Топ-100 Mars Reconnaissance Orbiter

Mars Reconnaissance Orbiter

Орбитальный разведчик

Логотип миссии Mars Reconnaissance OrbiterMars Reconnaissance Orbiter, MRO – американская автоматическая межпланетная станция, созданная для изучения Марca. постройка аппарата произведена в компании Lockheed Martin под руководством Лаборатории Реактивного Движения (Jet Proulsion Laboratory), стоимость проекта составила 720 миллионов долларов. Управление спутником осуществляется Лабораторией реактивного движения, научной частью проекта занимается НАСА.

Старт миссии произошел 12 августа 2005 года на космодроме на мысе Канаверал, для выхода на земную орбиту была использована ракета-носитель Атлас V. Аппарат достиг  красной планеты 10 марта 2006 года, после чего начал маневрировать, выходя на рабочую орбиту, с помощью так называемого аэродинамического торможения в верхних слоях марсианской атмосферы, что позволило значительно уменьшить расход топлива. Серия орбитальных манёвров, различных проверок и калибровки оборудования закончилась в ноябре 2006 года, затем спутник приступил к полноценной работе.

Запуск ракеты «Atlas V» с «MRO» на борту, 12 августа 2005 годаНа орбите красной планеты «Mars Reconnaissance Orbiter» присоединился к пяти активно работавшим на тот момент космическим аппаратам, находившимся на орбите и на поверхности планеты: орбитальным аппаратам «Mars Global Surveyor»«Mars Odyssey», «Mars Express» и марсоходам («Spirit» и «Opportunity») — так был поставлен рекорд по количеству работающих космических аппаратов, исследующих Марс. На борту MRO находится большое количество научных приборов - камер, спектрометров, радаров для анализа рельефа, стратиграфии, состава поверхности и марсианского льда.

Задачей аппарата является исследование погоды и поверхности планеты, нахождение вероятных мест для посадки, а его новая система связи откроет дорогу для будущих космических проектов.

  • Mars Reconnaissance Orbiter (компьютерная графика)
  • Mars Reconnaissance Orbiter в процессе сборки
  • Идет процесс монтажа солнечных батарей Mars Reconnaissance Orbiter
  • Шкала работы приборов MRO в электромагнитном спектре частот

История миссии

MRO входил в число двух миссий – кандидатов на стартовое окно 2003 года. Однако предпочтение получил проект «Mars Exploration Rover», а запуск спутника был отложен до 2005 года. Окончательный вариант названия для аппарата – «Mars Reconnaissance Orbiter» – был объявлен 26 октября 2000 года.

MRO был спроектирован по рецептам весьма успешного аппарата «Mars Global Surveyor», который занимался изучением Марса с орбиты. Новый спутник оснащен большой камерой для получения снимков высокого разрешения,  Джим Гарвин, один из руководителей проекта, назвал MRO микроскопом на орбите, и был во многом прав. Также спутник оснащен инфракрасным спектрографом.

3 октября 2001 года компания Lockheed Martin  была выбрана НАСА основным подрядчиком для изготовлении спутника. При процессе строительства MRO не было допущено серьёзных ошибок, спутник был перевезен в Космический центр имени Кеннеди и к первому мая 2005 года был подготовлен к запуску.

Цели миссии

На снимке MRO виден марсоход Opportunity и край кратера Виктория. 3 октября 2006 годаПервоначально планировалось, что миссия  MRO  продлится с ноября 2006 года по ноябрь 2008 года. Одной из целей миссии является составление детальной карты ландшафта Марса при помощи камеры высокого разрешения и определение мест посадки для будущих марсианских миссий. Снимки MRO сыграли важную роль в определении места призиемления станции Phoenix, изучавшей полярную часть Марса. Научная аппаратура MRO нашла применение для изучения климата Марса; сбора данных о погоде, атмосфере и геологии красной планеты; поиска жидкой воды в полярных ледовых шапках и под марсианской поверхностью. После окончания основной научной программы аппарат продолжил работу как система связи и навигации.

Научная аппаратура

Аппарат оснащен тремя камерами, двумя спектрометрами и радаром, кроме того для научных целей можно применить две инженерные подсистемы спутника. 

Камера HiRISE 

Камера  HiRISE с телескопом-рефлекторомHigh Resolution Imaging Science Experiment – камера  с телескопом-рефлектором с диаметром 0,5 метра, ее разрешение составляет 1микрорадиан, то есть на поверхности планеты с высоты 300 километров можно различить детали, составляющие в размере всего 30 см (0.3 метра на пиксель). Многие снимки Земли со спутника обладают разрешением 0,5 метра на пиксель, а разршение снимков в сервисе Google Maps доходит до 1 метра на пиксель. Камере HiRISE доступны три цветовых диапазона с длинами волн от 400 до 600 нанометров (сине-зелёный), от 550 до 850 нанометров (красный) и от 800 до 1000 нанометров (ближний инфракрасный).

HiRISE перед установкой на Mars Reconnaissance OrbiterПолоса захвата изображения - от 1,2 км до 6 км в различных диапазонах. Получаемый снимок имеет размер 16,4 Гигабайта сжимается до 5 Гигабайт для трансляции на Землю. Камера была пстроена в компанией Ball Aerospace & Technologies, первое изображение было получено 24 марта 2006 года.

Камера CTX

Результатом работы панхроматической контекстной камеры, созданной и управляемой компанией Malin Space Science Systems, стали монохромные изображения диапазона от 500 до 800 нанометоров, максимальное разрешение снимков составляет 6 метров на пиксель. Снимки CTX служат основой при создании контекстной карты красной планеты, которая найден применение при наблюдении камерой HiRISE и спектрометром CRISM, также камера применяется при создании мозаик больших участков марсианской поверхности, для долгосрочных наблюдений за изменением поверхности в отдельных областях, при создании стереоснимков особенно важных участков поверхности  и выборе мест для приземления будущих миссий. Оптическая система CTX содержит зеркально-линзовый телескоп системы Максутова – Кассегрена, имеющий фокусное расстояние 350 мм и ПЗС-линейки из 5064 пикселей. Камера способена запечатлеть фрагмент поверхности размером 30 км в ширину, и обладает достаточной внутренней памятью для хранения изображений с общей длиной 160 км. Затем полученное изображение отправляется в главный компьютер спктника. К февралю 2010 года CTX завершила картографирование 50% марсианской поверхности. В 2012 году ей были обнаружены места падения балластных грузов, сброшенных в ходе посадки Curiosity.

Камера MARCI

Камера MARCI в сравнении с швейцарским армейским ножом.Так же спутник оснащен широкоугольной камерой, снимающей поверхность планеты в пяти видимых и двух ультрафиолетовых диапазонах, разрешение получаемых снимков относительно невелико. Ежедневно камера MARCI делает около 84 снимков, их которых создается глобальная карта Марса с разрешением от 1 до 10 километров на пиксель. Такие карты позволяют создавать ежедневный прогноз погоды на Марсе, с их помощью описываются сезонные и годовые температурные колебания, также они дают возможность обнаружить водяной пар и озон в марсианской атмосфере. Кама MARCI оборудована 180-градусным объективом «рыбий глаз» с комплектом из семи цветных фильтров, каждый из которых напрямую связан с ПЗС-сенсором. Устройство создано компанией Malin Space Science Systems, она же управляет его рабтой.

Спектрометр CRISM

1CRISM - спектрометр видимого и ближнего инфракрасного излученияCRISM (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars) = прибор для анализа видимого и ближнего инфракрасного излучения, с его помощью создаются  подробные минералогические карты поверхности Марса. Рабочий диапазон длин волн прибора лежит от 370 до 3920 нанометров, спектр измеряется в 544 каналах (каждый составляет в ширину 6,55 нанометра), максимальныое разрешение составляет 18 метров на пиксель. CRISM идентифицирует минералы и химические вещества, ктоторые могут свидетельствовать об активности воды на марсианской поверхности в прошлом или настоящем.

Спектрометр MCS

Спектрометр Mars Climate Sounder (MCS)MCS (Mars Climate Sounder)  - спектрометр, работающий в одном видимом (ближнем) инфракрасном (от 0,3 до 3,0 микрометров) и в восьми дальних инфракрасных (от 12 до 50 микрометров) каналах. MCS проводит наблюдения за атмосферой на горизонте Марса, деля её на вертикальные участки. Показатели прибора учитываются в ежедневных глобальных картах погоды. Спектрометр оснащен двумя телескопами с апертурой 4 см и детекторами, регистрирующими интенсивность излучения в различных диапазонах.

Радиолокатор SHARAD

Экспериментальный радиолокатор SHARADSHARAD (Shallow Subsurface Radar) - экспериментальный аппарат, цель которого -  исследование внутренней структуры полярных шапок Марса. Также его задачей является сбор данных о подземных скоплениях льда, скалах и о жидкой воде, которая может появиться на поверхности Марса (что иногда случается!). С помощью высокочастотных радиоволн в диапазоне от 15 до 25 мегаГерц локатор может увидеть слои толще 7 м на глубине до 1 километра. Разрешающая способность по горизонтали составляет от 300 метров до 3 километров.

SHARAD имеет «напарника» - радиолокатор MARSIS, установленный на спутнике Марс Экспресс, имеющем более низкое разрешение, но способном к проникновению на гораздо большие глубины. Оба прибора разработаны и построены Итальянским космическим агентством.