نصف قرن مع المريخ. في 27 نوفمبر 1971 ، وصلت أول مركبة فضائية إلى المريخ.
AMS "المريخ-2"، الصورة: roscosmos.ru
وفي 27 نوفمبر 1971، وصل أول كوكب إلى سطح المريخ. قصص كائن فضائي اصطناعي. لقد كانت مركبة هبوط من محطة الكواكب الأوتوماتيكية السوفيتية (AMS) Mars-2. وعلى الرغم من تحطم المركبة عند هبوطها، إلا أنها أصبحت أول مركبة هبوط في التاريخ تصل إلى سطح الكوكب الأحمر. بالنسبة للإنسانية، التي حلمت بدراسة كواكب النظام الشمسي، كانت هذه خطوة كبيرة إلى الأمام.
على الرغم من النجاح الجزئي للمهمة، فإن الحدث الذي وقع قبل نصف قرن، في 27 نوفمبر 1971، دخل إلى الأبد تاريخ رواد الفضاء السوفييتي والعالمي، وأصبح إنجازًا وسجلًا مهمًا.
وقد سبق ذلك عمل هائل للمصممين والمهندسين السوفييت، وكان جوهره رحلة لمدة ستة أشهر إلى المريخ لمحطة أوتوماتيكية بين الكواكب.
برنامج المريخ الفضائي
انطلقت محطة الكواكب السوفيتية الأوتوماتيكية Mars-2 إلى الكوكب الأحمر قبل حوالي شهر من ولادة إيلون ماسك، الذي يعد اليوم تقريبًا الماهر الرئيسي في دراسة واستعمار المريخ. تم إطلاق محطتين احتياطيتين "Mars-2" و"Mars-3"، لا تختلفان عن بعضهما البعض، من قاعدة بايكونور الفضائية في 19 و28 مايو 1971 على التوالي.
وفي الوقت نفسه، تم تنفيذ برنامج الفضاء المسمى "المريخ"، والذي تضمن بناء محطات أوتوماتيكية تحمل نفس الاسم، في الاتحاد السوفييتي من عام 1960 إلى عام 1973. كان الهدف الرئيسي للبرنامج هو دراسة الكوكب نفسه والفضاء المحيط بكوكب المريخ.
كان مصممو OKB-1 (اليوم شركة SP Korolev Rocket and Space Corporation Energia) مسؤولين عن تطوير الجيل الأول من مركبة المريخ الفضائية. كان مصممو Lavochkin NPO مسؤولين بالفعل عن إنشاء الجيلين الثالث والرابع من محطات المريخ. وتنتمي المحطتان الآليتان بين الكواكب "المريخ-2" و"المريخ-3" إلى الجيل الرابع من المركبات الفضائية.
مركبة الإطلاق الثقيلة "Proton-K" وحدة "Zarya" لمحطة الفضاء الدولية، 20 نوفمبر 1998، الصورة: wikimedia.org
يتطلب تنفيذ مثل هذا المشروع الواسع النطاق والمبتكر إنشاء بنية تحتية خاصة.
تم بناء مجمع هندسي راديوي لاتصالات الفضاء السحيق في البلاد خصيصًا لعمليات الإطلاق الأولى للمركبات الفضائية إلى المريخ. بالإضافة إلى ذلك، كان من المقرر مراقبة مسار رحلة المحطة الأولى بواسطة تلسكوب 2,6 متر موجود في مرصد القرم للفيزياء الفلكية.
تتطلب عمليات إطلاق AMS أيضًا صواريخ خاصة.
إذا تم استخدام مركبة إطلاق من الدرجة المتوسطة ذات 4 مراحل “مولنيا” لإطلاق محطات الجيلين الأول والثاني، تم استخدام مركبة إطلاق من الدرجة الثقيلة لإطلاق محطات الجيل الثالث والرابع، اسمها مألوف إلى كل روسي تقريبًا اليوم. كان صاروخ Proton-K مع مرحلة رابعة إضافية على شكل المرحلة العليا D.
جهاز AMS "Mars-2"
يتكون المريخ 2 من محطة مدارية ومركبة تهبط إلى الكوكب. تم اقتراح تصميم المحطة الأوتوماتيكية من قبل مصمم شاب من NPO الذي سمي باسمه. لافوتشكينا V. A. Asyushkin. يضم AWS كاميرتين للصور التلفزيونية بأطوال بؤرية مختلفة. وكان من المفترض أن تستخدم الكاميرات لتصوير سطح الكوكب الأحمر والأجسام الموجودة عليه. وتم تمثيل المعدات العلمية بمقياس الأشعة تحت الحمراء، بالإضافة إلى أجهزة قياس الضوء بالأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية.
بالإضافة إلى ذلك، تحتوي المركبة الفضائية Mars-3 على معدات علمية تسمى "ستيريو". كانت هذه معدات لمشروع سوفييتي فرنسي مشترك لدراسة الانبعاثات الراديوية من الشمس بتردد 169 ميجاهرتز.
من الناحية الهيكلية، كانت كلتا المحطتين متشابهتين، وتكرران بعضهما البعض في حالة حدوث أعطال أو أعطال خطيرة. علاوة على ذلك، يتألف كل مقياس دعم جوي من مقصورة مدارية ومركبة هبوط.
وحدة الهبوط لمحطة مارس-2، الصورة: roscosmos.ru
كان للمقصورة المدارية لمحطة الكواكب الأوتوماتيكية "Mars-2" التصميم التالي: حجرة الأدوات، وكتلة خزانات الوقود لنظام الدفع، ومحرك نفاث مع نظام أوتوماتيكي لضبط الوضع في الفضاء، وبطارية شمسية، أنظمة التحكم الحراري للرادياتير، وأجهزة تغذية الهوائي.
كانت المركبة الفضائية Mars-2 بمثابة تقنية عالية حقيقية في عصرها. استقبلت المحطة أحدث نظام ملاحة فضائي مستقل مزود بمقياس ميل بصري، والذي لم يكن له نظائره في العالم في ذلك الوقت. تم تنفيذ التوجيه في الفضاء في وقت واحد باستخدام الشمس ونجم كانوب والأرض. بالإضافة إلى نظام الملاحة، يتضمن نظام التحكم جهاز كمبيوتر على متن الطائرة ومنصة مستقرة الدوران.
مركبة الهبوط عبارة عن محطة مريخية أوتوماتيكية، وهي مجهزة بمعدات تضمن الانفصال عن المقصورة المدارية لـ Mars-2 ونقل المقصورة إلى مسار الاقتراب من المريخ. خارجيًا، كانت وحدة الهبوط عبارة عن شاشة فرملة هوائية مخروطية الشكل تغطي المحطة المريخية الأوتوماتيكية. تم إرفاق حاوية أدوات المظلة في الجزء العلوي من المحطة والتي تحتوي على المظلة التجريبية والرئيسية بالإضافة إلى الأدوات العلمية.
كان على متن وحدة الهبوط مجموعة متنوعة من المعدات العلمية المصممة لقياس الضغط ودرجة الحرارة على سطح المريخ، بالإضافة إلى إجراء تحليل طيفي شامل للغلاف الجوي للكوكب. وكان على متن الطائرة أيضًا معدات لتحديد سرعة الرياح والخواص الكيميائية والفيزيائية والميكانيكية للطبقة السطحية للمريخ. وللحصول على صور بانورامية من السطح، كانت هناك كاميرات تلفزيونية على متن الطائرة، حسبما أفاد الموقع الرسمي لوكالة روسكوزموس.
رحلة إلى المريخ
في 19 مايو 1971، تم إطلاق مركبة الإطلاق الثقيلة Proton-K بنجاح من قاعدة بايكونور الفضائية. وانطلق الصاروخ لغزو الفضاء الخارجي في الساعة 19:22:49 بتوقيت موسكو. على متن Proton-K كانت هناك محطة أوتوماتيكية بين الكواكب Mars-2. تم تصميم المحطة لاستكشاف المريخ والفضاء المحيط به.
فصل وحدة الهبوط عن المحطة، الصورة: roscosmos.ru
على عكس المحطات الكوكبية الأوتوماتيكية السوفييتية للأجيال السابقة، تم إطلاق محطة مارس-2 لأول مرة في المدار المتوسط لقمر صناعي أرضي، وبعد ذلك نقلتها المرحلة العليا "D" إلى المسار بين الكواكب، لتبدأ رحلتها الطويلة والطويلة.
ومضت الرحلة بأكملها إلى المريخ، والتي استغرقت أكثر من 6 أشهر، كالمعتاد.
في 17 يونيو و20 نوفمبر 1971، تم تنفيذ التعديلات على مسار AWS بنجاح. حتى لحظة الاقتراب من الكوكب الأحمر، اتبعت الرحلة برنامجًا بحثيًا. تم إجراء تصحيح المسار الثالث في 27 نوفمبر 1971، وتم إجراؤه تلقائيًا بالكامل دون استخدام الوسائل التقنية على سطح الأرض.
يضمن نظام التوجيه الفلكي المستقل المثبت على مسبار Mars-2 توجيه المحطة في الفضاء وتمكن من تحديد موقع المركبة الفضائية بالنسبة للكوكب قيد الدراسة. تم إدخال المعلومات الواردة إلى الكمبيوتر الموجود على متن المحطة، وبعد ذلك أجرى الكمبيوتر حسابات لإجراء التصحيح. وبعد التصحيح الثالث، دخلت المحطة في مسار مر على مسافة 1 كيلومترا من سطح المريخ.
الفشل مع الهبوط
انفصلت مركبة الهبوط عن محطة المريخ 2 في 27 نوفمبر 1971، عندما كانت المركبة الفضائية تقترب من الكوكب الأحمر. حدث ذلك قبل أن تتباطأ المحطة وتدخل مدار المريخ كقمر صناعي. وبعد ربع ساعة من الانفصال، بدأ نظام الدفع بالوقود الصلب العمل على مركبة الهبوط. يضمن هذا التثبيت نقل مركبة الهبوط إلى مسار يضمن وصولها إلى سطح المريخ.
كانت مشكلة المهمة هي زاوية الدخول غير الصحيحة إلى الغلاف الجوي للمريخ، والتي تبين أنها أكبر من القيم المسموح بها. ولهذا السبب، دخلت وحدة الهبوط الغلاف الجوي للكوكب بزاوية شديدة الانحدار ولم يكن لديها الوقت الكافي للفرملة بشكل فعال أثناء مرحلة الهبوط الديناميكي الهوائي. لا يمكن لنظام المظلة المثبت على وحدة الهبوط أن يعمل بشكل فعال في مثل هذه الظروف، وبالتالي فإن الجهاز، الذي يخترق الغلاف الجوي للمريخ، تحطم على سطح الكوكب.
طابع بريد سوفييتي مخصص لرحلة المركبة الفضائية مارس-2، الصورة: wikimedia.org
وعلى الرغم من الفشل، تبين أن مركبة الهبوط "مارس-2" هي أول جسم من صنع الإنسان في التاريخ يهبط على سطح المريخ. تحطمت وحدة الهبوط عند نقطة بإحداثيات 4 درجات شمالاً. ث. و 47 درجة غربا. د- في وادي نانيدي في أرض زانث. هذه مساحة كبيرة من سطح المريخ تقع عند خط الاستواء.
كان سبب فشل وحدة النسب هو الانحراف عن القيم المحسوبة للمسار. ويفسر هذا الانحراف بعدم كفاية مستوى اختبار الدعم المادي للكمبيوتر الموجود على متن المحطة.
على الرغم من فشل وحدة الهبوط، دخلت محطة Mars-2 نفسها بنجاح مدار المريخ، حيث عملت لمدة 8 أشهر، وإجراء البحوث العلمية المختلفة. تعمل المركبة الفضائية في مدار بمسافة لا تقل عن سطح المريخ تبلغ 1 كيلومترًا وبحد أقصى 380 ألف كيلومتر. وكانت الفترة المدارية للمحطة حول المريخ 25 ساعة. وفي المجمل، قامت المحطة بـ 000 دورة حول الكوكب الأحمر.
أعلنت وكالة تاس الانتهاء الكامل من برنامج الرحلات الفضائية في 23 أغسطس 1972. بحلول ذلك الوقت، كانت المركبة الفضائية مارس-2 قد عملت في مدار المريخ لأكثر من 8 أشهر، وواصلت البحث حتى استنفد احتياطي النيتروجين في نظام التثبيت والتوجيه بالمحطة بالكامل.
معلومات