Механика космического полета в элементарном изложении - Левантовский В.И.
Скачать (прямая ссылка):
20 августа и 9 сентября 1975 г. стартовали к Марсу космические аппараты «Викинг-1, -2» (рис. 142) массой около 4 т каждый. Аппараты несли посадочные блоки, для каждого из которых были заранее выбраны из 22 возможных районов посадки один определенный основной район посадки и один запасной. 19 июня 1976 г. «Викинг-1» перешел на орбиту вокруг Марса, которая 21 июня путем коррекции была превращена в синхронную (период обращения 24 ч 37 мин), и началось изучение намеченного района посадки. Вскоре выяснилось, что он слишком неровен, и 8 июля после новой коррекции началось фотографирование нового района. Только 20 июля был совершен успешный спуск в район равнины Хриса (первоначально посадка намечалась на 4 июля 1976 г.— день 200-летия независимо- 380
ГЛ. 17. ПОЛЕТЫ к ВЕНЕРЕ
Рис 142 Станция «Викині» а) общий вид до разделения 1 — всснаправленная антенна, 2 — двигатель ориентации 3 — панель солнечной батареи, 4 — узконаправленная антенна, 5—антеина ретрансляции, спускаемый аппарат, 7—научная аппаратура орбитального блока, б) посадочный блок 1 — остронаправленная антенна, 2 — сейсмометр, 3 — антенна, 4 — приемная антенна, 5 — ЖРД на корпусе посадочного блока (всего 6), 6 — топливный бак, 7 — радиолокатор посадки, 8 — антенна радиовысотомера, 9 — одни из трех многокамерных тормозных двигателей, 10 — грунтозаборник, It — его штанга, 12 — устройство для приема грунта, 13 — опора посадочного шасси, 14 — температурный датчик, 15 — метеоро логические приборы, 16 — фототелевизионная установка § 9. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ МАРСА
381
сти США). Аналогичным образом «Викинг-2» перешел на орбиту спутника Марса 7 августа 1976 г. и лишь 4 сентября совершил спуск на равнине Утопия. Началась продолжительная работа по комплексному изучению Марса (а также его естественных спутников) с помощью двух посадочных и двух орбитальных (способных к маневрированию) блоков. Только 25 июля 1978 г. была по команде с Земли выключена аппаратура орбитального блока «Викинг-2» (течь в баллоне со сжатым газом привела бы все равно к отказу микродвигателей системы ориентации). Орбитальный блок «Викинг-1» и оба посадочных блока продолжали работу в 1979 г.
§ 9. Результаты исследований Марса
Космические аппараты передали на Землю колоссальное количество информации, львиная доля которой добыта с помощью «Викингов/).
Попробуем дать краткую сводку того, что нам стало известно о Марсе [4.43—4.45].
При составлении гравитационной карты Марса на нем были обнаружены масконы.
Магнитное поле Марса имеет в сотни раз меньшую напряженность, чем магнитное поле Земли. Ось магнитного диполя Марса проходит вблизи экватора, и наблюдаются воронки —_ каспы (см. § 2 гл. 6), но они ведут не в районы географических полюсов, а к точкам экватора. Магнитосфера Марса сдута на ночную сторону солнечным ветром. Она не может защитить атмосферу дневной стороны от потоков солнечного ветра, но увеличивает ширину магнитосферного хвоста [4.43].
Температура поверхности Марса вблизи экватора: днем плюс 10—20°С, ночью минус 60—70°С, в полярных зонах — до минус 130°С. Возле грунта ночью стелется туман из частиц водяного льда. В атмосфере до высоты 30 км всегда много частиц поверхностной пыли. Небо на Марсе розовое или оранжевое.
Атмосферное давление в местах посадки «Викингов» — 7,6 и 8,1 мбар (на Земле на уровне моря 1013 мбар), в глубоких низинах — 10 мбар, на высочайших вершинах 1-ь2 мбар. Только на четверти поверхности Марса давление таково, что при 273 К (O0C) могли бы существовать открытые жидкие водоемы.
Ветер у поверхности вблизи «Викингов» регулярно менял направление в течение суток. Его средняя скорость за час — 7 м/с и 3,5 м/с соответственно вблизи «Викинга-1» и «Викинга-2». Но наблюдались с орбиты пылевые облака, двигавшиеся со скоростью 15 м/с вблизи поверхности, 40—50 м/с на высоте 200 м и выше.
В атмосфере содержатся углекислый газ CO2 (95%), азот (2— 3%), аргон (1—2%), кислород (0,1—0,4%), окись углерода СО 382
ГЛ. 17. ПОЛЕТЫ к ВЕНЕРЕ
(0,16%), озон (0,03%), водяной пар, количество которого различно в разных местах (больше всего в полярных зонах) и в разное время, но может составлять 0,03%. Атмосфера не препятствует проникновению ультрафиолетовых лучей к поверхности. Верхняя атмосфера обогащена окисью углерода и окисью азота. Общепризнано, что современная атмосфера составляет ничтожную часть того, что когда-то было.
На цветных панорамах, переданных с Марса, видна равнина, усеянная камнями, и все это имеет ржаво-красный оттенок, благодаря наличию окислов железа и в грунте и в пыли. Кроме железа (12—15%) в грунте обнаружены кремний (13—15%), алюминий (2—7%), кальций (3—8%), титан (0,5—2%) и др.
Полярные шапки Марса состоят в своей наружной части из снегообразной двуокиси углерода CO2 («сухой лед»), которая летом испаряется, и под ней обнаруживается нечто, что, по крайней мере снаружи, представляет собой водяной лед H2O с примесью пыли. Возможно, что под коркой водяного льда H2O находится вечный лед CO2. Общая толщина летнего остатка полярных шапок неизвестна. Возможно — метр, но быть может и километр...
