Имена | Мангальян-1 МАМА | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Тип миссии | Марсианский орбитальный аппарат | ||||||||||||
Оператор | ИСРО | ||||||||||||
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПАР | 2013-060А | ||||||||||||
Номер SATCAT | 39370 | ||||||||||||
Веб-сайт | isro.gov.in | ||||||||||||
Продолжительность миссии | План: 6 месяцев [1] Окончательный: 7 лет, 6 месяцев, 8 дней | ||||||||||||
Свойства космического корабля | |||||||||||||
Автобус | И-1К [2] | ||||||||||||
Производитель | Спутниковый центр UR Rao | ||||||||||||
Стартовая масса | 1337,2 кг (2948 фунтов) [3] | ||||||||||||
масса BOL | ≈550 кг (1210 фунтов) [4] | ||||||||||||
Сухая масса | 482,5 кг (1064 фунта) [3] | ||||||||||||
Масса полезной нагрузки | 13,4 кг (30 фунтов) [3] | ||||||||||||
Размеры | Куб со стороной 1,5 м (4,9 фута) | ||||||||||||
Власть | 840 Вт [2] | ||||||||||||
Начало миссии | |||||||||||||
Дата запуска | 5 ноября 2013, 09:08 UTC [5] [6] ( 2013-11-05UTC09:08 ) | ||||||||||||
Ракета | PSLV-XL C25 [7] | ||||||||||||
Стартовая площадка | Космический центр Сатиша Дхавана, FLP | ||||||||||||
Подрядчик | ИСРО | ||||||||||||
Конец миссии | |||||||||||||
Последний контакт | Апрель 2022 г. [8] | ||||||||||||
Марсианский орбитальный аппарат | |||||||||||||
Орбитальная вставка | 24 сентября 2014, 02:10 UTC (7:40 IST ) [9] [10] MSD 50027 06:27 AMT 3684 дня / 3586 сол. | ||||||||||||
Параметры орбиты | |||||||||||||
Высота периареона | 421,7 км (262,0 мили) [9] | ||||||||||||
высота Апоареона | 76 993,6 км (47 841,6 миль) [9] | ||||||||||||
Наклон | 150.0° [9] | ||||||||||||
| |||||||||||||
Эмблема, изображающая путешествие с Земли на эллиптическую марсианскую орбиту с использованием символа Марса |
Mars Orbiter Mission ( MOM ), неофициально известная как Mangalyaan [11] ( санскрит : Maṅgala 'Марс', Yāna 'Корабль, Транспортное средство'), [12] [13] была космическим зондом, находящимся на орбите Марса с 24 сентября 2014 года. Он был запущен 5 ноября 2013 года Индийской организацией космических исследований (ISRO). [14] [15] [16] [17] Это была первая межпланетная миссия Индии [18] и она сделала ISRO четвертым космическим агентством , достигшим орбиты Марса, после Советской космической программы , NASA и Европейского космического агентства . [19] Она сделала Индию первой азиатской страной, достигшей марсианской орбиты , и вторым национальным космическим агентством в мире, сделавшим это с первой попытки после Европейского космического агентства в 2003 году. Она также сделала Индию четвертой страной, вышедшей на орбиту другой планеты, после Соединенных Штатов , Советского Союза и государств-членов ЕКА. [20] [21] [22] [23]
Зонд Mars Orbiter Mission стартовал с первой стартовой площадки в Космическом центре имени Сатиша Дхавана ( Sriharikota Range SHAR), штат Андхра-Прадеш , с помощью ракеты-носителя Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV) C25 в 09:08 ( UTC ) 5 ноября 2013 года. [5] [24] Окно запуска длилось приблизительно 20 дней и началось 28 октября 2013 года. [6] Зонд MOM провел около месяца на околоземной орбите , где он совершил серию из семи орбитальных манёвров с выходом в апогей перед трансмарсианским выведением 30 ноября 2013 года ( UTC ). [25] После 298-дневного транзита к Марсу он был выведен на марсианскую орбиту 24 сентября 2014 года.
Миссия была проектом по демонстрации технологий для разработки технологий проектирования, планирования, управления и эксплуатации межпланетной миссии. [26] На борту было пять научных приборов. [27] Космический корабль контролировался из Центра управления космическими аппаратами в Сети телеметрии, слежения и управления ISRO (ISTRAC) в Бангалоре при поддержке антенн Индийской сети дальнего космоса (IDSN) в Бангалоре , Карнатака . [28]
2 октября 2022 года было сообщено, что орбитальный аппарат безвозвратно потерял связь с Землей после того, как в апреле 2022 года вошел в семичасовой период затмения, на выживание в котором он не был рассчитан. [29] [30] [31] На следующий день ISRO опубликовала заявление о том, что все попытки реанимировать MOM провалились, и официально объявила его погибшим, сославшись на потерю топлива и питания аккумуляторов приборов зонда. [32]
В ноябре 2008 года тогдашний председатель ISRO Г. Мадхаван Наир объявил о первом публичном признании беспилотной миссии на Марс . [33] Концепция миссии MOM началась с технико-экономического обоснования в 2010 году Индийским институтом космической науки и технологий после запуска лунного спутника Chandrayaan-1 в 2008 году. Премьер-министр Манмохан Сингх одобрил проект 3 августа 2012 года, [34] [35] после того, как Индийская организация космических исследований завершила ₹ 125 крор (US$15 млн) необходимых исследований для орбитального аппарата. [36] Общая стоимость проекта может составить до ₹ 454 крор (US$54 млн). [14] [37] Стоимость спутника составляет ₹ 153 крор (US$18 млн), а остальная часть бюджета была отнесена к наземным станциям и модернизации ретрансляторов, которые будут использоваться для других проектов ISRO. [38]
Космическое агентство планировало запуск на 28 октября 2013 года, но его перенесли на 5 ноября из-за задержки в отслеживании кораблей ISRO, чтобы занять заранее определенные позиции из-за плохой погоды в Тихом океане. [6] Возможности запуска для экономящей топливо переходной орбиты Хохмана появляются каждые 26 месяцев, в этом случае следующие два будут в 2016 и 2018 годах. [39]
Сборка ракеты-носителя PSLV-XL, обозначенной как C25, началась 5 августа 2013 года. [40] Монтаж пяти научных приборов был завершен в спутниковом центре Индийской организации космических исследований в Бангалоре , а готовый космический аппарат был отправлен в Шрихарикоту 2 октября 2013 года для интеграции в ракету-носитель PSLV-XL. [40] Разработка спутника была ускорена и завершена за рекордные 15 месяцев, [41] отчасти благодаря использованию переконфигурированной платформы орбитального аппарата Chandrayaan-2 . [42] Несмотря на закрытие федерального правительства США , 5 октября 2013 года НАСА подтвердило, что будет предоставлять коммуникационную и навигационную поддержку миссии «с помощью своих объектов Deep Space Network ». [43] Во время встречи 30 сентября 2014 года должностные лица НАСА и ISRO подписали соглашение об установлении пути для будущих совместных миссий по исследованию Марса. Одной из целей рабочей группы будет изучение потенциальных скоординированных наблюдений и научного анализа между орбитальным аппаратом MAVEN и MOM, а также другими текущими и будущими миссиями на Марс. [44]
2 октября 2022 года было сообщено, что орбитальный аппарат безвозвратно потерял связь с Землей после входа в длительный период затмения в апреле 2022 года, на выживание в котором он не был рассчитан. На момент потери связи было неизвестно, потерял ли зонд питание или непреднамеренно перенастроил свою антенну, обращенную к Земле, во время автоматических маневров. [29]
Некоторые из ученых ISRO и инженеров, участвовавших в миссии, включают: [45]
Общая стоимость миссии составила приблизительно ₹ 450 крор ( US$ 73 млн ), [46] [47] что сделало ее наименее дорогой миссией на Марс на сегодняшний день. [48] Низкая стоимость миссии была приписана председателем ISRO К. Радхакришнаном различным факторам, включая «модульный подход», небольшое количество наземных испытаний и долгие рабочие дни (от 18 до 20 часов) для ученых. [49] Джонатан Амос из BBC указал на более низкие затраты на рабочую силу, отечественные технологии, более простую конструкцию и значительно менее сложную полезную нагрузку, чем MAVEN от NASA . [27] Премьер-министр Моди сказал, что миссия стоила меньше, чем фильм «Гравитация» . [50]
Основная цель миссии — разработка технологий, необходимых для проектирования, планирования, управления и эксплуатации межпланетной миссии . [26] Вторичная цель — исследование особенностей поверхности Марса, морфологии , минералогии и марсианской атмосферы с использованием местных научных инструментов. [51]
Главные цели — разработка технологий, необходимых для проектирования, планирования, управления и эксплуатации межпланетной миссии, включающей следующие основные задачи: [52] : 42
Научные цели касаются следующих основных аспектов: [52] : 43
Миссия также предоставит многочисленные возможности для наблюдения за марсианским спутником Фобосом , а также даст возможность идентифицировать и переоценить орбиты астероидов, наблюдавшихся во время траектории перехода к Марсу. [52] : 43 Космический аппарат также предоставил первые в истории виды обратной стороны марсианского спутника Деймоса .
В мае–июне 2015 года индийские ученые получили возможность изучать солнечную корону во время соединения Марса, когда Земля и Марс находятся по разные стороны от Солнца. В этот период волны S-диапазона, излучаемые MOM, передавались через солнечную корону, которая простирается на миллионы км в космос. Это событие помогло ученым изучить поверхность Солнца и регионы, где температура резко менялась. [53]
Научная полезная нагрузка весом 15 кг (33 фунта) состоит из пяти приборов: [58] [59] [60]
Полезная нагрузка | Масса | Изображение | Цели |
---|---|---|---|
Атмосферные исследования | |||
Фотометр Лайман-Альфа (LAP) | 1,97 кг (4,3 фунта) | Фотометр , который измеряет относительное содержание дейтерия и водорода из выбросов Лайман-альфа в верхней атмосфере. Измерение соотношения дейтерия и водорода позволит оценить количество потерь воды в космическом пространстве . Номинальный план работы LAP находится в диапазоне приблизительно 3000 км (1900 миль) до и после перицентра Марса. Минимальная продолжительность наблюдения для достижения научных целей LAP составляет 60 минут на орбиту во время нормального диапазона работы. Цели этого прибора состоят в оценке соотношения D/H, оценке потока утечки короны H 2 и генерации корональных профилей водорода и дейтерия . [52] : 56, 57 | |
Датчик метана для Марса (MSM) | 2,94 кг (6,5 фунта) | Он был предназначен для измерения метана в атмосфере Марса , если таковой имеется, и картирования его источников с точностью до нескольких десятков частей на миллиард (ppb). [58] После выхода на орбиту Марса было установлено, что прибор, хотя и находился в хорошем рабочем состоянии, имел конструктивный недостаток и не мог различать метан на Марсе. Прибор может точно картировать альбедо Марса на уровне 1,65 мкм. [61] [62] Ошибка конструкции MSM : датчик MSM должен был измерять метан в атмосфере Марса; метан на Земле часто ассоциируется с жизнью. Однако после того, как он вышел на орбиту, было сообщено, что возникла проблема с тем, как он собирал и обрабатывал данные. Спектрометр мог измерять интенсивность различных спектральных полос, [например, метана], но вместо того, чтобы отправлять обратно спектры, он отправлял обратно сумму отобранных спектров, а также промежутки между отобранными линиями. Предполагалось, что разница будет в сигнале метана, но поскольку другие спектры, такие как углекислый газ, могут иметь различную интенсивность, было невозможно определить фактическую интенсивность метана. Устройство было перепрофилировано в картограф альбедо. [63] | |
Исследования изображений поверхности | |||
Тепловой инфракрасный спектрометр (TIS) | 3,20 кг (7,1 фунта) | TIS измеряет тепловое излучение и может работать как днем, так и ночью. Он будет картировать состав поверхности и минералогию Марса, а также контролировать атмосферный CO2 и мутность (требуется для коррекции данных MSM). Температура и излучательная способность являются двумя основными физическими параметрами, оцениваемыми по измерению теплового излучения. Многие минералы и типы почв имеют характерные спектры в области TIR. TIS может картировать состав поверхности и минералогию Марса. [52] : 59 | |
Марсианская цветная камера (MCC) | 1,27 кг (2,8 фунта) | Эта трехцветная камера дает изображения и информацию о поверхностных особенностях и составе марсианской поверхности. Она полезна для мониторинга динамических событий и погоды на Марсе, таких как пылевые бури/атмосферная мутность. MCC также будет использоваться для зондирования двух спутников Марса, Фобоса и Деймоса . MCC будет предоставлять контекстную информацию для других научных полезных нагрузок. Изображения MCC должны быть получены всякий раз, когда будут получены данные MSM и TIS. Семь изображений Apoareion всего диска и несколько изображений Periareion размером 540 км × 540 км (340 миль × 340 миль) запланированы на каждой орбите. [52] : 58 | |
Исследования среды частиц | |||
Анализатор нейтрального состава экзосферы Марса (MENCA) | 3,56 кг (7,8 фунта) | Это квадрупольный масс-анализатор, способный анализировать нейтральный состав частиц в диапазоне 1–300 а.е.м. (атомная единица массы) с единичным разрешением по массе. Наследие этой полезной нагрузки от полезной нагрузки Chandra's Altitudinal Composition Explorer (CHACE) на борту зонда Moon Impact Probe (MIP) в миссии Chandrayaan-1 . Планируется, что MENCA будет выполнять пять наблюдений на орбите с одним часом на наблюдение. [52] : 58 |
Телеметрическая , слежение и командная сеть ISRO выполняла навигационные и слежение за запуском с наземными станциями в Шрихарикоте и Порт-Блэре в Индии , Брунее и Биаке в Индонезии , [64] и после того, как апогей космического корабля превысил 100 000 км, были использованы антенны диаметром 18 м (59 футов) и 32 м (105 футов) Индийской сети дальней космической связи . [65] 18-метровая (59 футов) антенна использовалась для связи с кораблем до апреля 2014 года, после чего была использована более крупная антенна диаметром 32 м (105 футов). [66] Сеть дальней космической связи NASA предоставляет данные о местоположении через свои три станции, расположенные в Канберре , Мадриде и Голдстоуне на западном побережье США в течение невидимого периода сети ISRO. [67] Наземная станция Hartebeesthoek (HBK) Южноафриканского национального космического агентства (SANSA) также предоставляет услуги спутникового слежения, телеметрии и управления. [68]
Связь осуществляется двумя 230-ваттными TWTA и двумя когерентными транспондерами . Антенная решетка состоит из антенны с низким коэффициентом усиления , антенны со средним коэффициентом усиления и антенны с высоким коэффициентом усиления . Система антенн с высоким коэффициентом усиления основана на одном 2,2-метровом (7 футов 3 дюйма) рефлекторе, освещаемом облучателем в S-диапазоне . Она используется для передачи и приема телеметрии, отслеживания, команд и данных в Индийскую сеть дальней космической связи и из нее . [2]
Фаза | Дата | Событие | Деталь | Результат | Ссылки |
---|---|---|---|---|---|
Геоцентрическая фаза | 5 ноября 2013 09:08 UTC | Запуск | Время горения: 15:35 мин в 5 этапов | Апогей: 23 550 км (14 630 миль) | [69] |
6 ноября 2013 19:47 UTC | Маневр повышения орбиты | Время горения: 416 сек. | Апогей: 28 825 км (17 911 миль) | [70] | |
7 ноября 2013 20:48 UTC | Маневр повышения орбиты | Время горения: 570,6 сек. | Апогей: 40 186 км (24 970 миль) | [71] [72] | |
8 ноября 2013 20:40 UTC | Маневр повышения орбиты | Время горения: 707 сек. | Апогей: 71 636 км (44 513 миль) | [71] [73] | |
10 ноября 2013 20:36 UTC | Маневр повышения орбиты | Неполное сгорание | Апогей: 78 276 км (48 638 миль) | [74] | |
11 ноября 2013 23:33 UTC | Маневр повышения орбиты (дополнительный) | Время горения: 303,8 сек. | Апогей: 118 642 км (73 721 миль) | [71] | |
15 ноября 2013 19:57 UTC | Маневр повышения орбиты | Время горения: 243,5 сек. | Апогей: 192 874 км (119 846 миль) | [71] [75] | |
30 ноября 2013 19:19 UTC | Трансмарс инъекция | Время горения: 1328,89 сек. | Гелиоцентрическая вставка | [76] | |
Гелиоцентрическая фаза | Декабрь 2013 г. – сентябрь 2014 г. | На пути к Марсу – Зонд преодолел расстояние в 780 000 000 километров (480 000 000 миль) по переходной орбите Хохмана [39] вокруг Солнца, чтобы достичь Марса. [66] Этот фазовый план включал до четырех коррекций траектории, если это было необходимо. | [77] [78] [79] [80] [81] | ||
11 декабря 2013 01:00 UTC | 1-я коррекция траектории | Время горения: 40,5 сек. | Успех | [71] [79] [80] [81] | |
9 апреля 2014 г. | 2-я коррекция траектории (планируется) | Не требуется | Перенесено на 11 июня 2014 г. | [78] [81] [82] [83] [84] | |
11 июня 2014 11:00 UTC | 2-я коррекция траектории | Время горения: 16 сек. | Успех | [82] [85] | |
Август 2014 г. | 3-я коррекция траектории (планируется) | Не требуется [82] [86] | [78] [81] | ||
22 сентября 2014 г. | 3-я коррекция траектории | Время горения: 4 сек. | Успех | [78] [81] [87] | |
Ареоцентрическая фаза | 24 сентября 2014 г. | выход на орбиту Марса | Время горения: 1388,67 сек. | Успех | [9] |
ISRO изначально намеревалась запустить MOM с помощью своей геосинхронной ракеты-носителя (GSLV), [88] но GSLV дважды терпела неудачу в 2010 году и все еще имела проблемы с криогенным двигателем . [89] Ожидание новой партии ракет задержало бы MOM как минимум на три года, [90] поэтому ISRO решила перейти на менее мощную ракету-носитель Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV). Поскольку она была недостаточно мощной, чтобы вывести MOM на прямую траекторию к Марсу, космический аппарат был запущен на высокоэллиптическую околоземную орбиту и использовал свои собственные двигатели в течение нескольких включений перигея (чтобы воспользоваться эффектом Оберта ), чтобы выйти на трансмарсианскую траекторию . [88]
19 октября 2013 года председатель ISRO К. Радхакришнан объявил, что запуск пришлось отложить на неделю на 5 ноября 2013 года из-за задержки важного телеметрического корабля, достигшего Фиджи . Запуск был перенесен. [6] PSLV-XL ISRO вывел спутник на околоземную орбиту в 09:50 UTC 5 ноября 2013 года [36] с перигеем 264,1 км (164,1 мили), апогеем 23 903,6 км (14 853,0 мили) и наклонением 19,20 градусов [69] с развернутыми антенной и всеми тремя секциями солнечных панелей. [91] В течение первых трех операций по подъему орбиты ISRO постепенно тестировала системы космического корабля. [75]
Сухая масса орбитального аппарата составляет 482,5 кг (1064 фунта), а на старте он перевозил 852 кг (1878 фунтов) топлива. [3] [92] [93] Его главный двигатель, производная от системы, используемой на индийских спутниках связи, использует двухкомпонентную комбинацию монометилгидразина и тетраоксида диазота для достижения тяги, необходимой для скорости отрыва от Земли. Он также использовался для замедления зонда для выхода на орбиту Марса и, впоследствии, для коррекции орбиты. [94]
Модели, используемые для MOM: [95]
Планетарные эфемериды | ДЕ-424 |
Спутниковые эфемериды | МАР063 |
Гравитационная модель (Земля) | GGM02C (100x100) |
Модель гравитации (Луна) | ГРАИЛЬ360b6a (20x20) |
Модель гравитации (Марс) | МРО95А (95x95) |
Атмосфера Земли | ISRO: DTM 2012 JPL: DTM 2010 |
Атмосфера Марса | МарсГрам 2005 |
Движение пластины станции DSN | Кадр ITRF1993, эпоха движения плит 01-янв-2003 00:00 UTC |
Несколько операций по повышению орбиты были проведены из Центра управления космическими аппаратами (SCC) в Сети телеметрии, слежения и управления ISRO (ISTRAC) в Пинья, Бангалор 6, 7, 8, 10, 12 и 16 ноября с использованием бортовой двигательной установки космического аппарата и серии включений перигея. Первые три из пяти запланированных маневров повышения орбиты были завершены с номинальными результатами, в то время как четвертый был лишь частично успешным. Однако последующий дополнительный маневр поднял орбиту до предполагаемой высоты, на которую был нацелен исходный четвертый маневр. Всего было завершено шесть включений, пока космический аппарат оставался на околоземной орбите, а седьмое включение было проведено 30 ноября для перевода MOM на гелиоцентрическую орбиту для его перехода на Марс. [96]
Первый маневр по повышению орбиты был выполнен 6 ноября 2013 года в 19:47 UTC, когда 440-ньютоновый (99 фунтов силы ) жидкостный двигатель космического корабля был запущен на 416 секунд. С запуском этого двигателя апогей космического корабля был поднят до 28 825 км (17 911 миль), с перигеем 252 км (157 миль). [70]
Второй манёвр по повышению орбиты был выполнен 7 ноября 2013 года в 20:48 UTC, время работы двигателя составило 570,6 секунд, что привело к достижению апогея на высоте 40 186 км (24 970 миль). [71] [72]
Третий манёвр по повышению орбиты был выполнен 8 ноября 2013 года в 20:40 UTC, время работы двигателя составило 707 секунд, в результате чего апогей составил 71 636 км (44 513 миль). [71] [73]
Четвертый маневр по повышению орбиты, начавшийся в 20:36 UTC 10 ноября 2013 года, придал космическому кораблю дельта-v в 35 м/с (110 футов/с) вместо запланированных 135 м/с (440 футов/с) в результате недожигания двигателем. [74] [97] Из-за этого апогей был увеличен до 78 276 км (48 638 миль) вместо запланированных 100 000 км (62 000 миль). [74] При испытании избыточности, встроенной в двигательную систему, поток в жидкостный двигатель прекратился, что привело к снижению приростной скорости. Во время четвертого включения орбиты испытывались первичные и резервные катушки соленоидного клапана управления потоком жидкостного двигателя мощностью 440 ньютонов и логика для увеличения тяги двигателями ориентации. Когда обе первичные и резервные катушки были включены одновременно во время запланированных режимов, поток в жидкостный двигатель прекратился. Работа обеих катушек одновременно невозможна для будущих операций, однако они могут работать независимо друг от друга, последовательно. [75]
В результате того, что четвёртый запланированный запуск не состоялся, 12 ноября 2013 года был осуществлён дополнительный незапланированный запуск, который увеличил апогей до 118 642 км (73 721 мили), [71] [75] немного большую высоту, чем первоначально предполагалось в четвёртом манёвре. [71] [98] Апогей был поднят до 192 874 км (119 846 миль) 15 ноября 2013 года, 19:57 UTC в ходе последнего манёвра по повышению орбиты. [71] [98]
30 ноября 2013 года в 19:19 UTC 23-минутный запуск двигателя инициировал перемещение MOM с околоземной орбиты на гелиоцентрическую орбиту к Марсу. [25] Зонд преодолел расстояние в 780 000 000 километров (480 000 000 миль), чтобы достичь Марса. [99]
Первоначально планировалось четыре коррекции траектории, но были выполнены только три. [78] Первый манёвр коррекции траектории (TCM) был выполнен 11 декабря 2013 года в 01:00 UTC путём включения 22-ньютоновых (4,9 фунт- сила ) двигателей на протяжении 40,5 секунд. [71] [100] После этого события MOM следовал запроектированной траекторией настолько точно, что манёвр коррекции траектории, запланированный в апреле 2014 года, не потребовался. Второй манёвр коррекции траектории был выполнен 11 июня 2014 года в 11:00 UTC путём включения 22-ньютоновых двигателей космического корабля на 16 секунд. [101] Третий запланированный манёвр коррекции траектории был отложен из-за того, что траектория орбитального аппарата близко соответствовала запланированной траектории. [102] Третья коррекция траектории также представляла собой тест на замедление продолжительностью 3,9 секунды 22 сентября 2014 года. [87]
Планировалось, что выход на орбиту Марса состоится 24 сентября 2014 года, [10] [103] примерно через 2 дня после прибытия орбитального аппарата MAVEN от NASA . [104] Жидкостный двигатель апогея мощностью 440 ньютонов был запущен в тестовом режиме 22 сентября в 09:00 UTC в течение 3,968 секунд, примерно за 41 час до фактического выхода на орбиту. [103] [105] [106]
Дата | Время (UTC) | Событие |
---|---|---|
23 сентября 2014 г. | 10:47:32 | Спутниковая связь перешла на антенну со средним коэффициентом усиления |
24 сентября 2014 г. | 01:26:32 | Началось прямое вращение для замедления. |
01:42:19 | Затмение началось | |
01:44:32 | Маневр управления ориентацией, выполняемый с помощью двигателей | |
01:47:32 | Двигатель Liquid Apogee начинает работать | |
02:11:46 | Двигатель Liquid Apogee прекращает работу |
После этих событий космический корабль выполнил обратный маневр, чтобы изменить ориентацию после торможения, и вышел на марсианскую орбиту. [9] [107] [4]
Анализатор состава нейтральной экзосферы Марса (MENCA) сообщил о профилях высоты аргона-40 в экзосфере Марса с четырех орбит в декабре 2014 года, когда перицентр космического корабля был самым низким. Верхний предел плотности числа аргона , соответствующий этому периоду, составляет почти 5 x 10 5 /см 3 на высоте 250 км, а типичная высота шкалы составляет около 16 км, что соответствует температуре экзосферы около 275 К. Однако на двух орбитах обнаружено, что высота шкалы над этой областью высот значительно увеличивается, делая эффективную температуру более 400 К. Наблюдения масс-спектрометра нейтрального газа и ионов (NGIMS) на борту MAVEN также указывают на то, что изменение наклона плотности аргона происходит вблизи верхней экзосферы около 230–260 км. Эти наблюдения указывают на значительные надтепловые популяции углекислого газа и аргона в экзосфере Марса. [108] [109] [110]
Глобальное кажущееся коротковолновое инфракрасное (SWIR) альбедо картирование Марса было выполнено на основе данных, полученных с полезной нагрузки Methane Sensor for Mars (MSM). Прибор представляет собой дифференциальный радиометр в области спектра SWIR, который измеряет отраженное солнечное излучение в двух каналах SWIR (от 1,64 до 1,66 мкм). Первый из них - метановый канал, который измеряет поглощение метаном, а второй - канал без поглощения (опорный канал). Данные опорного канала, полученные с октября 2014 года по февраль 2015 года, использовались для кажущегося картирования альбедо SWIR. Данные менее одного градуса лимба планеты были отброшены, чтобы избежать атмосферного осветления лимба и гарантировать, что поле зрения полностью находится на планете. Данные с падением и зенитным углом золяра более 60° также были отброшены, чтобы уменьшить атмосферные эффекты. [111] [112]
Яркие области с альбедо более 0,4 в основном локализованы над плато Тарсис , Arabia Terra и Elysium Planitia и, как правило, представляют собой поверхность, покрытую пылью, в то время как низкое альбедо менее 0,15 в основном локализовано над Syrtis Major Planum , Daedalia Planum , Valles Marineris и Acidalia Planitia . Низкое альбедо связано с темными поверхностями, имеющими вулканические базальтовые породы в качестве поверхностных обнажений. Еженедельные средние данные видимого альбедо над Syrtis Major Planum были зарегистрированы в период солнечных долгот 205–282 (октябрь 2014 г.), в течение которого пылевая активность является значительной. Скачок среднего альбедо от обычного 0,2 до нерегулярно более высокого около 0,4 был зарегистрирован на солнечной долготе 225, что, возможно, было связано с локальным выбросом пыли в атмосферу. [111] Это совпадает с аналогичным всплеском альбедо в регионе во время солнечной долготы 280–290, зарегистрированным Viking IRTM. [113]
Анализатор нейтрального состава экзосферы Марса (MENCA) в течение 18–29 декабря 2014 года предоставил профили высот трех основных компонентов: углекислого газа (amu 44), молекулы азота и оксида углерода (amu 28) и атомарного кислорода (amu 16) в экзосфере Марса. Эти измерения были сделаны с четырех орбит, которые были ближе всего к Марсу с перицентром , который варьировался от 262 до 265 км в вечернее время или близко к часам терминатора заката для достижения условий умеренной солнечной активности. [114] [115]
В вечерние часы плотность углекислого газа изменяется от 3,5 × 10 7 см до 1,5 × 10 5 /см 3 при изменении высоты в 100 км в экзосфере. Плотность числа а.е.м. 28 сопоставима с плотностью числа углекислого газа (а.е.м. 44) на более низких высотах и превышает ее выше 275 км. Коэффициент становится почти 10 на высоте 375 км. Плотность числа атомарного кислорода превышает плотность числа углекислого газа выше 270 км. На высоте 335 км эта разница становится коэффициентом 10, выше которого содержание атомарного кислорода намного превышает содержание углекислого газа. Переход от углекислого газа к доминирующей экзосфере атомарного кислорода является важным индикатором воздействия солнечного EUV . Средняя температура экзосферы, полученная с использованием значений шкалы высот , оцененных по наблюдаемому изменению парциального давления в трех массовых каналах, составляет 271 ± 5 К. Ожидается, что эти первые наблюдения, соответствующие вечерним часам Марса, предоставят данные об ограничениях для моделей теплового выхода. [114] [116]
Эксперименты по радиозатмению проводились с использованием сигналов нисходящей линии связи S-диапазона с космического корабля в период с мая по июнь 2015 года (после максимума солнечного цикла 24), когда Солнце находилось между Землей и Марсом вдоль линии в той же эллиптической плоскости. Сигналы нисходящей линии связи с космического корабля на частоте 2,29 ГГц проходили через солнечную корональную область на расстояниях смещения Солнца между 4 и 20 радиусами Солнца . [117] [115]
Эксперимент проводился в формате замкнутого контура в одну сторону с частотой дискретизации один герц, а геометрия затмения была такой, что ближайший путь луча от космического корабля до Земли охватывал диапазон 5−39 градусов гелиоширот. Из наблюдений с радиосигналами от космического корабля обнаружено, что спектр мощности турбулентности на больших гелиоцентрических расстояниях, больших 10 R ☉ (18,17 R ☉ 28 мая), кривая становится круче со спектральным индексом около 0,6−0,8. Для меньших гелиоцентрических расстояний, меньших 10 R ☉ (5,33 R ☉ 10 июня), она показывает уплощение в областях с более низкими частотами со спектральным индексом около 0,2−0,4, что соответствует области ускорения солнечного ветра . Дополнительное наблюдение заключается в том, что спектры на более высоких гелиоширотах кажутся более плоскими, чем спектры на более низких гелиоширотах. [117] [118]
Стереоизображения долины Маринера , полученные с помощью полезной нагрузки Mars Colour Camera (MCC) вместе с совместно зарегистрированной цифровой картой высот MOLA (DEM), использовались для расчета оптической глубины атмосферы (AOD) над северной и южной стенами долины Маринера. На северной стене в диапазоне от 62°W до 68°W красный канал MCC измерил AOD 1,7 около дна долины и монотонно уменьшается до примерно 1,0 около вершины, в то время как зеленый канал измерил AOD около 2,1 и аналогичным образом монотонно уменьшается с увеличением высоты. Оба измерения показывают четкую связь, которая может быть хорошо подобрана с помощью экспоненциальной кривой . Расчетная высота шкалы AOD равна 14,08 км и 11,24 км для красного и зеленого каналов соответственно. [119]
Измерение AOD красного канала на южной стене долины Маринера в диапазоне от 62°W до 68°W остается почти стабильным от 1,75 в нижней части долины до 1,85 вблизи вершины и не показывает монотонного снижения AOD с высотой. Из карты AOD, наложенной на изображение MCC, наложенное на MOLA DEM, ясно, что вдоль южных стен долины имеется гороподобная структура, которая, как ожидается, вызовет образование баннерных облаков на подветренной стороне горы или подветренных волновых облаков. Изменение AOD с высотой вдоль южной стены между долготами 57°W и 62°W, где горные структуры отсутствуют, показывает нормальное монотонное снижение. Это дополнительно подтверждает существование подветренных волновых облаков на южной стене долины Маринера около 65°W. [119] [120]
Вывод на орбиту вывел MOM на высокоэллиптическую орбиту вокруг Марса, как и планировалось, с периодом 72 часа 51 минуту 51 секунду, перицентром 421,7 км (262,0 мили) и апоцентром 76 993,6 км (47 841,6 мили). [9] В конце вывода на орбиту MOM остался с 40 кг (88 фунтов) топлива на борту, что больше 20 кг (44 фунта), необходимых для шестимесячной миссии. [121]
28 сентября 2014 года диспетчеры MOM опубликовали первый глобальный вид Марса с космического корабля. Изображение было получено с помощью Mars Colour Camera (MCC). [122]
7 октября 2014 года ISRO изменила орбиту MOM, чтобы переместить его за Марс для пролета кометы Сайдинг-Спринг над планетой 19 октября 2014 года. Космический аппарат израсходовал 1,9 кг (4 фунта) топлива для маневра. В результате апоцентр MOM был уменьшен до 72 000 км (45 000 миль). [123] После того, как комета прошла мимо Марса, ISRO сообщила, что MOM остался здоров. [124]
4 марта 2015 года ISRO сообщила, что инструмент MSM функционирует нормально и изучает альбедо Марса , отражательную способность поверхности планеты. Цветная камера Марса также передала новые изображения поверхности Марса. [125] [126]
24 марта 2015 года MOM завершил свою первоначальную шестимесячную миссию на орбите вокруг Марса. ISRO продлила миссию еще на шесть месяцев; в космическом аппарате осталось 37 кг (82 фунта) топлива, и все пять его научных приборов работают исправно. [127] Сообщается, что орбитальный аппарат может продолжать вращаться вокруг Марса в течение нескольких лет с оставшимся топливом. [128]
С 6 по 22 июня 2015 года произошло 17-дневное отключение связи, когда орбита Марса оказалась за Солнцем в поле зрения с Земли. [52] : 52
24 сентября 2015 года ISRO выпустила свой Mars Atlas — 120-страничный научный атлас, содержащий изображения и данные за первый год работы Mars Orbiter на орбите. [129]
В марте 2016 года первые научные результаты миссии были опубликованы в журнале Geophysical Research Letters , в которых были представлены измерения, полученные прибором MENCA космического корабля в экзосфере Марса . [130] [131]
С 18 по 30 мая 2016 года произошла белая облачность связи, когда Земля оказалась прямо между Солнцем и Марсом. Из-за высокой солнечной радиации отправка команд на космический корабль была отменена, а операции с полезной нагрузкой были приостановлены. [132]
17 января 2017 года орбита MOM была изменена, чтобы избежать надвигающегося сезона затмений. С использованием восьми двигателей 22 Н в течение 431 секунды, что привело к разнице скоростей в 97,5 метров в секунду (351 км/ч) с использованием 20 килограммов (44 фунта) топлива (осталось 13 кг), затмения избегались до сентября 2017 года. Батарея способна выдерживать затмения до 100 минут. [133]
19 мая 2017 года MOM достиг 1000 дней (973 сола ) на орбите вокруг Марса. За это время космический аппарат совершил 388 оборотов вокруг планеты и передал на Землю более 715 изображений. Представители ISRO заявили, что он остается в хорошем состоянии. [134]
24 сентября 2018 года MOM завершил 4 года на своей орбите вокруг Марса, хотя проектный срок миссии составлял всего шесть месяцев. За эти годы Mars Colour Camera MOM сделала более 980 снимков, которые были опубликованы. Зонд все еще в хорошем состоянии и продолжает работать в штатном режиме. [135]
24 сентября 2019 года MOM завершил 5-летнее пребывание на орбите вокруг Марса, отправив 2 терабайта данных изображений и имея достаточно топлива, чтобы провести еще один год на орбите. [136]
1 июля 2020 года MOM удалось сделать фотографию спутника Марса Фобоса с расстояния 4200 км. [137]
18 июля 2021 года Марсианская цветная камера (MCC) сделала полное изображение диска Марса с высоты около 75 000 км с пространственным разрешением около 3,7 км. [138]
В октябре 2022 года ISRO признала, что потеряла связь с MOM в апреле 2022 года, когда столкнулась с все более продолжительными затмениями, включая семичасовое затмение, на которое она не была рассчитана. ISRO заявила, что космический аппарат, вероятно, был без топлива и не подлежал восстановлению. [31] [30] [29]
В 2014 году Китай назвал успешную миссию Индии по исследованию Марса «Гордостью Азии». [139] Команда миссии Mars Orbiter выиграла премию Space Pioneer Award 2015 от Национального космического общества США в категории «Наука и техника». NSS заявило, что награда была вручена, поскольку индийское агентство успешно выполнило миссию на Марс с первой попытки; и космический аппарат находится на эллиптической орбите с высоким апоцентром, где с помощью своей камеры с высоким разрешением он делает цветные снимки всего диска Марса. В прошлом было сделано очень мало снимков всего диска, в основном при приближении к планете, поскольку большинство снимков делается прямо вниз в режиме картирования. Эти снимки помогут планетологам. [140] [141] [142]
Иллюстрация космического корабля Mars Orbiter Mission изображена на обороте индийской банкноты достоинством 2000 рупий . [143]
Фотография, сделанная космическим аппаратом Mars Orbiter Mission, была помещена на обложку ноябрьского номера журнала National Geographic за 2016 год , посвященного истории «Марс: гонка к Красной планете». [144] [145]
ISRO планирует разработать и запустить последующую миссию под названием Mars Orbiter Mission 2 (MOM-2 или Mangalyaan-2 ) с большей научной полезной нагрузкой на Марс в 2024 году. [146] [147] [148] Орбитальный аппарат будет использовать аэродинамическое торможение для уменьшения апоцентра своей первоначальной орбиты и достижения высоты, более подходящей для научных наблюдений. [149]
Зонд MOM, который называется Mangalyaan (на санскрите «марсианский корабль»), во вторник вечером выполнил 24-минутный запуск на орбиту, завершив 10-месячное космическое путешествие, которое началось с запуска космического аппарата 5 ноября 2013 г.
стала первой страной, отправившей спутник на орбиту вокруг Марса с первой попытки, и первой азиатской страной, сделавшей это.
Индия стала первой азиатской страной, достигшей Красной планеты, когда ее беспилотный космический корабль собственного производства вышел на орбиту Марса в среду.
индийского орбитального аппарата Mars Orbiter успешно вышла на орбиту Марса в среду утром, что сделало Индию первой страной, которая достигла Марса с первой попытки, и первой азиатской страной, которая достигла Красной планеты.
других атмосферных компонентов будут очень хорошо согласовываться с Maven и наблюдениями, проводимыми европейским Mars Express. «Это означает, что мы получим трехточечные измерения, что потрясающе».
Также обсуждалось, что, несмотря на то, что миссия Mars Orbiter была разработана для срока службы в шесть месяцев в качестве демонстратора технологий, она прожила около восьми лет на марсианской орбите, получив целый ряд значительных научных результатов как на Марсе, так и на солнечной короне, прежде чем потеряла связь с наземной станцией в результате длительного затмения в апреле 2022 г. Во время национального совещания ISRO высказала мнение, что топливо, должно быть, было исчерпано, и, следовательно, желаемое положение в пространстве не может быть достигнуто для устойчивой выработки электроэнергии. Было объявлено, что космический аппарат не подлежит восстановлению, и он прибыл в конце срока службы. Миссия всегда будет считаться выдающимся технологическим и научным достижением в истории исследования планет.
{{cite news}}
: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ){{cite web}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )Полный диск Марса был сфотографирован Mars Colour Camera (MCC) MOM 18 июля 2021 г. с высоты около 75 000 км от Марса. Пространственное разрешение изображения составляет около 3,7 км. Марс виден входящим в летнее солнцестояние в северном полушарии, и это вносит изменения в марсианские ледяные шапки, большая часть ледяной шапки испаряется, добавляя воду и углекислый газ в атмосферу. Дневные облака видны над Темпе-Террой и около марсианского северного полярного региона. Меньшие облачные пятна также можно увидеть над регионом Наочис-Террой в южном полушарии.