«Викинг-2» — второй из двух космических аппаратов, направленных к Марсу в рамках программы НАСА «Викинг». Как и космический аппарат «Викинг-1», «Викинг-2» состоял из орбитальной станции — искусственного спутника Марса и спускаемого аппарата с автоматической марсианской станцией.
Автоматическая марсианская станция «Викинг-2» функционировала на поверхности 1281 сол и завершила свою работу 11 апреля 1980 года, когда вышли из строя её аккумуляторы. Орбитальная станция «Викинг-2» проработала до 25 июля 1978 года, совершив по орбите Марса, отправила почти фотографий.
Цели миссии «Викинг-2» был запущен 9 сентября 1975 года при помощи ракеты-носителя Титан-3E. Спустя полёта до выхода на орбиту спутника начал передавать снимки всего диска Марса. 7 августа 1976 аппарат вышел на марсианскую орбиту с перицентром 1500 км, апоцентром 33 тыс. км и периодом обращения 24,6 часа, которая была затем скорректирована 9 августа до орбиты с периодом обращения 27,3 часа, перицентром 1499 км и наклонением 55,2 градуса. Аппарат приступил к съёмке предполагаемых мест посадки. Подходящее место было выбрано на основе снимков с «Викинга-1» и «Викинга-2». Спускаемый аппарат отделился от орбитального модуля 3 сентября 1976 года в 22:37:50UTC и совершил мягкую посадку на равнине Утопия.
После отделения спускаемого аппарата предусматривался полный сброс конструкции, соединяющей его с орбитальным модулем и игравшей роль «биологического экрана», изолирующего спускаемый аппарат от контакта с любыми организмами до тех пор, пока он не покинул Землю. Но из-за неполадок с разделением нижняя половина экрана осталась присоединённой к орбитальному модулю.
Наклонение орбиты орбитального модуля 30 сентября 1976 года было увеличено до 75°.
Орбитальный модуль Основная программа работ орбитального модуля закончилась 5 октября 1976 года в начале солнечного соединения. Расширенная программа работ началась 14 декабря 1976 года. 20 декабря 1976 года перицентр был уменьшен до и наклонение увеличено до 80°. Работы включали сближение с Деймосом в октябре 1977 года, для чего перицентр был уменьшен до , а период обращения был изменён 23 октября 1977 года до . На орбитальном модуле были выявлены утечки из силовой установки, сократившие запасы газа, используемого системой ориентации. Аппарат был переведён на орбиту и выключен 25 июля 1978 года. За время работы орбитальный модуль совершил 706 витков вокруг Марса и передал снимков.
Спускаемый аппарат Спускаемый аппарат с защитным лобовым экраном отделился от орбитального модуля 3 сентября 1976 года в 19:39:59UTC. В момент отделения орбитальная скорость составляла около . После отстыковки были запущены реактивные двигатели для обеспечения схода с орбиты. Через несколько часов на высоте спускаемый аппарат был переориентирован для входа в атмосферу. Лобовой экран со встроенным абляционным тепловым щитом использовался для аэродинамического торможения после входа в атмосферу. На высоте 6 км аппарат, спускаясь со скоростью 250 м/с, развернул парашют с куполом диаметром 16 метров. Семью секундами позже был отброшен лобовой экран и выдвинуты три посадочные опоры. Спустя ещё 45 секунд парашют замедлил скорость снижения до 60 м/с. На высоте 1.5 км после отделения парашюта заработали три ракетных двигателя с регулируемой тягой и через 40 секунд на скорости 2,4 м/с аппарат с небольшим толчком осуществил посадку на Марс. Посадочные опоры аппарата имели встроенные сотовые амортизаторы из алюминия, которые сминаясь при посадке, поглотили ударную нагрузку.
Спускаемый аппарат совершил мягкую посадку в от кратера Mie в равнине Утопии в точке с координатами на высоте относительно референц-эллипсоида с экваториальным радиусом и сжатием 0,0105 в 22:58:20UT (9:49:05 по локальному марсианскому времени).
При посадке были использованы примерно топлива. Из-за неправильного распознавания радаром камней или высокой отражающей способности поверхности, двигатели работали дополнительные перед посадкой, вследствие чего растрескалась поверхность и поднялась пыль. Одна из посадочных опор оказалась на камне, и автоматическая марсианская станция была наклонена на 8,2°.
Непосредственно после посадки автоматическая марсианская станция провела подготовку к работе. Она выдвинула узконаправленную антенну для прямой связи с Землёй, развернула штангу с метеорологическими датчиками, разблокировала подвижный датчик сейсмометра.
Камера начала получать снимки сразу же после посадки.
Станция «Викинг-2» проработала на поверхности 1281 марсианский день, до 11 апреля 1980 года, когда вышли из строя аккумуляторные батареи.
Результаты
Исследование атмосферы на этапе спуска с орбиты спутника Проведены первичные эксперименты с помощью анализатора тормозного потенциала, масс-спектрометром определялся газовый состав, замерены атмосферное давление и температура, также составлен профиль плотности атмосферы.
Анализ почвы Почва напоминала базальтовую лаву, подвергшуюся воздействию эрозии. Тестовые образцы почвы в избытке содержали кремний и железо, а также в значительном количестве — магний, алюминий, кальций, титан. Были обнаружены следы стронция и иттрия. Количество калия оказалось в 5 раз ниже среднего показателя в земной коре. Некоторые химические вещества почвы содержали серу и хлор, подобные веществам, образующимся после испарения морской воды. Содержание серы в верхних слоях коры было больше, чем в образцах, взятых глубже. Возможные соединения серы — сульфаты натрия, магния, кальция и железа. Вероятно также наличие сульфидов железаClark, B. et al. 1976. Inorganic Analysis of Martian Samples at the Viking Landing Sites. Science: 194. 1283—1288.. И Спирит и Оппортьюнити обнаружили сульфаты на МарсеПресс-релиз НАСА: «Mars Rover Surprises Continue; Spirit, Too, Finds Hematite », 25 июня 2004. Оппортьюнити (совершивший посадку в 2004 году, имея современное оборудование) нашёл сульфаты магния и кальция в Meridiani PlanumChristensen, P. et al. 2004. Mineralogy at Meridiani Planum from the Mini-TES Experiment on the Opportunity Rover. Science: 306. 1733—1739. Минеральная модель, основанная на результатах химического анализа, показывает, что почва может быть смесью около 80 % железистой глины, около 10 % сульфата магния, около 5 % карбоната (кальцит) и около 5 % железных руд (гематит, магнетит, гётит?). Эти минералы являются типичными продуктами эрозии тёмных магматических горных породBaird, A. et al. 1976. Mineralogic and Petrologic Implications of Viking Geochemical Results From Mars: Interim Report. Science: 194. 1288—1293.. Все образцы были нагреты в газовом хроматографе/масс-спектрометре (GCMS) и выделили воду в количестве около 1 %Arvidson, R et al. 1989. The Martian surface as Imaged, Sampled, and Analyzed by the Viking Landers. Review of Geophysics:27. 39-60.. Исследования при помощи магнитов на борту аппарата показали, что в почве содержится от 3 до 7 % магнитных материалов по весу. Среди этих веществ могут быть магнетит и маггемит, вероятно, образовавшиеся благодаря эрозии базальтовых породHargraves, R. et al. 1976. Viking Magnetic Properties Investigation: Further Results. Science: 194. 1303—1309.Arvidson, R, A. Binder, and K. Jones. The Surface of Mars. Scientific American.. Эксперименты, проведенные марсоходом Спирит (приземлялся в 2004 году) показали, что магнетит может объяснить магнитные свойства пыли и почвы Марса. Наиболее магнитные образцы почвы оказались тёмными, как и сам магнетит, обладающий очень тёмным цветомBertelsen, P. et al. 2004. Magnetic Properties Experiements on the Mars Exploration rover Spirit at Gusev Crater. Science: 305. 827—829..
Планировалось, что на Марсе будут работать одновременно две сейсмические станции, однако сейсмометр на аппарате «Викинг-1» не включился. Сейсмометр на «Викинге-2», находившийся на платформе посадочного устройства на упругих ножках, регистрировал вибрацию платформы из-за ветра и сейсмические шумы, вызываемые ветровыми течениями в атмосфере Марса. За 19 месяцев почти непрерывной работы сейсмометр не зарегистрировал ни одного марсотрясения. Одно вероятное марсотрясение магнитудой 2,8 по шкале Рихтера было зафиксировано сейсмометром «Викинга-2» 6 ноября 1976 года на 80-й день работы на Марсе. К сожалению, в этот день не было данных о скорости ветра, поэтому точно сказать, было ли это событие вызвано ветром или нет, невозможноLorenz R. D., Nakamura Y. Viking Seismometer Record: Data Restoration and Dust Devil Search // 44th Lunar and Planetary Science Conference (2013).
Галерея
См. также Программа «Викинг». «Викинг-1». Марсоходы «Спирит» и «Оппортьюнити». Исследование Марса — обзор исследования Марса классическими методами астрономии и с помощью космических аппаратов.
Места посадок автоматических станций на Марсе
Примечания
Категория:Программа «Викинг» Категория:Космические аппараты НАСА Категория:Деймос