1996-064A - Mars 8

Název objektu	Mars 8 <=Марс 8>
	Mars '96
SSC	24656
Start	1996-11-16 20:48:53 UT, Bajkonur [=Baikonur], Proton-K/D-2
Stav objektu	zanikl v atmosféře
Zánik	1996-11-18
Životnost	1 den, tj. 0.00 roku
Provozovatel	Rusko, RKA
Výrobce	Rusko, Lavočkin
Kategorie	planetární sonda
Hmotnost	vzletová 6825 kg
	prázdná 3780 kg
	KPL 3015 kg
	vědecká aparatura (včetně autonomních stanic a penetrátorů) 1168 kg
Poznámka	Pod tímto mezinárodním označením a katalogovým číslem byl zaregistrován poslední stupeň nosné rakety Proton. Vlastní sonda, která se od nosné rakety oddělila a pokusila se neúspěšně dosáhnout únikové dráhy vlastním motorem, zanikla již 1996-11-17. V Satellite Situation Report 1997/12 ze dne 1997-03-20 však bylo uvedeno datum zániku 1997-03-18 a životnost 122 dny, tj. 0.33 roku.

Parametry dráhy

Epocha	Typ	i	P	hP	hA	Pozn.
96-11-16.92	G	51.74°	82.43 min	-385 km	176 km
96-11-17.22	G	51.53°	87.43 min	139 km	155 km
96-11-18.01	G	51.50°	86.85 min	114 km	122 km

Význam parametrů: Epocha - Datum (rok, měsíc, den a zlomek dne), pro něž platí uvedené parametry. Typ - Kód typu oběžné dráhy : G - geocentrická (Země), i - Sklon dráhy (úhel mezi rovinou dráhy a referenční rovinou, tj. rovníkem nebo ekliptikou). P - Perioda (doba oběhu). h_P - Výška dráhy v pericentru. h_A - Výška dráhy v apocentru.

Popis objektu

Meziplanetární sonda. Postavila ji firma NPO im. S. A. Lavočkina <=НПО им. С. А. Лавочкина>, Chimki, Moskovskaja obl. (Rusko). Provozovatelem je Rossijskoje kosmičeskoje agentstvo (RKA), Moskva (Rusko) a Institut kosmičeskich issledovanij RAN (IKI), Moskva (Rusko).

Tříose stabilizovaná planetární sonda typu M1 (výr. č. 520) sestává z orbitální části, dvou malých autonomních přistávacích stanic, dvou penetrátorů a motorové jednotky ADU [=Avtonomnaja Dvigateľnaja Ustanovka] o tahu 20 kN, která se po dosažení požadované oběžné dráhy kolem Marsu odděluje. Stabilizační systém používá orientace na Slunce a hvězdu Canopus a má za úkol zajistit směrovou odchylku menší než 0.5°.

Orbitální část OA [=Orbitaľnyj Apparat] je určena pro provádění vědeckých experimentů na trase Země-Mars a na oběžné dráze kolem Marsu. Na OA jsou umístěny hlavní služební systémy sondy a slouží rovněž jako nosič autonomních stanic, penetrátorů a motorové jednotky. Celková hmotnost orbitální části je 2589 kg, vědeckého vybavení 645 kg a 188 kg připadá na palivo (hydrazin) systému orientace a stabilizace, který je tvořen 12 motorky o tahu 50 a 10 N a 24 plynovými tryskami o tahu 0.05 N. Základem orbitální části je přetlakový přístrojový úsek toroidního tvaru obsahující elektronické vybavení jako např. palubní počítač, spojovací systémy, systémy tepelné regulace, systémy elektrického napájení včetně záložních baterií, elektronické bloky vědeckých aparátů atp. K přístrojové sekci jsou upevněny dva panely slunečních baterií, orientační motorky, palivové nádrže, radiátory systému termoregulace a soubor antén a čidla vědeckých přístrojů. Hlavní vysokozisková parabolická anténa má průměr 1650 mm. Pro spojení sondy s autonomními aparáty slouží anténa se středním ziskem. Přenosová rychlost vědeckých dat se pohybuje v rozmezí 65 až 130 kbit/s. Část vědeckých přístrojů, která vyžaduje přesnější zaměření než je schopna sonda zajistit je umístěna na dvou stabilizovaných plošinách TSP a PAIS.

Přístrojové vybavení je výsledkem široké mezinárodní spolupráce a je tvořeno následující aparaturou:

• komplex ARGUS umístěný na plošině TSP:
  • stereoskopická televizní kamera s vysokým rozlišením HRSC (Německo, Rusko) pro snímkování povrchu s detaily až 8 m;
  • širokoúhlá stereoskopická televizní kamera WAOSS (Německo, Rusko) pro synoptické snímkování a snímkování povrchu se středním rozlišením;
  • mapovací spektrometr OMEGA (Francie, Itálie, Rusko) provádějící snímkování ve viditelném a infračerveném (0.35-5 µm) sloužící k určení mineralogického složení povrchu;
• komplex pro výzkum Marsu:
  • gama spektrometr FOTON umístěný na plošině PAIS (Rusko) zkoumající prvkové složení povrchových vrstev;
  • mapovací spektrometr vysokého rozlišení SVET (Rusko) pracující v rozsahu 0.26 až 2.7 m pro stanovení mineralogického složení a fyzikálních charakteristik povrchové vrstvy;
  • mapovací infračervený radiometr TERMOSKAN (Rusko) měřící teplotní pole povrchu a jeho změny v závislosti na výskytu prachových částic;
  • neutronový spektrometr NEUTRON-S (Rusko) registrující neutronovou odrazivost povrchu, zjišťující přítomnost a míst výskytu vody;
  • dlouhovlnný radar RLK (Rusko, Německo) zkoumající tloušťku a rozsah věčně zmrzlé půdy (experiment GRUNT) a vrchních vrstev ionosféry (experiment PLASMA);
  • planetární Fourierův spektrometr PFS (Itálie, Rusko, Polsko, Německo, Francie, Španělsko) pracující s rozsahu 1.25 až 45 µm a zjišťující sílu a směr větrů, rozložení teploty po výšce atmosféry a mineralogické složení povrchu;
  • vícekanálový optický spektrometr SPICAM (Belgie, Rusko, Francie) na plošině PAIS měřící vertikální profil atmosféry a rozložení kyslíku, ozónu, vodních par a prachových částic na principu spektrometrie při západu Slunce a hvězd za obzorem Marsu;
  • kvadrupólový hmotový spektrometr MAK (Rusko, Finsko) pro stanovení zastoupení neutrálních a nabitých složek a teploty horní atmosféry;
  • ultrafialový spektrometr UVS-M (Německo, Rusko, Francie) sloužící k stanovení složení a teploty vysokých vrstev atmosféry;
• komplex pro výzkum plazmy a slunečního větru:
  • elektronový spektrometr a magnetometr MAREMF (Rakousko, Belgie, Velká Británie, Maďarsko, Německo, Irsko, Rusko, USA, Francie) zkoumající složení a teplotu horní atmosféry, magnetické pole planety, prostorové rozložení proudu elektronů a vektoru magnetického pole během letu k planetě a na oběžné dráze;
  • hmotový a energetický analyzátor iontů a detektor neutrálních částic pro stanovení energetického a hmotového spektra poblíž Marsu ASPERA-C (Švédsko, Rusko, Finsko, Polsko, USA, Norsko, Německo);
  • rychlý všesměrový hmotový a energetický analyzátor iontů FONEMA (Velká Británie, Rusko, Česko, Francie) pro výzkum rozložení a dynamiky plazmy a malých struktur v magnetosféře Marsu;
  • všesměrový hmotový a energetický spektrometr DYMIO (Francie, Rusko, Německo, USA) pro měření kinetických parametrů a hmotového složení tepelných a subtepelných iontů v ionosféře Marsu;
  • komplex spektrometrů MARIPROB (Rakousko, Belgie, Bulharsko, Česko, Maďarsko, Irsko, USA, Rusko) měřící parametry plazmy a konvekce chladné plazmy v magnetosféře Marsu;
  • spektrometr nízkoenergetických částic SLED-2 (Irsko, Slovensko, Německo, Maďarsko, Rusko) pro měření proudu iontů a elektronů v okolí Marsu a monitorování nízkoenergetického záření během přeletové fáze;
  • komplex pro výzkum plazmových vln ELISMA (Francie, Bulharsko, Velká Británie, ESA, Polsko, Rusko, USA);
• přístroje pro astrofyzikální a další meziplanetární výzkum:
  • polovodičový gama-spektrometr vysokého rozlišení PGS (Rusko, USA) pro sledování záření gama a záblesků gama během přeletu a spektra vyzařování gama povrchu Marsu poblíž pericentra oběžné dráhy;
  • spektrometr záblesků gama s vysokou přesností LILAS-2 (Francie, Rusko);
  • fotometr hvězdných oscilací EVRIS (Francie, Rusko, Rakousko) na plošině PAIS měřící změny jasnosti hvězd pro pozorování nestandardních jevů;
  • spektrometr slunečních oscilací SOJA (Ukrajina, Rusko, Francie, Švýcarsko) měřící výkyvy jasnosti Slunce pro výzkum jeho vnitřní struktury;
  • radiačně-dozimetrický komplex RADIUS-M (Rusko, Bulharsko, Řecko, USA, Francie, Česko);
  • proporciální dozimetr odpovídající lidské tkáni TERS (USA, Rusko).

Kompletní MAS má přibližný sférický tvar o průměru 1.4 m a výšce 1.0 m s hmotností 88 kg, přičemž na vlastní přistávací pouzdro připadá 30.6 kg a včetně asi 5 kg vědeckého vybavení. Polokulové těleso přistávacího pouzdra s průměrem 650 až 700 mm je vybaveno čtyřmi lopatkami ve tvaru sférických trojúhelníků, které se po přistání rozevírají a zajišťují ustavení MAS v horizontální poloze. Rozpětí pouzdra po rozevření lopatek, na nichž jsou upevněna některá čidla vědeckých přístrojů činí 1.3 m. Po přistání se nad stanicí rozloží tyč s meteorologickými přístroji. Elektrické napájení MAS se děje pomocí dvou radioizotopových termoelektrických generátorů o výkonu 8 W pracujícími s Pu²³⁸. Generátory jsou schopny napájet stanici po dobu 10 let, nicméně aktivní životnost, která je dána degradací akumulátorů a ostatních částí elektrického sytému, se předpokládá asi 700 pozemských dnů.

Autonomní stanice MAS je vybavena následující vědeckou aparaturou:

• meteorologický komplex DPI (Rusko) měřící absolutní tlak a teplotu (vertikální profil) atmosféry během klesání sondy na padáku;
• meteorologický komplex MIS (Finsko, Francie, Rusko) pro dlohodobé sledování teploty, tlaku, vlhkosti a optické průhlednosti atmosféry a rychlosti větru;
• alfa-protonový a rentgenový spektrometr APX (Německo, Rusko, USA) zkoumající prvkové složení povrchu;
• komplex přístrojů OPTIMIZM (Francie, Rusko) pro měření parametrů magnetického pole a seismický výzkum, skládající se z těchto částí:
  • tříosý magnetometr;
  • inklinometr;
  • seismometr;
• televizní kamera snímající povrch Marsu během sestupu na padáku DesCam (Francie, Rusko);
• panoramatická televizní kamera PanCam (Finsko, Francie, Rusko) pořizující záběry po přistání.

Penetrátor má tvar zaostřeného válce o délce 2.1 m a průměru 0.14 až 0.17 m s kuželovou zadní částí o průměru 0.8 m. Sestává ze dvou částí. Přední díl proniká do hloubky 4 až 6 m a zadní část zůstává na povrchu. Obě části jsou propojeny kabelem. V zadní (povrchové) části je uložen komplex vědeckých přístrojů a služební aparatura, která zajišťuje let sondy v atmosféře a jeho funkci na povrchu planety. Přední (podpovrchová) část obsahuje další vědecké přístroje a služební blok řízení vědeckých přístrojů. K zadní části je připevněn nafukovací amortizátor a stříška se čtyřmi raketovými motorky na TPL. Pod stříškou je složená tyč s komplexem meteorologických přístrojů a televizní kamerou. Elektrická energie se vyrábí pomocí radioizotopového generátoru a zabezpečuje aktivní životnost na povrchu asi 1 rok. Penetrátory se postupně oddělují od mateřské orbitální části v období 1 až 28 dní po navedení sondy na oběžnou dráhu kolem Marsu v apocentru dráhy 20 až 22 hodin před přistáním. Při oddělení penetrátorů rychlostí 0.8 m/s je jim udělena rotace kolem podélné osy 1.25 obr/s. Po vzdálení od orbitální části jsou zažehnuty brzdící motory na TPL o tahu 1.3 kN, které zbrzdí sondu o 30 m/s a uvedou ji na sestupovou dráhu. Před vstupem do atmosféry je odstřelena stříška s připevněnými motory a amortizátor se naplní plynem. Penetrátor vstupuje do atmosféry rychlostí 4.6 až 4.9 m/s pod úhlem 12°. Rychlost dopadu na povrch je 70 až 80 m/s a zrychlení činí 500g. V okamžiku dopadu se rozděluje přední a zadní část sondy.

Penetrátor je vybaven následující vědeckou aparaturou:

• televizní kamera PTV-1 (Rusko) sloužící k získání panoramatických snímků po přistání;
• gama-spektrometr PEGAS (Rusko) pro stanovení prvkového složení hornin;
• rentgenový spektrometr ANGSTREM (Rusko, Německo) pro stanovení prvkového složení hornin;
• alfa-protonový spektrometr ALFA (Rusko, Německo) sloužící ke stanovení prvkového rozboru malého vzorku hornin;
• detektor neutronů NEUTRON-P (Rusko, Rumunsko) určený ke stanovení obsahu vlhkosti v horninách a její změny s hloubkou;
• akcelerometr GRUNT (Rusko, Velká Británie), který měří dráhu pohybu sondy v hornině, hloubku, charakter brždění a mechanické charakteristiky podpovrchových vrstev;
• teplotní detektor TERMOZOND (Rusko, Velká Británie) zkoumající denní a sezónní variace teploty v podpovrchové vrstvě a měření tepelného toku z nitra planety;
• komplex meteorologických přístrojů MEKOM (Rusko, Finsko, USA) měřící teplotu, tlak a vlhkost atmosféry a rychlost větru;
• seismometr KAMERTON (Rusko, Velká Británie) pro registraci otřesů planety;
• magnetometr IMAP-7 (Rusko, Bulharsko) sloužící k měření magnetického pole, magnetismu hornin, paleomagnetismu a rozložení vrstev hornin.

Průběh letu

Datum	Událost
1996-11-16	20:48:53 UT: Vzlet z kosmodromu Bajkonur. 20:59 UT: Oddělení 3. stupně nosné rakety ve výšce 145 km. 21:03 UT: Zážeh 4. stupně rakety (Blok D-2). 21:05 UT: Vypojení 4. stupně po dosažení plánované dráhy 148-158 km. 21:57:46: Restart 4. stupně. Místo plánovaných 8 min činnosti (Δv=3150 m/s) pracoval motor pouze několik sekund (Δv=20 m/s) a navíc v chybném směru. Příčina selhání není známa, protože se v době závady těleso nacházelo mimo dosah ruských sledovacích stanic. 22:06:51 UT: Oddělení sondy od 4. stupně rakety a zážeh vlastní pohonné jednotky ADU. 22:20 UT: Potvrzen příjem telemetrie sondy. 23:50 UT: Sonda ukončila 2. oběh a poté zanikla.
1996-11-17	00:30 až 01:30 UT: Zánik sondy podle ruských zdrojů nad jižním Pacifikem. 00:50 UT: Hlášení od očitých pozorovatelů ze západní části Jižní Ameriky o sledování jasného objektu, který by mohl být sondou prolétající atmosférou.
1996-11-18	Kolem 01:13 UT: Blok D-2 vstoupil do hustých vrstev atmosféry. Kolem 01:20 UT: Pravděpodobný dopad zbytků Bloku D-2 do jižní oblasti Tichého oceánu.
1997-09-12	/Plán/ Navedení orbitálního úseku na oběžnou dráhu kolem Marsu.

Literatura

1. Home page. - Chimki : Lavočkin, 2004. - [Cit. 2004-12-06].     (http://www.laspace.ru).
2. Soviet/Russian Mars Probe Launches / S. Grahn. - Sollentuna, 1999.     (http://www.users.wineasy.se/svengrahn/histind/Soviemar/soviemar.htm).
3. Roboti na Marsu / M. Grün. - Valašské Meziříčí : Hvězdárna, 1997. - 111 s.
4. SPACEWARN Activities. - SPACEWARN Bulletin [517] 1 (1996-11-25).     (http://nssdc.gsfc.nasa.gov/spacewarn/spx517.html).
5. AMS Mars-8 / K. Lantratov. - Novosti kosmonavtiki 6 [22-23/137-138] 53-62 (1996).
6. Zapusk i polet stancii Mars-96 / K. Lisov. - Novosti kosmonavtiki 6 [22-23/137-138] 43-52 (1996).

Datum poslední úpravy: 2006-07-26 11:12:57 UT

© 2006 - Antonín Havlíček, Antonín Vítek