Мягкая посадка «Марса-3»
Ровно 50 лет назад, 2 декабря 1971 года, спускаемый аппарат автоматической межпланетной станции «Марс-3» успешно осуществил первую в мире мягкую посадку на Красную планету. Перед вами — советская почтовая марка с изображением спускаемого аппарата, посвященная этому событию.
Автоматическая межпланетная станция (АМС) «Марс-3» стартовала 28 мая 1971 года. Время старта было выбрано не случайно: на август 1971 года пришлось очередное великое противостояние Марса и Земли. Обе планеты находились на одной прямой с Солнцем по одну сторону от него, и Марс был близок к своему перигелию, то есть расстояние между планетами было близко к минимальному. Отправка миссии, синхронизированная с противостоянием, позволяет уменьшить затраты топлива и дает возможность отправить к Марсу более тяжелую станцию, чем при запуске в другое время.
Другой способ сэкономить топливо заключается в использовании гравитационного маневра, или «гравитационной пращи», то есть гравитационного поля другой планеты для изменения траектории и скорости космического аппарата. Сейчас гравитационные маневры и их комбинации широко используются при запуске межпланетных станций: например, схема полета «Розетты», отправившейся к комете Чурюмова — Герасименко в 2004 году, включала целых четыре гравитационных маневра (три у Земли и один у Марса), а стартовавшая в том же году меркурианская АМС «Мессенджер» и вовсе совершила шесть таких маневров. Использование гравитационных маневров создает для марсианских миссий дополнительные «стартовые окна», уже не привязанные к противостояниям. Правда, применение таких схем сопряжено с дополнительными сложностями: во-первых, требуется большая точность расчета траектории, а во-вторых, в случае полета к Марсу станция прибывает к планете со слишком большой скоростью: если ставится задача выхода АМС на орбиту вокруг планеты, то на торможение приходится расходовать значительное количество топлива, иначе станция не удержится в гравитационном поле Марса и пролетит мимо. Насколько мне известно, в марсианских миссиях гравитационные маневры впервые были использованы только в 1998 году японской АМС «Нодзоми».
Реализация мягкой посадки на Марс стала для конструкторов нетривиальной задачей, которая осложнялась отсутствием достаточной информации об эфемеридах (точных параметрах орбитального движения) Марса, составе его атмосферы и возможной погоде в районе посадки. Предполагалось получить эти данные в ходе двух миссий «Марс 1969А» и «Марс 1969В», стартовавших к Марсу в 1969 году, но оба пуска окончились взрывом ракеты вскоре после старта. Рельеф местности и свойства поверхности Марса в месте приземления также представляли собой загадку.
Однако проблемы удалось успешно решить. Отделившись от орбитальной станции и направившись к планете, спускаемый аппарат перед входом в атмосферу развернулся коническим тормозным экраном вперед. Два пороховых двигателя раскрутили аппарат вокруг продольной оси для его стабилизации (аналогично тому, как продольное вращение помогает стабилизировать полет пули). После входа в атмосферу вращение прекратилось: на этом этапе стабилизация осуществлялась аэродинамически, встречным потоком, набегающим на тормозной конус. Войдя в атмосферу на скорости около 6 км/с, аппарат частично погасил ее благодаря действию тормозного экрана, после чего вступил в действие тормозной парашют: сперва, на скорости 3,5 М, он раскрылся частично, а когда скорость снизилась примерно до звуковой (на Марсе это около 240 м/с) — уже полностью. Наконец, на высоте 20–30 м по сигналу радиовысотомера запустился двигатель мягкой посадки. В это же время парашют был уведен в сторону другим двигателем, чтобы после посадки он не накрыл станцию.
Макет спускаемого аппарата АМС «Марс-3» в Московском музее космонавтики. Черный прямоугольник в верхней части — марсоход «ПрОП-М». Фото Вадима Трочинского с сайта flickr.com
Справедливости ради нужно сказать, что успех пришел только со второго раза: на пять дней раньше при попытке совершить мягкую посадку разбился спускаемый аппарат аналогичной станции «Марс-2». Из-за ошибки в программном обеспечении аппарат вошел в атмосферу планеты под нерасчетным углом, из-за чего тормозной экран не смог затормозить аппарат до нужной скорости. Тем не менее «Марс-2» остался в истории космонавтики как первое рукотворное тело на поверхности Марса.
Вернемся к «Марсу-3». Сразу после посадки спускаемый аппарат с помощью специального манипулятора выгрузил на поверхность планеты небольшой марсоход «ПрОП-М» (название представляло собой аббревиатуру от «Прибор оценки проходимости — Марс»). Он был разработан во ВНИИТрансмаш под руководством Александра Кемурджиана. Конструкция марсохода сильно отличалась от устройства луноходов, отправившихся на исследование спутника Земли в те же годы (кстати, ходовые части луноходов также были спроектированы ВНИИТрансмаш): из-за отсутствия сведений о поверхности Марса было решено отказаться от колесного шасси. Вместо этого остановились на схеме шагохода: широкий квадратный корпус был оснащен двумя лыжами по бокам. Чтобы сделать шаг, корпус, приподнимаясь на лыжах, сдвигался вперед относительно них и ложился на днище, после чего, поднимая лыжи, переставлял их вперед.
Макет марсохода «ПрОП-М». Горизонтальные штанги в правой части фото — датчики препятствий. Фото с сайта epizodyspace.ru
Марсоход массой 4,5 кг соединялся 15-метровым кабелем с расположенной в спускаемом аппарате станцией, которая должна была осуществлять съемку его путешествия. Задачей марсохода было измерение плотности грунта: для этого он был оснащен пенетрометром (прибором для определения густоты вязких веществ) и гамма-лучевым денситометром, который оценивал плотность вещества на основании того, как падала мощность излучения при прохождении через него. В отличие от луноходов, управление марсоходом с Земли в реальном времени представлялось малоэффективным, поскольку прохождение радиосигнала с Марса на Землю и обратно занимало (на момент посадки аппарата) около 16 минут. Поэтому планетоход был оснащен несложными датчиками, позволяющими установить наличие препятствий на пути. Автономный алгоритм управления соответствующим образом корректировал траекторию: встретив препятствие, марсоход отходил немного назад, поворачивал на некоторый угол и снова начинал движение вперед.
Схемы выгрузки марсохода с помощью манипулятора и объезда препятствий. Изображение с сайта epizodyspace.ru
К сожалению, миссия оказалась не полностью удачной: через 1,5 минуты после посадки станция начала передачу на Землю изображения с камеры, однако по неясным причинам сигнал пропал через 15 или 20 секунд после начала трансляции и более не возобновлялся. В большинстве источников указывается, что переданный сигнал не нес какой-либо полезной информации. Однако техническая информация, содержащаяся в сигналах с камер, позволила определить уровень освещенности поверхности Марса, попавшей в кадр: он составил не более 50 лк. Инженер-конструктор Арнольд Сергеевич Селиванов, под руководством которого создавались установленные на спускаемом аппарате камеры, был убежден, что из переданного видеосигнала после устранения шумов и помех можно получить характерное изображение марсианского пейзажа. В качестве возможных причин потери сигнала называются повреждение аккумуляторной батареи (возможно, из-за удара при посадке) и коронный разряд в антеннах передатчика из-за мощной пылевой бури. До сих пор неизвестно, сделал ли марсоход хотя бы один шаг по поверхности планеты. Первую успешную миссию по исследованию Марса с помощью планетохода человечеству удалось осуществить лишь четверть века спустя, когда на красную планету отправился американский «Соджорнер» (1997 год): он проработал 2,5 месяца, пройдя за это время около 100 м.
А вот с орбитальной станции «Марса-3» получилось собрать больше информации, чем с посадочного модуля. Сбросив спускаемый аппарат, она выполнила торможение и вышла на орбиту вокруг Марса, после чего в течение нескольких месяцев передавала на землю результаты измерений состава и характеристик его атмосферы, рельефа и свойств поверхности. Французский прибор «Стерео-1» исследовал солнечное радиоизлучение. Также были исследованы гравитационное и магнитное поля планеты: в частности, были обнаружены значительные локальные неоднородности массы, аналогичные лунным (масконы): они заметно сказывались на гравитационном поле, вследствие чего реальные орбиты космических аппаратов существенно отличались от построенных в предположении об однородном распределении массы внутри планеты. В настоящее время наиболее распространенной версией их происхождения является падение крупных космических тел.
Цветное фото Марса, сделанное орбитальной станцией АМС «Марс-3». Фото с сайта ru.wikipedia.org
Через несколько лет после полета «Марса-3» советская программа исследований Марса была свернута. О станции неожиданно вспомнили спустя 40 лет: в 2012–2013 годах группа энтузиастов во главе с популяризатором космонавтики Виталием Егоровым, вооружившись снимками, сделанными в 2007 году межпланетной станцией Mars Reconnaissance Orbiter с хорошим разрешением, взялась отыскать на них место посадки спускаемого аппарата. В ходе поисков, к которым подключились специалисты НАСА, Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского, РКС и НПО им. С. А. Лавочкина, удалось идентифицировать на снимках саму станцию, парашют, двигатель мягкой посадки и аэродинамический тормозной экран. К сожалению, марсоход отыскать не удалось из-за его малых размеров: они составляют 25×22 см, что приблизительно соответствует одному пикселю. Один из пикселей действительно потенциально подходит на роль марсохода, но достоверно утверждать, что это именно он, нельзя. Так что придется подождать, пока не появятся еще более качественные снимки.
Фото места посадки станции, сделанное Mars Reconnaissance Orbiter. В центре — спускаемый аппарат; красным кружком обведен пиксель, предположительно соответствующий марсоходу. Фото с сайта habr.com
Автор благодарит Виталия Егорова за помощь при подготовке статьи.
Изображение с сайта ru.wikipedia.org.
Алексей Деревянкин
-
Уух, как интересно все это!)
Марсоход - прямо потряс не только фактом существования, но и простотой и невинностью конструкции! (кстати, сначала, углядев, что ось задняя выше передней, подумал было, что предусмотрено даже стряхивание с лыжи песка при каждом шаге - думал, что лыжа в поднятом состоянии не параллельна корпусу - потом, повнимательнее поглядев, понял, что ошибся, лыжа строго соблюдая параллельность движется. А жаль)
Но сам факт! И, потом, автономность формирования маршрута - это же как клёво! Прям как игрушка детская, которая, ткнувшись в стену, отворачивает от нее!)
А ведь если в марсоходе том своя батарейка, он же мог утОпать вдаль и сам!) Хотя, наверное, питался от общей батареи по проводам...
Фото, где "разглядели" "саму станцию, парашют, двигатель мягкой посадки и аэродинамический тормозной экран" - ужасно! Ничего там не видно, никаких парашютов и двигателей. Веселее, конечно, было бы лучше это все разглядеть, "прикоснуться". При сегодняшних технологиях (чай, не бумажный журнал из типографии по почте полученный пишем-читаем) фотку можно бы и нужно бы поинформативнее пришпандорить... Или, уж если там не видно ничерта, так и не писать, что парашют и двигатель "удалось идентифицировать". А то обидно - кому-то удалось, а мне даже не показывают...
А вот про "значительные локальные неоднородности массы, аналогичные лунным (масконы)", которые даже очень-очень существенно-"существенно сказывались на гравитационном поле, вследствие чего реальные орбиты космических аппаратов существенно отличались от построенных" вопрос у меня:
Если масса такая неравномерная, что даже орбиты кривит - разве не должно это отразиться на вращении планеты, ее движении по орбите и на спутниках вокруг нее? Или все-таки словечко "существенно" в тексте статьи - некоторая поэтизация фактов?-
На движении планеты по орбите неравномерность масс в её недрах не влияет. Орбита формируется центром масс, одной точкой.
Любые гравитационные аномалии кривят орбиту. На этом построена космическая гравиметрия. Гравиметрические спутники могут обнаружить, например, ударный кратер под антарктическим ледником. Хотя это сущие мелочи по сравнению с масконами.-
Ну, на счёт центра масс, это согласен, но это же с точки зрения Солнца, а тут, на месте? ведь планета ещё и вращается вокруг него, центра этого масс, а тут спутники, "шишки" массы оказываются в разных кусочках орбит на разных расстояниях от них... вчуже кажется, что если спутники это треплет, то и планету должно колбасить чуток.
Но раз нет, так нет...)
-
-
-
Юрий, спасибо за интерес к статье! Марсоход и правда очень симпатичный. Вот здесь есть видео его путешествия на испытаниях: https://www.planetary.org/space-images/Mars3_RoverAnim
Питался он действительно по кабелю от станции, по проводам должен был передавать и телеметрию. А вот "Соджорнер", кстати, и питание имел автономное, и информацию передавал по беспроводной связи. Но кстати, и он не уезжал далеко от базовой станции. Хотя в принципе мог :)
По поводу фотографий станции: Вы правы, то фото, которое в моей статье, захватывает не все элементы. Я его взял потому, что там хорошо видно предполагаемое местоположение марсохода. А вот в статье Виталия Егорова с Хабра, на которую я ссылаюсь, есть более общие планы, на которых можно разглядеть и остальные фрагменты.
И про масконы. Про марсианские информации не так много, гораздо лучше изучены лунные. В частности, много информации было получено в 2012 году благодаря проекту GRAIL, в рамках которого два спутника в течение года изучали и картографировали гравитационное поле Луны. Так вот оказывается, масконы действительно довольно сильно "портят жизнь" лунным спутникам: в частности, тем, что делают большинство низких лунных орбит нестабильными: спутник не может долго на них обращаться -- либо упадёт на Луну, либо покинет поле её тяготения. Например, маленький спутник PFS-2, запущенный астронавтами "Аполлона-16", прожил на орбите всего около месяца. Что интересно, есть несколько стабильных, так называемых "замороженных орбит". Открыли их существование сравнительно недавно, в 2001 году. Но нужно достаточно точно попасть на такую орбиту, если хотим, чтобы спутник прожил подольше.-
По поводу фотографии станции, я некоторое время назад попытался получить изображение места посадки методом superresolution - объединил и совместно обработал четыре снимка с MRO места посадки, найденного Егоровым. Получилось довольно занятно. Как вывод: маловероятно, чтобы ПрОП-М был "пикселем", обведённым кружком - скорее всего от находится в развёрнутом положении, будучи вытянутым на восток (направо, где тень).
Собственно, согласно книги Перминова и других источников, передача панорамы должна была начаться только после развёртывания научного оборудования. Значит, ПрОП-М должен был быть вынесен на поверхность до начала первого сеанса связи.-
А как у Вас получается увидеть марсоход, если он в тени?)
Я сейчас не вижу в книге Перминова такой информации, но Виталий Егоров, у которого я консультировался при подготовке статьи, тоже говорил, что марсоход должен был быть спущен на поверхность сразу после раскрытия лепестков. Так что да, скорее всего он на поверхности :)
-
-
В этом предложении две ошибки:
1. Гироскопической системы стабилизации на спускаемом аппарате не было. После отделения от орбитального модуля использовалась закрутка корпуса аппарата двумя периферийными тангенциальными пороховыми двигателями. Перед входом в атмосферу два других таких же двигателя эту закрутку остановили. При входе в атмосферу стабилизация была аэродинамическая, за счёт конуса переднего щита. А потом аппарат висел на парашюте.
2. И, естественно, удерживать одну и ту же ориентацию от космоса до посадки невозможно - при посадке главная (продольная) ось аппарата вертикальна. А при входе в атмосферу наклонена к плоскости местного горизонта под очень небольшим углом в пару градусов. Итог: изменение ориентации аппарата на 87-88 градусов при переходе от космического участка до посадки на поверхности.
-
Уважаемый Николай Ц!
Сложилось чувство, что Вы в теме этой глубже автора статьи. Отчего бы Вам не написать статью научно-популярную здесь? мне кажется, админы и редакторы были бы только рады, а у ж мы-то - празднотутшатающиеся и прочие любознательные - уж куда как!)
А?)-
Три статьи уже написаны и опубликованы в прошлом году) вон висят, читайте, пожалуйста)
И хватит, наверное; пора и честь знать.) а то завалю вас потоком баллистики с аэродинамикой)
Автору спасибо за статью, напомнил о событии. Первая посадка на другую планету. На мои замечания не тушуйтесь, продолжайте писать. Просто поправляю, как верно. Это обычное дело, рабочие моменты.
-
Ещё раз спасибо за комментарии!
-
На здоровье! Пишите, не бросайте, ошибки это рабочие моменты. Подскажу, где увижу)
Если хотите, после ваших исправления свои комменты удалю. Надо чтобы редакторы внесли поправки, не всегда в ту же минуту получается.-
-
Два пороховых двигателя раскрутили аппарат вдоль продольной оси для его стабилизации (аналогично тому, как продольное вращение помогает стабилизировать полет пули). После входа в атмосферу вращение прекратилось:
Снова две ошибки в одном простом предложении.)
1. Раскрутка аппарата не может быть ВДОЛЬ оси - только ВОКРУГ оси, это же элементарно)
2. Вращение прекратилось не после входа в атмосферу, а до входа. Во-первых, не прекратилось, а было прекращено. Оно не само прекратилось. Во-вторых - почему до входа? Налицо непонимание.) если аппарат будет входить в атмосферу гиростабилизированным, то не сможет работать аэродинамическая стабилизация - гиростабилизация будет не давать аэродинамике стабилизировать аппарат по вектору скорости. Это две принципиально разные стабилизации, и они не должны вступать в борьбу между собой. Поэтому ДО ВХОДА в атмосферу гиростабилизацию прекратили - запустив два тангенциальных двигателя и остановив вращение. Чтобы с первых мгновений входа начала работать аэродинамическая стабилизация, и ей не мешало бы вращение на на одной секунде входа.-
1. Да, конечно. Поправим)
2. Да, вращение прекратили другие пороховые двигатели. Я не хотел писать об этом второстепенном техническом моменте слишком подробно, статья и так вышла довольно объёмной. Возможно, в погоне за краткостью действительно немного пострадала точность изложения :)
Что касается момента прекращения вращения: здесь я следую книге В. Перминова. А он явно указывает (и в тексте, и на схеме посадки), что оно было прекращено уже после входа в атмосферу.
P. S. Думаю, что не совсем правильно называть стабилизацию посредством продольного вращения гиростабилизацией: гиростабилизация -- это не просто стабилизация вращением, а именно с помощью гироскопов и гироскопических устройств
-
-
"Вход в атмосферу происходил на скорости около 5,8 км/с. Когда перегрузка падала до 2g после пикового торможения, стабилизации вращением уже не требовалось, и для остановки вращения включался второй комплект твердотопливных ракетных двигателей, также расположенных по кромке аэродинамического конуса." Маров, Хантресс, "Советские роботы в Солнечной системе"
То же самое указано в других источниках. Вращение аппарата останавливалось уже в атмосфере.-
Спасибо, но почему стабилизация вращением требовалась до пикового торможения? Если
аэродинамическая стабилизация начиналась только после падения скоростного напора до перегрузки 2g, то в ней мало проку. А на максимуме скоростного напора происходила борьба двух стабилизации, что создавало обтекание аппарата под общим ненулевым углом атаки, уменьшая торможение. Плюс нутационные движения корпуса.
Может быть, что Маров ошибается? Непонятна логика остановки вращения только после прохождения максимума скоростного напора.
Но раз в источниках указано нескольких, то я бы перепроверил и свои представления. Просто не пойму логики остановки вращения, когда основной напор уже позади.-
Ну, та же информация приведена и у Перминова в его "The Difficult Road to Mars", так что вряд ли тут ошибка. Может быть, чистая аэродинамическая стабилизация без закручивания на том участке оценивалась как недостаточная?
upd. В книге Асюшкина и Грешилова "Автоматические космические аппараты для фундаментальных и прикладных научных исследований" сказано:
"При достижении перегрузки nx = -2 с помощью ракетных твердотопливных (пороховых) двигателей скорость закрутки СА снижается до уровня 1град/с. Одновременно подаётся питание на радиовысотомеры больших и малых высот, измеритель перегрузок, включаются приборы...".
То есть, после перехода к достаточно стабильному полёту в атмосфере закрутка снижается, а вся полезная нагрузка включается. -
Спасибо. Но здесь даётся несколько иначе - не после прохождения пиковых перегрузок (и, соответственно, максимального аэродинамического стабилизирующего момента), а "при достижении" - то есть до больших стабилизирующих моментов. Это выглядит логично, по крайней мере. Тогда у Марова и Хантресса неправильно написано.
Но и тут не совсем понятно. Когда перегрузка достигает 2 крат, подаётся питание на измеритель перегрузок. А как определяется достижение этих 2 крат, если измеритель ещё не включён? Механически разве что, простым датчиком срабатывания, а не измерителем. Тогда по контролю перегрузки на борту было два устройства - пороговый датчик на 2 единицы и электрический измеритель, на который после 2g подавалось питание. Для посадочного модуля вроде роскошь. С другой стороны, так, возможно, было надёжнее. Да и датчик с пружинкой мог весить граммы.
Если исходить из того, что при входе в атмосферу с ростом перегрузки до 2 единиц скоростной напор достигал значений, достаточных для аэродинамической стабилизации, то прекращение вращения после этого выглядит логичным. Пока напор не вырос до газодинамической стабилизации - её держат вращением. Как стали проявляться аэродинамические силы - вращение прекращают, передавая стабилизацию аэродинамике, и только ей, во избежание работы двух разнонаправленных стабилизаций.
Так мне видится логичным, и, пожалуй, теперь такую последовательность оставлю в своих представлениях. Ещё раз спасибо за приведённые данные источников - времени нет разыскивать их.
А по Марову с Хантрессом остаётся вопрос - насколько верно у них изложено прохождение пика аэродинамического торможения при неотключённом вращении. Но, может, и Асюшкин и Грешилов пишут о снижении переерузки до 2крат ПОСЛЕ прохождения пика? А зачем после него включать измеритель перегрузки тогда?-
Похоже, я ошибся на счёт подтверждения у Перминова. Перечитав внимательнее вижу, что Вы правы:
"Stabilized by rotation, the lander continues its flight until its encounter with Mars and enters the Martian atmosphere with the speed of 5,800 m/sec. In the Martian atmosphere, the lander would be affected by G-forces generated by aerodynamic braking. In the initial stage of the descent, the G-forces increase. Thereafter, during the lander’s speed reduction, the G-forces decrease. Gravitational forces change with the change in the speed of the lander’s descent. If the G-force is increased to 2 units, the onboard automatic control system would direct commands to the gunpowdered engines, which would discontinue the lander’s rotation. Now the control of the pitch and yaw is not required because during the descent in the atmosphere, the lander would be stabilized by the moving air stream. After about another 100 seconds, the recorder of the relative accelerations (DOU), which controls the ratio of the G-forces at the ascending and descending parts of the curve, would direct a command T1 to start the engine and to activate the auxiliary parachute"
Довольно исчерпывающе.
Следует учесть, что Асюшкин, Грешилов и Перминов являются представителями НПОЛ и непосредственно участвовали в разработке проекта с технической стороны, тогда как Маров был ответственен за науку, и ему простительна некоторая неточность в описании технических нюансов.
Впрочем, ошибки и взаимные противоречия имеются во всех этих трёх источниках; и не только в них. Особенно по первому и единственному сеансу связи со спускаемым аппаратом.
-
-
-
-
Что в итоге привело к провалу миссии и пролету станции мимо Марса. Именно плохое выполнение. Докрутились японцы со своими гравитационными манёврами. Для полёта к Марсу о них говорить просто бессмысленно, на мой взгляд. Первая и последняя попытка кончилась полным провалом. С тех пор никто в это не ввязывается .
-
Ну, справедливости ради, у них была довольно сложная схема выведения: целых 3 манёвра. А в теоретических работах чаще всего упоминают вариант всего с одним, у Венеры. Правда, как я написал в статье, в этом случае труднее будет тормозить у Марса, так что возможно, овчинка и правда не очень стоит выделки. Наверное, каждый конкретный случай следует рассматривать отдельно, учитывая массу станции, грузоподъёмность ракеты, желаемый срок пуска и т. п.
-
"Правда, как я написал в статье, в этом случае труднее будет тормозить у Марса" "во-вторых, в случае полета к Марсу станция прибывает к планете со слишком большой скоростью".
Вот мне неочевидно это утверждение. Мне кажется, вы ошибаетесь. Скорость пертурбационным манёвром можно всегда задать меньше. Это вообще не вопрос. Можно увеличить так называемый прицельный параметр, то есть провести аппарат элементарно дальше от планеты, в более слабом поле, и тогда изменение скорости будет меньше. Обычно задача стоит, наоборот, сильнее разогнать аппарат. А уж слабее вообще не вопрос. Чтобы перелётная скорость была поменьше. Не вижу никаких проблем сделать манёвр слабее. Почему вы утверждаете, что скорость после манёвра непременно будет слишком высока? Откуда такое утверждение?
Хотите, можем разобраться в этом вопросе.-
Прошу прощения за задержку. Я ориентировался на эту статью: https://www.researchgate.net/publication/4712485_Low_energy_
trajectories_to_Mars_via_gravity_assist_from_Venus_to_Earth. На последней странице приведена таблица, в которой рассчитана энергия прибытия C3 для баллистических траекторий и траекторий с гравитационным манёвром у Венеры. У вторых она в среднем в несколько раз больше. -
Спасибо. Это естественно, иначе зачем нужен гравитационный манёвр, если он не увеличит скорость полёта? А увеличить скорость гравитационным манёвром на 20% - стоит ли затеваться? Вопрос только в "слишком большой скорости прибытия к Марсу"- гравитационным манёвром её можно задать в приемлемых рамках, сделав не слишком большой, а такой, как надо. Просто уменьшив разгон при пролёте разгоняющей планеты.
Наверное, вы написали всё верно, просто я неправильно прочел - что скорость после манёвра будет всегда слишком высока. Её можно сделать не слишком высокой, но тогда удлинится время полёта, и выигрыш уменьшится. Возникает коллизия - с одной стороны, сокращается полётное время, с другой растут потребные запасы топлива на торможение. Оптимум неочевиден - сокращение месяцев полёта оплачивается центнерами топлива для торможения орбитального модуля.
Но если его нет, а летит только посадочная ступень, то эта коллизия отпадает - атмосфера затормозит излишки скорости, при очень небольших добавках массы теплозащитного покрытия теплового щита.
-
-
Вообще говоря, это не совсем так. В статьях М.Я. Марова и А.С. Селиванова указано, что принятый сигнал содержал техническую информацию, на основании которой был оценен уровень освещённости в месте посадки. Поэтому формально можно считать, что какие-то научные данные были получены, пусть и не представляющие ценности.
Кроме того, А.С. Селиванов (создатель телевизионной системы) был уверен, что сигнал содержит видеоизображение, которое можно выделить из шумов фрагмента сигнала. Он опубликовал на эту тему статью, правда довольно спорную.
-
Спасибо! Да, я видел эту статью Селиванова, но мне она тоже показалась спорной. Его выводы основываются на предположении, что станция при приземлении легла на бок, но расследование Виталия Егорова, которое вышло чуть позже, опровергло эту гипотезу. Поэтому я даже не стал писать об этом в статье.
А вот работы Марова я не видел. Можете дать ссылку?-
Да, пожалуйста: https://ur.booksc.eu/dl/8449446/9bf6cf , про освещённость на стр. 6 пдфки.
Мы переписывались с Арнольдом Сергеевичем на эту тему лет 5 назад. Он сказал, что результаты команды Егорова на его позицию принципиально не повлияли. В том, что в изображении содержится видеосигнал, он по прежнему не сомневался.-
Хм, странно. Я сейчас ещё раз посмотрел статью Селиванова "О ПЕРВОЙ ПАНОРАМЕ С ПОВЕРХНОСТИ МАРСА" 2013 года -- там явно указывается, что можно выделить изображение марсоподобной поверхости из переданного сигнала в предположении о том, что СА лежит на боку. Ну, то есть возможно, такое изображение можно получить и принимая гипотезу о нормальном положении СА, но это надо как-то обосновывать. Но кажется, таких публикаций у Селиванова не было. Тем не менее, из уважения к Арнольду Сергеевичу может быть и стоит упомянуть о его мнении в статье.
А статья Марова у меня почему-то не открылась. Вы не ошиблись в адресе ссылки?-
Попробуйте такой адрес: http://epizodsspace.no-ip.org/bibl/inostr-yazyki/ikarus/1973
/19/investigations.djvu
Я некоторое время назад довольно основательно озадачился попыткой разобраться, что же на самом деле произошло с "Марс-3", с целью восстановления фрагмента панорамы из принятых сигналов. Пришлось весьма глубоко погрузиться в тему, изучить все доступные материалы. Так вот, изображение из указанной Вами статьи получено путём обработки, выполненной исходя из некоторой интерпретации произошедшего Селивановым. У меня есть основания полагать, что его интерпретация была верной не во всём. В соответствии с моими построениями, фрагмент панорамы восстанавливается исходя из нормального положения аппарата (вертикально) и выглядит по-другому.-
Да, так открывается! Спасибо, буду изучать. А Вы свои соображения по реконструкции панорамы не публиковали где-либо более развёрнуто? Не обязательно в научных журналах, хотя бы просто в интернете.
-
-
там, на восстановленной панораме (https://ic.pics.livejournal.com/mars3image/85963303/19444/1
9444_original.png) человеко-подобное лицо хмурого марсианина проглядывается. )
справа, наклоненное вправо и перерезанное вертикальным стыком.
и еще босая стопа на поллица. )
лицо увидел случайно, разглядывая "стопу" под разными углами.
не понравился СА марсианину, вот он его и деактивировал )
-
-
-
-
-
Через несколько лет после полета «Марса-3» советская программа исследований Марса была свернута.Это сильное преувеличение. Был ещё полёт "эскадры" в 1973 году (Марс-4, -5, -6 и -7), были "Фобосы", причём "Фобос-2" два месяца весьма успешно исследовал планету с орбиты. Даже провальный "Марс-96" был в общем продолжением советской программы исследования красной планеты.
А у Марса-3 ровно наоборот: блин с малой конусностью. Это большой момент инерции, и небольшой аэродинамический момент (стабилизирующий). Поэтому его стабилизация вращением трудно преодолима аэродинамикой. Отсюда и вопросы. Но при более высоких скоростях входа (на несколько км/с больше чем у боеголовки) скоростной напор растёт квадратично, может поэтому стабилизирующий момент даже у такого плоского корпуса начинает преобладать. Хотя плотность атмосферы у Марса поменьше. Но тут смотря по каким высотам идёт процесс, и тд и тп.
Такой же слабоконической формы железные метеоритные глыбы стабилизируются запросто, примеры лежат в минералогическом музее Ферсмана, не раз обращал на них внимание с точки зрения баллистики входа. Они занимали в воздухе одно и тоже стабилизированное положение, это на них написано атмосферой), хотя тоже почти плоские со слабым конусом впереди. Однако его хватило для устойчивой стабилизации потоком - правда, уже в средней стратосфере только, и ниже, в плотных слоях.
О том, как аэродинамика перебарывает стабилизацию вращением при входе боеголовок в атмосферу, вот наткнулся на статью, написанную в прошлом году неким Николаем Ц ;) там в самом конце немного рассказано про это, и дана даже схемка, нарисованная автором. Про боеголовку, её вращение до входа, и стабилизацию атмосферой. Какие эффекты возникают на их взаимодействии, и как проявляются визуально.
https://naked-science.ru/article/tech/ballistica
Последние новости
Макет «Марса-3» в Государственном музее истории космонавтики имени К. Э. Циолковского в Калуге. Фото Юрия Лапицкого с сайта flickr.com