Кратка история на мисиите на Марс

Този глобален изглед на Марс се състои от около 100 изображения на Viking Orbiter.

Този глобален изглед на Марс се състои от около 100 изображения на Viking Orbiter. (Изображение кредит: НАСА/JPL-Caltech)



От 1960 г. човечеството стартира десетки мисии до Марс, за да научи повече за нашия планетарен съсед. Марс изглежда е свят, някога богат на вода и може би, в живота, представящ интересен аналог на Земята.



След първото успешно прелитане през 1965 г. четири космически агенции успешно са стигнали до Марс: НАСА, космическата програма на бившия Съветски съюз, Европейската космическа агенция и Индийската организация за космически изследвания, докато други, включително космическите агенции в Русия, Япония и Китай са се опитвали без успех на Марс или Марсианска лунна мисия.

Последната партида мисии, свързани с Марс през февруари 2021 г., бяха на НАСА Устойчивост ровър и Съобразителност хеликоптер , Обединените арабски емирства “ Надежда орбитален (първи за тази страна) и китайската орбитална мисия Tianwen-1 и кацащ кораб (друг опит за Китай да достигне Марс). Към тази актуализация нито една от 2021 мисиите все още не е пристигнала на Червената планета.



По -късно през десетилетието различни космически агенции планират a мисия за връщане на проба от луната Фобос , и а мисия за връщане на проби от Марс себе си.

Свързани: Колко време отнема да стигнете до Марс?



Книга на Марс: $ 22,99 в Magazines Direct

В рамките на 148 страници изследвайте мистериите на Марс. С последното поколение марсоходи, десанти и орбитални апарати, насочени към Червената планета, ние откриваме още повече тайни на този свят от всякога. Разберете за неговия пейзаж и образуване, открийте истината за водата на Марс и търсенето на живот и проучете възможността четвъртата скала от слънцето един ден да бъде следващият ни дом. Вижте оферта

1960-те-началото на 1970-те: Flybys & photos

Първите опити за достигане на Марс се случиха в зората на космическите изследвания. Като се има предвид, че първият спътник на Съветския съюз Sputnik, изстрелян през 1957 г., е изключително, че само три години по -късно космическата програма на Съветския съюз се стреми да разшири обхвата си до Марс.



По -официално известен като Съюза на съветските социалистически републики (СССР) по онова време, Съветският съюз прави многократни опити през 60 -те години на миналия век да достигне Червената планета, а НАСА скоро го последва със своя космически кораб Маринър 3. Първите няколко мисии не успяха да го направят дори близо до Марс. Графикът беше следният:

  • 10 октомври 1960 г .: Марсник 1/Марс 1М № 1 (СССР) стартира за планирано прелитане на Марс. Космическият кораб беше унищожен по време на изстрелването и не успя да достигне орбитата на Земята.
  • 14 октомври 1960 г.: Стартира Marsnik 2/Mars 1M No. 2 (СССР), също за планирано прелитане на Марс. Но подобно на Марс 1М No1, космическият кораб експлодира по време на изстрелването и не достигна орбитата на Земята.
  • 24 октомври 1962 г .: Sputnik 22 (СССР) стартира за планирано прелитане на Марс. Ракетата, която изстреля космическия кораб, имаше фатален проблем и космическият кораб беше унищожен скоро след като достигна орбита около Земята.
  • 1 ноември 1962 г .: Марс 1 (СССР) стартира за планирано прелитане на Марс. Космическият кораб стигна до орбитата на Земята и извън нея. Но почти пет месеца по -късно, на 21 март 1963 г., космическият кораб е бил на 65,9 милиона мили (106 милиона километра) от Земята, когато радиото му се е провалило и комуникацията с кораба е прекратена за постоянно.
  • 4 ноември 1962 г .: Sputnik 24 (СССР) стартира за планирано прелитане на Марс. Космическият кораб достигна орбита на Земята, но имаше фатален проблем, когато промени траекторията си към Марс и в крайна сметка падна обратно на Земята, на парчета.
  • 5 ноември 1964 г .: Mariner 3 (САЩ) стартира за планирано прелитане на Марс. Час след старта имаше проблем със слънчевите панели. Наземните екипажи не успяха да отстранят проблема, преди батериите на космическия кораб да умрат и мисията се провали.

Докато първите няколко мисии не достигнаха целта си, накрая Mariner 4 на НАСА го постигна. Космическият кораб е изстрелян на 28 ноември 1964 г. и е първият, който лети до Марс на 14 юли 1965 г. Той изпраща 21 снимки на Червената планета обратно на Земята.

Два дни след изстрелването на Mariner 4, Съветският съюз опита отново със Zond 2. Космическият кораб мина покрай Марс, но радиото се провали и не върна никакви планетни данни.

НАСА също изпрати Mariners 6 и 7 през 1969 г., и двете достигнаха Марс и изпратиха няколко десетки снимки. По стечение на обстоятелствата всички тези космически кораби прелетяха над кратерски области на Марс. Това даде на астрономите фалшиво първо впечатление, че Марс прилича на Луната.

Между 1969 и 1971 г. са направени още няколко опита, но повечето не успяват да постигнат целта си:

  • 27 март 1969 г .: Марс 1969А (СССР) стартира, но беше унищожен, преди да достигне орбитата на Земята.
  • 2 април 1969 г .: Марс 1969В (СССР) се провали при опита за изстрелване.
  • 8 май 1971: Mariner 8 (САЩ) също се провали по време на опита за изстрелване.
  • 10 май 1971 г.: Космос 419 (СССР) стартира и достигна околоземна орбита, преди да претърпи фатален проблем.

Също през 1971 г. Съветският съюз най -накрая постига успех след няколко опита да достигне Червената планета. Нейният орбитален апарат Mars 2, който стартира на 19 май 1971 г., пристигна на 2 ноември. Марс 3, мисия за кацане и орбита, стартиран на 28 май 1971 г. и пристигнал на Червената планета 3. Декември. Касачът работи само няколко секунди на повърхността, преди да се провали, но орбиталният апарат работи успешно.

Образът на Марс се промени с пристигането на НАСА Маринер 9 през ноември 1971 г. Космическият кораб, който стартира на 30 май 1971 г., пристигна на Марс, когато цялата планета беше погълната от прашна буря. Нещо повече, нещо загадъчно се мяркаше над праховите струи. Когато отломките се утаиха на повърхността, учените откриха, че тези необичайни черти са върховете на спящите вулкани. Mariner 9 също откри голям разлом по повърхността на Марс, по -късно наречен Valles Marineris - след космическия кораб, който го откри. Mariner 9 прекара близо година в орбита около Червената планета и върна 7 329 снимки.

Valles Marineris, видян под ъгъл от 45 градуса спрямо повърхността в почти истински цвят и с четирикратно вертикално преувеличение. Изображението обхваща площ от 630 000 кв. Км с разделителна способност на земята 100 m на пиксел. Цифровият модел на терена е създаден от 20 отделни орбити на HRSC, а данните за цветовете са генерирани от 12 орбита. Най -голямата част от каньона, който се простира точно над изображението, е известен като Мелас Часма. Candor Chasma е свързващото корито непосредствено на север, с малкото корито Ophir Chasma отвъд. Hebes Chasma може да се види в най -горния ляв ъгъл на изображението.

Valles Marineris, видян под ъгъл от 45 градуса спрямо повърхността в почти истински цвят и с четирикратно вертикално преувеличение. Изображението обхваща площ от 630 000 кв. Км с разделителна способност на земята 100 m на пиксел. Цифровият модел на терена е създаден от 20 отделни орбити на HRSC, а данните за цветовете са генерирани от 12 орбита. Най -голямата част от каньона, който се простира точно над изображението, е известен като Мелас Часма. Candor Chasma е свързващото корито непосредствено на север, с малкото корито Ophir Chasma отвъд. Hebes Chasma може да се види в най -горния ляв ъгъл на изображението.(Изображение: ESA / DLR / FU Berlin (G. Neukum))

1970-те-1980-те: Кацане на Марс и опити за достигане до Фобос

Тъй като Съветският съюз продължи своята серия космически кораби на Марс, той получи частичен успех; от четири космически кораба, насочени към Червената планета, само един орбитален апарат и един кацащ за кратко върнаха данни през 1974 г .:

  • 21 юли 1973 г .: Марс 4 (СССР) стартира и след това прелетя покрай Марс на 10 февруари 1974 г., но това не беше планът; той е предназначен да обикаля около планетата, а не да продължава.
  • 25 юли 1973 г .: Марс 5 (СССР) стартира и се установи в орбита около Марс на 12 февруари 1974 г., но продължи само няколко дни.
  • 5 август 1973 г .: Марс 6 (СССР) стартира с прелитащ модул и спускащ апарат, пристигнал на Червената планета на 3 март 1974 г., но при удара спускащият апарат беше унищожен.
  • 9 август 1973 г .: Марс 7 (СССР) стартира отново с прелитащ модул и кацане и пристигна на Червената планета на 3 март 1974 г., но спускащият апарат пропусна планетата.

Междувременно НАСА изпрати две двойки орбитални апарати и десанти към Марс през 1975 г. Viking 1 и Viking 2 пристигнаха на Червената планета през 1976 г. и изпратиха своя кацащ апарат на повърхността, докато орбиталният апарат остана да работи отгоре. Програмата 'Викинг' представляваше първото разширено изследване на Марс, тъй като всеки космически кораб продължи години и предаваше купчини информация обратно на Земята.

Надеждите за намиране на живот на Червената планета обаче се сринаха, когато сондите не можаха окончателно да докажат съществуването на микроби на повърхността. (Резултатите остават противоречиви, тъй като се разбира повече за микробната активност.)

Мисиите на викингите също разкриха, че съставът на Марс е почти идентичен с някои метеорити, открити на Земята. Това предполага, че някои метеорити, открити на Земята, първоначално са от Марс.

Съветският съюз също направи два опита да достигне една от луните на Марс, Фобос, през 80 -те години, но и двете мисии се провалиха.

Тази цветна снимка на марсианския хоризонт е направена от Viking 1 на 24 юли 1976 г.

Тази цветна снимка на марсианския хоризонт е направена от Viking 1 на 24 юли 1976 г.(Кредит на изображението: НАСА.)

1990 -те: По -добре, по -бързо, по -евтино

Следващият опит на НАСА да достигне Червената планета дойде през 90 -те години на миналия век, когато Mars Observer стартира на планетата на 25 септември 1992 г. Космическият кораб беше загубен точно преди да се очаква да достигне орбита на Марс на 21 август 1993 г. Докато загубата комуникацията никога не беше напълно обяснена, най -вероятната причина беше спукването на резервоара за гориво, което причини космическият кораб да се завърти и да загуби контакт със Земята.

Загубата беше особено болезнена, защото космическият кораб беше струвал толкова много; приблизително 813 милиона долара, което е почти четири пъти над първоначалния бюджет за проекта, според Лабораторията за реактивни двигатели на НАСА . Прекомерните разходи и провалът на космическия кораб предизвикаха нов ход в НАСА за създаване на по -добри, по -бързи и по -евтини мисии, които биха се възползвали от модерната компютърна електроника и новите техники за управление на екипи. НАСА го нарече по -бърза, по -добра, по -евтина или FBC програма.

Междувременно Марс Глобалният геодезист на НАСА (MGS) напусна Земята на 7 ноември 1996 г. и пристигна на Марс на 12 септември 1997 г. Мисията й беше удължена няколко пъти, докато НАСА загуби контакт с нея през 2006 г. MGS картографира Червената карта Планета от полюс на полюс, разкриваща много древни признаци на вода, като балки и хематит (минерал, който се образува във вода). Данните от MGS помогнаха на НАСА да реши къде да кацне бъдещите си марсоходи. MGS също направи снимки от обществен интерес, включително преосмисляне на известния лице на Марс . '

НАСА

25-килограмовият марсоход Sojourner Mars на НАСА покрива около 100 фута (100 метра) за 83 дни на Червената планета през 1997 г.(Кредит на изображението: НАСА)

През 1991 г. СССР беше разглобен. Руската космическа агенция продължи съветското търсене на Марс с тяхната мисия 'Марс 96', която стартира на 16 ноември 1996 г. Въпреки това, орбиталният апарат, два десанта и два проникващи кораба бяха загубени след неуспеха на ракетата.

От другата страна на Земята първата мисия на програмата FBC имаше голям успех. Касачът на НАСА Pathfinder и марсоходът Sojourner пристигнаха на Марс през юли 1997 г. Ландърът беше първият, който използва набор от въздушни възглавници, за да омекоти кацането, а Sojourner беше първият марсоход, който се движеше около Марс. Очакваше се Pathfinder да продължи един месец, а Sojourner - седмица, но и двете остават в експлоатация до септември 1997 г., когато контактът с Pathfinder е загубен.

Япония следва да влезе на арената на мисията до Марс с Nozomi, която стартира на 4 юли 1998 г. Космическият кораб стигна до Марс, но не успя да влезе в орбита през декември 2003 г.

Две други мисии на FBC така и не стигнаха до Червената планета. Климатичният орбитален апарат на Марс стартира на 11 декември 1998 г. и изчезна след пристигането си на Марс през септември 1999 г. поради грешка в измерването.

Марсовият полярен апарат на НАСА (MPL) и две космически сонди с него (наречени Deep Space 2) бяха изстреляни на 3 януари 1999 г. Всички бяха загубени, преди да приключат пътуването си, вероятно защото MPL се повреди и мислеше, че е кацнал, затова се изключи двигателят му преждевременно.

2000 -те до момента: Ровъри и орбитални апарати в изобилие

Откриването на древни водни доказателства на Марс предизвика ренесанс при изследването на Марс.

Марсовата Одисея на НАСА стартира на 7 март 2001 г. и пристигна на Червената планета на 24 октомври 2001 г. Орбиталният апарат все още изпълнява разширената си научна мисия. Той счупи рекорда за най-дългогодишния космически кораб на Марс на 15 декември 2010 г. Космическият кораб е върнал около 350 000 изображения, картографирал глобални разпределения на няколко елемента и предал над 95 процента от всички данни от роувърите Spirit и Opportunity.

Европейската космическа агенция стартира своя спускащ апарат-орбитален апарат, наречен Mars Express /Beagle 2 на 2 юни 2003 г. Кацащият апарат беше загубен при пристигането си на 25 декември 2003 г., но орбиталният апарат завърши основната си мисия през ноември 2005 г. и в момента е на удължен период. мисия.

Двата марсохода на НАСА, Spirit и Opportunity, бяха изпратени на повърхността на Марс през 2004 г. Всеки откри достатъчно доказателства, че някога водата е текла по Червената планета. Spirit умря в пясъчна дюна през март 2010 г., докато Възможност продължи работата си за още едно десетилетие. Възможността замълча по време на пясъчна буря през лятото на 2018 г. и НАСА обяви мисията за приключена в началото на 2019 г.

Този художник

Концепцията на този художник показва мисията на НАСА Mars Reconnaissance Orbiter над Червената планета.(Изображение: НАСА/JPL)

Друг орбитален апарат на НАСА, Марс разузнавателен орбитален апарат , стартиран на 12 август 2005 г. Той започна да обикаля около планетата на 12 март 2006 г. Мисията е върнала повече данни от всички предишни мисии на Марс, взети заедно и продължава да изпраща данни с висока разделителна способност за характеристиките на Червената планета и времето. Той също така предава данни от марсиански повърхностни мисии обратно на Земята.

На 4 август 2007 г. НАСА стартира стационарен спускателен апарат, наречен Марс Феникс, който пристигна на Марс на 25 май 2008 г. и откри воден лед под повърхността. Слънчевите панели на Феникс са претърпели сериозни щети от суровата марсианска зима, а комуникацията с кацащия за 475 милиона щатски долар е загубена през ноември 2008 г. След многократни опити за възстановяване на контакта, НАСА обяви Феникс мъртъв през май 2010 г. Повредата беше потвърдена на орбитални снимки, направени на Червената планета.

Руската космическа агенция Роскосмос направи нов опит да достигне Фобос с мисията Фобос-Грунт, която стартира през 2011 г. катастрофира на 15 януари 2012 г., след като не успя да напусне околоземната орбита . Phobos-Grunt също беше първият опит на Китай за орбитален апарат на Марс, заедно с експеримент, проведен от базираното в САЩ Планетарно общество, предназначено да проучи как дългото пътуване през дълбокия космос влияе на микроорганизмите. Китайският орбитален апарат също не успя в своята мисия.

Мощният марсоход Curiosity на НАСА пристигна в кратера Гейл през 2012 г., за да търси признаци на древна обитаема среда. Основните му открития включват откриване на предварително напоени с вода зони, откриване на метан на повърхността и намиране на органични съединения. Той продължава да е силен през 2021 г.

Дизайнът на Curiosity вдъхнови друг роувър, наречен Упоритост , който се очаква да кацне на Марс на 18 февруари 2021 г. в търсене на проби с потенциални признаци на живот в тях, сред многобройните други изследвания. Постоянството ще кешира най -обещаващите проби за бъдеща мисия за връщане на проби , предварително планирано за по -късно през десетилетието и включващо както НАСА, така и Европейската космическа агенция. Упоритостта носи и изпитателен хеликоптер, Находчивост , който ще оцени възможността за полет на Марс.

Изглед от спускащия апарат InSight Mars

Изглед от камерата за инструменти за разгръщане на кацащия апарат InSight Mars, на роботизираната ръка на кацащия апарат, докато луната на Марс Фобос премина пред слънцето на 5 март 2019 г. Камерата успя да заснеме кратко затъмняване на земята около нея през 24.3 второ затъмнение. (Камерата заснема кадър от видео на всеки 50 секунди.)(Изображение кредит: НАСА/JPL-Caltech)

Програмата ExoMars на Европейската космическа агенция, която е сътрудничество с Русия, стартира орбитален апарат, наречен Trace Gas Orbiter (TGO) и демонстрационен кацащ апарат, наречен Schiaparelli през 2016 г. Въпреки че Schiaparelli се разби на повърхността на Марс, TGO все още работи и предоставя информация за композицията на атмосферата на Марс. Следващият транш от ExoMars е марсоходът Rosalind Franklin и придружаващият го десант, които са планирани да напуснат Земята през 2022 г. (след двугодишно забавяне поради технически проблеми и пандемията на коронавирус.)

Освен големите мисии за роувър и орбита, други космически кораби от НАСА оценяват елементите на еволюцията и настоящия климат на Марс, за да информират по -добре нашето разбиране за скалисти планети и може би за подготовка за бъдещи мисии за кацане.

MAVEN на НАСА (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN), стартиран през ноември 2013 г., е достигнал орбита на 21 септември 2014 г. и продължава да наблюдава промени в атмосферата на Марс, за да разбере по -добре защо тя е изтъняла за милиарди години.

Свързани: Мисията на НАСА MAVEN до Марс в снимки

НАСА изпрати Марс InSight до Червената планета през 2018 г., за да изследва подробно вътрешната структура на Марс за първи път. InSight беше одобрен за разширена мисия през 2021 г. въз основа на досегашните си открития за марсианската история, въпреки че опитите за изкопаване на сонда за търсене на топлина (или „мол“) под повърхността се оказаха кратки, тъй като реголитът беше по-труден от очакваното. InSight също се носи първите марсиански кубесати .

Други държави също натрупват марсиански опит с надеждата най -накрая да се доближат поне до една от своите луни.

Индийската MOM (Mars Orbiter Mission) успешно постигна орбита през 2014 г., за да изобрази цялата планета, предоставяйки уникална перспектива за нейните метеорологични и повърхностни характеристики. Мисията „Надежда“ на Обединените арабски емирства (на път през февруари 2021 г.) ще изследва времето на Марс и атмосферните слоеве .

Китайската мисия Tianwen-1 включва кацащ апарат, марсоход и орбитален апарат, които планират многомисионно разследване на Марс през февруари 2021 г., ако всичко върви по план; част от планираната му работа включва разглеждане на водното съдържание на почвата и изследване на климата и околната среда на Марс.

Япония също планира да се върне към марсианската система през 2024 г., когато ще стартира Мисия за изследване на Марсовите луни (MMX) да направи мисия за връщане на проба от Фобос, една от двете луни на Марс.

Допълнителни ресурси: