Mars Pathfinder
«Марс Пасфайндер» имарсоход«Соджорнер» при сворачивании в стартовое положение. (Лаборатория реактивного движения, октябрь 1996 года)
Заказчик	НАСА,JPL
Оператор	Лаборатория реактивного движения и НАСА
Стартовая площадка	мыс Канаверал LC17B
Ракета-носитель	Дельта-2 7925 D240
Запуск	4 декабря 1996 06:58:00UTC
COSPAR ID	1996-068A
SCN	24667
Технические характеристики
Масса	463 кг (марсианская станция: 264 кг, марсоход: 11,5 кг)
Источники питания	марсианская станция: 35 Вт, марсоход: 13 Вт
Элементы орбиты
Посадка на небесное тело	4 июля 1997 16:57UTC MSD 43905 4:41 AMT (26 Taurus 206 поДарискому календарю)
Логотип миссии
http://www.jpl.nasa.gov/missions/past/marspathfinder.html Программа Discovery ←NEAR Shoemaker Lunar Prospector→
Медиафайлы на Викискладе

Mars Pathfinder («Марсопроходец» по аналогии с землепроходцем; в источниках такжеМарс Пасфайндер^[1][2] илиМарс Патфайндер^[3]) — программаНАСА по изучениюМарса с помощью стационарной марсианской станции имарсохода «Соджорнер» (англ. Sojourner — «Постоялец»). Станцию позже переименовали в Мемориальную станциюКарла Сагана. Соджорнер стал первымпланетоходом, действующим за пределамисистемы Земля — Луна.

Основной целью программы была отработка технических решений, таких как схема дешёвой посадки; дополнительной целью было проведение научных исследований: получение снимков поверхности, изучение состава пород с помощью спектрометра^[4], исследование атмосферы^[5].

Аппарат «Mars Pathfinder», полной массой 895 кг и размерами 1,5 × 2,65 м (включая топливо и марсоход Соджорнер размерами 65 × 48 × 30 см и весом 11,5 кг^[6]) был запущен 4 декабря 1996 годаНАСА с помощьюракеты-носителяДельта-2 через месяц после запускаМарс Глобал Сервейор. Посадка аппарата на поверхность Марса состоялась 4 июля 1997 года вдолине Арес, в районеравнины Хриса.

Спускаемый аппарат вошёл в атмосферу на скорости свыше 7,5 км/с^[7], при этом теплоизоляционная защита предохраняла его от перегрева во время торможения в атмосфере. Лобовой экран в течение двух минут погасил скорость до 400 м/с. Затем был раскрыт парашют диаметром 12,7 м. Примерно за 8 секунд до удара о поверхность включились тормозные двигатели, и надулись амортизационные баллоны. Аппарат достиг поверхности Марса на скорости 25 м/с (90 км/ч) и отскочил от неё несколько раз до полной остановки.

Из-за сбоя на станцииСети дальней связи НАСА отделить марсоход в тот же день не удалось. К тому же обнаружилась нестабильность связи между марсианской станцией и марсоходом, которую удалось устранить только к 17:00 следующего дня^[5].

5 июля марсоход «Соджорнер» съехал с марсианской станции и 6 июля приступил к научным экспериментам (в частности, изучению ближайшего камня). 6 июля была также передана круговая панорама, снятая камерой марсианской станции. В дальнейшем марсоход изучил ещё несколько камней, а станция измеряла параметры ветра, температуру и делала снимки.

27 сентября 1997 года состоялся последний сеанс связи с марсианской станцией (сигнал, не содержащий данных, удавалось принимать до 7 октября, а попытки установить связь с ней предпринимались до марта 1998 года). 10 марта 1998 года программа «Mars Pathfinder» была признана законченной. Марсианская станция проработала на поверхности планеты 3 месяца, гораздо больше расчётного времени (по плану — от недели до месяца).

По версии исследователей, сбой произошёл из-за батареи, вышедшей из строя вследствие большого числа циклов разряда/заряда. Батарея использовалась для нагрева электроники станции до уровня чуть выше ожидаемой ночной температуры Марса. После отказа батареи низкие температуры привели к выходу из строя критически важных систем, и, в конечном итоге, потере связи.

Марсианская станция (см.схему) оборудована тремя панелями солнечных батарей общей площадью 2,8 м², обеспечивающих мощность 35 Вт в солнечный день. Помимо них станция была также оснащена аккумуляторами.

Марсианская станция имела фотокамеру (IMP), размещённую на выдвигаемой мачте высотой до 1,8 м. Камера оборудована двумя оптическими входами (для получения стереоснимков) и фильтрами с 12 цветовыми оттенками (экспозиции через разные светофильтры после совмещения дают возможность получать цветные снимки). На станции был установлен метеокомплекс ASI/MET с датчиками для измерения скорости и направления ветра, атмосферного давления и температуры, а такжемагниты для извлечения из грунта магнитных частиц размером до 0,1 мм.

Марсианская станция была оборудована антеннами высокого и низкого усиления (в некоторые дни электроэнергии для работы основной антенны высокого усиления не хватало и данные передавались по антенне низкого усиления со скоростью 40—150 бит/с; основная антенна позволяла поддерживать связь на скорости свыше 8 Кбит/с). Работой станции управлял компьютерRAD6000 с 32-разрядным процессором и 128 МБ памяти. На борту применялась операционная системаVxWorks^[8].

Масса марсохода (см.схему) составляла вместе со всем оборудованием около 15,5 кг, вес во время работы на поверхности Марса — 10,6 кг; размеры — 0,65×0,48×0,3 м.В Sojourner используется 11 двигателей постоянного тока RE016DC мощностью 3,2 Вт, созданных компанией «Maxon Motor». Шесть двигателей вращают колёса, по одному на каждое колесо, 4 задают направление движения и последний поднимает и опускает спектрометр. Двигатели могут переносить температуры до −100 °C^[9].

Марсоход был оборудован шестью колёсами диаметром 13 см, каждое из которых способно вращаться самостоятельно. Аппарат способен наклоняться на 45° без переворачивания и преодолевать препятствия высотой до 20 см.

ЭлектропитаниеSojourner осуществлялось с помощью солнечной батареи с элементами на основеарсенида галлия. Площадь батареи 0,2 м², фирма-изготовитель «Tecstar Inc.». Мощности батареи хватало для работы аппарата в течение нескольких часов в день даже в пасмурную погоду. Кроме того, в марсоходе имелось три радиоизотопных элемента с несколькими граммамиплутония-238 для поддержания необходимой температуры в электронном блоке.

Связь с Землёй марсоход поддерживал через марсианскую станцию.Марсоход был оборудован тремя камерами — передней стереосистемой и задней одинарной камерой. Аппарат также имелспектрометр для изучения химического состава пород. УправлениеSojourner осуществлялось с помощью 8-разрядного процессораIntel 80C85, работающего на частоте 100кГц, объём оперативной памяти составлял 512кБайт, также имелся твердотельный накопитель нафлеш-памяти объёмом 176 кБайт. Работал безоперационной системы.

Получив несколько изображений неба при различном положении светила, учёные смогли определить, что радиус частиц в составе розовой дымки составляет около 1 микрометра. Судя по цвету, грунт богат гидроксидом железа, что говорит в пользу теории о теплом влажном климате в прошлом. Pathfinder нёс на своём борту несколько магнитов для оценки магнитной составляющей марсианской пыли. В конце концов, все кроме одного магнита покрылись пылью. Так как самый слабый магнит не собрал на себе ни частички грунта, был сделан вывод, что воздушная пыль не содержит чистыймагнетит (магнитный железняк) илиоксимагнетитов. Вероятно, оседание пыли было спровоцировано оксидом железа (Fe₂O₃).Позднее, используя более простые инструменты, марсоходСпирит обнаружил, что только наличие магнетита может объяснить магнитные свойства пыли и почвы Марса.

Ежедневное отслеживаниедоплеровского смещения и менее частое измерение расстояния между космическим аппаратом и станциями дальней космической связи во время сеансов связи позволило определить положение марсианской станции и направление оси вращения Марса. Полученные данные, с учётом сведений ранее полученных спускаемыми аппаратамиВикинг, позволили втрое улучшить определение прецессионной константы Марса. Определённая степень прецессии согласуется с гипотезой что негидростатическая составляющая полюсного момента инерции вызвана существованием огромного вулканического нагорьяФарсида.Вычислено что радиус металлического ядра Марса составляет от 1300 до 2000 км.^[10]

Всего было передано 16,5 тыс. снимков камеры марсианской станции и 550 снимков камер марсохода, проведено 15 анализов пород. Научные результаты дали дополнительные подтверждения гипотезы о том, что когда-то Марс был более «влажным и тёплым».

Марсоход начал исследовать первый камень на третийсол. Камень получил название «Барнакл-Билл»(англ. Barnacle Bill). Изучение состава осуществлялось альфа-протон-рентгеновским спектрометром (APXS) в течение 10 часов. Были обнаружены все элементы за исключениемводорода, который составляет менее 0,1 % от массы камня или грунта. «Барнакл Билл» оказался похож по составу на земныеандезиты, что подтверждает большуювулканическую активность Марса в прошлом.

Следующим объектом для исследования стал камень, получивший название «Йоги». Камень напоминал голову медведя, поэтому был назван в честь героя мультипликационных фильмов медведя Йоги Биар (англ. Yogi Bear). Анализ c помощью APXS показал, что камень представляет собой кусокбазальтовой породы, более примитивный по элементному составу, чем «Барнакл Билл». Форма и структура поверхности «Йоги» дают возможность предположить, что он принесён потоками воды.

Затем учёных привлёк своей беловатой окраской камень «Скуби-Ду» (Scubee-Doo), к нему был отправлен ровер с целью проверить, не покрыт ли камень осадочной коркой. На 18-й сол были успешно приняты результаты измерений «Скуби-Ду», а на 21-й сол закончен анализ данных по составу камня. Оказалось, что он сходен по составу с грунтом района посадки, но имеет повышенное содержаниекальция икремния по сравнению с изученными ранее камнями^[11].

На следующем камне, «Моу» (Moe), было найдено несколько отметок на его поверхности, демонстрирующихветровую эрозию.

В области, названной «Сад Камней» (Rock Garden), Sojourner столкнулся сдюнами в виде полумесяца, похожими на земные.

Спирит

Оппортьюнити

Соджорнер

Викинг-1

Викинг-2

Феникс

Марс-3

Кьюриосити

Скиапарелли

• Страничка на сайте НАСА (англ.). Дата обращения: 7 мая 2012. Архивировано 18 мая 2012 года.
• Mars Pathfinder NASA/JPL WebsiteАрхивировано 18 мая 2012 года.
• Super-Resolution Stereo Pairs of «Twin Peaks»
• Mars Pathfinder Mission Profile . Архивировано изоригинала 29 сентября 2010 года. byNASA’s Solar System Exploration
• Ted Stryk’s Mars Pathfinder page . Архивировано изоригинала 5 октября 2007 года.
• «A Crawl On Mars» — Ted Stryk’s Sojourner rover page . Архивировано изоригинала 5 октября 2007 года.

• Космические аппараты по алфавиту
• 1996 год в космонавтике
• Марсоходы
• Исследование Марса
• Автоматические межпланетные станции США
• Космонавтика США
• Космические аппараты НАСА
• Программа «Дискавери»

• Википедия:Cite web (не указан язык)
• Википедия:Cite web (заменить webcitation-архив: deadlink no)
• Википедия:Cite web (заменить webcitation-архив: deadlink yes)
• Википедия:Статьи с вики-ссылкой, переданной в Модуль:URL
• Статьи со ссылками на Викисклад
• Статьи со ссылками на портал