logo
Космическая съемка и картографирование Марса

Заключение

В ходе проведения работы я более детально ознакомился с планетой Марс. История его исследования ведется уже несколько веков, но можно отметить, что с момента открытия планеты по наши дни, методы исследования космоса сильно изменились. Благодаря развитию науки, исследование космоса перешло на качественно новый уровень, а погрешность современных карт уменьшилась во много раз.

· был осуществлен сбор информации о космических аппаратах и экспедициях

· были составлены сводные таблицы

· была найдена информация о планируемых экспедициях, возможно в ближайшем будущем будут найдены ответы на вопросы, интересующие ученых, а в частности на самый главный: существовала когда - либо жизнь на Марсе.

· осуществлялось знакомство с различными существующими картами Марса, по просмотренным картам, виден прогресс в области картографирования Марса, особенно с введением нового метода картографирования космическими аппаратами.

· были выяснены координаты посадки КА, а так же найдены изображения, на которых схематично показаны маршруты передвижения спускаемых аппаратов. Таким образом, можно нанести на карту маршрута движения КА.

· для орбитальных аппаратов были найдены параметры, необходимые для нанесения в дальнейшем на карту.

· для выбора основы были найдены и проанализированы современные карты Марса. Были выдвинуты критерии, по которым оценивался выбор подложки, и отобрана карта. Таким образом, подготовительный этап успешно завершен.

Список используемых источников

1. Смирнов Л.Е. учебник «Аэрокосмические методы географических исследований» Изд-во С. - Петербургского университета 2005

2. Смирнов Л.Е. Учебное пособие «Внеземная картография» СПб. Изд-во С. - Петербургского университета 1992

3. Атлас «Планеты земной группы и их спутники» -- М.: Издательство МИИГАиК, 1992

4. Шингарева К. Б., Краснопевцева Б. В. Атлас «Солнечная система. Астрономия» 2008

5. http://ru.wikipedia.org ноябрь 2011

6. http://www.nasa.gov/ ноябрь 2011 - март 2012

7. http://selena.sai.msu.ru/Rod/Publications/Map_mars/Map_mars.htm март 2012

8. http://www.it-mars.ru/ февраль 2012

9. http://translated.by/you/mars-pathfinder/into-ru/ декабрь 2011

10. http://marsiada.ru/369/2497/2498/ февраль 2012

11. http://nenosfirs.ucoz.ru/load/kosmos/mars/vse_o_marse/33-1-0-54 ноябрь 2011

12. http://space.rin.ru/articles/html/118.html март 2012

Приложения

Приложение 1. Хронология исследования Марса

КА

Дата запуска

Маринер-4

28 ноября 1964

Маринер-6

Маринер-7

31 июля

5 августа1969

Маринер-9

30 мая 1971

Марс-2

19 мая 1971

Марс-3

28 мая 1971

Марс-4

21 июля 1973

Марс-5

25 июля 1973

Марс-6

5 августа 1973

Викинг-1

20 августа 1975

Викинг-2

9 сентября 1975

Mars Global Surveyor

7 ноября 1996

Mars Pathfinder

4 декабря 1996

Sojourner

4 декабря 1996

Mars Odyssey

7 апреля 2001

Марс экспресс

2 июня 2003

Spirit

10 июня 2003

Opportunity

8 июля 2003

Марсианский разведывательный спутник

12 августа 2005

Phoenix

4 августа 2007

*жирным выделены действующие КА.

Приложение 2

КА пролетной траектории

КА

Страна

Характеристики

Описание миссии

Маринер-4

США

Масса КА: 261 кг.

Размеры аппарата -- 1,3 ? 2,9 метра,

Размах солнечных батарей -- 6,9 м,

приборы:

магнитометр для измерения напряженности магнитного поля; регистраторы заряженных частиц; детектор солнечной плазмы; ионизационная камера и счетчик Гейгера-Мюллера для исследования космических лучей;

детектор метеорных частиц;

телевизионная камера, рассчитанная на получение 22 кадров.

Запущен 28 ноября 1964 с помощью ракеты «Атлас».

В июле 1965 «Маринер-4» прошел в 9846 километрах от Марса, став первым космическим аппаратом, передавшим фотографии этой планеты. На данных фотографиях Марс предстал безжизненной планетой с поверхностью, усеянной кратерами. Согласно данным «Маринера-4», Марс напоминал Луну. Также установил, что атмосфера Марса по плотности не превышает 1 % земной и состоит в основном из углекислого газа. В дальнейшем работал на околосолнечной орбите, передавая, в частности, информацию о солнечном ветре. Связь с аппаратом прекратилась в декабре 1967.

Маринер-6 Маринер-7

США

Запущены 25 февраля и 27 марта 1969 соответственно.31 июля и 5 августа 1969 аппараты прошли мимо Марса на расстоянии 3400 км. «Маринеры-6 ?7» передали 200 фотографий и много другой ценной научной информации. В частности, выяснилось, что Марс не столь похож на Луну, как это представлялось после полёта «Маринера-4».

Марс-4

СССР

Масса космической станции составляла:

с топливом 3440 кг,

без топлива -- 2270 кг

Запущен 21 июля 1973 года в 19:30:59. Был запущен состав из четырёх АМС, предназначенных для изучения планеты. АМС достигла орбиты Марса 10 февраля 1974 года. Из-за дефектов в электронике, тормозные двигатели не сработали, и Марс-4 пролетел мимо планеты на расстоянии 2200 км.

Станция передала одну фотографию и данные по впервые обнаруженной ионосфере Марса. На данный момент аппарат вращается по орбите вокруг Солнца.

Приложение 3

КА орбитальные

КА

Страна

Характеристики

Описание миссии

Маринер-9

США

Масса 998 кг

Восьмиугольная структура, изготовленная из алюминия, магния и стеклопластика. Четыре панели солнечных батарей вырабатывали около 800 Вт электроэнергии на околоземной орбите и 500 Вт вблизи Марса. Электроэнергия накапливалась в никель-кадмиевых аккумуляторных батареях (20 А·ч). В качестве топлива основного двигателя использовался монометилгидразин, аппарат стабилизировался по трём осям с точностью до 0,25 градусов при помощи 12 маневровых двигателей на сжатом газе. На борту находились инфракрасный и ультрафиолетовый спектрометры, инфракрасный радиометр и фотокамера высокого, на то время, разрешения.

Станция была запущена 30 мая 1971 года при помощи ракеты-носителя Атлас/Центавр и достигла орбиты планеты 14 ноября того же года, став первым космическим аппаратом на орбите другой планеты. После периода марсианских пылевых бурь, аппарат стал отправлять на Землю чёткие фотоснимки поверхности Марса.

Из-за магнитных бурь компьютер станции был перепрограммирован с Земли на задержку фотосъёмки в несколько месяцев, пока не осядет пыль. За 349 дней, аппарат передал в общей сложности 7329 изображения, покрыв около 80 % поверхности планеты. На изображениях были видны русла высохших рек, кратеры, огромные вулканические образования, свидетельства о наличии ветровой и водной эрозии и смещения пластов, погодные фронты, туман и ещё много подробностей.

Марс-2

СССР

Масса-- 4650 кг.

Вывод на траекторию полёта к Марсу осуществлён с промежуточной орбиты искусственного спутника земли последней ступенью ракеты-носителя.

Запущен 19 мая 1971 года.

Полёт станций к Марсу продолжался более 6 месяцев, траектория полёта прошла на расстоянии 1380 км от поверхности Марса. Станция свыше 8 месяцев осуществляла комплексную программу исследования Марса. За это время станция совершила 362 оборота вокруг планеты.

Спускаемый аппарат «Марса-2» был от стыкован от орбитального отсека 27 ноября 1971 года, а сама станция выведена на орбиту искусственного спутника Марса. Перед отделением спускаемого аппарата бортовая ЭВМ из-за программной ошибки сработала неправильно. Угол входа в атмосферу оказался больше расчетного. Парашютная система в таких условиях спуска была неэффективной, и спускаемый аппарат, пройдя сквозь атмосферу планеты, разбился в точке с координатами 4° с .ш. и 47° з.д. (Долина Нанеди в Земле Ксанфа).

Марс-3

СССР

Масса КА: 4625 кг

Масса орбитального аппарата: 3625 кг

Масса посадочного модуля на поверхности Марса: 355 кг.

Был запущен 28 мая 1971

«Марс-3» был сначала выведен на околоземную орбиту, а потом, при помощи разгонного Блока Д, переведён на межпланетную траекторию. До момента сближения с Марсом полёт проходил по программе.

2 декабря 1971 года была осуществлена первая в мире мягкая посадка на поверхность Марса. Аппарат начал передачу панорамы окружающей поверхности, но полученное изображение представляло собой серый фон. Через 14.5 секунд сигнал пропал. То же самое повторилось со вторым телефотометром. Впоследствии была выдвинута гипотеза о том, что причиной внезапного исчезновения сигнала с поверхности был коронный разряд в антеннах передатчика.

Марс-5

СССР

Масса АМС «Марс-5» на старте составляла 3440 кг с учётом топлива, и 2270 кг -- без топлива.

Основу аппарата составлял блок баков двигательной установки цилиндрической формы. К этому блоку крепились две панели солнечных батарей, остронаправленная параболическая антенна, малонаправленные антенны, радиаторы системы терморегулирования, оптико-электронные приборы системы управления ориентацией и научные приборы.

Был запущен 25 июля 1973 года с космодрома «Байконур» с помощью ракеты-носителя Протон УР-500К/РБ (SL-12).

Совершив три коррекции траектории и торможение вблизи Марса, АМС вышла на орбиту вокруг Марса 12 февраля 1974 года. Сразу после этого была обнаружена разгерметизация приборного отсека орбитального блока, в котором располагались электронные блоки служебных систем и научной аппаратуры.

Фототелеметрические камеры успели израсходовать 108 кадров из имеющихся 960. Из-за спешки многие кадры не удавались. Всего с АМС «Марс-5» было получено 43 снимка нормального качества, в том числе 15 с помощью короткофокусной «Вега-3МСА» и 28 -- длиннофокусной «Зуфар-2СА». Последний сеанс связи был осуществлён 28 февраля 1974 года.

Марс-6

СССР

Вес станции с посадочным модулем составлял -- 3260 кг.

Масса спускаемого модуля составляла -- 635 кг.

5 августа 1973 года состоялся запуск.

АМС достигла орбиты Марса 12 марта 1974 года. На расстоянии 48 000 километров спускаемый аппарат отделился от несущего модуля, оставшегося на орбите Марса и прошедшего на расстоянии 1600 километров от поверхности планеты.

В это время аппарат собирал данные по планете и передавал на орбитальный модуль для немедленной ретрансляции на Землю. В момент срабатывания тормозных двигателей на скорости 61 м/с, связь с планетным модулем была потеряна.

«Марс-6» приземлился в регион Margaritifer Terra 23.9° ю. ш. 19.42° з. д. (район в Южном полушарии Марса).

Mars Global Surveyor

США

Масса 1030,5 кг

Мощность 980 Вт

Был запущен 7 ноября 1996 с космодрома на мысе Канаверал с помощью ракеты-носителя «Дельта-2». В ходе полёта КА преодолел 750 млн км за 300 дней и 11 сентября 1997 достиг Марса. До марта 1999 аппарат совершал орбитальные манёвры, чтобы в итоге оказаться на круговой полярной орбите высотой 378 километров, удобной для проведения картографирования поверхности Марса.

31 января 2001 аппарат завершил основную миссию. Помимо картографирования поверхности Марса, выполняет роль телекоммуникационного спутника для роверов «Спирит» и «Опортьюнити», ретранслируя на Землю получаемые ими данные.

30 марта 2004 года аппарат сфотографировал ровер «Спирит» и его следы.

В апреле 2005 аппарат сфотографировал аппараты «Марс Одиссей» и «Марс-экспресс». 5 ноября 2006 года связь с аппаратом была утеряна.

Викинг-1

США

Масса 883 кг

Мощность 620 Вт

Оборудование орбитального аппарата состояло из двух видиконовых камер для получения видеоизображения, инфракрасного спектрометра для составления карт водяного пара в марсианской атмосфере, инфракрасного радиометра для составления тепловой карты планеты и ретранслятора, для передачи информации со спускаемых аппаратов.

Был запущен при помощи ракеты-носителя Титан-3E 20 августа 1975 года. Через 10 месяцев полета за 5 дней до выхода на орбиту начал передавать общие изображения Марса. 19 июня 1976 года начал процедуру выхода на околомарсианскую орбиту, через двое суток орбита стабилизировалась с параметрами: перицентр -- 1513 км, апоцентр -- 33000 км.

В феврале 1977 года был осуществлён ряд сближений с естественным спутником Марса Фобосом. 11 марта 1977 года перицентр орбиты был уменьшен до 300 км. В 1978 году Викинг-1 начал испытывать нехватку газа, 17 августа 1980 года все операции были прекращены.

Викинг-2

США

Масса 883 кг

Мощность 620 Вт

Был запущен 9 сентября 1975 года. После запуска с помощью ракеты-носителя «Титан-3E-Центавр» , начал отправлять общие снимки Марса ещё до выхода на орбиту. 7 августа 1976 аппарат вышел на орбиту с перицентром 1500 км, апоцентром 33 тыс. км. Аппарат приступил к фотосъемке предполагаемых мест посадки Спускаемый аппарат отделился от орбитального 3 сентября 1976. Работы включали сближение с Деймосом в октябре 1977. На орбитальном аппарате были выявлены утечки из силовой установки, сократившие запасы газа служившего для корректировки орбиты. Прекратил работу 25 июля 1978 года, передав 16 тыс. снимков. Орбитальный аппарат совершил около 700--706 витков вокруг Марса.

Mars Odyssey

США

Масса725 кг,

сухая масса: 331,8 кг,

научной аппаратуры: 44,5 кг

Размеры 2,2x2,6x1,7 м

Мощность 750 Вт

Аппарат был запущен 7 апреля 2001 года ракетой-носителем «Дельта-2». 24 октября «Одиссей» прибыл на околомарсианскую орбиту. Аппарату удалось получить данные, свидетельствующие о крупных запасах воды на Марсе. По-видимому, в некоторых областях на глубине порядка 45 см залегает порода, состоящая из замёрзшей воды на 70 % по объёму. Одиссей» используется в качестве ретранслятора для передачи информации с марсоходов Спирит и Оппортьюнити.

Марс экспресс

ЕКА

Вес аппарата 1123 кг, включая 113 кг научного оборудования, 65 кг -- посадочный модуль «Бигль-2», 430 кг топлива. Размеры аппарата 1,5?1,8?1,4 метра, с раскрытыми солнечными батареями -- 12 метров. Солнечные батареи площадью 11,42 м? с проектной мощностью 660 Вт, но из-за ошибки при монтаже выдают 460 Вт. Энергия запасается в трёх литий-ионных аккумуляторах ёмкостью 64,8 А. На борту имеется камера, позволяющая делать снимки поверхности Марса с разрешением 10 метров. Имеется спектрометр OMEGA (Observatoire pour la Mineralogie, l` Eau, les Glaces ot l`Activite) для геологических исследований, способный работать в видимом и инфракрасном диапазонах с разрешением 100 метров. Радар MARSIS для зондирования ионосферы и глубинных слоёв марсианской поверхности. Имеются ультрафиолетовый и инфракрасный спектрометры (для исследования атмосферы), а также другое научное оборудование. Посадочный модуль Бигль-2 имел буровой механизм и инструментарий для обнаружения следов жизнедеятельности микроорганизмов.

2 июня 2003 «Марс-экспресс» стартовал на космодроме «Байконур» с помощью ракеты-носителя «Союз-ФГ» с разгонным блоком «Фрегат».В декабре 2003 года аппарат прибыл к Марсу и вышел на орбиту вокруг планеты.25 декабря 2003 года посадочный модуль «Бигль-2» опустился на Марс, но на связь не вышел.19 сентября 2005 срок работы аппарата продлён до конца 2007 года.9 января 2011 «Марс-экспресс» сфотографировал «обратную», до этого не запечатлённую, сторону Фобоса с 16-ти метровым разрешением и в 3D-формате, 3-го марта того же года пролётом над этим спутником аппарат завершил свою миссию.