Топ-100 Mars Pathfinder

Mars Pathfinder

Станция Mars Pathfinder

Сотрудники «Jet Propulsion Laboratory» закрывают металлические "Mars Pathfinder" ("Марсопроходец") – марсианская программа НАСА, реализованная при помощи неподвижной станции и ровера «Sojourner» ("Пришелец"), осуществлялась  в 1996—1997 годах. Главной целью программы была наработка технических решений, таких,  как метод посадки, а также проведение научных изысканий: получение снимков поверхности, иследование состава пород при помощи спектрометра, изучение атмосферы.

Запуск ракеты-носителя с «Mars Pathfinder» на бортуПриземление аппарата на марсианскую поверхность произошло 4 июля 1997 года на равнине Хриса. Вход спускаемого аппарат в атмосферу произошел со скоростью свыше 7,5 км/с, в течение двух минут скорость была уменьшена до 400 м/с, после чего произошло раскрытие парашюта диаметром 12,7 м. Запуск тормозных двигателей произошел примерно за 8 секунд до контакта с поверхностью, и сразу же были надуты амортизационные баллоны. Контакт с поверхностью планеты произошел на скорости 25 м/с (90 км/ч), аппарат совершил несколько прыжков и остановился. Отделение марсохода от станции пришлось отложить до 17.00 следующего дня  из-за ошибок в работе станции сети дальней связи  и нестабильности связи между марсианской станцией и марсоходом "Sojourner".

В состав марсианской станции входили три панели фотоэлементов общей площадью 2,8 м², вырабатывающих мощность 35 Вт в солнечный день; кроме того питание станции осуществлялось от аккумуляторов. Станция была оснащена фотокамерой (IMP), размещённой на выдвижной мачте высотой до 1,8 м. Для создания стереоснимков в оснащение камеры входили два оптических входа и светофильтры с  двенадцатью различными цветовыми оттенками. Станция была оборудована  метеокомплексом ASI/MET с датчиками, измеряющими скорость и направление ветра, атмосферное давление и температуру, а также магнитами для извлечения из грунта магнитных частиц.

Установка марсохода «Sojourner» на станцию «Mars Pathfinder»Для связи использовались антенны высокого и низкого усиления (в дни, когда не хватало мощности для работы основной антенны, передача данных шла с использованием антенны низкого усиления на скорости 40 - 150 бит/с; передача по основной антенне шла на скорости свыше 8 Кбит/с). «Мозгом» станции был компьютер RAD6000 с 32-разрядным процессором и 128 МБ памяти под управлением операционной системы VxWorks.

Последний раз связь со станцией была 27 сентября 1997 года (не содержащий данных сигнал принимали до 7 октября, а попытки установки связи осуществлялись до марта 1998 года). 10 марта 1998 года было заявлено об окончании программы «Mars Pathfinder». Станция проработала на марсианской поверхности 3 месяца, то есть гораздо дольше расчётного времени (от недели до одного месяца).

Предполагается, что причиной стал отказ батареи, предназначавшейся  для нагрева электронных компонентов станции до уровня чуть выше, чем ожидаемая ночная температура Марса. Из-за отказа батареи произошла поломка оборудования, и, в конечном итоге, связь была потеряна.

"Mars Pathfinder" стал настоящей кинозвездой - он снялся в двух фильмах, но в обоих картинах ему пришлось в пожертвовать собой - отдать нужные детали для обеспечения связи попавших в беду космонавтов.

  • Кадр из фильма "Red planet" ("Красная планета") 2000 г.
  • Марк Уотни возле Pathfinder. (Кадр из фильма "Марсианин" 2015 г.)

Марсоход Sojourner

Марсоход «Sojourner» (снимок камерой марсианской станции)Марсоходу удалось съехать с марсианской станции 5 июля и на следующий день он начал проводить научные эксперименты, начав с изучения ближайшего камня. В тот же день камерой марсианской станции был сделан панорамный снимок места приземления. В ходе дальнейшей работы были изучены ещё несколько камней, а станция занималась измерением параметров ветра, температуры и делала снимки.

«Соджорнер» на 2 сол пребывания на поверхности Марса (Снимок посадочной станции «Пасфайндер»)Со всем оборудованием марсоход весил около 15,5 кг, вес при работе на поверхности планеты составлял 10,6 кг, его размеры 0,65 × 0,48 × 0,3 м. В марсоходе использовались 11 двигателей постоянного тока компанией «Maxon Motor» мощностью 3,2 Вт каждый, переносившие температуры до −100 °C. Задачи были распределены таким образом - шесть двигателей отвечали за вращение колёс, по одному на каждое, четыре задавали направление движения, а последний поднимал и опускал спектрометр.

Станция «Mars Pathfinder» сделала этот снимок после приземления 4 июля 1997 годаДиаметр колес составлял 13 см, и каждое из них могло вращаться самостоятельно. Марсоход не переворачивался при наклоне до 45° и мог преодолеть преграду высотой до 20 см.

Питание марсоход "Sojourner" получал от панели фотоэлементов площадью 0,2 м² на основе арсенида галлия. Батарея вырабатывала мощность, достаточную для работы марсохода в течение нескольких часов в день даже при пасмурной погоде. Кроме того, для обогрева электронного блока в аппарате имелись три радиоизотопных элемента с несколькими граммами плутония-238.

Горизонт Марса, снятый передними камерами «Соджорнера»Коммуникация с Землёй обеспечивалась с помощью марсианской станции. На борту ровера были установлены три камеры - передняя стереосистема и задняя одинарная камера; также аппарат был оборудован спектрометром для определения химического состава пород.

«Сердцем» марсохода был 8-разрядный процессор Intel 80C85, с рабочей частотой 100 kHz и объёмом оперативной памяти 512 KB; без операционной системы.  Также "Sojourner"  был оборудован твердотельным накопителем на флеш памяти объёмом 176 KB.