Девятого сентября 1975 года, НАСА запустило в направлении Марса ракету — носитель Титан 3, переносящую на своём борту космическую станцию Викинг 2. Которая являлась частью глобальной космической кампании по исследованию Марса.
Миссия Викинг 2 задачи и цели
Во время космической программы Викинг 2, были запущены два модуля: орбитальный и посадочный. У модулей Викинг 2 было три ключевых задачи:
- съёмка объектов с орбиты;
- исследование атмосферы;
- съёмка и сбор образцов с поверхности.
Выход на орбиту был произведён седьмого августа 1976г. Высадка Viking 2 состоялась третьего сентября.
Орбитальный аппарат
Каждый модуль космического аппарата выполнял разные задачи. Орбитальный модуль был спроектирован таким образом, чтобы гарантировать, что спускаемая часть благополучно достигнет Марса. Он должен был проанализировать рельеф планеты, чтобы определить лучшее место для приземления зонда. В задачи объекта входили и самостоятельные исследования, такие как:
- анализ магнитного поля планеты;
- замер атмосферного давления;
- замер температуры;
- фотографирование поверхности.
Научный инструмент
Оборудование для проведения исследовательской работы:
- две кинематографические камеры;
- спектрометр для измерения концентрации паров в атмосфере;
- радиометр-спектрофотометр для получения подробной тепловой карты.
Работа на орбите Марса
Находясь на орбите, зонд Викинг 2 получил возможность делать чёткие снимки северного полярного района Марса. За всё время работы орбитальная станция сделала более 16 тысяч снимков, не говоря уже о данных, переданных при помощи установленных в отсеках зонда Викинг 2 инфракрасных спектрометра и радиометра.
Во время исследований АМС «Викинг-2» было подтверждено существование на Марсе трёх типов геоструктур:
- огромные слоистые отложения, полностью покрытые многовековыми скоплениями полярных льдов;
- крупные поля пустынных дюн;
- плоская поверхность, усыпанная ударными кратерами, располагающаяся между первыми двумя структурами.
Тепловое картирование
На орбитальном модуле АМС Викинг было установлено четыре телескопа — радиометра теплового излучения, для измерения плотности и интенсивности теплового потока излучения. Измерение проводилось при помощи нескольких датчиков, требовалось исследовать температуру стратосферы, уровень рассеянной солнечной радиации и др.
Спускаемый аппарат
В отличие от орбитального модуля, который использовал уже известную и проверенную на тот момент технологию Mariner, спускаемый был разработан специально для миссии. Масштабная исследовательская работа одного из модулей Викинга 2 аппарата для приземления, дала учёным огромный пласт информации.
По итогу метеорологических и сейсмологических исследований учёные смогли провести точный анализ свойств атмосферы и почвы планеты. Одним из главных достижений было получение конкретных образцов, которые позволили в дальнейшем провести анализ химического состава поверхности.
Кроме того, в цели входило проведение несколько крупных исследовательских работ, во время ожидали подтверждения распространённой тогда гипотезы о существовании жизни на Маре. Это включало в себя проведение экспериментов для выявления здесь возможностей фотосинтеза и метаболизма, а также выбросы газов.
Зонд должен был последовательно фотографировать каждый этап своей посадки. Исследователей интересовали снимки солнца, спутников, атмосферы и др. А также требовались фотографии самого Viking 2, подтверждающие успешную посадку.
Характеристики спускаемого аппарата
- высота составляла 2.1 метра, поперечный размер —6 метров;
- вес вместе с марсоходной станцией составлял 1199 килограмм, сама станция весила около 600 килограмм;
- работу посадочного модуля космического аппарата викинг 2 обеспечивали три двигателя на гидразиновом топливе (N2H4);
- основание и складные ноги шлюпки были сделаны из прочного алюминия;
- источником энергии служили радиоизотопные электрические термогенераторы (РИТЭГ), обеспечивающие мощность в 30 Вт и напряжение 4,4 В;
- основой дополнительного оборудования стали аккумуляторные батареи, изготовленные из комбинации никеля и хрома.
Чем оборудован
В основании посадочного модуля Viking было установлено научное оборудование для исследовательских работ:
- две фототелевизионные установки высокого разрешения;
- комплект метеорологического оборудования;
- сейсмограф;
- прибор для анализа окислительной активности;
- альфа-протонный и рентгеновский спектрометр;
- хромато-масс-спектрометр;
- грунтозаборник.
Место посадки
3 сентября 1976 г. спускаемый аппарат Викинг два был успешно посажен на равнине Утопия. Снимки изначально выбранных основной и резервной точек показали, что рельеф недостаточно ровный и может стать причиной аварии. Поэтому в течение нескольких недель была выбрана новая точка для посадки второго викинга в восточной половине северного полушария, которой и оказалась равнина Утопия Планития.
Как это было
В 19:39:59 UTC спусковой модуль второго Викинга отстыковался от орбитального, после чего заработали восемь ракетных двигателей тягой в 4.5 килограмм, обеспечивающих сход с орбиты.
Некоторое время спустя модуль вошёл в атмосферу. Находясь на шести километрах от поверхности, аппарат, снижающийся на скорости около 250 м/c, раскрыл парашют. Через 7 секунд он отбросил защитный экран и выдвинул посадочные ножки, а ещё через 44 секунды скорость спускания составляла уже 60 м/c.
На высоте примерно полтора км включились реактивные двигатели и через некоторое время станция, на скорости 2.4 м/c, примарсилась.
Работа на поверхности Марса
В задачи экспедиции входило:
- измерение температуры;
- изучение газового состава, плотности атмосферного давления;
- замеры температуры, силы и направления воздушных потоков у поверхности;
- получение характеристик ионосферы планеты;
- сбор грунта и идентификация содержащихся в нём органических и неорганических веществ.
За время работы аппаратом Viking ll было сделано и передано несколько тысяч фотографий.
Сбор информации на этапе спуска
Исследовательские работы на этапе спуска:
- масс-спектрометрия атмосферы, определял газовый состав частиц и температуру поверхности;
- замеры плотности углекислого газа в атмосфере при помощи анализатора потенциала запаздывания;
- измерение климатических параметров и атмосферного давления.
Анализ почвы
Анализ образца марсианской почвы выявил, что она богата кремнием, железом и крупным количеством таких элементов, как магний, кальций, сера, титан и алюминий. Тем не менее никаких следов активности микроэлементов, которые могли подтвердить наличие жизни на Марсе, так и не обнаружили. Почва, взятая на пробу, собиралась при помощи грунтозаборника. По сравнению с Викинг-1, он более комплексно подходил к сбору образцов почвы, отодвигая камни и собирая грунт, на которые никогда не попадало ультрафиолетовое излучение.
Анализ образцов почвы указал на то, что марсианский грунт имеет базальтовую природу. Порядка 5-10 процентов материала грунта имеют магнитную основу. Несмотря на то, эксперимент не подтвердил существование жизни за пределами земли, он принёс большую пользу в плане исследования состава поверхности.
Поиск жизни
Viking 2 провёл биологический эксперимент, цель которого состояла в том, чтобы искать жизнь. Результаты были удивительными и интересными:
- GCMS, который мог измерять состав и содержание органических соединений в марсианской почве дал отрицательный результат.
- PR дал положительный результат.
- GEX дал отрицательный результат.
- LR дал положительный результат.
Мнения научных сотрудников разделились. Большинство учёных в настоящее время считают, что данные были связаны с неорганическими химическими реакциями почвы.
У Марса почти нет озонового слоя, в отличие от Земли, поэтому ультрафиолетовый свет стерилизует поверхность и производит химически активные вещества, такие как пероксиды, которые окисляют любые органические вещества.
Phoenix Lander обнаружил перхлорат в марсианской почве. Перхлорат является сильным окислителем, поэтому он может разрушить любое органическое вещество на поверхности. Перхлорат в настоящее время считается широко распространённым на Марсе, что затрудняет обнаружение любых органических соединений на марсианской поверхности.
Изображения
Завершение миссии
Хотя максимальная продолжительности экспедиции на Марс Викингом 2 должна была составлять три месяца, на практике она продлилась несколько лет. Оба блока отработали на порядок дольше, чем изначально рассчитывалось. Орбитальный модуль отключился достаточно поздно для времени, которое ему отводилось — 25.06.78 г, после появления течи в резервуаре с топливом для ориентирования высоты полёта в пространстве.
Изначальной целью экспедиции было предоставление веских доказательств по существованию на красной планете органической жизни, итоговые результаты полностью опровергли данную теорию. Вывод был однозначным: следов существования жизни на Марсе нет.