«Марс-3» — автоматический космический зонд советской марсианской программы , запущенный 28 мая 1971 года, через девять дней после своего двойного космического корабля «Марс-2 » . Зонды представляли собой идентичные космические роботы , запускаемые ракетами «Протон-К» с разгонным блоком «Блок Д» , каждый из которых состоял из орбитального аппарата и прикрепленного к нему спускаемого аппарата . После того, как посадочный модуль «Марс-2» потерпел крушение на поверхности Марса, посадочный модуль «Марс-3» стал первым космическим кораблем, совершившим мягкую посадку на Марс 2 декабря 1971 года. Он потерпел неудачу через 110 секунд после приземления, передав только серое изображение без каких-либо деталей. [4] Орбитальные аппараты «Марс-2» и «Марс-3» продолжали вращаться вокруг Марса и передавать изображения на Землю еще восемь месяцев.
Основной целью орбитального аппарата 4M-V было изучение топографии марсианской поверхности; проанализировать состав почвы; измерять различные свойства атмосферы; мониторить «солнечную радиацию, солнечный ветер, межпланетные и марсианские магнитные поля». [5] Кроме того, он служил «реле связи для отправки сигналов с спускаемого аппарата на Землю». [5]
Орбитальный аппарат пострадал от частичной потери топлива, и его не хватило для выхода на запланированную 25-часовую орбиту. Вместо этого двигатель выполнил усеченный цикл работы, чтобы вывести космический корабль на высокоэллиптическую орбиту с длительным периодом (12 дней и 19 часов) вокруг Марса.
По совпадению, особенно сильная пыльная буря на Марсе отрицательно повлияла на миссию. Когда «Маринер-9» прибыл и успешно облетел Марс 14 ноября 1971 года, всего за две недели до «Марс-2» и «Марс-3», ученые-планетологи были удивлены, обнаружив, что атмосфера была густой от « пылевого покрова по всей планете , крупнейшего шторма, когда-либо наблюдавшегося». ". Поверхность была полностью скрыта. Не имея возможности перепрограммировать компьютеры миссии, «Марс-2» и «Марс-3» немедленно отправили свои посадочные аппараты, а орбитальные аппараты израсходовали значительную часть имеющихся ресурсов данных на получение изображений безликих пылевых облаков.
Орбитальный аппарат «Марс-3» отправил обратно данные, охватывающие период с декабря 1971 года по март 1972 года, хотя передача продолжалась до августа. Было объявлено, что Марс-3 завершил свою миссию к 22 августа 1972 года, совершив 20 витков. Зонд в сочетании с «Марсом-2» отправил обратно 60 изображений. Изображения и данные показали горы высотой до 22 км, атомарный водород и кислород в верхних слоях атмосферы, температуру поверхности от -110 °C до +13 °C, давление на поверхности от 5,5 до 6 мб, концентрацию водяного пара в 5000 раз меньше, чем в атмосфере Земли, в основании ионосферы, начиная с высоты от 80 до 110 км, и частицах пылевых бурь на высоте до 7 км в атмосфере. Изображения и данные позволили создать карты рельефа поверхности [4] и дали информацию о марсианской гравитации и магнитных полях .
Спускаемый модуль «Марс-3» был установлен на автобусе-орбитальном корабле напротив двигательной установки. Он состоял из сферической посадочной капсулы диаметром 1,2 м, конического аэродинамического тормозного щита диаметром 2,9 м, парашютной системы и ретро-ракет.
Весь спускаемый модуль имел массу с топливом 1210 кг, из них на сферическую посадочную капсулу приходилось 358 кг. Ориентацию обеспечивала система автоматического управления, состоящая из газовых микродвигателей и баллонов с азотом под давлением. На внешней кромке конуса были установлены четыре твердотопливных двигателя для управления тангажем и рысканьем.
На верхней части посадочного модуля были установлены основной и вспомогательный парашюты, двигатель для начала приземления и радиовысотомер. Пена использовалась для поглощения ударов внутри спускаемого модуля. Посадочная капсула имела четыре треугольных лепестка, которые открывались после приземления, выравнивая космический корабль и обнажая приборы.
Посадочный модуль был оборудован двумя телекамерами с обзором поверхности на 360 градусов, а также масс-спектрометром для изучения состава атмосферы; датчики температуры, давления и ветра; и устройства для измерения механических и химических свойств поверхности, в том числе механический черпак для поиска органических материалов и признаков жизни. Там же находился вымпел с советским гербом.
Из вершины сферы выступали четыре антенны, обеспечивающие связь с орбитальным аппаратом через бортовую радиосистему. Оборудование питалось от аккумуляторов, которые заряжались орбитальным аппаратом перед отделением. Регулирование температуры поддерживалось за счет теплоизоляции и системы радиаторов. Посадочную капсулу перед запуском стерилизовали, чтобы предотвратить загрязнение марсианской среды.
На борту посадочного модуля «Марс-3» находился небольшой марсоход массой 4,5 кг , который должен был передвигаться по поверхности на лыжах, будучи соединенным с посадочным модулем 15-метровым шлангокабелем. Два небольших металлических стержня использовались для автономного обхода препятствий, поскольку радиосигналам с Земли требовалось слишком много времени, чтобы управлять марсоходами с помощью дистанционного управления. Ровер нес динамический пенетрометр и радиационный плотномер. [4]
Основной каркас ПрОП-М представлял собой квадратную коробку с небольшим выступом в центре. Рама опиралась на две широкие плоские лыжи, по одной с каждой стороны, слегка приподнимающую раму над поверхностью.
Планировалось, что марсоход после приземления будет выведен на поверхность с помощью манипулятора и будет перемещаться в поле зрения телекамер и останавливаться для проведения измерений через каждые 1,5 метра. Следы движения марсианской почвы также будут записываться для определения свойств материала.
Из-за потери связи неизвестно, был ли запущен марсоход.
Спускаемый модуль Марса-3 был выпущен в 09:14 UT 2 декабря 1971 года, за 4 часа 35 минут до достижения Марса. [6] Спускаемый модуль вошел в атмосферу Марса на скорости примерно 5,7 км/с. Благодаря аэродинамическому торможению , парашютам и тормозным двигателям посадочный модуль совершил мягкую посадку на координатах 45° ю.ш., 202° в.д. / 45° ю.ш., 202° в.д. / -45; 202 [3] и начал свою деятельность.
Посадочный модуль начал передачу данных на орбитальный аппарат «Марс-3» через 90 секунд после приземления. [6] Через 20 секунд передача прекратилась по неизвестным причинам. [6] Неизвестно, возникла ли неисправность в посадочном модуле или в реле связи на орбитальном корабле. Причина сбоя могла быть связана с происходившей в то время чрезвычайно мощной пыльной бурей, которая могла вызвать корональный разряд , повредивший систему связи. Пыльная буря также могла бы объяснить плохое освещение изображения. [4]
Было передано частичное изображение (70 строк). По словам В.Г. Перминова, ведущего конструктора космических кораблей «Марс и Венера» ОКБ Лавочкина в первые дни освоения Марса, изображение представляло собой «серый фон без деталей». [4]
11 апреля 2013 года НАСА объявило, что Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), возможно, сделал снимки аппаратуры спускаемого аппарата Mars 3 на поверхности Марса. Камера HiRISE на MRO сделала снимки того, что может быть парашютом , ретро-ракетами , тепловым экраном и посадочным модулем . [3] Это открытие было сделано любителями космоса, просматривавшими общедоступные архивные изображения. [7] [8]