программу работы С11, которая начнет исполняться в понедельник 25 августа с 07:00 PDT (14:00 GMT) и рассчитана на последующие 8 дней. На это время запланировано короткое включение двигателей управления для коррекции траектории полета. Это уже третий подобный маневр и последний на маршруте Земля-Марс.
После 288 суток полета станция находится в 234.36 млн км от Земли и 5.04 млн км от Марса. Ее скорость по отношению к Марсу составляет 245200 км/сут, гелиоцентрическая скорость - 21.85 км/с. Претензий к работе систем нет.
Новости космонавтики 1997 №18-19:
"Mars Global Surveyor" - на орбите спутника Марса
Е.Девятьяров по сообщениям группы управления КА, Рейтер, Франс Пресс, ЮПИ.
25 августа. Сегодня в 09:30 PDT (здесь и далее используется тихоокеанское летнее время, если не оговорено иначе; 16:30 GMT) бортовой компьютер MGS выдал команду на включение двигателей управления на 12 секунд для окончательной коррекции траектории подлета к Марсу. Выданный слабый импульс изменил скорость КА на 0.29 м/с, а наклон траектории относительно линии КА - северный полюс Марса на 3.3°.
Чтобы продукты сгорания, истекающие из двигателей управления, не повредили солнечные панели, а ускорение от маневра не изменило их положения, операторы полета повернули одну из двух. Сейчас она отклонена на 19° от полностью развернутого положения.
29 августа. Сегодня группа управления загрузила программу работ Т1, обеспечивающую управление аппаратом при выходе на орбиту Марса. Программа начнет исполняться 2 сентября в 07:00 PDT (14:00 GMT).
После 295 суток полета станция находится в 240.69 млн км от Земли и в 3.56 млн км от Марса. Гелиоцентрическая скорость станции составляет 21.92 км/с. Скорость сближения с Марсом - 247000 км/сут. До встречи с Красной планетой осталось только две недели. Продолжается исполнение программы работ С11. Все системы MGS работают отлично.
9 сентября. Сегодня на MGS была успешно выполнена операция наддува баков бортовой ДУ - операция, во время которой 21 августа 1993 г. была потеряна АМС "Mars Observer". В 08:15 PDT (15:15 GMT) бортовой компьютер MGS выдал команду на подрыв пиропатрона пускового клапана №11 магистрали азотного тетроксида (AT) Через час был открыт запорный клапан высокого давления магистрали гелия, который обеспечивает вытеснение AT и гидразина из баков в камеру сгорания. Еще через несколько минут давление в баках достигло расчетной величины - 19 кгс/см2.
После 306 суток полета станция находится в 252.52 млн км от Земли и менее 600 тыс км от Марса. Гелиоцентрическая скорость станции составляет 22.10 км/с. Скорость сближения с Марсом - 2905 м/с. До встречи с планетой осталось два дня. Аппарат продолжает выполнение командной последовательности Т1. Все системы MGS работают отлично.
10 сентября. Станция полностью готова к выходу на орбиту ИСМ. Давление в баках держится на уровне 19.4 кгс/см2, температуры в норме. Скорость относительно Марса достигла 2930 м/с.
11 сентября. После проведения опроса операторов полета о готовности дать команду для выхода на орбиту спутника Марса - в 17:45 PDT (12 сентября в 00:45 GMT) главный оператор Кайл Мартин (Kyle Martin) доложил менеджеру летных операций Джо Биреру (Joe Beerer), что все системы КА готовы к включению двигателя для выхода на орбиту вокруг планеты. Это позволило руководителю проекта Гленну Каннингему (Glenn Cunningham) дать "добро" на запуск двигателя.
Спустя 46 минут, в 18:31 PDT (01:31 GMT), прямо перед запуском основного двигателя, бортовой компьютер выдал команду на 20-секундное включение микродвигателей ориентации. Дело в том, что в условиях невесомости для запуска ЖРД сначала необходимо создать ускорение аппарату с целью разделения жидкой и газообразной фаз компонентов топлива, при котором жидкая фаза прижимается к нижним днищам баков и, таким образом, обеспечивается забор компонентов из бака.
Сразу после срабатывания микродвигателей был запущен основной ЖРД тягой 600 Н. Зажигание произошло на высоте 1500 км при скорости полета аппарата относительно Марса 5090 м/с. После 12 минут работы двигателя КА зашел за планету. Радиосвязь с Землей была временно потеряна, однако бортовой компьютер продолжал выдавать команды управления. Когда в 18:57 PDT (01:57 GMT) MGS вышел из-за Марса, ЖРД уже не работал. За 22 минуты функционирования двигателя было израсходовано более 280 кг компонентов топлива. Скорость КА в результате уменьшилась на 973 м/с.
Главный штурман миссии д-р Паскуале (Пэт) Эспозито (Pasquale 'Pat' Esposito) объявил, что полученная станциями в Калифорнии и Австралии траекторная информация по MGS показывает успешное выполнение торможения. Хотя группа навигации все еще продолжает уточнять действительную орбиту аппарата, предварительно можно сказать, что низшая точка орбиты КА находится на высоте 250 км от поверхности Марса, а высшая - на высоте чуть больше 50000 км. Период вращения на этой орбите составляет около 45 часов.
Известие о выходе на орбиту ИСМ вызвало ликование в Пасадене. "Мы можем сказать Марсу "здравствуй", - сказал корреспондентам руководитель миссии Гленн Каннингэм, - мы пришли, чтобы остаться надолго."
Специалисты, отвечающие за полет, в настоящее время проверяют состояние систем аппарата. Предварительные данные показывают, что все функционирует штатно. Утром в субботу 13 сентября, как раз перед началом второго витка, операторы управления планируют загрузить на КА следующую управляющую командную последовательность - Т2. Задачей программы работ Т2 будет управление аппаратом и научными приборами во время орбитальных маневров и аэродинамического торможения.
И.Лисов по материалам группы управления КА, Рейтер, ЮПИ, "Lockheed Martin"
Вечером 12 сентября MGS достиг апоцентра первого витка на высоте 54026 км над поверхностью Марса.
Навигационная группа выдала предварительное решение по начальной орбите MGS. При расчетном периоде обращения 45 час фактический период составил 44 час 59 мин 34 сек. Таким образом, точность выполнения маневра - великолепная. По данным измерений бортовых акселерометров, двигатель MGS выдал импульс 973.03 м/с, отличающийся от расчетного на менее чем на 0.001%. Фактический расход компонентов топлива составил 281.75 кг. В баках гидразина осталось 31%, а в баках тетраксида азота - 9% первоначальной заправки.
Утром 13 сентября группа управления передала на станцию командную последовательность Т2, рассчитанную на следующие двое суток. В 15:28 PDT аппарат прошел перицентр, располагавшийся несколько севернее Большого Сырта, и пошел на второй виток. Через два часа после перицентра по команде бортового компьютера были включены магнитометр, камера МОС и термоэмиссионный спектрометр TES. Проверка научной аппаратуры продолжалась 4 часа.
Магнитометр и спектрометр останутся в работе на постоянной основе. Камера, однако, требует ориентации на планету, и ее сеансы будут планироваться дополнительно. Данные с научной аппаратуры будут записываться на бортовые твердотельные ЗУ и сбрасываться дважды за виток - вскоре после перицентра и через три часа после апоцентра.
14 сентября в 13:58 PDT станция достигла апоцентра второго витка на высоте 54024 км. Большую часть дня заняла подготовка станции к работе на орбите ИСМ. Рано утром бортовой компьютер получил команду задействовать в навигационной системе ареоцентрическую систему отсчета вместо земной. Позже на борт были загружены критические параметры бортового ПО для торможения в атмосфере, которое начнется 17 сентября.
15 сентября в 12:28 PDT станция закончила второй виток, пройдя перицентр на высоте 263 км над равниной Элизиум со скоростью почти 4700 м/с. За шесть часов до этого был впервые включен лазерный высотомер; перед периарием станция была ориентирована на планету, и в течение 20 минут, включающих перицентр, по Марсу в дополнение к TES и магнитометру работали лазерный высотомер и камера МОС, заснявшая вулкан Элизий. Во второй половине дня результаты измерений были приняты на Земле.
Аппарат выполняет командную последовательность Р3. Все системы продолжают работать отлично.
16 сентября в 10:58 PDT "Mars Global Surveyor" достиг апоцентра 3-го витка на высоте 54002 км. Здесь был выполнено 6.5-секундное включение двигателя, уменьшившее относительную скорость станции на 4.41 м/с. Соответственно, высота перицентра была снижена с 263 до 150 км - это позволит начать аэродинамическое торможение во время прохождения верхних слоев атмосферы на участке орбиты вблизи перицентра. Кроме того, маневр изменил наклонение плоскости орбиты на 0.05°.
17 сентября в 09:37 PDT станция впервые прошла в верхних слоях атмосферы Марса, проведя ниже условной границы атмосферы всего 27 секунд. В перицентре 4-го витка MGS находился слегка к северо-западу от вулкана Олимпик Монс. На высоте 150 км сопротивление атмосферы еще очень мало, однако нужно было выяснить ее реальную плотность, чтобы не зайти слишком глубоко на следующих витках. По результатам этого прохода решено снизить высоту перицентра до 130 км. "Рабочая" же высота торможения, по предварительной оценке, составит 110 км.
Аэродинамическое торможение было впервые опробовано в 1993 г. станцией "Magellan" в атмосфере Венеры. MGS, как и "Magellan", изготовлен компанией "Lockheed Martin Astronautics".
Станция выполняет командную последовательность Р4, все системы работают отлично. Результаты измерений магнитометра показали, что у Марса имеется магнитное поле.
18 сентября в 08:03 PDT группа управления выдала команду на 20-секундное включение двигателя. Оно было выполнено в апоцентре 4-го витка и уменьшило скорость станции на 0.799 м/с. Соответственно высота перицентра уменьшилась до 128 км.
19 сентября в 06:28 PDT станция прошла перицентр и начала пятый виток. Торможение длилось 24 секунды вблизи перицентра и сопровождалось повышением температуры солнечных батарей на 10°, существенно ниже допустимого. Хотя плотность атмосферы оказалась более чем вдвое выше ожидаемой, исходя из расчетов по имеющимся моделям, аппарат не пострадал. Решено проходить следующий перицентр на высоте 121 км, а не 117 км, как предусматривал первоначальный план полета. Аппарат выполняет командную последовательность Р5.
21 сентября в 03:07 PDT станция прошла на высоте 121.4 км над поверхностью Марса. Торможение длилось около пяти минут, в течение которых MGS потерял 0.65 м/с. Благодаря этому апогей уменьшился на 260 км и составил 53595 км, а период - на 17.5 мин и сократился до 44 час 22 мин.
Как и 19 сентября, плотность атмосферы была выше расчетной. Поэтому принято решение повторить на 6-м витке вечером в понедельник проход на той же высоте, что и сегодня. Аппарат выполняет командную последовательность Р6. Все системы работают отлично.
Группа управления ставит целью опуститься до высоты, где торможение составит 5 м/с. На это первоначальный план полета отводил 11 суток - с 16 по 27 сентября. В течение 3 месяцев, с 28 сентября по 4 января, благодаря атмосферному торможению высота апоцентра орбиты станции уменьшится с 54 тыс до 450 км. В период с 5 по 17 января 1998 г. станция "вытащит" перицентр из атмосферы. В середине февраля дополнительной коррекцией аппарат будет переведен на круговую солнечно-синхронную орбиту высотой 378 км, обеспечивающей прохождение над дневной стороной в направлении с севера на юг. В начале марта будет развернута антенна высокого усиления, а 10 марта планируется включить научную аппаратуру. В период с 15 марта 1998 по январь 2000 г. станция выполнит глобальную топографическую съемку Марса и получит 3-мерную карту планеты с разрешением в несколько метров. Затем станция будет работать в качестве орбитального ретранслятора для следующих аппаратов.
В результате работы MGS ученые рассчитывают выбрать подходящие места для мест посадки станций, запускаемых в 2001 и 2003 гг, забора и доставки на Землю грунта и в будущем - посадки марсианской экспедиции, и в качестве побочного результата - "закрыть" вопрос о "марсианском сфинксе", "городе" и других кажущихся искусственными образованиях на поверхности Марса. Одновременно съемка с помощью TES даст информацию о количестве и распределении воды на Марсе и химическом составе и распределении пород поверхностного слоя. Ожидаемый суммарный объем информации с MGS - 600 млрд бит, которые умещаются примерно на 130 компакт-дисках.
17 сентября. С.Головков по сообщениям NASA, Рейтер, ЮПИ. Магнитометр, установленный на борту АМС "Mars Global Surveyor", 15 сентября обнаружил достоверные признаки магнитного поля Марса. На нисходящей ветви 2-го витка и на восходящей ветви 3-го прибор зарегистрировал прохождение через ударную волну магнитосферы Марса.
По предварительным данным, заявил научный руководитель эксперимента с магнитометром и электронным рефлектометром д-р Марио Акунья, магнитное поле планетарного происхождения сильнее ожидавшегося. Его напряженность составляет примерно 1/800 от напряженности магнитного поля у поверхности Земли. Поле имеет такую же полярность, как и на Земле, и обратную той, которая имеется у Юпитера. Пока неясно, генерируется ли это поле с помощью механизма динамо в настоящее время, или же зарегистрирована только остаточная намагниченность коры планеты. Детальные исследования продолжаются.
MGS "находится на орбите всего несколько дней, но он уже принес важное открытие о Красной планете," - заявил в этой связи Вице-президент США Альберт Гор.
Измерения, выполненные советскими АМС "Марс-2", "Марс-3", "Марс-5" и "Фобос-2", не позволяли сделать с уверенностью вывод о наличии магнитного поля внутреннего происхождения.
Наличие планетарного магнитного поля имеет важные последствия для геологической истории планеты и возможности появления и сохранения на ней жизни. Для Земли, Юпитера и Сатурна это поле указывает на существование расплавленного металлического ядра. В применении к Марсу такое ядро означает наличие внутренних источников тепла, которые могут питать вулканы и обуславливать тектонику плит. При наличии вулканов, в свою очередь, можно предполагать более плотную атмосферу и жидкую воду на поверхности. Кроме того, магнитное поле экранирует атмосферу от солнечных заряженных частиц и от космических лучей, защищая жизнь от радиационного поражения.
Новости космонавтики 1997 №20:
23 сентября. Станция MGS в течение 12 суток безукоризненно работает на орбите спутника Марса. Вчера в 23:29 PDT (23 сентября в 06:29 GMT) станция прошла перицентр 7-го витка на высоте 120.9 км. Это было четвертое торможение станции в атмосфере Марса. В результате его "Surveyor" потерял 1 м/с, а высота апоцентра уменьшилась с 53595 до 53340 км. (Примерно такое же снижение было достигнуто в шестом перицентре, рано утром 21 сентября.) Период обращения составляет в настоящее время 44.08 час.
Станция выполняет командную последовательность Р7. Сегодня в 21:31 PDT в апоцентре будет проведен очередной маневр, после которого высота периария будет снижена до 116 км.
К 27 сентября станция выполнила девять витков, из них шесть с торможением в атмосфере. Сейчас MGS тормозится на высоте чуть выше 116 км. За время торможения высота апоцентра уменьшилась на 1690 км, а период - до 42.75 час.
Плотность атмосферы планеты несколько выше расчетной. В настоящее время навигационная группа и исследователи атмосферы изучают возможные в связи с этим изменения базового плана работ. Однако больших изменений не ожидается: станция была разработана с расчетом на 70-процентное превышение расчетной плотности.
На прошедшей неделе небольшие вибрации панелей солнечных батарей станции вызвали отклонение антенны высокого усиления более чем на 2° от направления на Землю. Группа управления дала команду перевести батареи в стабильное положение. Затем станция выполнила поиск опорных звезд и восстановила расчетную ориентацию.
Аппарат выполняет командную последовательность Р10. Все системы находятся в отличном состоянии.
3 октября. После 13 витков высота апоцентра, составлявшая 11 сентября 54025 км, уменьшилась до 48770 км, а период - до 39.25 час. Станция проходит атмосферу на высоте 110 км, теряя в каждом периарии 3 м/с. Это все еще меньше, чем расчетные 5 м/с. Станция выполняет командную последовательность Р14. Все системы находятся в отличном состоянии.
Торможение положительно сказалось на состоянии панели солнечной батареи, которая при развертывании в день старта не дошла до расчетного положения на 20°. В последних проходах перицентра напор набегающего воздуха (если, конечно, верхнюю марсианскую атмосферу можно называть воздухом) оказался достаточно сильным для того, чтобы задвинуть панель в штатное положение, несмотря на застрявшие в петле обломки. Сегодня панель отстоит от расчетного положения менее чем на один градус.
2 октября ученые, работающие со станцией "Mars Global Surveyor", провели пресс-конференцию по результатам двух первых недель работы у Марса. Подобное мероприятие планировалось где-нибудь месяцев через шесть, после выхода на круговую орбиту. Но за считанные дни получены интригующие данные - сделаны детальные снимки поверхности Марса, найдены источники магнитных аномалий под поверхностью планеты, измерены температуры поверхности и атмосферы, получена топографическая информация.
Дэвид Смит из группы лазерного высотомера MOLA рассказал, что Северная равнина оказалась значительно более гладкой, чем считалось раньше. Возможно, равнина представляет собой след мощного удара небесного тела. Другое предположение состоит в том, что когда-то на ее месте существовал океан, больший по относительному размеру, чем Тихий океан Земли. Пока это, правда, только гипотеза и потребуется много работы, чтобы разобраться с происхождением Северной равнины.
Этот же инструмент позволил обнаружить в вулканической области Элизий разлом глубиной около 4 км, то есть в 2-3 раза глубже американского Большого каньона. Для Марса с его экзотическим ландшафтом такая деталь не является чем-то особенным. Плоская равнина оказалась куда интереснее.
Сообщение об обнаружении магнитного поля Марса (НК №18-19, 1997) оказалось неточным. Как заявил Джек Коннерни, работающий с магнитометром станции, первый обзор планеты показал, что Марс не имеет глобального магнитного поля, как Земля. (В этом же сообщении говорится, что глобальное поле планеты едва заметно. Так все-таки - нет или есть?) Однако магнитные аномалии, источники которых находятся в коре планеты, имеют большие размеры и оказались сильнее, чем любые ранее найденные аномалии на Земле или Луне. С компасом на Марсе делать нечего.
Новости космонавтики 1997 №21:
14 октября. Специалисты группы управления КА в настоящее время находятся в некотором замешательстве. Станция, вращаясь вокруг Марса, постепенно тормозилась, и ее орбита приближалась к орбите картирования. Но вдруг, 6 октября на 15-м витке при прохождении на минимальном для данного витка расстоянии от планеты были замечены нерасчетные движения одной из двух солнечных панелей станции, той самой, которую так и не удалось полностью развернуть. Для анализа сложившейся ситуации специалисты взяли тайм-аут, временно приостановив торможение.
Руководитель проекта Гленн Каннингем заявил, что в течение ближайших недель торможение станции проводиться не будет, чтобы дать время для анализа полученных данных о состоянии панели, попытаться смоделировать и понять причины появления отклонений неразвернутой солнечной панели. Задержка в торможении, возможно, приведет к изменению окончательной орбиты картирования планеты и первоначально запланированного времени прохождения экватора в 14:00.
Группа управления, состоящая из специалистов Лаборатории реактивного движения (JPL, Пасадена) и "Lockheed Martian Astronautics" (Денвер), 12 октября выдала команду на ускорение КА посредством короткого импульса в 2.3 м/с в наивысшей точке витка орбиты станции. В результате, минимальная высота станции над планетой во время облета выросла с 121 км до 170 км. Траектория полета поднялась над верхними слоями атмосферы и теперь ожидается, что колебания панели должны прекратиться в связи с окончанием воздействия атмосферных аэродинамических сил, которые могли оказывать на нее влияние.
Станция может проводить картографическую съемку Марса и с других орбит. Группа управления приступила к изучению других альтернатив, и в последующие несколько недель должна быть выбрана необходимая низкая орбита, при этом не исключено, что она будет солнечно-синхронной.
Следует заметить, что неунывающие американцы собираются использовать вынужденную задержку в графике работы станции себе во благо. В течение этого времени на Землю будет передана часть научной информации, полученной с помощью камеры и лазерного высотомера. Спекрометр термоизлучения и магнитометр также будут задействованы.
Совещательная группа по атмосфере проекта MGS доложила, что атмосфера Марса в последнюю неделю стала более, чем в два раза толще. Специалистами отмечено увеличение давления атмосферы и понижение температуры на поверхности планеты. В дальнейшем ожидается развитие этой тенденции, связываемой с приближением пылевого сезона, во время которого большое количество пыли поднимается в марсианскую атмосферу. Однако, станция спроектирована так, чтобы выдерживать увеличение атмосферного давления лишь немногим более, чем на 50%.
После 341 суток полета станция находится в 277.22 млн км от Земли на орбите вокруг Марса с периодом обращения 35.4 ч. В настоящее время выполняется последовательность команд Р20. Все системы MGS работают отлично.
Новости космонавтики 1997 №22:
24 октября. Уже 43 дня (с 11 сентября) станция находится на околомарсианской орбите. С момента выхода на нее все научные приборы работают безупречно и продолжают передавать данные о магнитных свойствах планеты, ее атмосфере, особенностях ландшафта, температурном режиме и минералогии. Задержка с выходом на конечную орбиту предоставила возможность точно "нацелить" научное оборудование на поверхность планеты. В число собранных за последние две недели наблюдений входят лазерные топографические измерения в северных горных районах около вулкана Олимп (Olympus Mons) и цветные фотографии гигантского каньона "Valles Marineris".
Специалисты группы управления основную часть времени посвящают анализу информации, которая должна помочь объяснить, почему две недели назад во время прохождения через атмосферу одна из солнечных панелей станции более чем на 20° отклонялась от положения полного развертывания.
При штатном состоянии дел две 3.5 метровые солнечные панели во время прохождения через верхние слои атмосферы при торможении должны были оставаться зафиксированными и почти неподвижными. Однако, одна из панелей совершала небольшие движения во время последних трех близких приближений к поверхности Марса.
При этом источниками информации, предназначенной для анализа специалистов группы управления, являются данные, переданные датчиками технического состояния станции, теоретические модели и компьютерные имитации, а также испытания макетов солнечной панели в лаборатории.
Понимание причин "ненормального" поведения панели позволит специалистам Лаборатории реактивного движения и компании "Lockheed Martin Astronautics" определить наиболее безопасный способ для возобновления торможения.
Параллельно ведется проработка нескольких возможных вариантов новой конечной орбиты, пригодной для выполнения поставленных перед станцией исследовательских задач. Решение о выборе орбиты будет принято в течение ближайших двух недель.
После 351-х суток полета станция находится в 283.38 млн км от Земли. Период орбиты составляет 35.4 ч. Апоцентр - 45135 км, перицентр - 173 км. Аппарат выполняет командную последовательность Р26. Все системы MGS работают отлично.
30 октября. Принято решение о возобновлении 7 ноября программы изменения орбиты для выхода на низкую конечную орбиту картирования Марса. Торможение, как заявил руководитель проекта г-н Каннингем, будет возобновлено на более высокой орбите, где давление составляет всего 0.2 Н/м2, то есть около одной трети от первоначального уровня. Это давление не должно нанести ущерба аппарату, считают специалисты. Такой более плавный процесс приближения к поверхности планеты, в отличие от предыдущей попытки, займет на несколько месяцев больше и может продлиться вплоть до одного года.
Группа управления смогла вынести такое решение, только после проведения интенсивного технического анализа, компьютерного моделирования и серии испытаний, проведенных на макетах. Новый способ торможения изменит конечную орбиту, но на способности станции решать научные задачи проекта это не должно сильно отразиться. "Даже, если спутник будет находиться на эллиптической орбите, мы будем иметь возможность изучать Марс с более близкого расстояния, так как перицентр меньше, чем высота круговой орбиты в 378 км, которая была запланирована изначально", - разъяснил Каннингем. На протяжении еще нескольких недель операторы будут продолжать сбор научных данных, чтобы, наконец, окончательно определиться с выбором наилучшей конечной орбиты.
Между тем, исследование причин возникновения колебания панели привело специалистов к идентификации источника поломки. Им оказалась скоба, то есть элемент структуры, который соединяет панель с корпусом станции. В результате проверок, анализирующих механические напряжения, появилось предположение, что скоба - изделие треугольной формы и представляющее собой алюминиевый материал с сотовой структурой, зажатый с двух сторон листами графитового эпоксипласта - возможно получила повреждение с одной из сторон. Лист под действием увеличивающегося в процессе торможения станции давления на поверхность отошел от алюминиевого материала и, таким образом, ослабил крепление панели.
31 октября. Станция продолжает наблюдения Марса. Специалистам на Земле стал доступен цветной снимок гигантского вулкана Олимп, вершина которого является самой большой в Солнечной системе и более чем в три раза превышает высоту Эвереста, а его основание имеет такую же площадь, как и штат Аризона.
После 358 суток полета станция находится в 287.53 км от Земли на эллиптической околомарсианской орбите с периодом 35.4 км. Аппарат выполняет командную последовательность Р31. Все системы MGS работают отлично.
Новости космонавтики 1997 №23:
7 ноября. для группы управления КА был необычным днем: на него выпало целых два знаменательных события. Во-первых, ровно год назад именно в этот день была запущена станция MGS. А во-вторых, на сегодня было запланировано начало повторного торможения этой станции в атмосфере Марса. Для выведения станции на новую конечную орбиту группой управления была разработана схема действий, предусматривающая проведение трех "легких" коррекций траектории движения КА на участке наибольшего удаления от Марса. Первая коррекция, по сути и ознаменовавшая возобновление торможения, была выполнена 7 ноября. В 13:51 PST (21:51 GMT) бортовой компьютер выдал команду на 50-исекундный запуск микродвигателей. В результате скорость КА уменьшилась на 1.9 м/с, а перицентр с 175.6 км до 134.8 км. Через пару дней была успешно проведена и вторая коррекция.
Кроме того, одновременно крепла уверенность специалистов в том, что незафиксированная панель сможет выдержать разработанный "мягкий" режим торможения. Во время последних двух близких пролетов над поверхностью хотя и наблюдалось небольшое движение панели, но вскоре она возвращалась в прежнее положение. Жесткость ее не менялась.
После 365-ти суток полета станция находилась в 291.55 млн км от Земли и совершала 36-й виток вокруг Марса по эллиптической орбите. Все системы MGS работали отлично.
11 ноября. В 23:30 PST (08:30 GMT, 12 ноября) была выполнена заключительная 5-ти секундная коррекция, результатом которой стало уменьшение перицентра на 4 км. После этого началась основная фаза торможения. Станция осуществляет плавный переход от орбиты с параметрами: период - 34.5 ч, перицентр - 125 км, апоцентр - 44400 км, к круговой орбите картирования высотой 400 км.
Перед выходом на конечную орбиту КА должен будет шесть месяцев (задержка, вызванная с необходимостью синхронизации с солнцем) находиться на фиксированной эллиптической орбите с перицентром, гораздо меньшим, чем расстояние от поверхности до будущей орбиты картирования. Таким образом, специалисты получат возможность поближе познакомиться с планетой, использовав для этого весь комплект научных приборов.
Новая научная орбита, с которой будет проводиться картирование планеты, будет, фактически, зеркально противоположна первоначально запланированной. С точки зрения научных исследований это та же самая орбита. Однако, по сравнению с первоначальной орбитой, новое положение КА будет отличаться от предыдущего ровно на половину периода, то есть станция будет находиться в противоположной точке орбиты.
В связи с этим будет изменено и направление картирования: теперь оно будет проводиться с юга на север вдоль орбиты станции, а не с севера на юг, как первоначально планировалось. Это связано с положением освещенной стороны планеты.
Таким образом, начало картирования откладывается до середины марта 1999 г. после выхода на конечную орбиту в январе 1999 г. и общая задержка составит половину марсианского года (один земной год). А это означает, что наблюдения будут проводиться тогда, когда лето будет в северном полушарии, а не в южном, как изначально планировалось.
Новости космонавтики 1997 №24:
Состояние КА на 26 ноября. К настоящему времени "Mars Global Surveyor" совершил 49 витков вокруг Марса. 13 из них пролегли в верхних слоях атмосферы планеты уже после 7 ноября, когда возобновились операции аэродинамического торможения аппарата.
Период обращения "Surveyor" составляет 32.1 часа. Это на 13 часов меньше периода обращения КА в первые дни после прибытия к планете. По сообщению Дэна Джонстона из группы управления КА, в течение следующей недели период обращения "Surveyor"-pa путем атмосферного торможения будет уменьшаться в среднем на 14 минут за виток.
В связи с предстоящими маневрами, ученые сообщают о повышении содержания пыли в атмосфере Марса над южным полушарием, вызванным свирепствующими на планете пылевыми бурями. Это повлечет за собой заметное изменение плотности атмосферы по сравнению с ожидавшейся на высотах, где будут пролегать траектории КА.
По истечении 384-х дней со дня старта "Surveyor" находится на расстоянии 301.91 млн км от Земли. Параметры орбиты КА составляют:
апоцентр - 41907 км
перицентр - 123.5 км
период - 32.1 часа.
Аппарат выполняет командную последовательность Р49. Все системы КА работают штатно.
Новости космонавтики 1997 №25:
12 декабря. Пылевая буря, бушующая в южном полушарии Марса последние две недели, замедлила процесс аэродинамического торможения КА. Хотя траектория КА лежит выше и не допускает возможной "встречи" с пылью, буря вызвала сильное повышение давления атмосферы на всех высотах.
Впервые с результатом действия бури КА столкнулся рано утром 28 ноября, когда во время торможения на 51-м витке плотность атмосферы возросла на 120%. Вскоре после этого руководитель полетом Джо Бирер (Joe Beerer) дал команду на короткое включение ракетных двигателей для увеличения высоты перицентра траектории на данном витке. Позднее тем же утром, после получения буревого предупреждения от группы наблюдения за атмосферой Марса, руководитель проекта Гленн Каннингем в качестве меры предосторожности дал команду на выполнение второй коррекции.
После совершения двух коррекций перицентр был поднят на 7 км. Несмотря на более медленный процесс торможения, высота апоцентра уменьшилась на 2000 км, а период обращения уменьшился на 1.9 ч.
На 12 декабря КА находится в 310.15 млн км от Земли на эллиптической орбите вокруг Марса с апоцентром 39378 км и перицентром 127.1 км. Период обращения составляет 29.6 ч. КА выполняет командную последовательность Р63. Все системы MGS работают отлично.
8 декабря. И.Лисов по сообщениям Рейтер, ЮПИ. Неполадки на борту АМС "Mars Global Surveyor" не только заставили руководителей полета значительно изменить программу, но и дали ученым возможность выполнить очень интересные наблюдения, которые не были бы возможны при нормальном развитии событий. В общем, не было бы счастья, да несчастье помогло.
О некоторых результатах работы MGS рассказал на сессии Американского геофизического союза научный руководитель проекта Арден Олби. Главная особенность незапланированных наблюдений последних месяцев - то, что попутная съемка Марса выполнялась со значительно меньших высот, чем в первоначальном плане полета, вплоть до 120 км, и, соответственно, с большей детальностью.
Ученые смогли отснять каньоны, не все из которых даже имеют названия, превышающие по глубине знаменитый Большой каньон реки Колорадо. А сейчас основной пункт научного интереса - мощная пылевая буря в Южном полушарии, где сейчас лето. "Surveyor" следит за ней с момента зарождения две недели назад маленького атмосферного возмущения у Южного полюса. Сейчас буря охватывает район диаметром 1600 км, а скорость ветра достигает 45 м/с. Однако она вряд ли перейдет в глобальную, сообщил руководитель эксперимента с камерой МОС Майкл Малин. Остальные районы отличаются тихой погодой с ветрами, не превышающими 0.5-1 м/с.
И это здорово, так как в остальных частях планеты есть на что посмотреть. Это слои пород, которые могли быть отложены из воды, и небольшие углубления, которые, как сказал Малин, могут быть пересохшими озерами. Одно из таких озер имеет диаметр около 1 км; сейчас оно засыпано специфической светлой пылью. Если эти предположения верны, то вода не только текла когда-то по поверхности Марса, но и стояла в некоторых местах в постоянных водоемах
Вопреки первым сообщениям, Марс все-таки не имеет глобального магнитного поля. Однако магнитометр станции обнаружил множество локальных районов высокой намагниченности. Пока эти результаты выглядят как "настоящая загадка".
Новости космонавтики 1997 №26:
23 декабря. Пылевая буря на поверхности Марса значительно ослабла и КА смог возвратиться к своему нормальному режиму торможения. За последние десять дней аппарат успел восемь раз пройти через верхние слои атмосферы. В результате, его апоцентр уменьшился еще на 1994 км, а период обращения - на 1.9 ч.
После 411 дней с момента старта КА находился в 315.63 млн км от Земли на эллиптической орбите вокруг Марса с параметрами: апоцентр - 37384 км, перицентр - 122.4 км и период обращения - 27.7 ч. КА выполнял командную последовательность Р71. Все системы MGS работали отлично.
Специалисты группы управления в эти дни были заняты разработкой программы научных исследований Красной планеты, которые должны будут пройти в период с мая по сентябрь 1998 г. - время вынужденной паузы в аэродинамическом торможении.
Новости космонавтики 1998 №1/2:
9 января. В последние несколько недель скорость торможения станции была несколько выше плановой. Благодаря относительно устойчивому состоянию атмосферы Марса и временному отсутствию пылевых бурь, специалисты группы управления аппаратом сумели уменьшить период его обращения вокруг планеты до 23.5 ч, что на 45 мин. меньше запланированного. Во время последних нескольких проходов через атмосферу планеты перицентр траектории движения станции был уменьшен до высоты, на которой давление составляло 0.35 Н/м2. И это при том, что максимальным плановым давлением для данного периода было только 0.25 Н/м2.
После 428 суток с момента старта КА находился в 324.47 млн. км от Земли на эллиптической орбите вокруг Марса с апоцентром - 32744 км и перицентром - 122 км. Шло выполнение командной последовательности Р88. Все системы MGS работали отлично.
Новости космонавтики 1998 №3:
30 января. Станция продолжает спиралевидное движение, целью которого является выход на конечную круговую орбиту вокруг Марса. На прошлой неделе она совершила свой сотый виток вокруг планеты. Темпы аэродинамического торможения станции в атмосфере Красной планеты по-прежнему опережали запланированные. Несмотря на сезон пылевых бурь атмосфера Марса находилась в относительно спокойном состоянии. Это позволяло аппарату пролетать на более низкой высоте, где сила сопротивления атмосферы более значительна. Период обращения вокруг Марса уменьшен до 19.2 час, что на 1.25 час меньше ожидаемого.
Специалистами группы управления аппаратом были внесены изменения в список команд, составляющих управляющую программную последовательность для КА. При обычном положении дел антенна высокого усиления станции почти непрерывно «нацелена» на Землю. Однако теперь, приблизительно до сентября этого года, станция на каждом витке будет дважды поворачиваться, подставляя под солнечные лучи определенные участки поверхности корпуса. Это необходимо для поддержания температуры лазерного высотомера внутри рабочего диапазона. Она не должна опускаться ниже 10°C.
После 449 суток с момента старта аппарат находится в 333.33 млн км от Земли на эллиптической орбите вокруг Марса с высотой в апоцентре 27777 км и в перицентре 121 км. Выполняется командная последовательность Р112. Все системы MGS работают отлично.
Новости космонавтики 1998 №4-5:
«Mars Global Surveyor»
20 февраля.
И.Лисов по сообщениям группы управления MGS.
Второй месяц подряд условия в марсианской атмосфере остаются спокойными, что позволяет проводить аэродинамическое торможение станции «Mars Global Surveyor» (MGS) немного быстрее расчетного. По состоянию на 20 февраля аппарат находится на орбите спутника Марса с высотой перицентра 118.8 км, апоцентра 23442 км и периодом 15.7 часов.
Станция немного притормаживает каждый раз, когда проходит перицентр орбиты, лежащий в верхних слоях атмосферы. По прогнозу, составленному в декабре 1997 г., к этой дате период обращения должен был сократиться только до 17.25 час.
Длительность витка стала уже слишком мала для того, чтобы сочетать торможение в перицентре с научными исследованиями с апоцентрического участка орбиты. Поэтому в среду 18 февраля группа управления выдала команды снять питание с марсианской камеры MOC и термоэмиссионного спектрометра TES. Научная информация поступает только с радиосигналом, анализ которого во время радиозахода и радиовосхода позволяет определять характеристики атмосферы Марса.
Удастся ли и далее тормозиться настолько эффективно, зависит от дальнейшего состояния атмосферы. В случае пылевой бури процесс торможения значительно замедлится. Глобальные бури обычно происходят летом южного полушария Марса, которое началось 7 февраля. Пока нет признаков начала крупной пылевой бури, но, как сообщает д-р Ричард Зурек из группы атмосферы, в течение последнего месяца содержание пыли в ней медленно росло.
Все системы КА работают штатно. Станция выполняет командную последовательность P140.
В конце марта, с достижением периода 11.6 час, торможение будет приостановлено и возобновятся научные исследования. Второй этап атмосферного торможения начнется в сентябре 1998 г. и завершится выходом на штатную рабочую орбиту в конце марта - начале апреля 1999 г.
Новые снимки «Mars Global Surveyor»
С.Карпенко. НК.
По материалам группы управления КА и France Presse.
Новые фотографии южных приполярных и экваториальных областей Марса получены с КА «Mars Global Surveyor» (MGS).
Они сделаны во время аэродинамического торможения аппарата с высоты 2750 км и имеют разрешение на местности около 15 метров. Этого достаточно, чтобы увидеть сложный рельеф и на полюсе, и на экваторе. В этих районах поверхность местами сильно испещрена. Просматривается ступенчатая слоистая структура скалистых марсианских гор, напоминающих плато на Аляске.
Помимо прочего, новые изображения экваториальных областей Марса дают ученым еще одно косвенное подтверждение, что на его поверхности когда-то была вода.
 На снимках - Долина Маринера: а) фрагмент цифровой карты с разрешением 230 м/пиксел б) мозаика кадров ОА «Viking 1» (40 м/пиксел) в) кадр 8003 камеры MOC (4.5 м/пиксел) |
На фотографиях района экватора, полученных 1 января (80-й виток КА вокруг планеты) камерой МОС, виден каньон шириной порядка 2.5 км, очень похожий на русло древней реки. И размерами, и количеством изгибов этот каньон, известный как Долина Нанеди, напоминает русло Миссисипи. По словам руководителя Управления космической науки NASA Весли Хантресса (Wesley Huntress), его возраст может составлять несколько миллионов лет.
Пока не удается установить с полной достоверностью, была ли на поверхности Марса вода или найденные различными марсианскими экспедициями косвенные подтверждения - лишь случайные находки.
Пока даже наиболее подробная информация, полученная во время миссии «Pathfinder», не в состоянии окончательно ответить на этот вопрос.
Кроме того, на фотоизображениях области Долины Маринера видны «берега» реки, напоминающие ландшафты в районе пересечения реки Колорадо с Большим Каньоном в штате Аризона. Эта область изрезана целым рядом ущелий и простирается на 4000 км вдоль экватора. С севера и юга (сверху и снизу на фото соответственно) его окаймляют многочисленные обрывы и щели, засыпанные обломками породы. Просматривается многослойная структура скал. На Земле подобные скалы имеют осадочное (например, Большой Каньон) и вулканическое происхождение (Каньон Уаймеа на острове Кауаи). Возможно, и марсианские скалы появились по одной из этих причин. Очевидно, на ранней стадии существования Марса имели место мощные тектонические явления.
В начале следующего года MGS должен достигнуть рабочей орбиты высотой 374 км, с которой будет проводиться штатное картирование поверхности. Тогда разрешение достигнет 2.1 - 2.7 м. Это позволит рассмотреть на поверхности объекты величиной с крупные камни и, совместно с другими данными (например, информацией с термоэмиссионного спектрометра), даст возможность более детально исследовать геологические особенности наиболее интересных областей марсианской поверхности.
Новости космонавтики 1998 №7:
13 марта. КА продолжает совершать аэродинамическое торможение в марсианской атмосфере. С момента прибытия к Марсу совершено 174 витка, период которых изменился с 45 часов в начале миссии до 13.2 часа в настоящее время.
После «дополнительной защиты проекта» работ у Марса, проведенной в начале марта, группа управления готовится к временному прекращению торможения и началу «оживления» бортовой научной аппаратуры. Это произойдет где-то через две недели, когда период орбиты КА составит 11.6 часа. Для прекращения торможения будут включены двигатели КА, чтобы поднять нижнюю точку орбиты до высоты 170 км, то есть выше условной границы марсианской атмосферы.
В результате аппарат будет находиться на так называемой научной орбите фазирования (Science Phasing Orbit, SPO). Шестимесячный период, пока КА будет находиться на ней, делится на три части:
1) SPO-1 (начало апреля - начало мая 1998 г.). В этот период научная информация будет собираться с 10:45 до 10:00 (так в оригинале - Ред.) по местному марсианскому времени;
2) период, когда Солнце будет находиться между Землей и Марсом и связь с КА будет затруднена (в течение мая 1998 г.);
3) SPO-2 (начало июня - начало сентября 1998 г.). Возобновится полноценная передача данных с КА, сбор которых будет осуществляться с 09:00 до 06:00 по местному времени.
В эти периоды планируется получение приборами КА данных о весеннем и летнем сезонах на Марсе. Торможение будет возобновлено в начале сентября.
По истечении 491 дня с момента запуска КА находится на расстоянии 351.85 млн км от Земли. Параметры орбиты КА составляют:
- высота в перицентре - 117.2 км;
- высота в апоцентре - 20041 км.
- период - 13.2 часа;
- местное время пересечения экватора - около 11:00.
Аппаратура КА выполняет командную последовательность Р175.
Все системы аппарата работают нормально.