Mars Climate Orbiter

Mars Climate Orbiter
Ilustracja
Inne nazwyMars '98 Orbiter
Mars Surveyor 98 Orbiter
ZaangażowaniNASA
Stany Zjednoczone (USA)
Indeks COSPAR1998-073A
Indeks NORAD25571
Rakieta nośnaDelta II 7425
Miejsce startuCape Canaveral Air Force Station, Stany Zjednoczone
Cel misjiMars
Orbita (docelowa, początkowa)
Czas trwania
Początek misji11 grudnia 1998
Koniec misji23 września 1999
Wymiary
Masa całkowita638 kg
Masa aparatury naukowej338 kg
Mars Climate Orbiter podczas testów

Mars Climate Orbiter – sonda NASA wystrzelona 11 grudnia 1998 roku przeznaczona do badań pogody, atmosfery i klimatu Marsa jako część programu Mars Surveyor '98. 23 września 1999 roku, w trakcie wchodzenia na orbitę kontakt z satelitą został przerwany w wyniku błędu w projekcie komputera sterującego misją.

Plan misji

Historia

Po utracie Mars Observera NASA skupiła się na badaniu Marsa przy użyciu mniejszych sond o masie do 1000 kilogramów z bardziej sprecyzowaną aparaturą badawczą. W 1995 wystartował nowy program Mars Surveyor, jako zestaw zróżnicowanych misji. Pierwszą misją był Mars Global Surveyor wystrzelony w 1996 roku w celu sporządzenia map Marsa i zebrania danych geologicznych za pomocą instrumentów przeznaczonych dla Mars Observera[1]. Podobnie jak Mars Global Surveyor, Mars Climate Orbiter przenosił dwa instrumenty, jeden zaprojektowany dla Mars Observera przeznaczony do badań klimatu i pogody na Marsie.

Główne naukowe cele misji stanowiły[2]:

  • Określenie występowania wody na Marsie
  • Codzienne monitorowanie pogody i stanu atmosfery
  • Monitorowanie zmian na powierzchni Marsa spowodowane wiatrem i innymi efektami atmosfery
  • Monitorowanie ilości pyłu i pary wodnej w atmosferze
  • Poszukiwanie śladów przeszłych zmian klimatu.

Projekt sondy

Korpus satelity mierzył 2,1 m wysokości, 1,6 m szerokości i 2 m długości. Z wyjątkiem aparatury badawczej, baterii oraz głównego silnika, większość systemów była zdublowana[2].

Sonda była stabilizowana trójosiowo i posiadała 8 silników reakcyjnych (cztery o ciągu 22 N do zmiany trajektorii, cztery o ciągu 0,9 N do kontroli wysokości). Orientacja sondy była wyznaczana przez dwa detektory Słońca, a jej kontrola następowała przez użycie silników reakcyjnych (RCS) lub kół reakcyjnych. Do przeprowadzenia manewru umieszczenia na orbicie, sonda posiadała również główny silnik dostarczający 640 N ciągu, spalający hydrazynę oraz NTO[2].

Sonda posiadała również 1,3-metrową antenę mikrofalową do przekazywania danych na Ziemię w pasmie X. Dla oszczędności zastosowano nadajnik zaprojektowany dla sondy Cassini-Huygens. Zastosowano również system komunikacji w paśmie UHF dla komunikacji z Mars Polar Landerem[3].

Mars Climate Orbiter był zasilany za pomocą paneli słonecznych, zapewniających średnio moc 500 W na Marsie. Rozłożone mierzyły 5,5 metra długości[3].

W celu uproszenia systemu komputerowego na pokładzie, satelita wyposażony był w pojedynczy komputer używający procesora IBM RAD6000, zdolny do pracy z częstotliwościami 5, 10 i 20 MHz. Dane przechowywane były w pamięci RAM o pojemności 128 MB oraz na 18 MB pamięci flash, która przeznaczona była dla bardzo ważnych danych, jak trzech kopii oprogramowania sondy[2].

Koszt misji wynosił w całości (Mars Climate Orbiter oraz Mars Polar Lander) 327,6 miliona USD – 193,1 miliona dolarów na opracowanie sond, 91,7 miliona dolarów na wystrzelenie oraz 42,8 miliona dolarów na koszty operacyjne[4].

Przebieg misji

Mars Climate Orbiter został wystrzelony 11 grudnia 1998 roku o 18:45:51 UTC z Cape Canaveral Air Force Station na Florydzie na pokładzie rakiety Delta II. Wyniosła ona satelitę na orbitę transferową Hohmanna, osiągając prędkość 5,5 km/s względem Marsa i wysyłając satelitę w podróż o długości 669 milionów kilometrów[2].

Zbliżenie do Marsa

Mars Climate Orbiter rozpoczął planowany manewr umieszczenia na orbicie 23 września 1999 roku o 09:00:46 UTC. Stracono z nim kontakt radiowy, gdy znajdował się za Marsem, o godzinie 09:04:52 UTC, 49 sekund wcześniej niż się spodziewano.

Utrata sondy

O 9:27:00 UTC sonda miała wyjść z cienia radiowego planety. Dwa dni później NASA poinformowała o utracie misji Mars Climate Orbiter (MCO)[5]. Zamiast znaleźć się na oczekiwanej wysokości 140-150 km nad powierzchnią planety, orbiter trafił na wysokość 57 km i wkrótce kontakt z nim został stracony. Sonda uległa zniszczeniu w atmosferze Marsa.
10 listopada 1999 NASA upubliczniła raport komisji powypadkowej. Przyczyną był błąd ludzki, a konkretnie użycie różnych jednostek przy wyznaczaniu trajektorii lotu sondy. Program przetwarzający instrukcje kontroli naziemnej używał jako jednostki siły anglosaskich (amerykańskich) funtów, podczas gdy oprogramowanie sondy używało jako jednostki siły metrycznych niutonów. Pomyłka stopniowo narastała w czasie podróży, ponieważ MCO miał niesymetryczną konstrukcję. W związku z tym pęd przekazywany przez światło słoneczne zwiększył moment pędu próbnika. Dlatego też koła reakcyjne MCO były uruchamiane co najmniej 10 razy częściej, niż to było wymagane. W rezultacie po ponad dziewięciu miesiącach trajektoria lotu obniżyła się w stosunku do planowanej o 170 kilometrów[5]. Jak na ironię, misja miała pomóc w komunikacji z lądownikiem Mars Polar Lander, który roztrzaskał się o powierzchnię Marsa w grudniu 1999 roku[5].

Misję kontynuowała sonda 2001 Mars Odyssey, wystrzelona 24 października 2001 roku.

Przypisy

  1. ↑ The Role of Small Missions in Planetary and Lunar Exploration. books.nap.edu. [dostęp 2015-06-26].
  2. ↑ a b c d e Mars Climate Orbiter Arrival (ang.). W: Press Kit [on-line]. NASA, wrzesień 1999. [dostęp 2015-07-24].
  3. ↑ a b Mars Climate Orbiter - Flight System Description. mars.jpl.nasa.gov. [dostęp 2015-06-26].
  4. ↑ Mars Climate Orbiter Fact Sheet. mars.jpl.nasa.gov. [dostęp 2015-06-26].
  5. ↑ a b c Kamil Złoczewski: Kosmos. Czynnik ludzki.. T. 107. Poznań: Amermedia Sp. z o.o., 2014, s. 7. ​ISBN 978-83-252-2323-6​.

Bibliografia

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

Flag of the United States.svg
The flag of Navassa Island is simply the United States flag. It does not have a "local" flag or "unofficial" flag; it is an uninhabited island. The version with a profile view was based on Flags of the World and as a fictional design has no status warranting a place on any Wiki. It was made up by a random person with no connection to the island, it has never flown on the island, and it has never received any sort of recognition or validation by any authority. The person quoted on that page has no authority to bestow a flag, "unofficial" or otherwise, on the island.
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.
Mars Climate Orbiter during tests.jpg
The Mars Surveyor '98 Climate Orbiter is shown here during acoustic tests that simulate launch conditions. The orbiter was to conduct a two year primary mission to profile the Martian atmosphere and map the surface. To carry out these scientific objectives, the spacecraft carried a rebuilt version of the pressure modulated infrared radiometer, lost with the Mars Observer spacecraft, and a miniaturized dual camera system the size of a pair of binoculars, provided by Malin Space Science Systems, Inc., San Diego, California. During its primary mission, the orbiter was to monitor Mars atmosphere and surface globally on a daily basis for one Martian year (two Earth years), observing the appearance and movement of atmospheric dust and water vapor, as well as characterizing seasonal changes of the planet's surface. Imaging of the surface morphology would also provide important clues about the planet's climate in its early history. The mission was part of NASA's Mars Surveyor program, a sustained program of robotic exploration of the red planet, managed by the Jet Propulsion Laboratory for NASA's Office of Space Science, Washington, DC. Lockheed Martin Astronautics was NASA's industrial partner in the mission. Unfortunately, Mars Climate Orbiter burned up in the Martian atmosphere on September 23, 1999, due to a metric conversion error that caused the spacecraft to be off course.
Mars Climate Orbiter 2.jpg
Artist's rendering of the Mars Climate Orbiter