Неудавшийся полёт к Марсу: космический аппарат Mariner 8

Введение

Неудавшийся в 1971 году марсианский робототехнический космический аппарат Mariner H (Mariner Mars '71), также известный как Mariner 8, был (вместе с Mariner 9) частью проекта Mariner Mars '71. Он предназначался для выхода на орбиту Марса и передачи изображений и данных, но из-за аварии ракеты-носителя Mariner 8 не смог выйти на околоземную орбиту и вскоре после запуска затонул в Атлантическом океане.

Космические аппараты и подсистемы

Космический аппарат "Маринер-8" был построен на восьмиугольном магниевом каркасе, глубоком и протяженном по диагонали. Четыре солнечные панели, каждая, простирались от верхней части каркаса. Каждый набор из двух солнечных панелей имел размах от кончика до кончика. Также на верхней части каркаса были установлены два топливных бака, маневренный двигатель, длинная мачта антенны с низким коэффициентом усиления и параболическая антенна с высоким коэффициентом усиления. На нижней части каркаса была установлена сканирующая платформа, на которой крепились взаимно ориентированные научные приборы (широкоугольные и узкоугольные телевизионные камеры, инфракрасный радиометр, ультрафиолетовый спектрометр и инфракрасный интерферометрический спектрометр). Общая высота космического аппарата составляла , стартовая масса составляла , из которых приходилось на расходные материалы. Общая масса научной аппаратуры составляла . Электроника для связи, управления и командной обработки была размещена внутри каркаса. Энергоснабжение космического аппарата осуществлялось 14 742 солнечными элементами, составляющими 4 солнечные панели общей площадью . Солнечные панели могли вырабатывать 800 Вт на Земле и 500 Вт на Марсе. Энергия накапливалась в никель-кадмиевой батарее емкостью 20 ампер-часов. Движение обеспечивалось двигателем на карданном подвесе, способным создавать тягу 1340 Н и до 5 перезапусков. Топливом служили монометилгидразин и тетраоксид азота. На концах солнечных панелей были установлены два комплекта по шесть азотных струйных двигателей для управления ориентацией. Информация об ориентации поступала от солнечного датчика, звездного трекера Canopus, гироскопов, инерциального эталонного блока и акселерометра. Пассивное тепловое регулирование осуществлялось с помощью жалюзи на восьми сторонах каркаса и теплоизоляционных экранов. Управление космическим аппаратом осуществлялось через центральный компьютер и секвенсор с бортовой памятью на 512 слов. Командная система была запрограммирована на 86 прямых команд, 4 количественных команды и 5 команд управления. Данные хранились на цифровом магнитофоне с лентой. 8-дорожечная лента могла хранить 180 миллионов бит, записанных со скоростью 132 кбит/с. Воспроизведение могло осуществляться со скоростями 16, 8, 4, 2 и 1 кбит/с с использованием двух дорожек одновременно. Связь осуществлялась через два передатчика S-диапазона мощностью 10 Вт/20 Вт и один приемник через параболическую антенну с высоким коэффициентом усиления, рупорную антенну со средним коэффициентом усиления или всенаправленную антенну с низким коэффициентом усиления.

The Mariner 8 spacecraft was built on an octagonal magnesium frame, deep and across a diagonal. Four solar panels, each , extended out from the top of the frame. Each set of two solar panels spanned from tip to tip. Also mounted on the top of the frame were two propulsion tanks, the maneuver engine, a long low gain antenna mast and a parabolic high gain antenna. A scan platform was mounted on the bottom of the frame, on which were attached the mutually bore sighted science instruments (wide and narrow angle TV cameras, infrared radiometer, ultraviolet spectrometer, and infrared interferometer spectrometer). The overall height of the spacecraft was The launch mass was , of which were expendables. The science instrumentation had a total mass of The electronics for communications and command and control were housed within the frame. Spacecraft power was provided by a total of 14,742 solar cells which made up the 4 solar panels with a total area of area. The solar panels could produce 800 W at Earth and 500 W at Mars. Power was stored in a 20 ampere hour nickel cadmium battery. Propulsion was provided by a gimbaled engine capable of 1340 N thrust and up to 5 restarts. The propellant was monomethyl hydrazine and nitrogen tetroxide. Two sets of 6 attitude control nitrogen jets were mounted on the ends of the solar panels. Attitude knowledge was provided by a Sun sensor, a Canopus star tracker, gyroscopes, an inertial reference unit, and an accelerometer. Passive thermal control was achieved through the use of louvres on the eight sides of the frame and thermal blankets. Spacecraft control was through the central computer and sequencer which had an onboard memory of 512 words. The command system was programmed with 86 direct commands, 4 quantitative commands, and 5 control commands. Data was stored on a digital reel to reel tape recorder. The 8 track tape could store 180 million bits recorded at 132 kbit/s. Playback could be done at 16, 8, 4, 2, and 1 kbit/s using two tracks at a time. Telecommunications were via dual S band 10 W/20 W transmitters and a single receiver through the high gain parabolic antenna, the medium gain horn antenna, or the low gain omnidirectional antenna.