mars 3 - Wikilingue - Encydia
| Características técnicas | |
|---|---|
| Outros nomes do orbitador: | 1971-049A , mars 3 Orbiter, 05252 |
| Outros nomes do lander: | 1971-049F |
| Data de lançamento: | 28 de maio de 1971 |
| Hora de lançamento: | 15:26:30 GMT |
| Massa seca em órbita: | 2265 kg Orbitador // 358 kg Aterrizador |
A sonda Mars 3 (também telefonema Marsnik 3 ou Marte 3) era uma nave idêntica à Mars 2, a cada uma com um módulo orbital e um módulo de descenso acoplado, desenvolvidas no marco do programa Mars de sondas soviéticas para a exploração de Marte . O principal objectivo do orbitador Mars 3 era a obtenção de imagens da superfície marciana e das nuvens, determinar a temperatura, estudar a topografía, composição e propriedades físicas da superfície, bem como medir as propriedades da atmosfera, medir o vento solar e os campos magnéticos marciano e interplanetario. Também actuaria como repetidor para a Terra dos sinais enviados pelo módulo aterrizador.
O principal objectivo cientista do módulo de descenso mars 3 era realizar uma aterragem suave em Marte , devolver fotografias da superfície e enviar dados das condições meteorológicas, bem como da composição atmosférica e das propriedades mecânicas e químicas do solo. A sonda mars 3 foi a primeira que realizou uma aterragem suave na superfície de Marte.
Conteúdo |
Entre os dois módulos tinham uma massa total de 4.650 kilogramos no momento do lançamento incluindo o combustível. A altura da nave era de 4,1 metros e chegava até os 5,9 metros de envergadura com os dois painéis solares despregados, enquanto o diâmetro da base era de dois metros. Da massa total, 3.440 kilogramos pertenciam ao orbitador carregado de combustível e 1.210 kg eram do módulo de descenso também com o combustível carregado.
O sistema de propulsão estava situado na parte inferior do corpo cilíndrico da nave que era o principal elemento da sonda. Estava formado por um tanque de combustível cilíndrico dividido em compartimentos para alojar o combustível e o oxidante. O motor estava colocado em um suporte na parte baixa do tanque e o módulo de descenso estava situado na parte superior do autocarro do orbitador. Os dois painéis solares estendiam-se nos laterais do cilindro e uma antena parabólica de 2,5 metros situada no lateral junto aos radiadores servia para as comunicações em alto ganho.
A telemetria era transmitida pela nave a 928,4 MHz. Os instrumentos e os sistemas de navegação estavam situados na parte baixa da sonda e a antena para as comunicações com o aterrizador estava ancorada aos painéis solares. Ademais a nave levava três antenas direccionais de baixa potência que se situavam cerca da antena parabólica.
Instrumentação do orbitador
Os experimentos científicos encontravam-se em sua maioria em compartimentos herméticamente sellados. A sonda mars 3 portava:
- Um radiómetro infravermelho de 1 kg de importância que trabalha entre as 8 e 40 micras para determinar a temperatura da superfície marciana.
- Um fotómetro para realizar análise espectrales por absorción das concentrações do vapor de água atmosférico na linha das 1,38 micras.
- Um fotómetro infravermelho.
- Um fotómetro ultravioleta para detectar o argón, oxigénio e hidrógeno atómico.
- Um sensor Lyman-alfa para detectar hidrógeno na atmosfera superior.
- Um fotómetro de faixa visível que estudava seis faixas estreitas entre as 0,35 e 0,70 micras.
- Um radiotelescopio e um radiómetro para determinar a reflectividad da superfície e a atmosfera no visível (0,3 a 0,6 micras) e a rádio-reflectividad da superfície na faixa dos 3,4 cm, bem como a permeabilidad dieléctrica para determinar a temperatura da superfície a 50 centímetros de profundidade.
- Um espectrómetro infravermelho para medir a banda de absorción do dióxido de carbono na banda das 2,06 micras, para ter uma estimativa da abundância.
Ademais a sonda levava uma câmara com uma longitude focal de 350 milímetros para o ângulo estreito e de 52 milímetros para o ângulo largo, ambas no mesmo eixo e com vários filtros de luz em vermelho , verde, azul e ultravioleta. O sistema de imagens devolvia fotografias escaneadas de 1000 x 1000 pixels com uma resolução entre os 10 e os 100 metros, obtidas em um laboratório de imagem que levava a sonda.
Levaram-se a cabo experimentos de rádio-ocultação quando as transmissões de rádio atravessavam a atmosfera, obtendo nova informação sobre sua estrutura ao observar a refração do sinal. Durante o voo até Marte realizaram-se medidas dos raios cósmicos galácticos e da radiación solar. Oito sensores independentes de plasma electrostático estavam a bordo para determinar a velocidade, temperatura e composição do vento solar na faixa entre os 30 e os 10.000 eV. Um magnetómetro de três eixos que servia para medir os campos magnéticos interplanetarios e marciano, estava colocado em um braço extensible situado em um painel solar.
Este orbitador levava ademais um experimento francês que não levava a sonda Marsnik 2. Chamava-se Spectrum-1 e servia para medir a radiación solar a longitudes de onda métricas, em conjunción com receptores na Terra para estudar as causas das erupções solares. A antena do Spectrum-1 estava montada em um dos painéis solares.
A missão
A sonda mars 3 foi lançada para Marte impulsionada pela última etapa do foguete lanzador telefonema Tyazheliy Sputnik (71-049C). Realizou-se uma manobra de correcção da trajectória no dia 8 de junho. O módulo orbital soltou o módulo de descenso (71-049F) umas 4 horas e 35 minutos dantes de chegar a Marte no dia 2 de dezembro de 1971 às 09:14 GMT.
O módulo de descenso entrou na atmosfera marciana a uma velocidade de 5,7 quilómetros por segundo. Usando o freado aerodinámico, os paracaídas e os retrocohetes, a sonda de descenso conseguiu uma aterragem suave a 45ºS e 158ºOu e começou suas operações. No entanto, depois de 20 segundos de trabalho os instrumentos pararam-se por razões desconhecidas, quiçá como resultado da em massa tormenta de pó que estava a ter lugar no momento da aterragem.
Enquanto o orbitador tinha sofrido uma perda parcial de combustível e não teve o suficiente como para colocar na órbita planeada de 25 horas. O motor realizou uma ignição que ficou truncado e colocou à mars 3 em uma órbita de 12 dias e 19 horas de duração, com uma inclinação de 48.9º.
Os orbitadores Marsnik 2 e mars 3 enviaram grandes quantidades de dados a nosso planeta entre dezembro de 1971 e março de 1972 , ainda que as transmissões continuaram até o mês de agosto. Anunciou-se que ambas sondas finalizaram suas operações o 22 de agosto de 1972, depois de completar a sonda Marsnik 2 um total de 362 órbitas a Marte e um total de 20 órbitas a sonda mars 3. Ao todo realizaram 60 fotografias.
As imagens obtidas junto com os dados revelaram montanhas de 22 quilómetros de altura, a presença de oxigénio e hidrógeno atómico na atmosfera superior, temperaturas na superfície entre os -110ºC e os +13 °C, pressões superficiais dentre 5,5 e 6 milibares, concentrações de vapor de água 5000 vezes inferiores às da Terra. Também se detectou que a ionosfera marciana começava entre os 80 e 110 quilómetros de altura e que se achavam presentes grãos das tormentas de pó até os 7 quilómetros de altura. Os dados permitiram a realização de mapas de relevo da superfície, bem como valiosa informação sobre a gravidade e campos magnéticos de Marte.
Módulo de descenso
O módulo de descenso de mars 3 estava situado na parte do orbitador contrária ao sistema de propulsão. Tinha forma de esfera de 1,2 metros de diâmetro e um escudo de freado de 2,9 metros de diâmetro com forma cônica. O sistema de descenso formavam-no um conjunto de paracaídas e os retrocohetes. Carregado de combustível este módulo tinha um peso total de 1.210 kg, dos que a cápsula esférica tinha 358 kilogramos.
Um sistema de controle automático consistente em pequenos motores de gás e contêiners presurizados de nitrógeno serviam para controlar a orientação. Quatro pequenos foguetes estavam colocados ao redor do cone para controlar o cabeceo e o balanço durante o descenso. O paracaídas principal e o auxiliar, o motor para a aterragem e o altímetro radar estavam colocados na parte superior do módulo. Colocaram-se blocos de espuma aislante como protecção para absorver o choque contra o solo. A cápsula de aterragem tinha quatro pétalos triangulares que se abriam depois da aterragem, para equilibrar a nave e deixar ao descoberto os instrumentos.
Instrumentação do lander
O aterrizador levava como instrumentação científica:
- Duas câmaras de televisão que permitiam obter umas vistas de 360º da superfície.
- Um espectrómetro de massas para estudar a composição atmosférica.
- Sensores de temperatura, pressão, composição e velocidade do vento
- Dispositivos para medir as propriedades mecânicas e químicas do solo.
- Uma pá mecânica para procurar compostos orgânicos e signos de vida.
Quatro antenas colocadas na parte superior proporcionavam as comunicações com o orbitador através dos sistemas de rádio. A nave portava baterías eléctricas que foram carregadas pelo orbitador justo dantes da separação. O controle da temperatura era mantido usando aislantes térmicos e radiadores. A cápsula de aterragem foi esterilizada dantes do lançamento para evitar a contaminação do ambiente marciano.
O rover
O aterrizador mars 3 portava um pequeno robô com capacidade de mover-se chamado PROP-M. O robô tinha uma massa de 4,5 kilogramos e estava unido ao aterrizador por um cabo para manter as comunicações. O rover estava desenhado para ‘andar’ usando um par de esquis que lhe permitiam se deslocar até uns 15 metros, a longitude do cabo. O rover portava um penetrómetro dinâmico e um medidor de radiación . O robô tinha forma de caixa com uma pequena protuberância no centro. À cada lado da caixa encontravam-se os esquis, que elevavam ligeiramente o robô sobre a superfície. Adiante da caixa encontrava-se uma barra de detecção de obstáculos. O rover devia despregar depois da aterragem, sendo portado por um braço robótico que colocá-lo-ia adiante das câmaras de televisão. Depois de mover-se um pouco, devia realizar uma análise do solo a cada 1,5 metros. As impressões deixadas na superfície ademais serviriam para conhecer as características do terreno.
Desenvolvimento da missão
O módulo de descenso separou-se do orbitador o 2 de dezembro de 1971 às 09:14 GMT. Quinze minutos mais tarde o motor de descenso foi aceso para colocar para diante o escudo de aerofrenado. Às 13:47 GMT o módulo entrou na atmosfera marciana a 5,7 km/s e com um ângulo menor de 10º. O paracaídas de freado despregou-se correctamente e foi seguido pelo paracaídas principal que freou a nave até conseguir uma velocidade menor que a do som. Então o escudo térmico foi expulso e pôs-se em marcha o radar de altimetría . A uma altura dentre 20 e 30 metros e com uma velocidade dentre 60 e 110 m/s desligou-se o paracaídas principal e acenderam-se uns pequenos foguetes laterais que o afastaram da zona. Simultaneamente acenderam-se os retrocohetes para frear ao máximo. Todo o processo durou uns 3 minutos.
mars 3 tocou a superfície a uns 20,7 m/s aproximadamente a 45ºS e 158ºOu, no cráter Ptolomeo (ou Ptolemaeus), às 13:50:35 GMT. Os absorbedores do choque dentro da cápsula foram desenhados para evitar o dano aos instrumentos. Os quatro pétalos da coberta abriram-se e a sonda começou a transmitir dados para o orbitador mars 3 às 13:52:05 GMT, uns 90 segundos depois da aterragem.
Uns 20 segundos depois, às 13:52:25, a transmissão cessou por completo por causas desconhecidas e não se receberam mais sinais desde a superfície marciana. Desconhece-se se as falhas estavam no aterrizador ou no sistema repetidor do orbitador. Nesse escasso tempo pôde-se conseguir uma panorámica parcial de uma imagem que não mostrava detalhes e com uma iluminação muito baixa de uns 50 lux. A causa da falha poderia estar relacionada com a poderosa tormenta de areia que tinha lugar no momento da aterragem que poderia ter induzido uma descarga eléctrica, danificando o sistema de comunicações e o que também explicaria a pouca iluminação da imagem.
Veja-se também
Enlaces externos
- Космические Аппараты Марс-2 −3, artigo em www.laspace.ru, em russo.
- sondasespaciales.com: Artigo relacionado por Pedro León do que se obteve a informação
- Imagens enviadas pela mars 3 reprocesadas digitalmente por Ted Stryk
- A imagem original enviada pela mars 3 desde a superfície
- O sinal original enviada pela mars 3 desde a superfície, representada em um plotter
- Proposta de cor para a imagem reprocesada por Ted Stryk (versão 1)
- Proposta de cor para a imagem reprocesada por Ted Stryk (versão 2)
