Deep Space 2 - Deep Space 2
 DS2 -sond med värmeskydd och montering
| |||||||||||
| Uppdragstyp | Landare / slagare | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Operatör | NASA / JPL | ||||||||||
| Hemsida | nmp.jpl.nasa.gov/ds2/ | ||||||||||
| Uppdraget varaktighet | 1 år 2 månader | ||||||||||
| Rymdfarkostens egenskaper | |||||||||||
| Tillverkare | NASA Jet Propulsion Laboratory | ||||||||||
| Starta massa | 2,4 kg (5,3 lb) vardera | ||||||||||
| Kraft | 300mW Li-SOCl2 batterier | ||||||||||
| Uppdragets början | |||||||||||
| Lanseringsdag | 20:21:10, 3 januari, 1999 (UTC) | ||||||||||
| Raket | Delta II 7425 | ||||||||||
| Lanseringsplats | Cape Canaveral AFS SLC-17 | ||||||||||
| Uppdragets slut | |||||||||||
| Förfogande | misslyckande i transitering | ||||||||||
| Sista kontakten | 20:00, 3 december, 1999 (UTC) | ||||||||||
| Mars slagkropp | |||||||||||
| Rymdfarkostkomponent | Amundsen och Scott | ||||||||||
| Påverkningsdatum | ~ 20: 15 UTC ERT , 3 december 1999 | ||||||||||
| Påverkningsplats | 73 ° S 210 ° W / 73 ° S 210 ° V (projicerad) | ||||||||||
| Transponder | |||||||||||
| Band | S-band | ||||||||||
| Bandbredd | 8 kbit/s | ||||||||||
| |||||||||||
 Mars Surveyor 98 mission logo | |||||||||||
Deep Space 2 var en NASA -sondel i New Millennium Program . Det innehöll två mycket avancerade miniatyr sonder utrymme som skickades till Mars ombord på Mars Polar Lander i januari 1999. Sonderna heter "Scott" och "Amundsen", för att hedra Robert Scott och Roald Amundsen , de första upptäckts att nå Jordens sydpol. Avsedd att vara den första rymdfarkost att penetrera under ytan av en annan planet, efter in i Mars atmosfär DS2 var att lossna från Mars Polar Lander moderskeppet och sjunka till ytan med användning av endast en aeroshell impaktor , med ingen fallskärm . Uppdraget förklarades som ett misslyckande den 13 mars 2000, efter att alla försök att återupprätta kommunikation efter nedstigningen blev obesvarade.
Utvecklingskostnaderna för Deep Space 2 var 28 miljoner dollar.
Översikt
Deep Space 2, även känt som "Mars Microprobe", var det andra rymdfarkosten som utvecklats under NASA New Millennium Program för att testa avancerade teknologikoncept för rymduppdrag. Syftet med programmet var att göra högriskteknologisk demonstration, med mottot "Att ta risker för att minska framtida fara." Projektet leddes och drivs av Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, med bidrag från University of Arizona, New Mexico State, Northern Arizona University, Air Force Research Laboratory och andra.
Deep Space 2 -uppdraget var avsett att göra en teknisk validering av konceptet med en penetratorsond, som påverkar planeten med hög hastighet, i stället för att sakta ner för en mjuk landning som gjordes av sonderna som konventionellt används för planetutforskning. Penetrator-konceptet är potentiellt ett billigare tillvägagångssätt och har en föreslagen fördel med att ge tillgång till den underjordiska planeten som studeras (i det här fallet Mars.)
Även om det primära målet var att validera tekniken, hade sonderna också mål för vetenskaplig analys på Mars. Dessa mål var ”1) att härleda atmosfärens densitet, tryck och temperatur genom hela atmosfärskolonnen, 2) att karakterisera jordens hårdhet och eventuellt förekomst av lager i en skala av tiotals centimeter, 3) för att avgöra om is finns i underjorden, och, 4) för att uppskatta jordens värmeledningsförmåga på djupet. ” Det slutliga målet för sådana sonder var att distribuera nätverk "runt en planet utan att använda fler resurser än en enda landning under konventionella antaganden."
Sonderna lanserades med Mars Polar Lander den 3 januari 1999 på ett Delta II 7425 Launch Vehicle.
Rymdskepp
Varje sond vägde 2,4 kg (5,3 lb) och var innesluten i en skyddande aeroshell . De red till Mars ombord på ett annat rymdfarkoster, Mars Polar Lander .
Vid ankomsten nära den södra polära regionen Mars den 3 december 1999 släpptes de skal i basketstorlek från huvudfartyget, rasade genom atmosfären och träffade planetens yta med över 179 m/s (590 ft/s). Vid påverkan var varje skal utformat för att krossas och dess grapefruktstora sond skulle stansa genom jorden och separera i två delar. Den nedre delen, kallad förkroppen, var utformad för att tränga så långt som 0,6 meter (2 fot 0 tum) in i jorden. Den innehöll det primära vetenskapliga instrumentet ombord, Evolved Water Experiment. Den övre delen av sonden, eller akterkroppen, var utformad för att förbli på ytan för att överföra data via sin UHF -antenn till Mars Global Surveyor -rymdfarkosten i omloppsbana runt Mars. Mars Global Surveyor skulle fungera som ett relä för att skicka data som samlats tillbaka till jorden. De två sektionerna av sonden var utformade för att förbli anslutna via en datakabel.
Vetenskapliga instrument
Sonderna är alla utrustade med fem instrument för att möjliggöra analys av atmosfären, ytan och underytan.
• Nedstigningsaccelerometer: Nedstigningsaccelerometern var en kommersiellt tillgänglig sensor som var avsedd att mäta accelerationer från drag under nedstigning. Dess avläsningar kan "användas för att härleda en densitetsprofil för Mars -atmosfären" baserat på accelerationsdata kombinerat med kunskap om sondens hastighet och ballistiska koefficient.
• Slagaccelerometer: Slagaccelerometern byggdes med en räckvidd på ± 120 000 g för den stora förväntade accelerationen vid kollision med Mars yta.
• Meteorologisk sensor: ger data om atmosfärstryck och temperatur på landningsplatsen. Denna sensor var placerad på baksidan av sonden så att den skulle stanna ovanför ytan efter stöt. Det samplades och registrerades av telekommunikationen "vilket möjliggör förvärv av meteorologiska data i händelse av att mikrokontrollern misslyckades under påverkan."
• Jordens termiska konduktivitetstemperaturgivare: Två platinamotståndstemperatursensorer skulle bestämma kylhastigheten i förkroppen när den var nedsänkt i ytan.
• Utvecklat vattenförsök: Ett litet provinsamlingssystem i förkroppen skulle föra Mars -regolit in i en värmekammare. Provet skulle sedan värmas upp för att möjliggöra spektroskopimätningar på den resulterande ångan med användning av en miniatyriserad avstämbar diodlaser . Evolved Water Experiment var det främsta instrumentet ombord på sonden.
Ny teknik: Elektronik med hög effekt och låg temperatur
Anpassad elektronik och batterier har utformats för att Deep Space 2 -sonderna ska överleva extremt höga accelerationer vid påverkan med Mars yta och de kalla temperaturer som den skulle uppleva en gång i drift. Både elektroniken och de anpassade cellerna krävdes för att överleva en påverkan på storleken 80 000 g och driftstemperaturer så låga vid -80 ° C. Dessutom var så mycket som 30 000 g skillnad i acceleration möjlig mellan förkroppen och bakkroppen.
Batterier
Tillsammans med Yardney Technical Products konstruerade JPL ett batteri med två icke-laddningsbara 6-14V-celler som använder litium-tionylklorid (LI-SOCl2) för att överleva de förväntade förhållandena. Batterierna var slagprovade och cyklade också termiskt under utveckling.
Elektronikförpackningar
På grund av sondens formfaktor och de tuffa överlevnadsförhållandena använde JPL nya tekniker för att säkra elektronik ombord. Teknikerna inkluderade chip-on-board (COB) -teknologi för att förbättra förpackningstätheten. Den använde också en 1-meters flexibel navelkabel för att ansluta förkroppsgenomträngaren som skulle förskjutas vid påkörning. Mekaniska (icke-fungerande) modeller testades före lanseringen för att avgöra om strukturerna skulle överleva.
Missions misslyckande
Sonderna nådde Mars tillsammans med Mars Polar Lander -uppdraget, tydligen utan incident, men kommunikation upprättades aldrig efter påverkan. Det är inte känt vad som orsakade misslyckandet.
En misslyckad granskningsnämnd fick i uppdrag att rapportera om misslyckandena i Mars Polar Lander och Deep Space 2 -sonderna. Granskningsnämnden kunde inte identifiera en trolig orsak till fel, men föreslog flera möjliga orsaker:
- Sondradioutrustningen hade en liten chans att överleva påverkan.
- Batterierna kan ha gått sönder vid påverkan.
- Sonderna kan ha studsat vid påverkan.
- Sonderna kan ha landat på deras sidor, vilket resulterat i dålig antennprestanda eller radiolänkgeometri.
- Sonderna kan helt enkelt ha träffat marken som var för stenig för att överleva.
Styrelsen drog slutsatsen att sonderna och deras komponenter inte testades tillräckligt innan de lanserades.
Deep Space 2 penetrator
Deep Space 2 ytelement
DS-2 ingång aeroshell
Visualisering av Deep Space 2 som utplacerad efter penetration
DS2 funktionell animation
DS2 -sondkomponenter
Se även
- Utforskning av Mars
- Deep Space 1
- InSight - framgångsrik Mars -landare som bär liknande grävprob med temperatursensor
- Lista över uppdrag till Mars
- Lista över rymdfarkoster som drivs av icke-uppladdningsbara batterier
Referenser
Bibliografi
- JPL, Deep Space 2 Faktablad
- NSSDC Data Archive, Deep Space 2
- "Press Kit: 1998 Mars Missions" (.PDF) (Pressmeddelande). National Aeronautics and Space Administration . 8 december 1998 . Hämtad 22 april 2009 .
externa länkar
- Arkiverad JPL Deep Space 2 -webbplats (den ursprungliga webbplatsen finns inte längre)
- Rapport om förlusten av Mars Polar Lander och Deep Space 2 -uppdrag
Interaktiv bildkarta av globala topografi Mars , overlain med placeringen av Mars Lander och Rover platser . För musen över bilden för att se namnen på över 60 framstående geografiska funktioner och klicka för att länka till dem. Färgning av baskartan indikerar relativa höjder , baserat på data från Mars Orbiter Laser Altimeter på NASA: s Mars Global Surveyor . Vita och bruna indikerar de högsta höjderna (+12 till +8 km ); följt av rosa och röda (+8 till +3 km ); gult är0 km ; greener och blues är lägre höjder (ner till−8 km ). Axlar är latitud och longitud ; Polarregioner noteras.
