Mars 1

Nejúspěšnější sonda z druhé série sovětských marsovských stanic. Byla určena k výzkumu kosmického prostoru během letu k Marsu a k pozorování planety na průletové trajektorii. Stanice byla uvedena na meziplanetární dráhu, nicméně již krátce po startu se začaly objevovat závady v systému orientace. Spojení bylo přerušeno 21.března 1962 ve vzdálenosti přibližně 107 milionů km.

Konstrukce

Sondu vyrobila konstrukční kancelář OKB-1.

Tříose stabilizovaná sonda o hmotnosti 893.5 kg je určená k výzkumu Marsu na průletové dráze a charakteristik meziplanetárního prostoru během letu k planetě. Základ sondy tvoří univerzální hermetizovaný orbitální modul, ke kterému je připojen v přední části speciální planetární modul. Obě části mají tvar válce o průměru 1.1 m a celková délka obnáší 3.3 m. Modul je zakončen zaoblenými dny. Uvnitř sondy je udržován stálý přetlak 113.3 kPa a teplota v rozmezí 20 až 30°C. Orbitální modul o délce 2.7 m obsahuje služební vybavení sestávající z řídícího a orientačního systému, systému tepelné regulace a zásobování elektrickou energií a dále část vědeckých přístrojů, které jsou v činnosti během letu k planetě. Hermetizovaný planetární modul o délce 0.6 m nese vědecké vybavení sondy sloužící k  výzkumu cílové planety z bezprostřední blízkosti. K základnímu orbitálnímu modulu jsou na protilehlých stranách připojeny dva panely slunečních baterií o ploše 2.6 m² které dobíjejí NiCd akumulátorovou baterii o kapacitě 42 Ah. Tepelná regulace se zajišťuje cirkulujícím plynem procházejícím přes dva polokulové radiátory umístěné na koncích slunečních panelů. Rozpětí slunečních panelů včetně radiátorů obnáší 4 m. K orbitálnímu úseku je rovněž upevněna parabolická vysokozisková anténa o průměru 1.7 m a ke koncům slunečních panelů jsou připojeny spirálové antény se středním ziskem a tyčové všesměrové antény. Na orbitální modul je v zadní části instalován nehermetizovaný motorový úsek sestávající z korekčního motoru, nádrží a rozvodu paliva a trysek plynových orientačních motorů.

Hlavní rádiový vysílač umístěný na orbitálním modulu pracuje přes parabolickou anténu na decimetrových vlnových délkách a záložní přes všesměrovou anténu na metrových vlnách. V planetárním modulu je další vysílač (vlnová délka 8 cm) pro přenos televizních snímků.

Vědecké vybavení

Sonda nese následující vědecké vybavení:

• jednoosý magnetometr pro měření meziplanetárního magnetického pole;
• fototelevizní zařízení určené pro snímkování povrchu Marsu v době největšího přiblížení;
• spektroreflektometr registrující přítomnost organických molekul na Marsu;
• ionizační a scintilační detektor kosmického záření;
• lapače elektronů a protonů slunečního větru;
• přijímač v oboru 150 až 1500 m pro zachycení rádiového šumu;
• spektrograf pro studium případných ozónových absorpčních pásů;
• detektor mikrometeoritů.

Průběh letu

Start sondy se uskutečnil 1962-11-01 v 16:14:16 UT kosmodromu Bajkonur - rampa PU-1 - pomocí nosné rakety Molnija 8K78. Nosná raketa i urychlovací blok L pracovaly uspokojivě a stanice, která byla vzápětí ve zprávě TASSu pojmenována Mars 1, byla navedena na dráhu k Marsu. Sonda se oddělila od urychlovacího bloku a byly vyklopeny panely slunečních baterií. Na podobné dráze se pohyboval i oddělený urychlovací 4. stupeň (blok L).

Krátce nato však telemetrické údaje z paluby signalizovaly pokles tlaku v nádržích stlačeného dusíku, které jsou součástí reaktivního orientačního systému. Ještě než došlo k úplnému vyprázdnění zásobních nádrží, podařilo se uvést sondu do rotace s osou orientovanou na Slunce, tak aby byly optimálně osvětleny sluneční baterie. Zajistila se tím stabilizace objektu a dobíjení akumulátorů, ale na druhé straně nebylo možno pro spojení používat úzce směrovanou parabolickou anténu a rovněž korekční motor byl nepoužitelný. Rádiový kontakt se sondou byl udržován přes málo výkonnou všesměrovou anténu.

V následující dnech bylo se stanicí udržováno pravidelné spojení, nejprve v intervalech 2 dny, později po 5 dnech. Plánovaná korekce, která měla upravit dráhu stanice, aby se maximálně přiblížila cílové planetě se kvůli dříve popsané závadě nemohla uskutečnit.

Během letu byla prováděna plánovaná vědecká měření. Například byla zjišťována hustota prachových částic. Krátce po startu ve výšce 6000 až 40000 km nad Zemí byl každé dvě minuty zaznamenán náraz mikrometeoritu majícího pravděpodobně původ v meteorickém roji Taurid. Podobná hustota byla zjištěna i později ve vzdálenosti 20 až 40 milionů km. Měření kosmického záření ukázalo zvýšenou (dvojnásobnou) intenzitu oproti hodnotám zjištěným ze sond Luna v roce 1959. Před opuštěním sféry vlivu Země automatická meziplanetární sonda zkoumala také pásy zvýšené radiace ve velkých výškách (van Allenovy pásy).

Poslední rádiová relace se sondou byla navázána 1963-03-21 ve vzdálenosti 106.76 mil. km. Od té doby už nebyly zachyceny žádné rádiové signály. Otázkou zůstává, zda se sonda odmlčela nebo již nebylo možné zachytit slabé signály z všesměrové nouzové antény. Do ztráty spojení bylo se stanicí navázáno 61 rádiových seancí.

Podle balistických výpočtů proletěla sonda 19. června 1963 ve vzdálenosti 197000 km od Marsu, ale již jako němé těleso bez možnosti provádět plánované snímkování a další měření u Marsu. Stanice Mars 1 se stala prvním objektem, který dosáhl, byť už jako nefunkční těleso, oblasti Marsu.

Jak vyšetřila speciální komise, příčinou ztráty dusíku v systému orientace stanice 2MV-4 No.4 byl neúplně zavřený dusíkový ventil, který byl na zakázku OKB-1 zhotoven v jednom závodě Ministerstva leteckého průmyslu. Šetření ukázalo, že při pájení vinutí elektromagnetu ventilu nakapala na sedlo ventilu kalafuna, která potom bránila plnému uzavření ventilu. Při kontrole několika podobných ventilů byla kalafuna objevena i na jejich sedlech. Závěr komise byl potvrzen přezkoušením ventilů dané série ve výrobním závodě.

Parametry dráhy

Vysvětlivky:

Typ: G - geocentrická, H - heliocentrická