СА «Викинг-1»


20 августа 1975 21:22:00 - старт
20 июля 1976 08:51 - отделился СА
20 июля 1976 11:53:06 - посадка
11 ноября 1982 - потеря связи

Спускаемый аппарат с защитным лобовым экраном отделился от орбитального 20 июля 08:51 UT. На момент отделения орбитальная скорость составляла около 4 км/с. После отстыковки были запущены маневровые реактивные двигатели для обеспечения схода с орбиты. Через несколько часов на высоте 300 км спускаемый аппарат был переориентирован для входа в атмосферу. Лобовой экран со встроенным абляционным тепловым щитом использовался для аэродинамического торможения после входа в атмосферу. На этапе спуска были проведены первичные эксперименты с помощью анализатора тормозного потенциала, масс-спектрометром определялся газовый состав атмосферы, замерены атмосферное давление и температура, также был составлен профиль плотности атмосферы. На высоте 6 км аппарат, спускаясь со скоростью 250 м/с, развернул парашют с куполом диаметром 16 метров. Семью секундами позже был отброшен лобовой экран и выдвинуты три посадочные опоры. Спустя ещё 45 секунд парашют замедлил скорость снижения до 60 м/с. На высоте 1.5 км после отделения парашюта заработали три ракетных двигателя с регулируемой тягой и через 40 секунд на скорости 2,4 м/с аппарат с небольшим толчком осуществил посадку на Марс. Использовались посадочные опоры с встроенными сотовыми амортизаторами из алюминия, которые сминаются при посадке, поглощая ударную нагрузку.
Каждый ракетный двигатель имел 18 сопел для распределения водородо-азотистого выхлопа по большей площади. В НАСА подсчитали такая конструкция двигателя обеспечит, что поверхность грунта нагреется не более чем на 1°С и будет затронуто не более 1 мм поверхностного слоя грунта. Учитывая, что большинство экспериментов Викинга было сосредоточено на работе с материалом поверхности, более простая конструкция не удовлетворяла требованиям минимального воздействия на поверхность. После посадки осталось неизрасходованным около 22 кг топлива.
Спускаемый аппарат совершил мягкую посадку на западе равнины Хриса («Золотая равнина») в точке с координатами 22°41'49" с. ш. 48°13'19" з. д. на высоте минус 2,69 км относительно референц-эллипсоида с экваториальным радиусом 3397,2 км и сжатием 0,0105 (или 22,480° с. ш. 48,967° з. д. в планетографических координатах).
Передача первого изображения поверхности началась уже через 25 секунд после посадки и заняла 4 минуты. В течение этих минут автоматическая марсианская станция провела подготовку к работе. Она выдвинула узконаправленную антенну для прямой связи с Землёй и развернула штангу с метеорологическими датчиками. В следующие 7 минут была произведена съёмка 300-градусной панорамы (см. ниже). Спустя сутки после посадки был получен первый цветной снимок поверхности Марса. Однако этот снимок впоследствии был утерян. Сейсмометр вообще не заработал. Его подвижный датчик, который должен был реагировать на колебания грунта, перед полётом был механически зафиксирован для защиты от повреждения при ударе о поверхность. После посадки на Марс устройство, которое должно было высвободить датчик, не сработало, и прибор остался заблокированным. Застрявшей оказалась и механическая штанга со скребком для сбора образцов грунта, но спустя пять дней её удалось освободить. Автоматическая марсианская станция имела два канала для передачи данных на Землю: ретрансляцию через орбитальный аппарат и прямая передача. При ретрансляции через спутник пропускная способность канала была в десять раз больше, чем при прямой связи.
Научное оборудование автоматической марсианской станции:
две телевизионные камеры с круговым обзором;
приборы для метеорологических исследований, измеряющие давление, температуру, скорость и направление ветра у поверхности;
сейсмометр;
газовый хроматограф в сочетании с масс-спектрометром для идентификации по молекулярному весу органических веществ, входящих в состав проб грунта, а также для анализа проб атмосферных газов;
рентгенофлуоресцентный спектрометр для идентификации неорганических веществ, входящих в состав проб грунта;
установка для поиска жизни в пробах грунта по таким признакам, как фотосинтез, обмен веществ и газообмен.
Для помещения в приёмные устройства последних трёх приборов проб грунта служил грунтозаборник, вынесенный на трёхметровой штанге и снабжённый скребком для прокапывания траншей. Скребок позволял также определять механические характеристики грунта, а магниты, установленные на скребке, — собирать частицы магнитных материалов для последующей съёмки их телекамерой с использованием увеличивающего зеркала.
В январе 1982 года автоматическая марсианская станция «Викинг-1» была переименована в «Станцию-мемориал Томаса Матча» в память руководителя команды по фотографированию поверхности Марса. Станция проработала 2245 солов (марсианских солнечных суток, около 2306 земных суток, или 6 лет) до 11 ноября 1982, когда ошибочная команда, отправленная управлением с Земли, привела к потере контакта. Команда была предназначена для обновления программы, отвечающей за управление зарядкой, уже теряющих ёмкость, батарей. Однако в результате были непреднамеренно перезаписаны данные, используемые для ориентирования антенны. В последующие четыре месяца попытки установить связь с станцией, основанные на предполагаемом положении антенны, не привели к успеху. В декабре 2006 года «Викинг-1» был сфотографирован на поверхности Марса «Марсианским разведывательным спутником».

Сиддики:
Научные инструменты:
Лэндер:
1. система визуализации (2 факсимильных камеры)
2. газовый хроматограф-масс-спектрометр (GCMS)
3. сейсмометр
4. рентгеновский флуоресцентный спектрометр
5. биологическая лаборатория
6. пакет инструментов погоды (температура, давление, скорость ветра)
7. дистанционный манипулятор
Аэрощит:
1. замедляющий анализатор потенциала
2. масс-спектрометр в верхней атмосфере
3. датчики давления, температуры и плотности


Карл Саган, член научной группы Викингов, позировал в середине 1970-х годов c моделью Викинга Ландера в натуральную величину в Долине Смерти, штат Калифорния. В то время Саган был профессором астрономии в Корнелльском университете.

В тот же день, когда орбитальный аппарат начал отсылать фотографии основного места посадки в регионе Крис, ученые обнаружили, что этот район был более холмистым, чем ожидалось. Используя новые фотографии, ученые нацелили посадочный аппарат на другой участок на западных склонах Chryse Planitia («Золотая равнина»). Ландер отделился от орбитера в 08:32 20 июля 1976 года, и после сложной последовательности входа в атмосферу, во время которой зонд отбирал пробы воздуха, лэндер Викинга-1 благополучно опустился в 22,483°с.ш./47,94°с.ш. в 11:53: 06 20 июля 1976 года (примерно в 28 километрах от запланированной цели). Спустившись вниз, космический аппарат начал делать качественные фотографии (в трех цветах) своего окружения. Помимо изображений с высоким разрешением, спускаемый аппарат также снял 300-градусную панораму своего окружения, на которой были видны не только части самого космического аппарата, но и пологие равнины окрестностей. Приборы регистрировали диапазон температур от -86°C (до рассвета) до -33°C (днем). Сейсмометр на борту был, однако, неработоспособен. 28 июля рука робота посадочного аппарата собрала первые образцы почвы и передала их в специальную биологическую лабораторию, которая включала масс-спектрометр с газовым хроматографом. Кумулятивные данные из четырех собранных образцов могут быть истолкованы как указывающие на наличие жизни («слабый положительный результат»), но основной тест на органические соединения с использованием эксперимента с газовым хроматографом, способного обнаруживать органические соединения, состоящие из более 10-100 частей на миллиард в почве, дали отрицательные результаты. Данные показали обилие серы, безусловно отличное от любого известного материала, найденного на Земле или на Луне. Хотя основная миссия для Викинга-1 и Викинга-2 завершилась в ноябре 1976 года, деятельность продолжалась в рамках расширенной миссии (с ноября 1976 года по май 1978 года) и миссии продолжения (с мая 1978 года по июль 1979 года). Лэндер продолжал возвращать ежедневные (а затем, в конечном итоге, еженедельные) метеорологические отчеты в рамках миссии Viking Monitor. В январе 1982 года она была переименована в Мемориальную станцию Томаса Муча в честь Томаса А. Муча (1931-1980), лидера группы по визуализации "Викингов", который скончался 6 октября 1980 года.



Ученые НАСА в исследовательском центре Лэнгли в Вирджинии стоят перед аэрощитом, который защищал «Викинг Ландер I» во время его входа в атмосферу Марса в 1976 году. Аэрощит состоял из теплозащитного экрана и «задней оболочки», которая содержала парашюты и другие компоненты используемые для входа.

Спускаемый аппарат работал до 11 ноября 1982 года, когда неправильная команда, отправленная с Земли, привела к прерыванию связи. Дальнейшие попытки восстановить контакт оказались безуспешными.