Mars Observer
Симуляция: «Марс Обсервер» на орбитеМарса.
Заказчик	НАСА
Производитель	Астро Спейс
Оператор	НАСА
Спутник	Марс
Стартовая площадка	СК-40авиабазы Мыс Канаверал
Ракета-носитель	Commercial Titan III CT-4
Запуск	25 сентября1992 года 17:05UTC
COSPAR ID	1992-063A
SCN	22136
Стоимость	813 млн $
Технические характеристики
Масса	1018 кг
Размеры	2,2 × 1,6 × 1,1 м
Мощность	1147 Вт
Срок активного существования	до 22 августа 1993 года
Элементы орбиты
Большая полуось	3 766,159 км
Эксцентриситет	0,004049
Наклонение	92,869°
nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/…
Медиафайлы на Викискладе

Марс Обсервер (англ. Mars Observer, дословно нарус.Наблюдатель за Марсом) —автоматическая межпланетная станция (АМС), которая согласно одноимённой программыНАСА, должна была производить наблюдение заМарсом с орбиты искусственного спутника планеты (ИСМ) с сентября 1993 по октябрь 1995 года^{[примечание 1][1]}. 21 августа 1993 года, за несколько дней до выхода на орбиту ИСМ, связь со станцией была потеряна, а попытки восстановить связь с ней успехом не увенчались.

Хотя ни одна из основных целей, поставленных перед «Марс Обсервер», не была достигнута, им были собраны данные о фазе межпланетного перелёта, полезные для последующих миссий на Марс. Аналоги приборов и оборудования, разработанных для «Марс Обсервер», были использованы для АМС «Марс Глобал Сервейор» по программе 1996 года (одного из самых успешных проектовНАСА поизучениюМарса)^[2], «Mars Climate Orbiter» 1998 года^[3], «Марс Одиссей» 2001 года^[4] и «Марсианского разведывательного спутника», запущенного в 2005 году^[5].

В результате неудачи, постигшей «Марс Обсервер», НАСА была разработана новая официальная программа по изучению и исследованию Марса, целью которой являлись определение местоположения воды и подготовка к нему пилотируемых полётов^[6]

В 1984 году Комитетом по исследованию солнечной системы была предложена возможность запускаорбитального аппарата для изучению Марса. Предварительными целями миссии были: изучение магнитного поля планеты, получение изображений высокого разрешения и минералогического состава поверхности, а также уточнение информации, полученной попрограмме «Викинг»^[7]. Первоначально «Марс Обсервер» планировалось запустить в 1990 году при помощиспейс шаттла. 12 марта 1987 года, послекатастрофы «Челленджера», запуск был перенесён на 1992 год^[8]. Вместе с переносом обнаружился и перерасход первоначального бюджета, общая стоимость программы оценивается в 813миллионов$^[9] (против изначального полумиллиарда^[1]).

Разработкой «Марс Обсервер» совместно занимались конструкторская группа изЛаборатории реактивного движения (ЛРД) и компания «Мартин-Мариетта», чьё подразделение «Астро Спейс» (англ. Astro Space) в дальнейшем занималось изготовлением АМС. В «Марс Обсервер» с целью повышения надёжности и экономии средств были впервые применены технические решения, использующиеся в современныхметеорологических спутниках: шарнирное креплениесолнечной батареи, электромеханическая система ориентации, неподвижная установка оптической аппаратуры на корпусе^[10].

Корпус (как и система терморегулирования) для АМС «Марс Обсервер» был заимствован отискусственного спутника Земли (ИСЗ) «Сатком-К» и имел формупараллелепипеда (размер 2,2 x 1,6 x 1,1метров). Панели солнечной батареи имели размер 7 × 3,7 м,мощность (на орбите Марса) каждой из шести батарей составляла около 1147Вт. В период, когда КА должен был быть в тени, были предусмотрены дваникель-кадмиевых аккумулятора, мощностью 42А-ч каждый^{[10][11][12][13]}.

«Марс Обсервер» имелтрёхосную систему ориентации, поддерживаемую за счёт четырёхмаховиков и 24-хдвигателей, причём впервые на американской АМС (в след засоветской «Фобос») были использованы две отдельные двигательные установки. Первая, предназначенная для вывода на орбиту искусственного спутника Марса (ИСМ) и формирования рабочей орбиты, состояла из четырёхмаршевых двигателей (два основных и два резервных; тяга каждого 50 кг) и четырёх двигателей маневрирования (с тягой по 2,27 кг), работала наазотном тетроксиде имонометилгидразине. Вторая установка, предназначенная для операций на рабочей орбите (точной ориентации и разгрузки маховиков), состояла из восьми двигателей тягой по 0,45 кг и восьми по 0,09 кг, работала на продуктах разложениягидразина^{[9][10][11][12]}.

Для телекоммуникации на АМС были двухосевая антенна на 1,5-метровомкардановом подвесе и параболическаялучевая, установленная на 6-метровой стреле, для связи ссетью дальней космической связи (DSN) черезX-диапазон. Во времяскоростного полёта эта антенна находилась в сложенном состоянии, поэтому была предусмотрена система из антенн поменьше (6 с низким и 1 со средним коэффициентом усиления). Максимальнаяпропускная способность передачи данных в DSN составляла 10,66килобайт в секунду, а команд на станцию — 62,5байта в секунду^[10][11][12].

Вычислительная система «Марс Обсервер» была создана на базе переоборудованной системы, использовавшейся на спутникахTIROS^[англ.] иDMSP^[англ.]. Полуавтономная система была способно хранить до 2000 команд в 64КбайтЗУПД и выполнять их с максимальной скоростью 12,5 команд в секунду; команды так же могли обеспечить автономную работу АМС сроком до 60 суток. Для записи данных в систему были включены резервныецифровые магнитофоны (англ. Digital Tape Recorder илиDTR), каждый из которых мог хранить 187,5Мбайт для последующего воспроизведения в DSN^[12][13].

Для «Марс Обсервер» были спроектированы и созданы несколько специальных научных приборов, благодаря которым станция должна была выполнить возложенные на неё задачи по изучению поверхности Марса, климата, атмосферы и магнитного поля^[10].

Научная камера (англ. Mars Observer Camera илиMOC)
схема (на англ)	Получение изображений поверхности Марса. Камера могла работать в двух диапазонах спектра, была снабжена собственным компьютером для хранения и обработки изображений.Разрешающая способность при съемке (с высоты 400 километров — 300 и 1,5 метра соответственно) являлась самой высокой, достигавшейся когда-либо на АМС[14][15].
	Разработчик:MSSS[англ.] иКалифорнийский технологический институт
Спектрометргамма-излучения (англ. Gamma Rays Spectrometer илиGRS)
схема (на англ.)	Глобальное определение состава марсианской поверхности, запись спектрагамма-лучей инейтронов, излучаемых при радиоактивном распадеэлементов, содержащихся на поверхности. Разрешающая способность около 350 километров[16].
	Разработчик:Университет штата Аризона иЦКП имени Годдарда
Термоэмиссионный спектрометр (англ. Thermal Emission Spectrometer илиTES[англ.])
схема (на англ.)	Спектометр на основе показаний трёх датчиков (интерферометр Майкельсона, солнечнойотражательной способности и световой длительности) предназначен для измерения тепловых инфракрасных излучений для определения состава пород и льда поверхности, а также состава облаков. Разрешающая способность на местности — 3,5 километра[17].
	Разработчик: Университетыштата Аризона иКалифорнийский в Санта-Барбаре
Лазерныйвысотомер (англ. Mars Orbiter Laser Altimeter илиMOLA[англ.])
схема (на англ.)	Лазерный дальномер для изучениятопографии Марса. Точность измерения расстояния до поверхности: +/- 2 метра, частота срабатывания — 10 импульсов в секунду, диаметр пятна на поверхности Марса — 160 м[18].
	Разработчик:Центр космических полётов имени Годдарда
Инфракрасный радиометр с модуляцией напряжения (англ. Pressure Modulator Infrared Radiometer илиPMIRR)
	Радиометр имеет девять спектральных каналов и предназначен для одновременного измерения вертикальных профилей содержания пыли, водяных паров и конденсата, а также температуры в атмосфере[19].
	Разработчик:Лаборатория реактивного движения
Магнитометр и измеритель электронного альбедо (англ. Magnitometer and electron reflectometer илиMAG/ER)
	Используя компоненты бортовой телекоммуникационной системы исеть дальней космической связи НАСА, предназначен для сбора данных омагнитном поле Марса и его взаимодействии ссолнечным ветром[20].
	Разработчик:Национальный центр научных исследований, ЦКП им. Годдарда иКалифорнийский технологический институт
Оборудование длярадиотехнического эксперимента (англ. Radio Science experiment илиRS)
	Для изучения гравитационного поля иатмосферы Марса с особым акцентом на изменения вблизи полярных областей[21].
	Разработчик:Национальный центр космических исследований, ЦКП им. Годдарда,ЛРД иСтэнфордский университет
Марсианский ретранслятор (англ. Mars Balloon Relay илиMBR)
	Предназначен для ретрансляции передач от посадочных блоков российских АМС Марс-94 иМарс-96[22][23].
	Разработчик:Национальный центр научных исследований

Старт «Марс Обсервер» был запланирован на 16 сентября 1992 года, но в ходе плановой проверки 25 августа были выявлены серьёзные загрязнения металлическими опилками и другим мусором, в результате чего запуск был отложен почти на месяц^[1] (так как АМС уже была установлена наракету-носитель, одной из предполагаемых причин того, что «Марс Обсервер» был возвращён в ангар, считается его защита от начавшегося 24 августаураганаЭндрю)^[24]. Чтобы не столкнуться с 26-месячной задержкой, связанной с взаимным положением Земли и Марса, запуск должен был состояться не позднее 13 октября^[1].

Старт состоялся в 17:05UTC 25 сентября 1992 года спускового комплекса-40авиабазы Мыс Канаверал.Ракета-носительCommercial Titan III CT-4 вывела АМС на траекторию движения к Марсу, в течение 11 месяцев «Марс Обсервер» должен был преодолеть около 724 миллионов километров с конечной (по отношению к Марсу) скоростью в 5,28километров в секунду^[24].

24 августа 1993 года АМС должна была начать манёвры торможения и выхода на орбиту Марса, но вечером 21 августа связь с «Марс Обсервер» была потеряна^[25]. Так как в течение 11-месячного перелёта отказ связи происходил неоднократно, группа управления в течение суток не предпринимала никаких чрезвычайных действий. Считалось, что остронаправленная антенна АМС потеряла направление на Землю, однако задействованные все три станции дальней связи DSN не смогли достучаться до станции. СпециалистыЛРД и компании разработчика в течение нескольких дней предпринимали попытки выйти на связь со станцией^[26].

Согласно запланированным действиям «Марс Обсервер» должен был выполнять операции, связанные с герметизацией баков двигательной установки станции, по программе подготовки к торможению и отстрелу ракет (для замедления, и дальнейшего выхода АМС на марсианскую орбиту). В соответствии с выполняемой программой бортовой передатчик был отключён (на время срабатывания пиросредств обеспечения герметизации), и, после завершения, станция должна была самостоятельно вернуться на связь^[25]. В дальнейшем высказывалось предположение, что неполадки на «Марс Обсервер» были аналогичными сбою на «Акацуки» в 2010 году, когда проблема была в утечке паров топлива из-за неисправности клапана одного из топливопроводов. Из-за отсутствия связи неизвестно, удалось ли «Марс Обсервер» выйти на орбиту Марса или же он двигается погелиоцентрической.

4 сентября «Мартин-Мариетта» было начато расследование причин гибели космических аппаратов, изготовленных компанией (помимо АМС,2 августа практически сразу же после старта взорвалась ракета «Титан-4», а после 21 августа был потерян метеоспутник)^[27]. В состав комиссии вошли специалисты НАСА. Авария из-за отказа аппаратуры передачи от станции была сразу признана маловероятной, так как станция могла работать без связи и выйти на орбиту в автономном режиме^[28].

Работа была завершена в январе1994 года (пресс-релиз НАСА 94-1 от4 января 1994 года)^[29], согласно представленному отчёту, наиболее вероятной причиной аварии послужил отказ двигательной установки, вызванныйнепредусмотренным смешиванием и реагированием четырёхокиси азота (некоторое количество которого в течение 11-месячного перелёта к Марсу могло протечь через предохранительные клапаны и накопиться в трубопроводах) и монометилгидразина в титановых трубопроводах системы герметизации в процессе наддува топливных баков гелием^[30]. Такая реакция могла вызвать разрыв трубопроводов с выбросом из них гелия и монометилгидразина, что заставило космический аппарат вращаться и могло нанести критические повреждения электрическим цепям^[29].

Среди других возможных причин потери КА, в отчете комиссии фигурировали^[29][30]:

• отказ системы электропитания (в результате короткого замыкания шины регулируемого питания);
• превышение давления и, как следствие, разрыв бака четырёхокиси азота (из-за отказа регулятора наддува);
• выброс стандартного пиротехнического инициатора НАСА из пироклапана внутрь бака монометилгидразина (или в другую систему КА).

Сторонники легенды о марсианской цивилизации (фотографиимарсианского сфинкса, сделанные КА «Викинг-1» в1976 году), обвинили НАСА в преднамеренном выводе АМС «Марс Обсервер» из строя, с целью не дать рассмотретьКидонию^[31]. По другой версии, на момент официального заявления о потери связи с АМС, «Марс Обсервер» всё ещё функционировал, но проект был полностью закрыт и засекречен ЛРД и НАСА, если бы информация о марсианском сфинксе не подтвердилась, «утерянная» АМС сама бы «случайно» вышла на связь через несколько месяцев (предполагается, что данные с АМС о Кидонии были переданы не через доступные многим DSN, а сигналом лазерного альтиметра (MOLA) навысокоскоростной фотометр «Хаббла», который в декабре 1993 года привезён на Землю экипажем миссииSTS-61, поскольку его место занял комплект корректирующей оптики)^[32].

Комментарии

Источники

• French B. M. Return to the red planet: the Mars Observer mission. —NASA, JPL,Caltech, 1993. — 59 p.
• Алби А. Л. «Марс Обсервер»: возвращение к Красной Планете (рус.) //Земля и Вселенная : Журнал / пер. с англ. А. Ю. Остапенко. — 1993. —№ 4.

•  public domain material from theNational Aeronautics and Space Administration document"Mars Observer".
• Покровский В. Observer не вышел на связь: сколько NASA заплатило за марсианскую неудачу  (рус.). История науки. Индикатор (21 августа 2017). Дата обращения: 27 февраля 2018.

Эта статья входит в числодобротных статей русскоязычного раздела Википедии.

• Космические аппараты по алфавиту
• 1992 год в космонавтике
• Исследование Марса
• Автоматические межпланетные станции США
• Космические программы США
• Гамма-астрономия
• Инфракрасная астрономия

• Википедия:Cite web (заменить webcitation-архив: deadlink no)
• Материалы НАСА
• Страницы, использующие волшебные ссылки ISBN
• Статьи со ссылками на Викисклад
• Википедия:Добротные статьи:Космическая техника
• Википедия:Добротные статьи по алфавиту