Mars Pathfinder
 | |
| Zaangażowani | |
|---|---|
| Indeks COSPAR | 1996-068A |
| Rakieta nośna | |
| Miejsce startu | |
| Cel misji | |
| Orbita (docelowa, początkowa) | |
| Czas trwania | |
| Początek misji | 4 grudnia 1996 (06:58:07 UTC) |
| Data lądowania | 4 lipca 1997 (16:56:55 UTC) |
| Koniec misji | 27 września 1997 (10:23 UTC) |
| Wymiary | |
| Wymiary | w trakcie lotu do Marsa: wys. 1,5 m, śred. 2,65 m[1] |
| Masa całkowita | 894 kg |
| Masa aparatury naukowej | lądownik: 264 kg, |
Mars Pathfinder (ang. Pionier) – sonda kosmiczna NASA przeznaczona do badań Marsa. Sonda składała się z trzech części: modułu przelotowego, lądownika i łazika – sześciokołowego pojazdu o nazwie Sojourner. Był to trzeci amerykański lądownik marsjański, łazik natomiast był pierwszym w historii pojazdem sterowanym z Ziemi poruszającym się po powierzchni innej planety. Przejechał łącznie ok. 100 m. Pathfinder przesłał 16 500 zdjęć z lądownika i 550 zdjęć z łazika. Dokonał także 15 analiz chemicznych skał i zebrał wiele informacji o czynnikach pogodowych panujących na Marsie.
Całkowity koszt misji (wliczając koszty wystrzelenia i obsługi w trakcie misji) wyniósł 265 milionów USD[2].
Sonda
Masa startowa sondy (razem z paliwem) wynosiła 894 kg[1], w tym lądownik 264 kg, łazik 10,6 kg. Sonda składała się z trzech części:
- modułu przelotowego wyposażonego w baterie słoneczne, antenę niskiego zysku, silniczki kontroli wysokości, zbiorniki z paliwem, szukacz gwiazd, system usuwania ciepła i radiatory, urządzenia do separacji[3]
- lądownika wyposażonego w zestaw aparatury meteorologicznej i kamerę stereoskopową na rozkładanym maszcie o wysokości 80 cm,
- łazika Sojourner wyposażonego w 3 kamery nawigacyjne (2 czarno-białe z przodu i 1 barwna z tyłu) oraz spektrometr rentgenowski APXS na niewielkim wysięgniku.
Łazik Sojourner był 6-kołowym pojazdem zasilanym z baterii słonecznej o powierzchni 0,25 m2. Jego nadajnik mógł przesyłać sygnały tylko do lądownika, toteż łazik musiał pozostawać cały czas w jego polu widzenia. Wymiary łazika: 65 × 48 cm, wysokość 30 cm, średnica kół wynosiła 13 cm.
Przebieg misji
Start nastąpił 4 grudnia 1996 o godz. 6:58 UTC z przylądka Canaveral na Florydzie. Sondę wyniosła rakieta Delta II, model 7925 z dołączonym trzecim stopniem Star-48. Delta II była dwustopniową rakietą na paliwo ciekłe z dołączonymi silnikami pomocniczymi (bocznymi) na paliwo stałe. Podczas siedmiomiesięcznej podróży na Marsa dokonano czterech manewrów korekcji trajektorii.
34 minuty przed lądowaniem nastąpiło oddzielenie się lądownika z łazikiem od modułu przelotowego[1] (moduł ten prawdopodobnie spłonął przy wejściu w marsjańską atmosferę[3]). Lądowanie odbyło się na terenie Ares Vallis (♂ 19,33°N 33,55°W/19,330000 -33,550000) 4 lipca 1997 o godz. 16:57 UTC. Przeprowadzono je aerodynamicznie (wytracając prędkość w marsjańskiej atmosferze), następnie został użyty spadochron o średnicy 12,5 m, a w końcowej fazie pięciometrowe nadmuchiwane poduszki amortyzacyjne, które rozwinęły się tuż przed spotkaniem z powierzchnią planety. Wraz z rakietami hamującymi poduszki pozwoliły statkowi odbić się od powierzchni na wysokość 10 metrów, a następnie łagodnie osiąść na jednej z marsjańskich równin zalewowych[4]. Wybrany obszar spełniał dwa warunki: teren ten był względnie płaski oraz znajdował się wystarczająco blisko marsjańskiego równika by zapewnić odpowiednią ilość światła bateriom słonecznym.
Po opróżnieniu poduszek niewielkie silniki lądownika ustawiły go w pozycji pionowej, po czym otworzyły się osłony chroniące aparaturę oraz anteny nadawcze. 87 minut po lądowaniu zostały otwarte 3 płatki baterii słonecznych. O godz. 18:34 przekazano dane o parametrach atmosfery zmierzone w trakcie przelotu przez atmosferę. O godz. 23:30 przekazano pierwsze panoramy miejsca lądowania[5]. Następnie rozłożyły się dwie bliźniacze rampy, z których jedna posłużyła potem jako zjazd dla łazika.
Zjazd Sojournera na powierzchnię nastąpił 6 lipca o godz. 5:40, w drugim marsjańskim dniu misji (Sol 2). Pojazd prowadził badania gleby za pomocą spektrometru rentgenowskiego (APXS). Przez następne dwa i pół miesiąca Sojourner badał skład chemiczny 15 kamieni i wykonał wiele eksperymentów przeprowadzonych pod kątem usprawnienia przyszłych pojazdów marsjańskich. Lądownik działał do 27 września 1997, wtedy to odebrano ostatnie użyteczne dane. Ostatni sygnał z lądownika odebrano 7 października 1997. Przyczyną utraty łączności było prawdopodobnie wyczerpanie się baterii utrzymujących temperaturę, które zaprojektowano na jeden miesiąc działania. Próby nawiązania z nim ponownego kontaktu były prowadzone bez powodzenia do marca 1998 r., wtedy to oficjalnie uznano misję za zakończoną. Zakładając, że lądownik uległ uszkodzeniu, łazik prawdopodobnie przełączył się po kilku dniach w tryb awaryjny i albo krążył wokół lądownika, albo stał w miejscu oczekując na dalsze polecenia[1].
Przygotowania sondy do misji
Test poduszek powietrznych
Widok z lądownika
Łazik Sojourner
Mapa topograficzna miejsca lądowania
Widok panoramiczny z lądownika
Zobacz też
Przypisy
- ↑ a b c d Nasa Facts: Mars Pathfinder (pdf) (ang.)
- ↑ Mars Pathfinder (ang.). W: NSSDC Master Catalog [on-line]. NASA. [dostęp 2013-12-05].
- ↑ a b Howard Jay Eisen et al.: Mechanical Design of the Mars Pathfinder Mission (ang.). W: 7th European Space Mechanisms and Tribology Symposium [on-line]. ESA. [dostęp 2013-12-05].
- ↑ Donald Goldsmith: W poszukiwaniu życia na Marsie. ISBN 83-7255-081-6.
- ↑ Mars Pathfinder/Sojourner (pol.). Loty Kosmiczne. [dostęp 2012-08-05].
Linki zewnętrzne
- JPL: Mars Pathfinder. mpfwww.jpl.nasa.gov. [zarchiwizowane z tego adresu (2005-04-13)]. (ang.)
| Trwające |
| ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Przeszłe |
| ||||||
| Nieudane starty | |||||||
| Przyszłe misje |
| ||||||
| Zobacz też |
Media użyte na tej stronie
Topographic map of the landing site, to a distance of 60 meters from the lander in the LSC coordinate system. The lander is shown schematically in the center; 2.5 meter radius circle (black) centered on the camera was not mapped. Gentle relief [root mean square (rms) elevation variation 0.5 m; rms a directional slope 4O] and organization of topography into northwest and northeast-trending ridges about 20 meters apart are apparent. Roughly 30% of the illustrated area is hidden from the camera behind these ridges. Contours (0.2 m interval) and color coding of elevations were generated from a digital terrain model, which was interpolated by kriging from approximately 700 measured points. Angular and parallax point coordinates were measured manually on a large (5 m length) anaglyphic uncontrolled mosaic and used to calculate Cartesian (LSC) coordinates. Errors in azimuth on the order of 10 are therefore likely; elevation errors were minimized by referencing elevations to the local horizon. The uncertainty in range measurements increases quadratically with range. Given a measurement error of 1/2 pixel, the expected precision in range is ~ 0.3 meter at 10 meter range, and ~ 10 meters at 60 meter range. Repeated measurements were made, compared, and edited for consistency to improve the range precision. Systematic errors undoubtedly remain and will be corrected in future maps compiled digitally from geometrically controlled images. Cartographic processing by U.S. Geological Survey.
NOTE: original caption as published in Science MagazineMars Pathfinder is the second in NASA's Discovery program of low-cost spacecraft with highly focused science goals. The Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, CA, developed and manages the Mars Pathfinder mission for NASA's Office of Space Science, Washington, D.C. JPL is a division of the California Institute of Technology (Caltech).
Sojourner rover taking an Alpha Proton X-ray Spectrometer measurement of Yogi.
Pathfinder mission - Mars exploration - NASA
Original Caption Released with NASA Image:
This image is a product of 3data sets:
1. a color mosaic image of the "Gallery Panorama",
2. an image which indicates the distance to the nearest object at each pixel location, referred to as a range image, and
3. a digital image of a full-scale museum model of the MPF Lander.
The Gallery Pan image and the range image were projected onto a continuous cylindrical/perspective coordinate system spanning 360 degrees of azimuth. The range image was then treated as a displacement map with respect to a sphere's surface, and the color image mosaic was draped onto the inside of the sphere so that lines of constant azimuth radiate from the center and lines of constant elevation are concentric circles. The position of the camera is fixed at the sphere's center, while its viewing direction is in this case looking at the south pole of the sphere. This projection preserves the resolution of the original panorama.
The distortion visible near the edges of this image is due to the large field of view, as well as the limitation introduced by using cylindrically-projected images on the sphere - the effects of which are less apparent when smaller fields of view are used.
The center of the image consists of the museum model image, which has been geometrically warped to spatially register with the projected Gallery Pandata. The position of the camera was fixed above the model so that the IMPMast was roughly at Nadir.The image has been rotated so that the main points of interest, which are the "Rock Garden", the rover Sojourner and the rock "Yogi", are visible arching across the upper hemisphere. In fixed Mars Surface coordinates, the top of the image looks out towards a point a few degrees north of West. Color has been enhanced to improve contrast in features, and is derived from IMP spectral filters 5, 9 and 0.
Engineers test huge, multi-lobed air bags, which will envelope and protect the Mars Pathfinder spacecraft before it impacts the surface of Mars.
The air bags, manufactured by ILC Dover of Frederica, Delaware, are composed of four large bags with six smaller, interconnected spheres within each bag. The bags measure 5 meters (17 feet) tall and about 5 meters (17 feet) in diameter. As Pathfinder is descending to the Martian surface on a parachute, an onboard altimeter inside the lander will monitor its distance from the ground. The computer will inflate these large air bags about 100 meters (330 feet) above the surface of Mars.
ILC Dover is the same company that manufactures spacesuits.Mars Pathfinder was launched on a Delta Launch Vehicle at 1:56 am on 4 December 1996 from Cape Canaveral Spaceflight Center.
In Spacecraft Assembly and Encapsulation Facility-2 (SAEF-2), Jet Propulsion Laboratory workers are closing up the metal "petals" of the Mars Pathfinder lander. The Sojourner small rover is visible on one of the three petals.