Викинг 1 - Viking 1

Эта статья о миссии на Марс. Для использования в других целях см. Викинг Один.

Викинг 1
Viking spacecraft.jpg
Викинг орбитальный аппарат
Тип миссииОрбитальный аппарат и посадочный модуль
ОператорНАСА
COSPAR IDОрбитальный аппарат: 1975-075A
Посадочный модуль: 1975-075C
SATCAT нет.Орбитальный аппарат: 8108
Посадочный модуль: 9024
Интернет сайтИнформация о проекте Viking
Продолжительность миссииОрбитальный аппарат: 1846 дней (1797 золей)
Посадка: 2306 суток (2245 солей)
От запуска до последнего контакта: 2642 дня
Свойства космического корабля
ПроизводительОрбитальный аппарат: Лаборатория реактивного движения НАСА
Посадочный модуль: Мартин Мариетта
Стартовая масса«Полностью заправленная парами орбитальный аппарат-посадочный модуль имела массу 3530 кг»[1]
Сухая массаОрбитальный аппарат: 883 кг (1947 фунтов)
Посадочный модуль: 572 кг (1261 фунт)
МощностьОрбитальный аппарат: 620 Вт
Посадочный модуль: 70 Вт
Начало миссии
Дата запуска21:22, 20 августа 1975 г. (UTC) (1975-08-20T21: 22Z)[2][3]
РакетаТитан IIIE /Кентавр
Запустить сайтLC-41, мыс Канаверал
Конец миссии
Последний контакт11 ноября 1982 г. (1982-11-11)[4]
Параметры орбиты
Справочная системаАреоцентрический
Марс орбитальный аппарат
Компонент космического корабляВикинг 1 Орбитальный аппарат
Орбитальная вставка19 июня 1976 г.[2][5]
Параметры орбиты
Высота Periareion320 км (200 миль)
Высота апоареона56000 км (35000 миль)
Наклон39.3°
Посадочный модуль на Марс
Компонент космического корабляВикинг 1 Спускаемый аппарат
Дата посадки20 июля 1976 г.[2]
11:53:06 (универсальное глобальное время 36455 00:34 AMT )
Посадочная площадка22 ° 16′N 312 ° 03′E / 22,27 ° с. Ш. 312,05 ° в. / 22.27; 312.05 (Посадочный модуль "Викинг 1")[2]
← Нет
Викинг 2  →
 

Викинг 1 был первым из двух космический корабль (вместе с Викинг 2 ) отправлен Марс как часть НАСА с Программа викингов.[2] 20 июля 1976 г. он стал вторым космическим кораблем, мягкая земля на Марсе и первым успешно выполнившим свою миссию. (Первым космическим кораблем, совершившим мягкую посадку на Марс, был советский Марс 3 2 декабря 1971 г., передача прекратилась через 14,5 секунды.) Викинг 1 был рекордсменом по самой продолжительной миссии на поверхность Марса - 2307 дней (более 61⁄4 годы)[2] или 2245 Марсианские солнечные дни,[2] пока этот рекорд не был побит Возможность марсоход 19 мая 2010 года.[6]

Миссия

После запуска с использованием Титан /Кентавр ракета-носитель 20 августа 1975 года и 11-месячный рейс на Марс,[7] орбитальный аппарат начал возвращать глобальные изображения Марса примерно за 5 дней до выхода на орбиту. В Викинг 1 Орбитальный аппарат был выведен на орбиту Марса 19 июня 1976 г.[8] 21 июня был сокращен до орбиты 1513 x 33 000 км, 24,66 ч. Посадка на Марс была запланирована на 4 июля 1976 г. Двухсотлетие Соединенных Штатов, но съемка места основной посадки показала, что она слишком грубая для безопасной посадки.[9] Посадка была отложена, пока не было найдено более безопасное место.[9] и состоялся вместо этого 20 июля,[8] седьмая годовщина Аполлон-11 Посадка на Луну.[10] Посадочный модуль отделился от орбитального аппарата в 08:51. универсальное глобальное время и приземлился в Chryse Planitia в 11:53:06 UTC.[11] Это была первая попытка США приземлиться на Марс.[12]

Орбитальный аппарат

Инструменты орбитальный аппарат состоял из двух видикон камеры для визуализации (VIS), инфракрасный спектрометр для картографирования водяного пара (MAWD) и инфракрасные радиометры для теплового картографирования (IRTM).[13] В орбитальный аппарат основная миссия закончилась в начале солнечное соединение 5 ноября 1976 г. Расширенная миссия началась 14 декабря 1976 г. после соединения Солнца.[нужна цитата ] Операции включали близкие подходы к Фобос в феврале 1977 г.[14] В перицентр был сокращен до 300 км 11 марта 1977 года.[15] В ходе миссии время от времени производились незначительные корректировки орбиты, в основном для изменения скорости ходьбы - скорости, с которой ареоцентрическая долгота изменялась с каждой орбитой, а перицентр был увеличен до 357 км 20 июля 1979 года. 7 августа 1979 г. 1980 г., Викинг 1 Орбитальный аппарат был на исходе контроль отношения газ и его орбита были увеличены с 357 × 33943 км до 320 × 56000 км, чтобы предотвратить столкновение с Марсом и возможное загрязнение до 2019 года. Операции были прекращены 17 августа 1980 года после 1485 витков. Анализ 2009 года пришел к выводу, что, хотя вероятность того, что Викинг 1 не исключено, что он столкнулся с Марсом, он, скорее всего, все еще находится на орбите.[16] На Землю было отправлено более 57 000 изображений.

Спускаемый аппарат

Викинг Aeroshell

Посадочный модуль и его ракушка отделился от орбитального аппарата 20 июля в 08:51 UTC. В момент отделения посадочный модуль двигался по орбите со скоростью около 5 километров в секунду (3,1 мили в секунду). Ретроркеты аэроблока сработали, чтобы начать маневр спускаемого аппарата с орбиты. Через несколько часов на высоте около 300 километров (190 миль) посадочный модуль был переориентирован для входа в атмосферу. Аэрооболочка с абляцией тепловой экран замедлил корабль, когда он погрузился в атмосфера. В это время проводились начальные научные эксперименты с использованием анализатора замедляющего потенциала. масс-спектрометр, а также датчики давления, температуры и плотности.[13] На высоте 6 км (3,7 миль), двигаясь со скоростью около 250 метров в секунду (820 футов в секунду), были развернуты парашюты посадочного модуля диаметром 16 метров. Семь секунд спустя аэросамокат был сброшен, а через 8 секунд после этого были выдвинуты три опоры посадочного модуля. Через 45 секунд парашют замедлил посадочный модуль до 60 метров в секунду (200 футов в секунду). На высоте 1,5 км (0,93 мили) на самом посадочном модуле загорелись ретророзеты, и через 40 секунд на скорости около 2,4 м / с (7,9 фута / с) посадочный модуль прибыл на Марс с относительно легким толчком. Ноги имели алюминиевые сотовые амортизаторы для смягчения посадки.[13]

Документальный ролик о Викинг 1 посадка с анимацией и видеосъемкой диспетчерского пункта

Посадочные ракеты использовали конструкцию с 18 соплами для распределения выхлопных газов водорода и азота по большой площади. НАСА подсчитало, что такой подход будет означать, что поверхность не будет нагреваться более чем на 1 ° C (1,8 ° F) и что она будет перемещать не более 1 миллиметра (0,04 дюйма) поверхностного материала.[11] Поскольку большинство экспериментов Viking было сосредоточено на материале поверхности, более простой дизайн не подошел бы.[нужна цитата ]

В Викинг 1 посадочный модуль приземлился на западе Chryse Planitia («Золотая равнина») в 22 ° 41′49 ″ с.ш. 312 ° 03′00 ″ в.д. / 22,697 ° с. Ш. 312,05 ° в. / 22.697; 312.05[2][11] на эталонной высоте -2,69 км (-1,67 мили) относительно эталонного эллипсоида с экваториальным радиусом 3397 км (2111 миль) и плоскостностью 0,0105 (22,480 ° N, 47,967 ° W, планетографическая) в 11:53:06 UTC (16:13 по местному марсианскому времени).[17] При приземлении осталось примерно 22 килограмма (49 фунтов) топлива.[11]

Передача первого изображения поверхности началась через 25 секунд после приземления и заняла около четырех минут (см. Ниже). В эти минуты посадочный модуль активировался сам. Он установил антенну с высоким коэффициентом усиления, направленную на Землю для прямой связи, и развернул метеорологическую стрелу с датчиками. В следующие семь минут был сделан второй снимок панорамной сцены 300 ° (показанный ниже).[18] На следующий день после приземления был сделан первый цветной снимок поверхности Марса (показан ниже). Сейсмометр не смог освободить каркас, а стопорный штифт рукава пробоотборника застрял, и на его вытряхивание потребовалось пять дней. В остальном все эксперименты прошли нормально. У посадочного модуля было два средства передачи данных на Землю: ретрансляционная связь до орбитального аппарата и обратно, а также использование прямой связи с Землей. Пропускная способность ретрансляционного канала была примерно в 10 раз выше, чем у прямого канала.[13]

Первое «четкое» изображение, когда-либо передаваемое с поверхности Марса - показывает горные породы недалеко от Викинг 1 Lander (20 июля 1976 г.). Вероятно, дымка слева - это пыль, которую недавно подняли приземляющиеся ракеты. Из-за факсимильного характера камер "медленного сканирования" пыль осела на середине изображения.

Посадочный модуль имел две факсимильные камеры; три анализа на метаболизм, рост или фотосинтез; газовый хроматограф-масс-спектрометр (ГХМС); рентгенофлуоресцентный спектрометр; датчики давления, температуры и скорости ветра; сейсмометр трехосный; магнит на пробоотборнике, наблюдаемый камерами; и различные инженерные датчики.[13]

В Викинг 1 посадочный модуль был назван Мемориальная станция Томаса Матча в январе 1982 г. в честь Томас А. Мач, лидер группы визуализации Viking. Спускаемый модуль проработал 2245 г. золы (около 2306 земных суток или 6 лет) до 11 ноября 1982 г. (2600 сол), когда ошибочная команда, отправленная наземным управлением, привела к потере контакта. Эта команда была предназначена для передачи нового программного обеспечения для зарядки аккумуляторов, чтобы улучшить ухудшающуюся емкость аккумулятора посадочного модуля, но она случайно перезаписала данные, используемые программным обеспечением наведения антенны. Попытки связаться с посадочным модулем в течение следующих четырех месяцев, исходя из предполагаемого положения антенны, не увенчались успехом.[19] В 2006 г. Викинг 1 посадочный модуль был запечатлен на поверхности Марса Марсианский разведывательный орбитальный аппарат.[20]

Результаты миссии

Искать жизнь

Викинг 1 провел биологический эксперимент, целью которого был поиск свидетельств жизни. В Викинг биологические эксперименты космического корабля весил 15,5 кг (34 фунта) и состоял из трех подсистем: пиролитический выброс эксперимент (PR), маркированный эксперимент по высвобождению (LR) и эксперимент по газообмену (GEX). Кроме того, независимо от биологических экспериментов, Viking имел газовый хроматограф-масс-спектрометр (GCMS), который мог измерять состав и содержание органических соединений в марсианской почве.[21] Результаты были удивительными и интересными: GCMS дала отрицательный результат; PR дал отрицательный результат, GEX дал отрицательный результат, а LR дал положительный результат.[22] В 2009 году ученый-викинг Патриция Страат заявила: «Наш эксперимент (LR) был определенно положительным ответом на всю жизнь, но многие люди утверждали, что это был ложный положительный результат по разным причинам».[23] Большинство ученых теперь полагают, что данные были получены в результате неорганических химических реакций почвы; однако это мнение может измениться после недавнего открытия приповерхностного льда вблизи Викинг зона посадки.[24] Некоторые ученые до сих пор считают, что результаты были вызваны реакциями живых существ. Никаких органических химикатов в почве не обнаружено. Однако сухие участки Антарктида также не содержат поддающихся обнаружению органических соединений, но у них есть организмы, живущие в скалах.[25] На Марсе почти нет озонового слоя, в отличие от Земли, поэтому ультрафиолетовый свет стерилизует поверхность и производит высокореактивные химические вещества, такие как пероксиды, которые окисляют любые органические химические вещества.[26] В Феникс Спускаемый аппарат открыл химическое перхлорат в марсианской почве. Перхлорат - сильный окислитель, поэтому он мог разрушить любое органическое вещество на поверхности.[27] Если он широко распространен на Марсе, углеродная жизнь будет трудно на поверхности почвы.

Первая панорама, созданная Викинг 1 спускаемый аппарат

Первый панорамный вид Викинг 1 с поверхности Марса. Захвачено 20 июля 1976 г.

Викинг 1 Галерея

  • Запуск Викинг 1 зонд (20 августа 1975 г.).

  • Модель Викинг Спускаемый аппарат

  • Первое изображение Викинг 1 спускаемый аппарат с поверхности Марса, показывая подножку спускаемого аппарата.

  • Викинг 1 спускаемый аппарат изображение марсианского заката над Chryse Planitia.

  • Траншеи, вырытые устройством для отбора проб грунта.

  • Первое цветное изображение, сделанное Викинг 1 посадочный модуль (21 июля 1976 г.).

  • Викинг 1 посадочная площадка (11 февраля 1978 г.).

  • Викинг 1 посадочный модуль принят Марсианский разведывательный орбитальный аппарат (Декабрь 2006 г.).

  • Дюны и большой валун. Столб в центре - это приборная стрела.

  • Викинг 1 Посадочная камера 2 Небо на восходе солнца (низкое разрешение, цветное) 379 сол, 07:50

Тест общей теории относительности

Основная статья: Введение в общую теорию относительности
Высокоточная проверка общей теории относительности Кассини космический зонд (впечатление художника)

Гравитационное замедление времени это явление, предсказанное теорией Общая теория относительности при этом время течет медленнее в регионах с более низким гравитационный потенциал. Ученые использовали посадочный модуль, чтобы проверить эту гипотезу, посылая радиосигналы на посадочный модуль на Марсе и инструктируя посадочный модуль отправлять обратно сигналы, в случаях, которые иногда включали сигнал, проходящий близко к Солнцу. Ученые обнаружили, что наблюдаемые Шапиро задерживается сигналов совпали с предсказаниями общей теории относительности.[28]

Выстрелы с орбитального аппарата

Место посадки

Ахероновые ямкиAcidalia PlanitiaАльба МонсAmazonis PlanitiaАония ПланицияАравия ТерраАркадия ПланицияArgentea PlanumArgyre PlanitiaChryse PlanitiaClaritas FossaeCydonia MensaeDaedalia PlanumЭлизиум МонсЭлизиум ПланицияКратер штормаHadriaca PateraЭллас МонтесHellas PlanitiaHesperia PlanumКратер холденаIcaria PlanumИсидис ПланитияКратер ЕзероКратер ломоносоваLucus PlanumЛикус СульчиКратер ЛиотаLunae PlanumMalea PlanumКратер МаральдиMareotis FossaeMareotis TempeМаргаритифер ТерраКратер МиКратер МиланковичаNepenthes MensaeNereidum MontesNilosyrtis MensaeНоахис ТерраOlympica FossaeOlympus MonsPlanum AustraleПрометей ТерраProtonilus MensaeСиренумSisyphi PlanumSolis PlanumSyria PlanumТанталовые ямкиTempe TerraТерра КиммерияTerra SabaeaTerra SirenumФарсис МонтесTractus CatenaТиррен ТерраУлисс ПатераУраниус ПатераУтопия ПланицияValles MarinerisВаститас БореалисXanthe TerraКарта Марса
Изображение выше содержит интерактивные ссылкиИнтерактивная карта изображений из глобальная топография Марса, перекрываются расположение марсоходов и марсоходов. Парение ваша мышь над изображением, чтобы увидеть названия более 60 известных географических объектов, и щелкните, чтобы связать их. Цвет базовой карты указывает на относительную возвышения, по данным Лазерный альтиметр Mars Orbiter на НАСА Mars Global Surveyor. Белые и коричневые цвета указывают на самые высокие высоты (От +12 до +8 км); затем следуют розовые и красные (От +8 до +3 км); желтый это 0 км; зеленые и синие - более низкие высоты (до −8 км). Топоры находятся широта и долгота; Полярные регионы отмечены.
(Смотрите также: Карта марса, Мемориалы Марса, Карта мемориалов Марса) (Посмотреть • обсуждать)
(   Активный вездеход •   Активный спускаемый аппарат •   Будущее )
Бигль 2
Bradbury Landing
Глубокий космос 2
Мемориальная станция Колумбия
Посадка InSight
Марс 2020
Марс 2
Марс 3
Марс 6
Марс полярный посадочный модуль
Мемориальная станция Челленджер
Зеленая долина
Посадочный модуль Schiaparelli EDM
Мемориальная станция Карла Сагана
Мемориальная станция Колумбия
Тяньвэнь-1
Мемориальная станция Томаса Матча
Мемориальная станция Джеральда Соффена

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "Викинг 2 спускаемый аппарат". НАСА.
  2. ^ а б c d е ж грамм час Уильямс, Дэвид Р. Доктор (18 декабря 2006 г.). «Миссия викингов на Марс». НАСА. Получено 2 февраля, 2014.
  3. ^ «Викинг 1». Лаборатория реактивного движения НАСА (JPL). НАСА. 19 октября 2016 г.. Получено 27 ноября, 2018.
  4. ^ Ши, Гарретт (20 сентября 2018 г.). "За пределами Земли: Хроника исследования глубокого космоса". НАСА.
  5. ^ Нельсон, Джон. «Викинг 1». НАСА. Получено 2 февраля, 2014.
  6. ^ mars.nasa.gov. «Марсоход». mars.nasa.gov.
  7. ^ Лофф, Сара (20 августа 2015 г.). «20 августа 1975 года, запуск корабля« Викинг-1 »». НАСА. Получено 18 июля, 2019.
  8. ^ а б Анджело, Джозеф А. (14 мая 2014 г.). Энциклопедия космоса и астрономии. Публикация информационной базы. п. 641. ISBN  9781438110189.
  9. ^ а б Кросуэлл, Кен (21 октября 2003 г.). Великолепный Марс. Саймон и Шустер. п. 23. ISBN  9780743226011.
  10. ^ Стоук, Филип Дж. (24 сентября 2012 г.). Международный атлас исследования Марса: том 1, с 1953 по 2003 год: первые пять десятилетий. Издательство Кембриджского университета. ISBN  9781139560252.
  11. ^ а б c d «НАСА - NSSDCA - Космический корабль - Детали». nssdc.gsfc.nasa.gov. Получено 18 июля, 2019.
  12. ^ «Хронология исследования Марса». history.nasa.gov. Получено 16 августа, 2019.
  13. ^ а б c d е Soffen, G.A .; Снайдер, C.W. (август 1976 г.). «Первая миссия викингов на Марс». Наука. Новая серия. 193 (4255): 759–766. Bibcode:1976Научный ... 193..759С. Дои:10.1126 / science.193.4255.759. JSTOR  1742875. PMID  17747776.
  14. ^ R.E. Диль, М.Дж. Адамс; Риндерле, Э. (1 марта 1979 г.). «Траектория встречи с Фобосом и схема маневра». Журнал руководства и контроля. 2 (2): 123–129. Bibcode:1979JGCD .... 2..123.. Дои:10.2514/3.55847. ISSN  0162-3192.
  15. ^ Уливи, Паоло; Харланд, Дэвид М. (8 декабря 2007 г.). Роботизированное исследование Солнечной системы: Часть I: Золотой век 1957-1982 гг.. Springer Science & Business Media. п. 251. ISBN  9780387739830.
  16. ^ Джефферсон, Дэвид С; Демчак, Стюарт В.; Эспозито, Паскуале Б; Круизинга, Герхард Л. (10–13 августа 2009 г.). Исследование орбитального статуса корабля "Викинг-1" (PDF). Конференция AIAA по наведению, навигации и управлению. Архивировано из оригинал (PDF) 7 ноября 2017 г.
  17. ^ "Профиль миссии" Викинг-1 ". Техасский консорциум космических грантов. Техасский университет в Остине. Получено 18 июля, 2019.
  18. ^ Mutch, T.A .; и другие. (Август 1976 г.). "Поверхность Марса: вид с посадочного модуля" Викинг-1 ". Наука. Новая серия. 193 (4255): 791–801. Bibcode:1976Научный ... 193..791М. Дои:10.1126 / science.193.4255.791. JSTOR  1742881. PMID  17747782.
  19. ^ Д. Дж. Мадгуэй (1983). «Поддержка систем связи и сбора данных для миссии Viking 1975 года на Марс» (PDF). НАСА Лаборатория реактивного движения. Получено 22 июня, 2009. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  20. ^ «Марсианский орбитальный аппарат НАСА фотографирует духа и викингов на земле». НАСА. 2006. Получено 20 июля, 2011. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  21. ^ "Жизнь на Марсе". www.msss.com. Архивировано из оригинал 20 октября 2014 г.
  22. ^ Данные Viking могут скрыть новые доказательства на всю жизнь. Барри Э. ДиГрегорио, 16 июля 2000 г.
  23. ^ «Викинг-2», вероятно, был близок к обнаружению H2O. В архиве 30 сентября 2009 г. Wayback Machine Ирен Клотц, Discovery News, 28 сентября 2009 г.
  24. ^ Stuurman, C.M .; Осинский, Г.Р .; Holt, J.W .; Levy, J.S .; Brothers, T.C .; Керриган, М .; Кэмпбелл, Б.А. (28 сентября 2016 г.). «Обнаружение и характеристика подземных отложений водяного льда с помощью SHARAD в Утопии Планиция, Марс». Письма о геофизических исследованиях. 43 (18): 9484–9491. Bibcode:2016GeoRL..43.9484S. Дои:10.1002 / 2016gl070138.
  25. ^ Фридман, Э. 1982. Эндолитические микроорганизмы в холодной антарктической пустыне. Наука: 215. 1045–1052.
  26. ^ Хартманн, В. 2003. Путеводитель по Марсу. Издательство Workman Publishing. NY NY.
  27. ^ Слухи об инопланетянах подавлены, когда НАСА объявляет об открытии феникса перхлоратов. В архиве 4 сентября 2010 г. Wayback Machine A.J.S. Райл, 6 августа 2008 г.
  28. ^ Reasenberg, R.D .; Шапиро, И. И .; MacNeil, P.E .; Goldstein, R. B .; Breidenthal, J.C .; Brenkle, J. P .; и другие. (Декабрь 1979 г.). "Эксперимент по теории относительности" Викинг - Проверка задержки сигнала солнечной гравитацией ". Письма в астрофизический журнал. 234: L219 – L221. Bibcode:1979ApJ ... 234L.219R. Дои:10.1086/183144.

внешняя ссылка