Deep Space 2 - Deep Space 2
 Sonda DS2 s tepelným štítem a upevněním | |||||||||||
| Typ mise | Lander / nárazové těleso | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Operátor | NASA / JPL | ||||||||||
| webová stránka | nmp.jpl.nasa.gov/ds2/ | ||||||||||
| Trvání mise | 334 | ||||||||||
| Vlastnosti kosmické lodi | |||||||||||
| Výrobce | NASA Laboratoř tryskového pohonu | ||||||||||
| Odpalovací mše | 2,4 kg (5,3 lb) každý | ||||||||||
| Napájení | 300 mW Li-SOCl2 baterie | ||||||||||
| Začátek mise | |||||||||||
| Datum spuštění | 20:21:10 3. ledna 1999 (UTC) | ||||||||||
| Raketa | Delta II 7425 | ||||||||||
| Spusťte web | Cape Canaveral AFS SLC-17 | ||||||||||
| Konec mise | |||||||||||
| Likvidace | selhání při přepravě | ||||||||||
| Poslední kontakt | 20:00, 3. prosince 1999 (UTC)[1] | ||||||||||
| Mars nárazové těleso | |||||||||||
| Součást kosmické lodi | Amundsen a Scott | ||||||||||
| Datum dopadu | ~ 20:15 UTC ERT, 3. prosince 1999 | ||||||||||
| Dopad stránky | 73 ° j. Š 210 ° Z / 73 ° J 210 ° Z (předpokládané) | ||||||||||
| Transpondéry | |||||||||||
| Kapela | S-pásmo | ||||||||||
| Šířka pásma | 8 kbit / s | ||||||||||
| |||||||||||
 Mars Surveyor 98 logo mise | |||||||||||
 | tento článek chybí informace o vědeckých nástrojích nesených sondami. (Červen 2020) |
Deep Space 2 byl NASA část sondy Nový program tisíciletí. To zahrnovalo dvě vysoce pokročilé miniatury vesmírné sondy které byly odeslány Mars na palubě Mars Polar Lander v lednu 1999.[1] Sondy byly na počest pojmenovány „Scott“ a „Amundsen“ Robert Falcon Scott a Roald Amundsen, první průzkumníci, kteří dosáhli jižního pólu Země. Zamýšlel být první kosmickou lodí, která pronikla pod povrch jiné planety, po vstupu do atmosféry Marsu se DS2 měla oddělit od mateřské lodi Mars Polar Lander a klesnout na povrch pouze pomocí aeroshell nárazové těleso, s č padák. Mise byla prohlášena za neúspěšnou 13. března 2000, poté, co všechny pokusy o obnovení komunikace po sestupu zůstaly bez odpovědi.[2]
Náklady na vývoj Deep Space 2 byly 28 milionů USD.[3]
Přehled
Deep Space 2, také známý jako „Mars Microprobe“[2] byla druhá kosmická loď vyvinutá v rámci programu NASA New Millennium Program pro letové testování konceptů pokročilých technologií pro vesmírné mise. Účelem programu bylo demonstrovat vysoce rizikové technologie s heslem „Riskovat, abychom snížili budoucí nebezpečí“.[4] Projekt vedla a provozovala Jet Propulsion Laboratory v Pasadeně, s přispěním The University of Arizona, New Mexico State, Northern Arizona University, Air Force Research Laboratory a dalších.[5]
Mise Deep Space 2 měla za cíl provést technické ověření koncepce sondy penetrátoru, která by dopadala na planetu vysokou rychlostí, místo aby zpomalila pro měkké přistání, jak to provedly sondy běžně používané pro planetární průzkum. Koncept penetrátoru je potenciálně levnějším přístupem a má navrhovanou výhodu v poskytování přístupu k podpovrchu studované planety (v tomto případě Marsu).
Ačkoli hlavním cílem bylo ověřit technologii, sondy měly také cíle pro vědeckou analýzu na Marsu. Tyto cíle byly „1) odvodit atmosférickou hustotu, tlak a teplotu v celém atmosférickém sloupci, 2) charakterizovat tvrdost půdy a případně přítomnost vrstev v měřítku desítek centimetrů, 3) zjistit, zda led je přítomen v podpovrchové půdě a 4) pro odhad tepelná vodivost půdy v hloubce. “[6] Konečným cílem těchto sond bylo rozmístit sítě „kolem planety s využitím více zdrojů než jediné přistání za obvyklých předpokladů.“[7]
Sondy byly vypuštěny s Mars Polar Lander 3. ledna 1999 na a Delta II 7425 Spouštěcí vozidlo.
Kosmická loď
Každá sonda[8][6] vážil 2,4 kg (5,3 lb) a byl uzavřen v ochranném krytu aeroshell. Jel na Mars na palubu jiné kosmické lodi, Mars Polar Lander.
Po příjezdu poblíž jižní polární oblasti Marsu 3. prosince 1999[1] skořápky velikosti basketbalu byly vypuštěny z hlavní kosmické lodi, propadly se atmosférou a zasáhly povrch planety rychlostí více než 179 m / s (590 ft / s). Při nárazu byla každá skořápka navržena tak, aby se rozbila, a její sonda velikosti grapefruitu měla prorazit půdu a rozdělit ji na dvě části. Spodní část, nazývaná předloktí, byla navržena tak, aby pronikla až 0,6 metru do půdy. Obsahoval primární vědecký přístroj na palubě, Evolve Water Experiment.[6] Horní část sondy nebo zadní část byla navržena tak, aby zůstala na povrchu za účelem přenosu dat skrz ni UHF anténa k Mars Global Surveyor kosmická loď na oběžné dráze kolem Marsu. Mars Global Surveyor by fungoval jako relé, aby mohl posílat shromážděná data zpět na Zemi. Obě části sondy byly navrženy tak, aby zůstaly připojeny pomocí datového kabelu.[2]
Vědecké nástroje
Sondy jsou vybaveny pěti přístroji, které umožňují analýzu atmosféry, povrchu a podpovrchu.
• Akcelerometr sestupu: Akcelerometr sestupu byl komerčně dostupný senzor určený k měření zrychlení z odporu během sestupu. Jeho hodnoty lze „použít k odvození profilu hustoty marťanské atmosféry“ na základě dat zrychlení v kombinaci se znalostí rychlosti sondy a balistického koeficientu. [9]
• Rázový akcelerometr: Rázový akcelerometr byl sestrojen s rozsahem ± 120 000 g pro velké očekávané zrychlení při nárazu na povrch Marsu. [9]
• Meteorologický senzor: poskytuje údaje o atmosférickém tlaku a teplotě v místě přistání. Tento senzor byl umístěn na zadní straně sondy, aby po nárazu zůstal nad povrchem. Byl odebrán a zaznamenán telekomunikacemi, „což umožňuje sběr meteorologických dat v případě, že mikrokontrolér během nárazu selhal.“[9]
• Teplotní senzory tepelné vodivosti půdy: Dvojité platinové odporové teplotní senzory by určovaly rychlosti ochlazování v předním těle, jakmile se ponoří do povrchu. [9]
• Vyvinutý experiment s vodou: Malý systém odběru vzorků v přední části těla by přivedl marťanský regolit do topné komory. Vzorek by poté byl zahříván, aby bylo možné provést spektroskopické měření výsledné páry pomocí miniaturizace laditelný diodový laser. Experiment s vyvinutou vodou byl primárním nástrojem na palubě sondy. [6]
Nové technologie: vysoce nárazová a nízkoteplotní elektronika
Zakázková elektronika a baterie byly navrženy pro sondy Deep Space 2, aby přežily extrémně vysoké zrychlení při nárazu na povrch Marsu a nízkých teplot, které by jednou zažívaly v provozu. Jak elektronika, tak vlastní články byly povinny přežít náraz řádově 80 000 ga provozní teploty tak nízké při -80 ° C. [10] Navíc bylo možné dosáhnout až 30 000 g rozdílu v zrychlení mezi předním a zadním tělem.[11]
Baterie
Společně s Yardney Technical Products navrhla společnost JPL baterii se dvěma nenabíjecími články 6–14 V využívajícími chemii lithium-thionylchloridu (LI-SOCl2), aby přežila očekávané podmínky. Baterie byly testovány nárazem a během vývoje také tepelně cyklovaly. [11]
Balení elektroniky
Vzhledem k tvarovému faktoru sondy a drsným podmínkám přežití použila společnost JPL k zajištění palubní elektroniky nové techniky. Techniky zahrnovaly technologii chip-on-board (COB) ke zlepšení hustoty balení.[12] Rovněž k připojení penetrátoru předního těla, který by se při nárazu posunul, použil pružný pupeční kabel o délce 1 metr. Mechanické (nefunkční) modely byly před spuštěním nárazově testovány, aby se zjistilo, zda struktury přežijí. [12]
Selhání mise
Sondy se dostaly na Mars spolu s misí Mars Polar Lander, zjevně bez incidentu, ale po nárazu nebyla nikdy navázána komunikace. Není známo, co bylo příčinou selhání.
Byla pověřena komise pro kontrolu poruch, která měla hlásit poruchy sond Mars Polar Lander a Deep Space 2.[13] Revizní komise nebyla schopna identifikovat pravděpodobnou příčinu poruchy,[14] ale navrhl několik možných příčin:
- Rádiové zařízení sondy mělo malou šanci přežít náraz.
- Baterie mohly při nárazu selhat.
- Sondy se mohly při nárazu odrazit.
- Sondy mohly přistát na jejich stranách, což mělo za následek špatný výkon antény nebo geometrii rádiového spojení.
- Sondy mohly jednoduše zasáhnout zem, která byla příliš kamenitá na přežití.
- Baterie na sondách, které byly nabité před spuštěním téměř o rok dříve, si možná nezachovaly dostatečný výkon.[ověření se nezdařilo ]
Správní rada dospěla k závěru, že sondy a jejich součásti nebyly před spuštěním dostatečně otestovány.[13][14]
Deep Space 2 penetrátor
Povrchový prvek Deep Space 2
DS-2 entry aeroshell
Vizualizace Deep Space 2 nasazeného po proniknutí
Funkční animace DS2
Součásti sondy DS2
Viz také
- Průzkum Marsu
- Deep Space 1
- Porozumění - úspěšný přistávací modul na Marsu nesoucí podobnou zahrabávací sondu se snímačem teploty
- Seznam misí na Mars
- Seznam kosmických lodí napájených z nedobíjecích baterií
Reference
- ^ A b C Davis, Phil; Munsell, Kirk (23. ledna 2009). „Mise na Mars: Deep Space 2 - klíčová data“. Průzkum sluneční soustavy. NASA. Archivovány od originál 20. dubna 2009. Citováno 8. července 2009.
- ^ A b C „Deep Space 2 (DEEPSP2)“. Hlavní katalog NSSDC. NASA - National Space Science Data Center. 2000. Citováno 8. července 2009.
- ^ „Náklady na misi Mars Polar Lander“. Associated Press. 08.12.1999. Citováno 2020-09-30.
- ^ Redd, Nola Taylor (12. února 2019). „Nový program milénia NASA: Riskovat, abychom snížili budoucí nebezpečí“. ProfoundSpace.org. Citováno 6. března 2019.
- ^ „1998 Mars Missions Press Kit“ (Tisková zpráva). Národní úřad pro letectví a vesmír. Prosinec 1998. Archivovány od originál (PDF) na
| archive-url =vyžaduje| archive-date =(Pomoc). Citováno 2020-11-05. - ^ A b C d Smrekar, Suzanne; Catling, David; Lorenz, Ralph; Magalhães, Julio; Moersch, Jeffrey; Morgan, Paul; Murray, Bruce; Presley, Marsha; Yen, Albert; Zent, Aaron; Blaney, Diana (1999). „Deep Space 2: The Mars Microprobe Mission“. Journal of Geophysical Research: Planets. 104 (E11): 27013–27030. doi:10.1029 / 1999JE001073. ISSN 2156-2202.
- ^ Hecht, Michael H. (1996-01-15). „Microinstruments and Micro Electromechanical Systems in Support of Earth and Space Science in the New Millenium“. Citovat deník vyžaduje
| deník =(Pomoc) - ^ Gavit, Sarah A .; Powell, George (1996). „Mise nového mikroprocesoru Mars nového programu tisíciletí“. Acta Astronautica. 39 (1–4): 273–280. doi:10.1016 / S0094-5765 (96) 00145-2. ISSN 0094-5765.
- ^ A b C d Blue, R. C. (1998-04-27). „Přístrojový balíček projektu Mars Microprobe Project“. Citovat deník vyžaduje
| deník =(Pomoc) - ^ Russell, P.G .; Carmen, D .; Marsh, C .; Reddy, T.B .; Bugga, R .; Deligiannis, F .; Frank, H.A. „Vývoj lithium / thionylchloridové baterie pro program Mars Microprobe“. Třináctá výroční konference o bateriích o aplikacích a pokrokech. Sborník z konference. IEEE. doi:10.1109 / bcaa.1998.653891. ISBN 0-7803-4098-1.
- ^ A b Rutnakumar, B .; Frank, H .; Kindler, A .; Deligiannis, F .; Davies, E .; Blakevoort, J .; Surampudi, S. (1998-10-27). „Baterie DS2 Mars Microprobe“. Citovat deník vyžaduje
| deník =(Pomoc) - ^ A b Arakaki, G .; D'Agostino, S. (březen 1999). Pískoviště „New Millennium DS2 electronic packaging a advanced electronic packaging“"". 1999 IEEE Aerospace Conference. Sborník (kat. Č. 99TH8403). 2: 205–213 sv. 2. doi:10.1109 / AERO.1999,793162.
- ^ A b „Zpráva o ztrátě misí Mars Polar Lander a Deep Space 2“ (PDF). Laboratoř tryskového pohonu. 22. března 2000.
- ^ A b Young, Thomas (14. března 2000). „Souhrnná zpráva týmu nezávislého hodnocení programu Mars“. Koncept č. 7 13/13/00. Dům pro vědu a technologii. Citováno 22. dubna 2009. Citovat deník vyžaduje
| deník =(Pomoc)
Bibliografie
- JPL, Deep Space 2 Fact Sheet
- Archiv dat NSSDC, Deep Space 2
- „Press Kit: 1998 Mars Missions“ (.PDF) (Tisková zpráva). Národní úřad pro letectví a vesmír. 8. prosince 1998. Citováno 22. dubna 2009.
externí odkazy
- Web Deep Space 2 ve společnosti JPL
Interaktivní obrazová mapa z globální topografie Marsu, překrývá s umístění přistávacích ploch a roverů na Marsu. Vznášet se myš přes obrázek zobrazíte názvy více než 60 významných geografických útvarů a kliknutím na ně odkazujete. Zbarvení základní mapy označuje relativní výšky, na základě údajů z Laserový výškoměr Mars Orbiter na NASA Mars Global Surveyor. Bílé a hnědé označují nejvyšší nadmořské výšky (+12 až +8 km); následované růžovými a červenými (+8 až +3 km); žlutá je 0 km; greeny a blues jsou nižší výšky (až do −8 km). Sekery jsou zeměpisná šířka a zeměpisná délka; Polární oblasti jsou zaznamenány. 
| Aktivní |
|    | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Minulost |
| |||||||||
| ||||||||||
| Budoucnost |
| |||||||||
| Průzkum |
| |||||||||
Mise jsou řazeny podle data spuštění. Podepsat † označuje selhání na cestě nebo před vrácením zamýšlených dat mise. | ||||||||||