Marte 3
Mars 3 fue una sonda espacial robótica del programa soviético Mars, lanzada el 28 de mayo de 1971, nueve días después de su nave espacial gemela Mars 2. Las sondas eran naves espaciales robóticas idénticas lanzadas por cohetes Proton-K. con una etapa superior Blok D, cada una de las cuales consta de un orbitador y un módulo de aterrizaje adjunto. Después de que el módulo de aterrizaje Mars 2 se estrellara en la superficie marciana, el módulo de aterrizaje Mars 3 se convirtió en la primera nave espacial en lograr un aterrizaje suave en Marte, el 2 de diciembre de 1971. Falló 110 segundos después del aterrizaje y solo transmitió una imagen gris sin detalles. Los orbitadores Mars 2 y Mars 3 continuaron dando vueltas alrededor de Marte y transmitiendo imágenes a la Tierra durante otros ocho meses.
Resumen
- Fecha de lanzamiento/hora:
- Marte 3: 28 de mayo de 1971 a las 15:26:30 UTC
- Masa de lanzamiento (incluyendo combustible):
- Combinado: 4.650 kg (10.250 lb)
- Orbiter: 3.440 kg (7.580 lb)
- Lander: 1.210 kg (2.670 lb)
- Masa seca en órbita: 2.265 kg (4.993 libras)
- Dimensiones: 4.1 m (13,5 pies) de altura, 2 m (6,6 pies) de ancho (5,9 m (19,4 pies) con paneles solares desplegados)
Orbitador
El objetivo principal del orbitador 4M-V era estudiar la topografía de la superficie marciana; analizar la composición de su suelo; medir varias propiedades de la atmósfera; monitorear "la radiación solar, el viento solar y los campos magnéticos interplanetarios y marcianos". Además, sirvió como un 'relé de comunicaciones para enviar señales desde el módulo de aterrizaje a la Tierra'.
El orbitador sufrió una pérdida parcial de combustible y no tenía suficiente para ponerse en una órbita planificada de 25 horas. En cambio, el motor realizó una quema truncada para poner a la nave espacial en una órbita de largo período altamente elíptica (12 días, 19 horas) alrededor de Marte.
Por coincidencia, una tormenta de polvo particularmente grande en Marte afectó negativamente a la misión. Cuando Mariner 9 llegó y orbitó con éxito Marte el 14 de noviembre de 1971, solo dos semanas antes de Marte 2 y Marte 3, los científicos planetarios se sorprendieron al descubrir que la atmósfera estaba densa con "una capa de polvo en todo el planeta, la más grande". tormenta jamás observada". La superficie estaba totalmente oscurecida. Incapaces de reprogramar las computadoras de la misión, tanto Mars 2 como Mars 3 enviaron sus módulos de aterrizaje de inmediato, y los orbitadores utilizaron una parte significativa de sus recursos de datos disponibles para tomar imágenes de las nubes de polvo sin rasgos distintivos.
El orbitador Mars 3 envió datos que cubrían el período de diciembre de 1971 a marzo de 1972, aunque las transmisiones continuaron hasta agosto. Se anunció que Mars 3 había completado su misión el 22 de agosto de 1972, después de 20 órbitas. La sonda, combinada con Mars 2, envió un total de 60 imágenes. Las imágenes y los datos revelaron montañas de hasta 22 km de altura, hidrógeno atómico y oxígeno en la atmósfera superior, temperaturas superficiales que oscilan entre -110 °C y +13 °C, presiones superficiales de 5,5 a 6 mb, concentraciones de vapor de agua 5000 veces inferiores a en la atmósfera de la Tierra, la base de la ionosfera a partir de 80 a 110 km de altitud, y los granos de las tormentas de polvo a una altura de hasta 7 km en la atmósfera. Las imágenes y los datos permitieron la creación de mapas en relieve de la superficie y proporcionaron información sobre la gravedad y los campos magnéticos marcianos.
Aterrizaje
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Sistema de nave espacial Lander
El módulo de descenso Mars 3 se montó en el autobús/orbitador frente 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.
Todo el módulo de descenso tenía una masa alimentada de 1210 kg, la cápsula de aterrizaje esférica representó 358 kg de esta. Un sistema de control automático que consta de micromotores de gas y contenedores de nitrógeno presurizado proporcionó control de actitud. Se montaron cuatro motores de combustible sólido en el borde exterior del cono para controlar el cabeceo y la guiñada.
Los paracaídas principal y auxiliar, el motor para iniciar el aterrizaje y el radar altímetro se montaron en la sección superior del módulo de aterrizaje. Se utilizó espuma para absorber los impactos dentro del módulo de descenso. La cápsula de aterrizaje tenía cuatro pétalos triangulares que se abrirían después del aterrizaje, enderezando la nave espacial y exponiendo 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 pala mecánica para buscar materiales orgánicos y signos de vida. También contenía un banderín con el escudo de armas soviético.
Cuatro antenas sobresalían de la parte superior de la esfera para proporcionar comunicaciones con el orbitador a través de un sistema de radio a bordo. El equipo funcionaba con baterías que el orbitador cargaba antes de la separación. El control de la 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 entorno marciano.
Móvil PROP-M
El módulo de aterrizaje Mars 3 tenía a bordo un pequeño vehículo explorador de Marte de 4,5 kg, que se movía por la superficie sobre esquís mientras estaba conectado al módulo de aterrizaje con un umbilical de 15 metros. Se utilizaron dos pequeñas varillas de metal para evitar obstáculos de forma autónoma, ya que las señales de radio de la Tierra tardarían demasiado en conducir los rovers mediante el control remoto. El rover llevaba un penetrómetro dinámico y un densitómetro de radiación.
El marco principal de PROP-M era una caja achaparrada con una pequeña protuberancia en el centro. El marco estaba sostenido por dos esquís anchos y planos, uno que se extendía hacia abajo desde cada lado y elevaba el marco ligeramente por encima de la superficie.
Se planificó que el rover se colocara en la superficie después de aterrizar mediante un brazo manipulador y se moviera en el campo de visión de las cámaras de televisión y se detuviera para realizar mediciones cada 1,5 metros. Los rastros de movimiento en el suelo marciano también se registrarían para determinar las propiedades del material.
Debido a la pérdida de comunicación, se desconoce si se desplegó el rover.
Entrada, descenso, aterrizaje, transmisión y fallo
El módulo de descenso de Mars 3 se lanzó a las 09:14 UT del 2 de diciembre de 1971, 4 horas y 35 minutos antes de llegar a Marte. El módulo de descenso entró en la atmósfera marciana a aproximadamente 5,7 km/s. Mediante frenado aerodinámico, paracaídas y retrocohetes, el módulo de aterrizaje logró un aterrizaje suave a 45°S 202°E / 45°S 202°E / -45; 202Coordenadas: 45°S 202°E / 45°S 202 °E / -45; 202 e inició operaciones.
El módulo de aterrizaje comenzó a transmitir al orbitador Mars 3 90 segundos después del aterrizaje. Después de 20 segundos, la transmisión se detuvo por razones desconocidas. No se sabe si la falla se originó en el módulo de aterrizaje o en el relé de comunicaciones del orbitador. La causa de la falla puede haber estado relacionada con la tormenta de polvo extremadamente poderosa que se estaba produciendo en ese momento y que pudo haber inducido una descarga coronal, dañando el sistema de comunicaciones. La tormenta de polvo también explicaría la mala iluminación de la imagen.
Se transmitió una imagen parcial (70 líneas). Según V. G. Perminov, el diseñador principal de las naves espaciales de Marte y Venus en la oficina de diseño de Lavochkin durante los primeros días de la exploración de Marte, la imagen era "un fondo gris sin detalles".
Vista cortada del Marte 3 Lander en el Museo NPO Lavochkin.
Posibles imágenes del módulo de aterrizaje en Marte
El 11 de abril de 2013, la NASA anunció que el Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) pudo haber tomado imágenes del hardware del módulo de aterrizaje Mars 3 en la superficie de Marte. La cámara HiRISE del MRO tomó imágenes de lo que podría ser el paracaídas, los retrocohetes, el escudo térmico y el módulo de aterrizaje. Este descubrimiento fue hecho por entusiastas aficionados del espacio que buscaban imágenes archivadas disponibles públicamente.
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