Fobos-Grunt

Fobos-Grunt
Ilustracja
Zaangażowani

Roskosmos

Indeks COSPAR

2011-065A

Rakieta nośna

Zenit-2SB41

Miejsce startu

Bajkonur, Kazachstan

Cel misji

Fobos (księżyc)

Orbita (docelowa, początkowa)
Czas trwania
Początek misji

8 listopada 2011 (20:16:02,871 UTC)

Koniec misji

15 stycznia 2012

Wymiary
Masa całkowita

(z członem napędowym i sondą Yinghuo-1) 13 505 kg

Masa aparatury naukowej

50 kg

Elementy składowe sondy Fobos-Grunt:
1 – Zbiornik zewnętrzny
2 – Człon napędowy (MDU)
3 – Sonda Yinghuo-1
4 – Moduł przelotowy (PM)
5 – Człon powrotny (WA)
6 – Kapsuła powrotna (SA)
Cel misji sondy Fobos-Grunt

Fobos-Grunt (ros. Фобос-Грунт) – rosyjska sonda kosmiczna przygotowana przez agencję Roskosmos. Zadaniem misji było lądowanie na powierzchni Fobosa, większego z dwóch księżyców Marsa, w celu pobrania próbek gruntu i dostarczenia ich na Ziemię. Fobos-Grunt miał też przetransportować na orbitę wokółmarsjańską chińską sondę Yinghuo-1. Z powodu awarii po starcie sonda pozostała na niskiej orbicie wokółziemskiej[1] i w dniu 15 stycznia 2012 roku spłonęła w atmosferze Ziemi.

Cele naukowe misji

  • Zbadanie fizycznej i chemicznej charakterystyki materii Fobosa.
  • Zbadanie specyficznych własności ruchów orbitalnego i własnego Fobosa.
  • Analiza dostarczonej na Ziemię materii Fobosa w warunkach laboratoryjnych.
  • Przeprowadzenie badań Fobosa przy użyciu lądownika.
  • Przeprowadzenie badań Fobosa i otaczającej przestrzeni przy użyciu orbitera.
  • Zbadanie warunków fizycznych środowiska okołoplanetarnego w pobliżu Marsa.
  • Zbadanie pochodzenia księżyców Marsa.
  • Monitorowanie sezonowych zmian klimatycznych w atmosferze i na powierzchni Marsa.
  • Zbadanie wielkoskalowych procesów dynamicznych na powierzchni i w atmosferze Marsa[2].

Planowany przebieg misji

  • listopad 2011 – start z kosmodromu Bajkonur
  • listopad 2011 – wrzesień 2012 – przeprowadzenie manewrów korekcyjnych trajektorii:
    • podczas pierwszych 10 dni od startu
    • 80 dni przed przybyciem na orbitę Marsa
    • 14 dni przed przybyciem na orbitę Marsa
  • 9 października 2012 – manewr wejścia na orbitę wokółmarsjańską
    • orbita pierwotna o parametrach 800 km × 80 000 km
    • manewry korekcyjne orbity
    • oddzielenie sondy Yinghuo-1
    • podwyższenie perycentrum do około 10 000 km
  • styczeń 2013 – obniżenie apocentrum do około 10 000 km
    • obserwacje Fobosa
  • 9 lutego 2013 – wejście na orbitę kwazisynchroniczną z Fobosem
    • zbliżenie do Fobosa (pozostawanie w odległości poniżej 60 km)
  • luty 2013 – lądowanie na powierzchni Fobosa
  • luty – marzec 2013 – start z powierzchni Fobosa
  • luty – marzec 2013 – wejście na trajektorię powrotną na Ziemię
  • sierpień 2014 – lądowanie kapsuły powrotnej na Ziemi[3]

Wśród urządzeń sondy znalazł się CHOMIK, polski penetrator geologiczny, jego zadaniem było wgryzienie się w powierzchnię księżyca oraz pobranie próbek jego gruntu. Pobrany materiał, umieszczony w specjalnym pojemniku, miał trafić na Ziemię we wnętrzu rosyjskiej kapsuły powrotnej. Gdyby to się udało byłby to pierwszy drobny fragment księżyca innej planety na Ziemi. Polski penetrator geologiczny powstał w Laboratorium Mechatroniki i Robotyki Satelitarnej Centrum Badań Kosmicznych PAN[4]. Ponadto, do realizacji cumowania sondy na powierzchni Fobosa skonstruowano specyficzny, dalmierz laserowy, wykorzystujący unikalne polskie, modulatory ciekłokrystaliczne, w całości opracowane i wykonane w Instytucie Fizyki Techniczne Wojskowej Akademii Technicznej.

Rzeczywisty przebieg misji

Pierwotnie misja Fobos-Grunt miała się rozpocząć już w 2007 roku. Po trwającej pół roku podróży sonda miała wejść na orbitę wokółmarsjańską. Samo lądowanie na Fobosie było przewidziane na początek 2013 roku na niewidocznej z Marsa stronie księżyca. Miesiąc później w stronę Ziemi miał wystartować moduł powrotny z kapsułą zawierającą próbkę gruntu księżyca. Lądowanie kapsuły powrotnej o masie ok. 11 kg było przewidziane w Kazachstanie w połowie 2014 roku.

Sam lądownik sondy Fobos-Grunt miał pozostać na Fobosie by dalej prowadzić badania powierzchni Marsa, jej zapylenia oraz pola magnetycznego, a także dynamiki zmian atmosferycznych i sezonowych zmian klimatu Marsa.

8 listopada 2011 roku nastąpił start sondy z kosmodromu Bajkonur.

Po odłączeniu od drugiego stopnia rakiety nośnej Zenit-2SB, które nastąpiło 11 minut po starcie, sonda weszła na okołoziemską orbitę parkingową o parametrach 206 km × 341 km × 51,4°. Pod koniec pierwszej orbity Fobos-Grunt przesłał do stacji naziemnej telemetrię potwierdzającą rozłożenie paneli ogniw słonecznych i prawidłowy stan urządzeń pokładowych. Następnie sonda miała wykonać wcześniej zaprogramowaną sekwencję dwukrotnego odpalenia silnika członu napędowego, co wprowadziłoby ją na trajektorię prowadzącą do Marsa. Fobos-Grunt nie wykonał jednak żadnego z tych manewrów, nie nawiązał ponownie łączności i nie odpowiadał na przekazywane do niego komendy. Dopiero 22 i 23 listopada stacja śledzenia lotu satelitów w australijskim Perth (należąca do Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA)) odebrała sygnały z nadajnika sondy. Kolejne próby odbioru telemetrii oraz wysłania komend przywracających kontrolę nad sondą zakończyły się niepowodzeniem. 2 grudnia ESA zakomunikowała decyzję o rezygnacji z dalszych prób nawiązania kontaktu z sondą[5][6].

Z powodu rosnącego oporu atmosferycznego, 15 stycznia 2012 roku ok. godz. 17:45 UTC sonda weszła w gęste warstwy atmosfery i spłonęła nad południowym Pacyfikiem, ok. 1250 km na zachód od wyspy Wellington[7].

Całkowity koszt misji Fobos-Grunt szacowany jest na ok. 5 mld rubli (ok. 165 mln USD)[8].

Przyczyny awarii

3 lutego 2012 r. Roskosmos ogłosił główne wnioski komisji powołanej do zbadania przyczyny awarii sondy Fobos-Grunt. Potwierdzono, że podczas pierwszych dwóch orbit lot sondy przebiegał zgodnie z planem. Następnie w wyniku sytuacji awaryjnej sonda przerwała program lotu i przeszła w stan awaryjny, w którym utrzymywała stałą orientację w stosunku do Słońca i oczekiwała na komendy z Ziemi w paśmie X. Konstrukcja sondy umożliwiała jednak łączność w tym paśmie dopiero po opuszczeniu orbity wokółziemskiej, w fazie przelotu do Marsa. Po 24 listopada włączony na stałe nadajnik doprowadził do zachwiania bilansu energii na pokładzie sondy. Do 29 listopada zostały wyczerpane baterie pokładowe i awaryjna bateria chemiczna, co spowodowało utratę kontroli nad orientacją sondy.

Przyczyną awarii był jednoczesny restart dwóch procesorów komputera CWM22 pokładowego systemu obliczeniowego BWK. Za najbardziej prawdopodobną przyczynę restartu procesorów komisja uznała wpływ ciężkich jonów promieniowania kosmicznego, które podczas drugiej orbity lotu spowodowały błędy w modułach pamięci RAM komputera[9].

Zobacz też

Przypisy

  1. ↑ Hubert Bartkowiak, Dzisiaj start sondy Fobos-Grunt, kosmonauta.net, 8 listopada 2011 [dostęp 2017-02-12].
  2. ↑ Фобос-грунт. NPO im. S. A. Ławoczkina. [dostęp 2010-11-01]. [zarchiwizowane z tego adresu (2012-02-22)]. (ros.).
  3. ↑ Louis D. Friedman, Timeline for the Phobos Sample Return Mission (Phobos Grunt), planetary.org, 27 października 2010 [dostęp 2010-10-30] (ang.).
  4. ↑ CHOMIK zrobił pierwszy krok ku marsjańskiemu księżycowi. Wiadomości prasowe CBK PAN, 2011-04-29. [dostęp 2011-05-02]. (pol.).
  5. ↑ Anatoly Zak: Phobos-Grunt launch. [dostęp 2011-12-02]. (ang.).
  6. ↑ Jonathan McDowell: Jonathan's Space Report No. 650. [dostęp 2011-12-02]. [zarchiwizowane z tego adresu (2012-10-15)]. (ang.).
  7. ↑ RIA Nowosti: Обломки "Фобос-Грунта" упали в Тихом океане - Минобороны РФ. 2012-01-15. [dostęp 2012-02-11]. (ros.).
  8. ↑ RIA Nowosti: Специалисты не выявили технологических ошибок при создании "Фобоса". 2012-02-3. [dostęp 2012-02-11]. (ros.).
  9. ↑ Roskosmos: Основные положения Заключения Межведомственной комиссии по анализу причин нештатной ситуации, возникшей в процессе проведения летных испытаний космического аппарата «Фобос-Грунт». 2012-02-03. [dostęp 2012-02-11]. (ros.).

Linki zewnętrzne

Misje na Marsa
Trwające
Orbitery
Lądowniki / Łaziki
Przeszłe
Przeloty
Orbitery
Lądowniki / Łaziki
Nieudane starty
Przyszłe misje
Przygotowywane
Proponowane
Zobacz też

Mars Viking 22e169.png

  1. ↑ a b c d e f g h i j k l m sonda nie przesłała danych lub uległa awarii w drodze do Marsa

Media użyte na tej stronie

Mars Viking 22e169.png

Original Caption Released with NASA Image:

Photo from Viking Lander 2 shows late-winter frost on the ground on Mars around the lander. The view is southeast over the top of Lander 2, and shows patches of frost around dark rocks. The surface is reddish-brown; the dark rocks vary in size from 10 centimeters (four inches) to 76 centimeters (30 inches) in diameter. This picture was obtained September 25, 1977. The frost deposits were detected for the first time 12 Martian days (sols) earlier in a black-and-white image. Color differences between the white frost and the reddish soil confirm that we are observing frost. The Lander Imaging Team is trying to determine if frost deposits routinely form due to cold night temperatures, then disappear during the warmer daytime. Preliminary analysis, however, indicates the frost was on the ground for some time and is disappearing over many days. That suggests to scientists that the frost is not frozen carbon dioxide (dry ice) but is more likely a carbon dioxide clathrate (six parts water to one part carbon dioxide). Detailed studies of the frost formation and disappearance, in conjunction with temperature measurements from the lander’s meteorology experiment, should be able to confirm or deny that hypothesis, scientists say.
Cebit 2011-fobos-grunt together with upper stage.jpg
Autor: MKonair, Licencja: CC BY-SA 2.0
Russian Fobos-Grunt probe with the upper stage Fregat-SB.
Phobos colour 2008.jpg
Kolorowa fotografia Fobosa, księżyca Marsa, wykonana przez sondę Mars Reconnaissance Orbiter w dniu 23 marca 2008 roku.
Model of Phobos-Grunt spacecraft 2011 P1110983.jpg
Autor: Pline, Licencja: CC BY-SA 3.0
Model of Phobos Grunt spacecraft by Roscosmos at the 2011 Paris Air Show.