Mars 2
Estado misión a Marte

La mision Mars 2 consistía en una nave espacial, con un módulo orbitador y un módulo de descenso/aterrizaje conectado. Los principales objetivos científicos del orbitador Mars 2 fueron obtener imágenes de la superficie y las nubes marcianas, determinar la temperatura en Marte, estudiar la topografía, la composición y las propiedades físicas de la superficie, medir las propiedades de la atmósfera, controlar el viento solar y el interplanetario y campos magnéticos marcianos, y el de actuar como un relé de comunicaciones para enviar señales desde el módulo de aterrizaje hacia la Tierra.

El módulo de orbitador y el de descenso adjunto tenía una masa de aproximadamente 4650 kg en el momento del lanzamiento (incluido el combustible) y tenía 4,1 metros de altura, 5,9 metros en las dos alas del panel solar y tenía un diámetro de base de 2 metros. La masa del orbitador fue de aproximadamente 3440 kg con combustible, y la masa del módulo de descenso/aterrizaje fue de aproximadamente 1210 kg. El sistema de propulsión estaba situado en la parte inferior del cuerpo de la nave espacial cilíndrica y era el principal elemento estructural del orbitador. Consistía en un tanque de combustible cilíndrico dividido en compartimentos separados para combustible y oxidante. La parte central del cuerpo principal estaba compuesta principalmente de este tanque de combustible. El motor estaba montado en un cardan en la superficie inferior del tanque. El módulo de descenso se montó en la parte superior del orbitador. Los dos paneles solares extendidos desde los lados del cilindro y una antena parabólica de comunicaciones de alta ganancia de 2,5 metros de diámetro y radiadores también fueron montados en el lateral. La telemetría era transmitida por la nave espacial a 928,4 MHz. Los instrumentos y el sistema de navegación estaban ubicados en la parte inferior de la nave. Las antenas para las comunicaciones con el módulo de aterrizaje se fijaron a los paneles solares. Tres antenas direccionales de baja potencia extendidas desde el cuerpo principal cerca de la antena parabólica.

Para experimentos científicos (la mayoría montados en un compartimiento herméticamente sellado) el orbitador Mars 2 llevaba: un radiómetro infrarrojo de 1 kg con un rango de 8 a 40 micras para determinar la temperatura de la superficie marciana a -100 grados C; un fotómetro para realizar el análisis espectral por absorción de las concentraciones de vapor de agua atmosférico en la línea de 1,38 micras; un fotómetro infrarrojo; un fotómetro ultravioleta para detectar hidrógeno atómico, oxígeno y argón; un sensor Lyman-alpha para detectar hidrógeno en la atmósfera superior; un fotómetro de rango visible que abarca seis rangos estrechos entre 0,35 y 0,70 micras; un radiotelescopio y un instrumento de radiómetro para determinar la reflectividad de la superficie y la atmósfera en el visible (0,3 a 0,6 micras) y la radioreflectividad de la superficie en el rango de 3,4 cm y la permeabilidad dieléctrica para obtener una estimación de temperatura a una profundidad de 35 a 50 cm debajo de la superficie; y un espectrómetro infrarrojo para medir la banda de absorción de dióxido de carbono de 2,06 micras, que permite estimar la abundancia a lo largo de una línea de visión para determinar el espesor óptico de la atmósfera y, por lo tanto, el relieve superficial.

Además, la nave transportaba una unidad de fototelevisión con una cámara de ángulo estrecho de 4 grados de foco y una cámara gran angular de 52 mm de distancia focal, en el mismo eje y con varios filtros de luz, incluidos rojo, verde, azul y UV. El sistema de imágenes devolvía imágenes escaneadas de 1000 x 1000 elementos con una resolución de 10 a 100 metros por facsímil después del desarrollo en un laboratorio a bordo automático. También se realizaron experimentos de ocultación de radio cuando las transmisiones de comunicaciones pasaron a través de la atmósfera marciana en la que la refracción de las señales dio información sobre la estructura atmosférica.

Durante el vuelo a Marte, se hicieron mediciones de rayos cósmicos galácticos y radiación solar. Ocho sensores de plasma electrostático de ángulo estrecho separados estaban a bordo para determinar la velocidad, la temperatura y la composición del viento solar en el rango de 30 a 10.000 eV. Un magnetómetro de tres ejes para medir los campos interplanetarios estaba montado en una pluma que se extendía desde uno de los paneles solares.

Mars 2 fue lanzada hacia Marte desde una plataforma orbital terrestre Tyazheliy Sputnik (71-045C). Las correcciones de mitad de curso se realizaron el 17 de junio y el 20 de noviembre. Mars 2 liberó el módulo de descenso (71-045D) 4.5 horas antes de llegar a Marte el 27 de noviembre de 1971. El módulo de descenso entró en la atmósfera marciana a aproximadamente 6.0 km/s en un ángulo más pronunciado que el planificado. El sistema de descenso funcionó mal y el módulo de aterrizaje se estrelló, cayendo el escudo de frenado a la superficie. Mientras tanto, el motor del orbitador realizó una ignición para poner la nave espacial en una órbita de 1380 x 24,940 km, 18 horas sobre Marte con una inclinación de 48,9 grados. Los instrumentos científicos generalmente se activaron durante aproximadamente 30 minutos cerca de la periapsis.

El módulo de descenso de la Mars 2 se montó en el orbitador opuesto al sistema de propulsión. Consistía en una cápsula de aterrizaje esférica de 1,2 m de diámetro, un escudo de frenado aerodinámico cónico de 2,9 m de diámetro, un sistema de paracaídas y retrocohetes. El módulo de descenso completo tenía una masa con combustible de 1210 kg, la cápsula de aterrizaje esférica representaba 358 kg del conjunto. Un sistema de control automático que consta de micro-motores de gas y contenedores de nitrógeno presurizados proporciona el control. Cuatro motores de "pólvora" se montaron en el borde exterior del cono para controlar el cabeceo y el guiado. Los paracaídas principal y auxiliar, el motor para iniciar el aterrizaje y el altímetro de radar se montaron en la sección superior del módulo de aterrizaje. Se usó espuma para absorber el impacto dentro del módulo de descenso. La cápsula de aterrizaje tenía cuatro pétalos triangulares que se abrirían después del aterrizaje, enderezar la nave espacial y exponer la instrumentación.

El módulo de aterrizaje estaba equipado con dos cámaras de televisión con una vista de 360 ​​grados de la superficie, así como un espectrómetro de masas para estudiar la composición atmosférica; sensores de temperatura, presión y viento; y dispositivos para medir las propiedades mecánicas y químicas de la superficie, incluida una cuchara mecánica para buscar materiales orgánicos y signos de vida. También contenía un banderín con el escudo soviético. Cuatro antenas sobresalían de la parte superior de la esfera para proporcionar comunicaciones con el orbitador a través de un sistema de radio integrado. 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 ambiente marciano.

El módulo de aterrizaje Mars 2 llevaba un pequeño robot para caminar llamado PROP-M. El robot tenía una masa de 4,5 kg y estaba sujeto al módulo de aterrizaje por un cable para la comunicación directa. El rover fue diseñado para "caminar" en una corta distancia hasta el límite de la longitud del cable de 15 m. El rover llevaba un penetrómetro dinámico y un densitómetro de radiación. El marco principal de PROP-M era una caja con una pequeña protuberancia en el centro. El bastidor estaba apoyado sobre dos esquís planos y anchos, uno que se extendía hacia abajo desde cada lado y elevaba el bastidor ligeramente por encima de la superficie. En el frente de la caja había barras de detección de obstáculos. Se planeó que el rover fuera colocado en la superficie después de aterrizar con un brazo manipulador y moverse en el campo de visión de las cámaras de televisión y detenerse para tomar medidas cada 1,5 metros. Los rastros de movimiento en el suelo marciano también se registrarían para determinar las propiedades materiales.

El módulo de descenso se separó del orbitador el 27 de noviembre de 1971 aproximadamente 4,5 horas antes de llegar a Marte. Después de entrar en la atmósfera a aproximadamente 6 km / s, el sistema de descenso en el módulo funcionó mal, posiblemente porque el ángulo de entrada era demasiado pronunciado. La secuencia de descenso no funcionó según lo planeado y el paracaídas no se desplegó. El módulo de aterrizaje impactó a Marte a alta velocidad cerca de 4 N, 47 W. La Mars 2 fue el primer objeto humano en alcanzar la superficie de Marte.

Fuente: NASA