АМС обычно предназначается для выполнения комплекса научно-исследовательских задач с космическими объектами, в основном, с планетами Солнечной системы. При этом обычно производится фотографирование, сканирование рельефа; измеряются текущие параметры магнитного поля, радиации, температуры; химический состав атмосферы другой планеты, грунта и космического пространства вблизи планеты; проверяются сейсмические характеристики планеты.
Первой автоматической межпланетной станцией была «Луна-1», пролетевшая вблизи Луны. Советские АМС, в основном серийные, "Венера", "Луна", "Марс" показаны на отдельных страничках, а также "Зонд" и другие - на этой.
КА «Зонд» — серия советских КА (АМС) двух обособленных категорий (и соответствующая космическая программа ЗОНД), запускались в 1964-1970 гг
| Название | Запуск- полет | События\ работа на орбите | Примечания |
|---|---|---|---|
| Категория АМС | 1964 - 1965 гг | предназначавшиеся для исследования Венеры, Марса и Луны. Первоначально наименование «Зонд» получили аппараты, вышедшие на отлётные траектории к планетам (не вышедшие получили название «Космос»), но столкнувшиеся с частичным отказом аппарата (из-за чего не получили название «Венера» или «Марс»). Аппараты «Зонд-1» — «Зонд-3» применялись для изучения космоса и отработки техники дальних космических полётов АМС проекта 3МВ. Запускались РН «Молния» |
|
| Зонд-1 | 02.04.1964 | для исследования Венеры, проверки работы бортовых систем, сбора научной информации вблизи Венеры. Выполнено: связь потеряна 14.05.1964 на удалении от Земли до 14 млн км, неуправляемый пролёт Венеры 14.07.1964. |
|
| Зонд-2 | 30.11.1964 | для исследования Марса, проверки бортовых систем при полёте к Марсу. Выполнено: связь потеряна в мае 1965, неуправляемый пролёт Марса 06.08.1965. |
|
| Зонд-3 | 18.07.1965 | для исследования Луны, фотографирование обратной стороны Луны, передачи изображения на Землю Выполнено: пролёт Луны 20.07.1965. |
|
| Категория Космические корабли 7К-Л1 | 1967 - 1970 гг |
Аппараты «Зонд-4» — «Зонд-8», «Космосы» по советской программе облёта Луны в ходе так называемой «лунной гонки» производили отработку техники полётов к Луне с возвращением на Землю после баллистического облёта естественного спутника Земли. Они являлись беспилотным вариантом двухместного пилотируемого космического корабля (КК) 7К-Л1. Корабли 7К-Л1 совершили несколько автоматических беспилотных полётов, а программа пилотируемых полётов на них была свёрнута. |
|
| «Космос-146» (7К-Л1П) | 10.03.1967 РН «Протон» |
Испытание бортовых агрегатов на высокоэллиптической околоземной орбите. Испытание блока «Д» ракеты-носителя УР-500К. Первое включение блока «Д» прошло успешно. Из-за неполадок в системе управления блоком второе его включение привело к отклонению от расчётной траектории. Апогей увеличился, а перигей понизился, в результате чего на второй день полёта корабль вошёл в плотные слои атмосферы и сгорел. | |
| «Космос-154» (7К-Л1П) | 08.04.1967 РН «Протон» |
Испытание бортовых агрегатов с облётом Луны. Из-за отказа в системе управления произошёл досрочный сброс блоков малых двигателей, обеспечивающих запуск двигательной установки блока «Д», и корабль остался на орбите ИСЗ. | |
| «Зонд-4А» (7К-Л1) | 28.09.1967 РН «Протон» |
Испытание бортовых агрегатов с облётом Луны Отказал один из шести двигателей первой ступени ракеты-носителя УР-500К. Ракета была подорвана на 67-й секунде полёта. Спускаемый аппарат возвращён на Землю системой аварийного спасения. | |
| «Зонд-4Б» (7К-Л1) | 22.11.1967 «Протон» | Испытание бортовых агрегатов с облётом Луны. Не набрал необходимой тяги один из четырёх двигателей второй ступени ракеты-носителя. Спускаемый аппарат возвращён на Землю системой аварийного спасения. | |
| «Зонд-4» (7К-Л1) | 02.03.1968 РН «Протон» |
Испытание бортовых агрегатов на высокоэллиптической околоземной орбите, возвращение спускаемого аппарата на Землю. Корабль с помощью блока «Д» был выведен на высокоэллиптическую орбиту с апогеем около 300 тысяч километров, но, из-за отказа системы ориентации[2], в сторону от Луны. Облёт Луны не осуществлялся. 9 марта при подлёте к Земле из-за сбоев в работе звёздного датчика не был выполнен необходимый манёвр для входа в атмосферу. Спускаемый аппарат пошёл на баллистический спуск в незапланированный район и был подорван системой самоликвидации над Гвинейским заливом. | |
| «Зонд-5А» (7К-Л1) | 23.04.1968 РН «Протон» |
Испытание бортовых агрегатов с облётом Луны, возвращение спускаемого аппарата на Землю. После сброса головного обтекателя во время работы второй ступени ракеты-носителя произошло замыкание в системе управления кораблём, приведшее к вращению по крену. Сработала система аварийного спасения. Полёт был прерван, а спускаемый аппарат возвращён на Землю. | |
| «Зонд-5Б» (7К-Л1) | 21.07.1968 РН «Протон» |
Испытание бортовых агрегатов с облётом Луны, возвращение спускаемого аппарата на Землю. 21.06.1968 при подготовке к пуску (назначенному на 21.07.1968) лопнул бак окислителя блока «Д», частично разрушив головной обтекатель (ГО). Корабль 7К-Л1 с полуразрушенным ГО упал на несколько метров вниз и застрял на площадках фермы обслуживания; бак горючего блока Д с пятью тоннами керосина оторвался от фермы и уперся в элементы третьей ступени ракеты. По одним данным 1 человек погиб, один был ранен, по другим данными погибло 3 человека | |
| «Зонд-5» (7К-Л1) | 15.09.1968 РН «Протон» |
Облёт Луны, фотографирование Земли, возвращение спускаемого аппарата на Землю. Облёт Луны 18.09.1968, возвращение спускаемого аппарата на Землю 21.09.1968 в Индийском океане. | |
| «Зонд-6» (7К-Л1) | 10.11.1968 РН «Протон» |
Облёт и фотографирование Луны, возвращение спускаемого аппарата на Землю с приземлением в заданный район. Облёт Луны 14.11.1968, при возвращении на Землю 17.11.1968 на территории СССР спускаемый аппарат разбился. | |
| «Зонд-7А» (7К-Л1) | 20.01.1969 РН «Протон» |
Облёт и фотографирование Луны, возвращение спускаемого аппарата на Землю с приземлением в заданный район. Планировался[когда?], первый в мире пилотируемый облёт Луны с 2 космонавтами, возвращение спускаемого аппарата на Землю. Пилотируемый полет 08.12.1968 (и последующие) отменён. Взрыв ракеты-носителя при старте для автоматического полёта, спускаемый аппарат возвращён на Землю. |
|
| «Зонд-7Б» (7К-Л1С) | 21.02.1969 РН «Н-1» |
Облёт Луны, возвращение спускаемого аппарата на Землю. Взрыв РН при старте, спускаемый аппарат спасён. | |
| «Зонд-7В» (7К-Л1С) | 03.07.1969 РН «Н-1» |
Облёт Луны, возвращение спускаемого аппарата на Землю. Взрыв РН при старте, спускаемый аппарат спасён. | |
| «Зонд-7» (7К-Л1) | 08.08.1969 РН «Протон» |
Облёт Луны, фотографирование Луны и Земли, испытание управления аппаратом от бортовой ЭВМ. Облёт Луны 11.08.1969, возвращение спускаемого аппарата на Землю 14.08.1969. | |
| «Зонд-8» (7К-Л1) | 20.10.1970 РН «Протон» |
Облёт Луны, фотографирование Луны и Земли, отработка варианта приземления со стороны северного полушария. Облёт Луны 24.10.1970, возвращение спускаемого аппарата на Землю 27.10.1970. |
Были изготовлены два идентичных аппарата («Вега-1» и «Вега-2»), разработчики специалистов НПО имени С. А. Лавочкина (научный руководитель проекта был академик Р. З. Сагдеев) при участии учёных девяти стран: СССР, Австрии, Болгарии, Венгрии, ГДР, Польши, Франции, ФРГ и Чехословакии, а также принимали участие Европейское космическое агентство, Япония, США = настоящий интернационал!
Вега-1 и Вега-2 в 1984—1986 годах успешно выполнили свои программы полёта, в частности, впервые провели изучение венерианской атмосферы с помощью аэростатов.
Подробнее
«Вега-1» и «Вега-2» стартовали 15 и 21 декабря 1984 года с помощью ракеты «Протон».
Через 6 месяцев полёта аппараты преодолели 45 млн км и приблизились к Венере. 9 и 13 июня 1985 года от «Веги-1» и «Веги-2» были отделены спускаемые аппараты, которые 11 и 15 июня доставили на Венеру посадочные аппараты и аэростатные зонды.
Работа посадочных аппаратов
В процессе снижения посадочных аппаратов измерялись характеристики облачного слоя и химического состава атмосферы. Была измерена концентрация аэрозоля серной кислоты в облаках (в среднем 1 мг/м3 на высотах 61,5—48 км над местом посадки «Веги-1» и 0,6 мг/м3 над местом посадки «Веги-2»), а также обнаружено присутствие серы, хлора и, вероятно, фосфора. Плотность облаков оказалась невысокой (по земным меркам), концентрация была максимальна в двух слоях, имеющих ширину 3—5 км и расположенных на высотах 50 и 58 км.
Посадочные аппараты совершили мягкую посадку на ночную сторону Венеры в районе равнины Русалки. В ходе спуска в атмосфере нештатно (досрочно) включилась аппаратура первого посадочного аппарата, предназначенная для исследований на поверхности — таким образом, эта часть эксперимента не была выполнена. Второй посадочный аппарат успешно выполнил программу исследований на поверхности, передача сигнала продолжалась 56 минут.
Посадочный аппарат «Веги-2» впервые совершил посадку в высокогорном районе, поэтому анализ грунта в этом месте представлял особый интерес. После посадки были осуществлены заборы грунта и проведены измерения рентгенофлюоресцентных спектров венерианской породы, которая оказалась близка к оливиновому габбро-нориту.
Гамма-спектрометры обеих АМС, предназначенные для измерения содержания урана, тория и калия в венерианских породах, начали работать во время спуска посадочных аппаратов на высоте 25 км и функционировали вплоть до окончания их работы. В обеих точках, где сели посадочные аппараты, обнаружены породы с относительно невысокими содержаниями естественных радиоактивных элементов.
Работа аэростатных зондов
Аэростатные зонды были вытянуты из своих отсеков в посадочных аппаратах на высоте около 60 км с помощью вспомогательных парашютов. На высоте около 55 км, через 200 секунд после входа в атмосферу, с помощью второго парашюта были развёрнуты аэростатные баллоны из фторопластовой плёнки диаметром 3,4 метра, которые в течение около 100 секунд наполнялись гелием, после чего парашют и наддувная система были отстрелены на высоте около 54 км. После спуска до высоты около 50 км был сброшен балласт, и зонды начали подниматься. Через 15—25 минут они достигли стабильной высоты и начали дрейф в атмосфере планеты на высоте 53—55 км, проводя измерения метеорологических параметров. Высота дрейфа соответствовала среднему, наиболее активному слою трёхслойной системы венерианских облаков. Давление на этой высоте составляло 0,54 атм, а температура от 27 до 43 °C.
Данный облачный слой является наиболее плотным в атмосфере Венеры, и в нём, как предполагалось, наиболее отчётливо должна проявляться суперротация атмосферы Венеры — глобальное вращение атмосферы с востока на запад. Каждый зонд проработал около 46 часов. За это время первый зонд пролетел под действием ветра около 11 600 км, второй — около 11 100 км со средней скоростью 250 км/ч. Зонды измеряли вдоль трассы полёта температуру, давление, вертикальные порывы ветра, дальность видимости в облаках, среднюю освещенность и отслеживали наличие световых вспышек от молний. Первый зонд дрейфовал вдоль экватора в северном полушарии, второй — в южном. Продолжительность полёта зондов после последнего сеанса связи неизвестна.
Данные зондов показали наличие очень активных процессов в облачном слое Венеры, характеризующихся мощными восходящими и нисходящими потоками. Когда аэростатный зонд «Веги-2» пролетал над вершиной высотой 5 км, которая расположена в районе Афродиты, он попал в воздушную яму и резко снизился на 1,5 км. Оба зонда обнаружили на ночной стороне вариации освещённости и световые вспышки, то есть грозовые разряды. Аэростатный эксперимент позволил получить новую, уникальную информацию об атмосфере планеты.
Изучение кометы Галлея
«Веги» и комета Галлея двигались на встречных курсах, и скорость сближения превышала 70 км/с. Если бы аппараты опоздали хотя бы на час, то отклонение при сближении составило бы порядка 100 тыс. км. Трудность состояла ещё и в том, что заранее невозможно было рассчитать траекторию движения кометы с необходимой точностью. Для наземной астрометрической поддержки в СССР была разработана и реализована программа СоПроГ, в которой приняли участие 22 астрономических учреждения. Уточнение орбиты кометы продолжалось вплоть до прохождения «Вег» мимо её ядра. Благодаря информации, полученной от «Вег», удалось более точно подвести к комете европейский аппарат «Джотто» (на расстояние 596 км).
Орбиты «Вег», в отличие от орбиты кометы Галлея, практически лежали в плоскости эклиптики. Поэтому для неограниченного сближения их с кометой нужно было выполнить два условия: в пространстве аппарат должен быть близок к одной из точек пересечения траектории кометы с плоскостью эклиптики — нисходящему либо восходящему узлу её орбиты, а время приближения аппарата к узлу должно быть близко ко времени прохождения через него кометы. Был выбран нисходящий узел, через который комета прошла после прохождения перигелия, 10 марта, около этой даты и происходило сближение «Вег» с кометой. 6 и 9 марта 1986 года «Веги» прошли на расстоянии 8890 и 8030 км от ядра кометы.
Передача изображений началась 4 марта. «Веги» передали около 1500 снимков внутренних областей кометы Галлея, в том числе около 70 изображений её ядра, информацию о пылевой обстановке внутри кометы, характеристиках плазмы, измерили темп испарения льдов (40 тонн в секунду в момент пролёта «Вег») и другие данные. Изображения ядра кометы были получены впервые в истории. По изображениям были определены размеры ядра (8 × 8 × 16 км), период вращения (53 часа) и примерная ориентация оси вращения, то, что вращается оно в ту же сторону, что и комета в своём обращении вокруг Солнца, отражательная способность поверхности (4 %), характеристики выбросов пыли, установлено наличие кольцевых кратеров. Кроме того, АМС обнаружили наличие сложных органических молекул.
Последний сеанс связи со станцией «Вега-1» был проведён 30 января 1987 года. В нём было зафиксировано полное израсходование азота в газобаллонах. Последний сеанс со станцией «Вега-2», в котором на борт проходили команды, был проведён 24 марта 1987 года.
АМС «Фобос» — серия советских автоматических межпланетных станций, предназначенных для исследования Марса и его спутника Фобоса в рамках Международного космического проекта «Фобос». В проекте участвовали учёные 13 стран — Австрии, Болгарии, Венгрии, ГДР, Ирландии, Польши, СССР, Финляндии, Франции, Чехословакии, Швейцарии, Швеции и Европейского космического агентства.
Хронология событий с АМС:
1983 год — выпуск эскизного проекта АМС 1Ф(Фобос).
7 июля 1988 года — запуск АМС «Фобос-1».
12 июля 1988 года — запуск АМС «Фобос-2».
1 сентября 1988 года — потеря связи с АМС «Фобос-1». Причина — ошибочная команда с Земли, в результате которой возникло отключение рабочего комплекта исполнительных органов системы ориентации, что привело к полету АМС «Фобос-1» в неориентированном относительно Солнца режиме. Восстановить связь не удалось.
29 января 1989 года — выход АМС «Фобос-2» на орбиту искусственного спутника Марса с параметрами: апоцентр — 79750 км, перицентр — 850 км, наклонение к плоскости экватора Марса — 1 градус, период обращения — 76,5 часа.
12 февраля 1989 года — включение автономной двигательной установки (АДУ), в результате АМС «Фобос-2» переведена на орбиту с параметрами: апоцентр — 81200 км, перицентр — 6400 км, наклонение к плоскости экватора Марса — 0,9 градуса, период обращения — 86,5 часа.
18 февраля 1989 года — включение автономной двигательной установки (АДУ), в результате АМС «Фобос-2» переведена на близкую к круговой орбиту с параметрами: средний радиус — 9670 км, наклонение к плоскости орбиты Фобоса — 0,5 градуса, период обращения — 8 часов. После этого включения АДУ была сброшена.
27 февраля 1989 года — успешно выполнена геометрическая калибровка видеоспектрометрического комплекса АМС «Фобос-2» по Юпитеру.
27 марта 1989 года — потеря связи с АМС «Фобос-2». Достоверно причину определить не удалось, предполагается отказ бортового компьютера (ранее неоднократно дававшего сбои).
14 апреля 1989 года — прекращены попытки восстановления связи с АМС «Фобос-2».
Результаты
21, 27 и 28 февраля 1989 года проведена съёмка Фобоса — получено 38 изображений Фобоса высокого качества с удаления от 300 км до 1100 км, максимальное разрешение составило примерно 40 метров.
С помощью комплекса КРФМ-ИСМ (комбинированный радиометр-спектрофотометр, инфракрасный спектрометр) исследовалась поверхность Марса в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах: обнаружены неоднородности теплового поля Марса с разрешением до 10 км, установлено, что в самых жарких местах температура поверхности Фобоса — более 300 К, состав поверхности — разбитый реголит, в районе экватора — аномалия яркости в ультрафиолете.
Магнитометры «Магма» и «ФГММ» позволили измерить магнитное поле и установить положение на траектории магнитопаузы и околопланетной волны.
Прибор «Таус» исследовал протоны и альфа-частицы солнечного ветра во время полёта к Марсу и на орбите ИСМ, результат — их трёхмерные спектры и двумерные спектры массивных частиц. Прибор «Эстер» установил стократное увеличение потока частиц в диапазоне 30—300 кэВ, вероятно, составляющих радиационные пояса Марса.
Выполненные исследования Марса, Фобоса и околомарсианского пространства позволили также получить уникальные научные результаты о плазменном окружении Марса — с помощью прибора АПВФ (анализатор плазменных волн), взаимодействии его с солнечным ветром. По величине потока ионов кислорода, покидающих атмосферу Марса, обнаруженных при помощи прибора «Аспера», удалось оценить скорость эрозии атмосферы Марса, вызванной взаимодействием с солнечным ветром.
Основная задача — доставка на поверхность Фобоса спускаемых аппаратов для изучения спутника Марса — осталась невыполненной.