Misiones a Marte : La URSS


Mariner 4: Primera nave espacial a Marte , la primera nave espacial en volar por Marte y la primera en devolver imágenes vistas borrosas de los cráteres y el suelo desnudo.

La NASA originalmente quería tener un módulo de aterrizaje en el planeta, pero lo redujo en 1962 cuando los planificadores determinaron que una etapa de cohete Centaur no estaría lista para la misión planeada de 1964.
los primeros días de la exploración espacial, con una alta tasa de fallas, ya que la NASA y la Unión Soviética probaron nuevas tecnologías. Como tal, la NASA eligió enviar dos naves espaciales a Marte aproximadamente al mismo tiempo: Mariner 3 y Mariner 4. Este éxito había funcionado anteriormente con Mariner 1 y Mariner 2 los viajes de a Venus; mientras que el Mariner 1 falló, el Mariner 2 envió correctamente la información.

El Mariner 3 se lanzó el 5 de noviembre de 1964. Llegó al espacio con éxito, pero un carenado destinado a proteger la nave espacial durante el lanzamiento se atascó en lugar de desprenderse según lo planeado. Esto condenó a la nave espacial antes de que pudiera comenzar la misión.

Esto dejó solo al Mariner 4 para llevar a cabo la misión. La NASA y sus contratistas rediseñaron apresuradamente el carenado de morro en las tres semanas antes de su lanzamiento, y aplaudieron su éxito cuando la nave espacial se dirigió con éxito a Marte el 28 de noviembre. La nave espacial de 574 libras (260 kilogramos) pasó más de siete meses navegando hacia el Planeta rojo.

Mariner 4 pasó solo 25 minutos haciendo observaciones de Marte mientras navegaba el 14 de julio de 1965. En ese breve tiempo, tomó 21 fotografías completas que envió de regreso a la Tierra al día siguiente. Las vistas de la nave espacial serían las primeras transmitidas desde otro planeta.

Desde 6,200 millas a 10,500 millas (10,000 a 17,000 kilómetros) hacia arriba, el Mariner 4 estaba demasiado lejos para ver vida como plantas o animales, advirtió la NASA. Aún así, tal vez estaría lo suficientemente cerca para averiguar si había canales o no.

Su próxima gran misión allí, Mariner 9, reveló un planeta de entornos variados.

la NASA envió dos módulos de aterrizaje Viking a la superficie en la década de 1970 y realizó experimentos con la vida; los resultados todavía están en debate hoy

Misiones MARS de Rusia:

Mars-1: La primera nave espacial para un vuelo a Marte – «Mars-1» fue creada en el OKB S.P. Korolev y se lanzó en 1962 , pero no llegó al planeta, y dos naves espaciales de la serie M-69 , desarrolladas en NPO. S.A. Lavochkin y destinados a la exploración de Marte desde la órbita de un satélite artificial, en 1969 no fueron puestos en trayectorias interplanetarias debido al accidente del Proton LV.

Zond 2 (enviado 2): Descripción: Zond 2, una misión adicional a Marte fuera del programa Mars, era una estación interplanetaria automática lanzada desde un Tyazheliy Sputnik (64-078A) en la órbita de estacionamiento de la Tierra hacia Marte para probar sistemas espaciales y llevar a cabo investigaciones científicas. La sonda llevaba una nave de descenso y los mismos instrumentos que la nave espacial Mars 1: una sonda de magnetómetro, equipo fotográfico de televisión, un espectrorreflectómetro, sensores de radiación (contadores de centelleo y descarga de gas), un espectrógrafo para estudiar las bandas de absorción de ozono y un micrometeoroide. instrumento. La nave espacial tenía seis motores experimentales de iones de plasma de electrochorro de bajo empuje que servían como actuadores del sistema de control de actitud y podían usarse en lugar de los motores de gas para mantener la orientación. La energía fue proporcionada por dos paneles solares.

Zond 2 tomó una trayectoria curva larga hacia Marte para minimizar la velocidad relativa. Los motores de iones electrónicos se probaron con éxito poco después del lanzamiento en condiciones reales del entorno espacial durante el período del 8 al 18 de diciembre de 1964. Uno de los dos paneles solares falló, por lo que solo la mitad de la energía prevista estaba disponible para la nave espacial. Después de una maniobra de mitad de curso, las comunicaciones con la nave espacial se perdieron a principios de mayo de 1965. La nave espacial voló por Marte el 6 de agosto de 1965 a una distancia de 1500 km y una velocidad relativa de 5,62 km / s.

Para ganar liderazgo en la exploración de Marte, se decidió desarrollar el proyecto M-71 , que prevé el lanzamiento en de 1971 tres naves espaciales .

M-71S: Su primera nave espacial suponía que la M-71S, comenzaría antes y entraría en la órbita de un satélite artificial de Marte. La primera nave espacial M-71S estaria resolviendo un problema técnico extremadamente importante: la actualización de las efemérides de Marte, que es necesaria para mantener el ángulo de entrada calculado de la nave espacial en la atmósfera de Marte con la desviación máxima permitida del valor nominal de 5 °. En un ángulo de entrada más grande, no hay tiempo suficiente para desplegar el sistema de paracaídas; en un ángulo más bajo, la nave espacial rebota en la atmósfera y se dirige al espacio.

Esta decisión fue causada por el hecho de que los diseñadores no tenían las efemérides de Marte con la precisión requerida. Las mediciones de la posición del planeta basadas en señales de su satélite artificial permitirían obtener datos refinados, a partir de los cuales fue posible corregir las trayectorias del segundo y tercer vehículo en el tramo final y proporcionar las condiciones calculadas para la entrada del SC a la atmósfera. .

A fines de 1969, se completó el desarrollo de un diseño preliminar para el M-71: una nueva generación de vehículos, sobre la base de la cual se crearon posteriormente sondas para vuelos interplanetarios e investigación espacial astrofísica. Solo para el inicio de la M-71 quedaban 17 meses . Durante este tiempo, fue necesario desarrollar documentación, fabricar 24 vehículos e instalaciones experimentales, realizar sus pruebas, corregir la documentación para las naves espaciales de vuelo en base a los resultados de las pruebas, fabricar, realizar pruebas y lanzar tres vehículos de vuelo.

El 5 de mayo de 1971 se lanzó la estación M-71S . No fue posible llevarlo a la trayectoria interplanetaria: el operador dio una configuración incorrecta para la segunda activación de la unidad «D». Esto llevó a la pérdida de la posibilidad de crear el primer satélite artificial de Marte y usarlo como baliza, lo que permitió determinar la posición de Marte con la precisión requerida y proporcionar las condiciones de diseño para la entrada de la nave espacial a la atmósfera.

Las otras dos, las sondas (la traducción rusa es de Estaciones)  interplanetarias automáticas Mars-2 y Mars-3, estaban destinadas a estudiar el planeta Marte desde la órbita de un satélite artificial (ISM) y con la ayuda de un módulo de aterrizaje (SA) en su superficie. Para implementar este programa, se desarrollaron nuevas sondas desde cero, que consisten en los vehículos orbitales y los de descenso y que representan la última generación de sondas interplanetarias automáticas soviéticas desarrolladas en «NPO. S.A. Lavochkin» bajo el liderazgo del destacado diseñador G.N. Babakin. Las soluciones constructivas integradas en ellos se utilizaroncon éxito durante casi 20 años en la creación de sondas interplanetarias de las series Marte, Venus, Vega, los observatorios espaciales Astron y Granat.
Estructuralmente, «Mars-2» y «Mars-3» (cada una con un orbitador y un vehículo de descenso) eran similares y se duplicaban en caso de una posible falla. La nave espacial tenía 2 cámaras de foto-televisión con diferentes distancias focales para fotografiar la superficie de Marte, y en «Mars-3» también había un equipo «Stereo» para realizar un experimento conjunto soviético-francés para estudiar las emisiones de radio del Sol a una frecuencia de 169 MHz.  .

 

Rusia ya habia previsto 6 misiones fallidas para lanzar una sonda a Marte.

Vehículo Lanzamiento Llegada Aproximación Observaciones
Korabl 4 10-10-1960 No No Sonda de sobrevuelo. Similar a la Venera 1. Peso aprox: 640 kg destruida en el despegue.
Korabl 5 14-10-1960 No No Sonda de sobrevuelo. Peso aprox: 640 kg destruida en el despegue.
Sputnik 22 24-10-1962 No No Sonda de sobrevuelo. Peso aprox: 894 kg destruida en el despegue.
Mars 1 01-11-1962 19-06-1963 193 000 km Sonda de sobrevuelo. Primera aproximación. Las comunicaciones por radio se interrumpieron el 21 de marzo de 1963, cuando la sonda estaba a 106 millones de km de la Tierra.
Sputnik 24 04-11-1962 No No Sonda de impacto. La masa total del complejo (el Tyazheliy Sputnik) superaba las 6,5 toneladas Destruida en el despegue.
Mars 1969A 27-03-1969 No No Sonda orbital. Peso aprox: 4850 kg Destruida en el despegue.
Mars 1969B 02-04-1969 No No Sonda orbital. Peso aprox: 4850 kg Destruida en el despegue.
Kosmos 419 10-05-1971 No No Sonda orbital y de aterrizaje. Destruida en el despegue.

Mars 2:  el 28.05.1971 fue enviado con éxito hacia Marte. 

Vehículo Lanzamiento Llegada Aproximación Observaciones
Mars 2 19-05-1971 27-11-1971 Aterrizó Sonda orbital y de aterrizaje. Primera sonda en llegar a la superficie de Marte. Se estrelló a 40º sur y 47º este.

Fabricado por La Corporación Espacial y Cohetes Energia S.P. Korolev o RSC Energia,  una fábrica rusa de naves espaciales y componentes de estaciones espaciales.

Los objetivos principales del orbitador eran obtener imágenes de la superficie y las nubes marcianas; determinar la temperatura en Marte; estudiar la topografía, composición y propiedades físicas de la superficie; medir las propiedades de la atmósfera; monitorear el viento solar y los campos magnéticos interplanetarios y marcianos; y actúan como retransmisores de comunicaciones para enviar señales desde los módulos de aterrizaje a la Tierra. Los instrumentos científicos se encendieron generalmente durante unos 30 minutos cerca de la periapsis.
Entre los dos módulos sumaban una masa total de 4.650 kg en el momento del lanzamiento ,incluyendo el combustible. La altura de la nave era de 4,1 m y llegaba hasta los 5,9 m de envergadura con los dos paneles solares desplegados, mientras que el diámetro de la base era de 2 m. De la masa total, 3440 kg pertenecían al orbitador cargado de combustible y 1210 kg eran del módulo de descenso también con el combustible cargado.

Los dispositivos principales del compartimiento orbital: compartimiento de instrumentos, un bloque de tanques del sistema de propulsión, un motor a reacción corrector con unidades de automatización, una batería solar, dispositivos alimentadores de antena y radiadores del sistema de control térmico. El vehículo de descenso es una estación marciana automática (AMS) equipada con sistemas y dispositivos que aseguran la separación del vehículo del compartimiento orbital, su transición a la trayectoria de aproximación al planeta, desaceleración, descenso en la atmósfera y aterrizaje suave en la superficie. de Marte. La estación de Marte automática estaba equipada con un contenedor de instrumentos y paracaídas, un cono de frenado aerodinámico y un marco de conexión en el que se encontraba el motor del cohete.

El sistema de propulsión estaba situado en la parte inferior del cuerpo cilíndrico de la nave que era el principal elemento de la sonda. Estaba formado por un tanque de combustible cilíndrico dividido en compartimentos para alojar el combustible y el oxidante. El motor estaba colocado en un soporte en la parte baja del tanque y el módulo de descenso estaba situado en la parte superior del bus del orbitador. Los dos paneles solares se extendían en los laterales del cilindro y una antena parabólica de 2,5 m situada en el lateral junto a los radiadores servía para las comunicaciones en alta ganancia. El sistema de aterrizaje consistía en un escudo térmico aerodinámico cónico de 2,9 m de diámetro, un sistema de paracaídas, retrocohetes y la cápsula de aterrizaje esférica de 1,2 m de diámetro. El módulo de aterrizaje estaba equipado con dos cámaras de televisión con una vista de 360 ​​° de la superficie, un espectrómetro de masas para estudiar la composición atmosférica, la temperatura, la presión y los sensores de viento y dispositivos para medir las propiedades mecánicas y químicas de la superficie, incluida una pala mecánica para buscar. para materiales orgánicos y signos de vida. También contenía un banderín con el emblema estatal de la Unión Soviética. Cuatro antenas sobresalían de la parte superior de la esfera para proporcionar comunicaciones con el orbitador a través de un sistema de radio a bordo. El equipo fue alimentado por baterías que fueron cargadas por el orbitador antes de la separación. El control de temperatura se mantuvo mediante aislamiento térmico y un sistema de radiadores. La cápsula de aterrizaje se esterilizó antes del lanzamiento para evitar la contaminación del medio ambiente marciano. También se transportaba un rover de 4,5 kg llamado Prop-M, que podía moverse alrededor de la cápsula en esquís y estaba conectado con un umbilical de 15 m.

Perfil de la misión

fue lanzado hacia Marte desde Baikonur Cosmodrome Site 81/24  el 19 de mayo de 1971 Proton-K con una 4ta etapa superior, Blok-D del cohete lanzador  (Blok-D / RD-58) llamada plataforma en órbita terrestre Tyazheliy Sputnik (Тяжёлый Спутник , que significa satélite pesado)(71-045C).  A diferencia de las misiones previas, se lanzó primero a una órbita intermedia de un satélite terrestre artificial, y luego, mediante la etapa superior D, se transfirió a una trayectoria interplanetaria.
Se hicieron correcciones a mitad de camino el 17 de junio y el 20 de noviembre de 1971 . El 27 de noviembre de 1971 se realizó la tercera corrección de trayectoria. La corrección se realizó utilizando la automatización a bordo sin el uso de instalaciones en tierra.
Mars 2 liberó el módulo de descenso (71-045D) 4,5 horas antes de llegar a Marte el 27 de noviembre de 1971. 15 minutos después de la separación, se activó un sistema de propulsión de propulsor sólido en el vehículo de descenso, lo que aseguró el traslado del vehículo de descenso a la trayectoria de aterrizaje en Marte. Una tormenta de polvo oscureció la atmósfera cuando llegó la nave y Mars 2 no pudo realizar correctamente sus imágenes y pruebas. Un mal funcionamiento de la computadora a bordo y datos inexactos debido al polvo, hicieron que el módulo de aterrizaje de Mars 2 ingresara a la atmósfera de manera incorrecta. Sin embargo, la mala calidad de las imágenes de Marte se debió no solo a la tormenta de polvo. El motivo resultó estar en la instalación de foto-televisión (FTU) de Marte. Sus diseñadores utilizaron el modelo equivocado para el Planeta Rojo. Debido a esto, se eligieron las exposiciones FTU incorrectas, las fotos resultaron estar sobreexpuestas. Se hicieron varias series de fotografías (12 fotogramas cada una) y, habiéndose asegurado de su casi total inutilidad, se negaron a utilizar la FTU en los dispositivos. La nave espacial operó en la órbita de Marte durante más de 8 meses y dejó de funcionar casi simultáneamente, habiendo consumido el suministro de nitrógeno a bordo en el sistema de control de actitud el 23 de agosto de 1972.

El módulo de descenso entró en la atmósfera marciana a aproximadamente 6,0 km / s en un ángulo más pronunciado de lo planeado.
La secuencia de descenso quedó alterada, provocando un fallo en el sistema de descenso que hizo que los paracaídas no se desplegaran.
El sistema de descenso funcionó mal y el módulo de aterrizaje se estrelló a 45 grados S, 313 grados W, en la zona oeste de Hellas Planitia) (4º Norte y 47º Oeste,(Valle de Nanedi en Xanthus Land ) Se estrelló a 40º sur y 47º este, dejando el escudo de armas de la Unión Soviética en la superficie.
Mientras tanto, el motor orbitador realizó una ignición para poner la nave espacial en una órbita de 1380 x 24,940 km, 18 horas alrededor de Marte con una inclinación de 48,9 grados.
Los instrumentos científicos se encendieron generalmente durante unos 30 minutos cerca de la periapsis.

Mars 3, el  28.05.1971fue enviado con éxito hacia Marte.

Vehículo Lanzamiento Llegada Aproximación Observaciones
Mars 3 28-05-1971 02-12-1971 Aterrizó Sonda orbital y de aterrizaje. Descendió a 45º sur y 158º oeste. Primera fotografía de la superficie de Marte.

El orbitador sufrió una pérdida parcial de combustible y no tenía suficiente para ponerse en una órbita planificada de 25 horas. En cambio, el motor realizó una combustión truncada para poner la nave espacial en una órbita altamente elíptica de largo período (12 días, 19 horas) alrededor de Marte. El módulo de aterrizaje realizó el primer aterrizaje suave en Marte el 2 de diciembre de 1971.Descendió a 45º sur y 158º oeste. Aunque el aterrizaje fue exitoso, las señales solo se recibieron durante 14,5 segundos después del aterrizaje, posiblemente debido a la descarga de corona electrostática causada por la tormenta de polvo global.

El orbitador transmitió datos durante el período de diciembre de 1971 a marzo de 1972, y otras transmisiones continuaron hasta agosto

Los orbitadores Mars 2 y 3 enviaron un gran volumen de datos que cubren el período de diciembre de 1971 a marzo de 1972, aunque las transmisiones continuaron hasta agosto. El orbitador transmitió datos durante el período de diciembre de 1971 a marzo de 1972, y otras transmisiones continuaron hasta agosto donde la AMS continuó investigando hasta el agotamiento del nitrógeno en el sistema de estabilización y control de actitud.Las fotografías permitieron aclarar la compresión óptica del planeta, construir perfiles en relieve a partir de la imagen del borde del disco y obtener imágenes en color de Marte, detectar el brillo de la atmósfera 200 km detrás de la línea del terminador, cambiar de color cerca del terminador y trazar la estructura en capas de la atmósfera marciana.
Se anunció que Mars 2 y 3 habían completado sus misiones el 22 de agosto de 1972, después de 362 órbitas completadas por Mars 2 y 20 órbitas por Mars 3.
Las sondas enviaron un total de 60 imágenes. Sin embargo Debido a la mala calidad de la telemetría, casi todos los datos científicos del satélite se perdieron

Las imágenes y los datos revelaron montañas de hasta 22 km, hidrógeno atómico y oxígeno en la atmósfera superior, temperaturas superficiales que oscilan entre -110 C y +13 C, presiones superficiales de 5,5 a 6 mb, concentraciones de vapor de agua 5000 veces menores que en la atmósfera de  la Tierra, el inicio de la ionosfera a partir de 80 a 110 km de altitud, y granos de tormentas de polvo de hasta 7 km en la atmósfera.
Los datos permitieron la creación de mapas de relieve de la superficie y proporcionaron información sobre la gravedad marciana y los campos magnéticos.

Vehículo Lanzamiento Llegada Aproximación Observaciones
Mars 4 21-07-1973 10-2-1974 1844 km Sonda orbital. Se desvió de su ruta.
Mars 5 25-07-1973 02-02-1974 Orbitador Sonda orbital. Envió fotografías desde su órbita.
Mars 6 05-08-1973 12-03-1974 Aterrizó Sonda orbital y de aterrizaje. La sonda se posó a 24º sur y 25 º oeste, al nordeste de la cuenca de Argyre. Se perdió contacto poco antes de que llegara a la superficie de Marte.
Mars 7 09-08-1973 09-03-1974 1300 km Sonda orbital y de aterrizaje. Se desvió de su ruta.
Fobos 1 y 2. Dichas sondas pretendían estudiar Marte, sus satélites Fobos y Deimos y lanzar módulos de aterrizaje sobre el primero de ellos. Fobos 17​ no alcanzó el planeta y Fobos 28​ falló a los pocos meses de su llegada al planeta. Fue la última aproximación de la URSS a Marte antes de su disolución en 1991

Mars 96 (originalmente Mars 94 y, a veces, llamada Mars M1 o Mars 8) el 16 de noviembre de 1996. Constaba de un orbitador, dos sondas de aterrizaje y dos penetradores siendo la segunda sonda más pesada jamás enviada al espacio. Un fallo en la cuarta etapa del lanzamiento hizo que no abandonara la órbita terrestre. Cuatro horas después del lanzamiento fue destruida en su reentrada a la atmósfera cerca de la ciudad de Iquique (Chile) próxima a la frontera con Bolivia. El hecho de que la sonda equipara 200 gramos de plutonio alentó preocupaciones por posibles episodios de contaminación radioactiva.


 

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