La prima missione marziana sovietica di successo fu l'invio al "pianeta rosso" della stazione interplanetaria automatica di terza generazione Mars-2. Mars-2 aveva lo scopo di esplorare Marte sia dalla sua orbita che direttamente dalla superficie del pianeta.
Mars-2
L'AMS consisteva in una stazione orbitale (un satellite artificiale per l'esplorazione di Marte) e un veicolo di discesa. La navigazione nello spazio è stata effettuata utilizzando l'orientamento al Sole, alla stella Canopo e alla Terra. L'Unione Sovietica prevedeva di svolgere un serio lavoro di ricerca su Marte, per questo l'AMS aveva tutte le attrezzature necessarie: un fotometro a infrarossi per studiare il rilievo superficiale misurando la quantità di anidride carbonica, un fotometro ultravioletto per determinare la densità dell'alta atmosfera. Contatore di particelle di raggi cosmici e molti altri dispositivi. Anche il veicolo di discesa è stato automatizzato e configurato per il funzionamento e il controllo autonomi.
La stazione è stata lanciata dal cosmodromo di Baikonur il 19 maggio 1971. Il volo della stazione su Marte è durato più di 6 mesi. Il volo è stato effettuato secondo il programma e, come si suol dire, nulla faceva presagire guai, solo nell'ultima fase (la più importante, va ammesso), a causa di calcoli errati, il veicolo di discesa è entrato nell'atmosfera con un angolo maggiore di quello specificato, il sistema di paracadute era inefficace in tali condizioni e dopo aver attraversato l'atmosfera di Marte, il dispositivo si è schiantato. A merito del nostro paese, il nostro lander, sebbene si sia schiantato, è comunque diventato il primo oggetto artificiale del pianeta. Per più di otto mesi, la stazione orbitale ha effettuato studi completi su Marte, avendo completato 362 rivoluzioni attorno al pianeta durante il suo funzionamento.
Mars-3
La successiva missione russa su Marte ebbe più successo. Durante lo sviluppo del programma Mars-3, sono state prese in considerazione le carenze del lancio precedente. Lanciata 9 giorni dopo Mars-2, la stazione Mars-3 raggiunse con successo l'orbita marziana sei mesi dopo. Il lander per la prima volta nella storia ha effettuato un atterraggio morbido sulla superficie del "pianeta rosso".
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Dopo un minuto e mezzo del periodo preparatorio, il dispositivo ha iniziato a funzionare e ha iniziato a trasmettere un panorama della superficie circostante, ma dopo 14 secondi e mezzo lo "spettacolo marziano" è terminato. Certo, questo “spettacolo” può essere definito con un grande allungamento: AMC trasmetteva solo le prime 79 righe del segnale fototelevisivo, che era uno sfondo grigio senza un singolo dettaglio, lo stesso accadde con la trasmissione dal secondo telephotometer. Sono state ipotizzate varie versioni del funzionamento errato dei dispositivi: scarica a corona nelle antenne del trasmettitore, danni alla batteria … ma la decisione finale sui motivi del guasto non è stata presa. Non altrimenti, i marziani hanno creato qualcosa di intelligente.
Mars-4
Il 21 luglio 1973, Mars-4 AMS fu lanciato dal cosmodromo di Baikonur. 204 giorni dopo il lancio, il 10 febbraio 1974, il veicolo spaziale volò a una distanza di 1844 km dalla superficie di Marte. 27 minuti prima di questo momento, sono stati accesi scanner ottico-meccanici a una riga - telephotometers, con l'aiuto dei quali sono stati presi panorami di due regioni della superficie di Marte (nelle gamme arancione e rosso-infrarosso).
Per la prima volta nella pratica della cosmonautica russa, quattro veicoli spaziali hanno preso parte al volo. Molti compiti sono stati assegnati a Mars-4: studiare la distribuzione del vapore acqueo sul disco del pianeta, determinare la composizione del gas e la densità dell'atmosfera, misurare i flussi di elettroni e protoni lungo il percorso di volo e vicino al pianeta, studiare gli spettri del bagliore intrinseco dell'atmosfera di Marte e molti altri. Il compito principale di Mars-4 era quello di entrare in contatto con le stazioni automatiche sulla superficie di Marte. La sonda Mars-4 ha effettuato fotografie di Marte dalla traiettoria del flyby. Nelle fotografie della superficie del pianeta, che sono di altissima qualità, si possono distinguere dettagli di dimensioni fino a 100 m, il che rende la fotografia uno dei mezzi principali per studiare il pianeta. Con il suo aiuto, utilizzando filtri colorati sintetizzando negativi, sono state ottenute immagini a colori di un certo numero di aree della superficie di Marte. Anche le immagini a colori sono di alta qualità e sono adatte per studi areologico-morfologici e fotometrici. Sfortunatamente, Mars-4 non ha adempiuto a tutti i compiti assegnati.
Mars-5
Il Mars-5 AMS è stato lanciato quattro giorni dopo il lancio di Mars-4. I compiti che gli erano stati assegnati non differivano molto dalla missione precedente. La stazione Mars-5 è entrata con successo in orbita attorno al pianeta, ma immediatamente il compartimento dello strumento è stato depressurizzato, a seguito della quale il funzionamento della stazione è durato solo circa due settimane. Gli strumenti scientifici situati presso la stazione Mars-5 erano destinati principalmente allo studio di alcune delle caratteristiche più importanti della superficie del pianeta e dello spazio quasi planetario dall'orbita. Il dispositivo era dotato di un fotometro Lyman-alfa, progettato congiuntamente da scienziati sovietici e francesi, e progettato per la ricerca di idrogeno nell'atmosfera superiore di Marte. Un magnetometro installato a bordo ha misurato il campo magnetico del pianeta.
Un radiometro a infrarossi operante nell'intervallo di 8-40 micron era destinato alla misurazione della temperatura superficiale. Il satellite artificiale di Mars SC "Mars-5" ha trasmesso alla Terra nuove informazioni sul pianeta e sullo spazio circostante; fotografie di alta qualità della superficie marziana, comprese quelle a colori, sono state ottenute dall'orbita satellitare. Gli studi del campo magnetico nello spazio marziano effettuati dalla sonda hanno confermato la conclusione tratta sulla base di studi simili della sonda Mars-2, -3 che esiste un campo magnetico di circa 30 gamma vicino al pianeta (7-10 volte maggiore dell'interplanetario imperturbato campi trasportati dal vento solare). Si presumeva che questo campo magnetico appartenesse al pianeta stesso e "Mars-5" ha aiutato a ottenere ulteriori argomenti a favore di questa ipotesi. Per la prima volta, la temperatura dell'idrogeno atomico nell'atmosfera superiore di Marte è stata misurata direttamente utilizzando misurazioni simili dalla sonda Mars-5. L'elaborazione preliminare dei dati ha mostrato che questa temperatura è vicina a 350 ° K. Nonostante il lavoro della stazione non sia durato a lungo, durante il suo funzionamento sono state ottenute numerose informazioni su Marte, la sua atmosfera e il campo magnetico.
Marte 6
Un altro nostro lander è finito su Marte grazie al Mars-6 AMS lanciato dal cosmodromo di Baikonur il 5 agosto 1973. Purtroppo, anche questa volta non c'è stato un atterraggio morbido. Durante la discesa non c'erano informazioni digitali dal dispositivo MX 6408M, ma con l'aiuto dei dispositivi Zubr, IT e ID, sono state ottenute informazioni su sovraccarichi, variazioni di temperatura e pressione. Immediatamente prima dell'atterraggio, la comunicazione con l'aereo è stata persa.
L'ultima telemetria ricevuta da esso ha confermato l'emissione di un comando per accendere il motore di atterraggio morbido. La ricomparsa del segnale era prevista 143 secondi dopo la scomparsa, ma ciò non è avvenuto, tuttavia i dati ottenuti durante la discesa hanno già portato risultati significativi e dato un grande contributo allo studio di Marte. Il lander Mars-6 è atterrato sul pianeta, trasmettendo per la prima volta alla Terra i dati sui parametri dell'atmosfera marziana ottenuti durante la discesa. Mars 6 ha misurato la composizione chimica dell'atmosfera marziana utilizzando uno spettrometro di massa di tipo RF. Subito dopo l'apertura del paracadute principale, il meccanismo di apertura dell'analizzatore ha funzionato e l'atmosfera di Marte ha ottenuto l'accesso al dispositivo. Un'analisi preliminare suggerisce che il contenuto di argon nell'atmosfera del pianeta potrebbe essere di circa un terzo. Questo risultato è di fondamentale importanza per comprendere l'evoluzione dell'atmosfera di Marte. Il veicolo di discesa è stato utilizzato anche per misurare la pressione e la temperatura ambiente; i risultati di queste misurazioni sono molto importanti sia per espandere la conoscenza del pianeta sia per identificare le condizioni in cui dovrebbero operare le future stazioni marziane.
Insieme a scienziati francesi, è stato condotto anche un esperimento di radioastronomia: misurazioni dell'emissione radio solare nella gamma del misuratore. La ricezione simultanea della radiazione sulla Terra ea bordo di una navicella situata a centinaia di milioni di chilometri di distanza dal nostro pianeta consente di ricostruire il quadro volumetrico del processo di generazione delle onde radio e di ottenere dati sui flussi di particelle cariche responsabili di questi processi. In questo esperimento, è stato risolto anche un altro problema: la ricerca di esplosioni a breve termine di emissioni radio, che possono, come si presume, verificarsi nello spazio lontano a causa di fenomeni esplosivi nei nuclei delle galassie, durante esplosioni di supernova e altri processi.
Marte 7
Mars 7 è stato lanciato il 9 agosto 1973. Questa missione su Marte non ha avuto successo. Il veicolo di discesa ha superato 1400 chilometri dalla superficie di Marte ed è andato nello spazio. Pertanto, il programma target di Mars-7 non è stato soddisfatto, ma, effettuando un volo autonomo, il veicolo di discesa è rimasto operativo e ha trasmesso le informazioni al veicolo di volo tramite le linee radio KD-1 e RT-1. La comunicazione con il veicolo di volo Mars-7 fu mantenuta fino al 25 marzo 1974.
Durante l'operazione di Mars-7 nel settembre-novembre 1973, è stata registrata una connessione tra l'aumento del flusso di protoni e la velocità del vento solare. L'elaborazione preliminare dei dati della sonda Mars-7 sull'intensità della radiazione nella linea di risonanza Lyman-alfa dell'idrogeno atomico ha permesso di stimare il profilo di questa linea nello spazio interplanetario e di determinare due componenti in essa, ciascuna delle quali fornisce un contributo approssimativamente uguale all'intensità di radiazione totale. Le informazioni ottenute consentiranno di calcolare la velocità, la temperatura e la densità dell'idrogeno interstellare che fluisce nel sistema solare, nonché di evidenziare il contributo della radiazione galattica alle linee Lyman-alfa. Questo esperimento è stato condotto in collaborazione con scienziati francesi.
Progetto Phobos
Il progetto Phobos è stato il passo successivo nello studio di Marte e del suo satellite. È stato lanciato sulla scia della proficua collaborazione con le organizzazioni scientifiche occidentali nell'ambito del progetto AMS "Vega". Nonostante il fatto che il compito principale del progetto fosse rimasto insoddisfatto e che fosse pianificata la consegna dei veicoli di discesa al satellite di Marte, il progetto ha portato risultati. Le esplorazioni di Marte, Phobos e dello spazio quasi marziano, condotte per 57 giorni nella fase del moto orbitale attorno a Marte, hanno permesso di ottenere risultati scientifici unici sulle caratteristiche termiche di Phobos, l'ambiente plasmatico di Marte e la sua interazione con il vento solare.
Ad esempio, il tasso di erosione dell'atmosfera marziana causata dall'interazione con il vento solare è stato stimato utilizzando lo spettrometro ionico installato a bordo della sonda Phobos-2 basato sul flusso di ioni di ossigeno in uscita dall'atmosfera di Marte, e il programma di esplorazione sovietico su Marte si è concluso. Il lancio del prossimo apparato, già russo, per l'esplorazione di Marte - la stazione Mars-96 nel 1996 - si concluse con un fallimento. Il lancio del prossimo apparato russo per lo studio di Marte e dei suoi satelliti (Phobos-suolo) è avvenuto il 9 novembre 2011. Lo scopo principale di questo dispositivo è fornire un campione di suolo Phobos sulla Terra. Quel giorno, il dispositivo è entrato nell'orbita di riferimento, ma per qualche motivo il comando per accendere il sistema di propulsione non è passato. Il 24 novembre, i tentativi di ripristinare la capacità lavorativa sono stati ufficialmente terminati,e nel febbraio 2012, il dispositivo è entrato in modo incontrollabile negli strati densi dell'atmosfera ed è caduto nell'oceano.
