2001 Mars Odyssey

Inne nazwy	Mars Odyssey 2001 Orbiter
Zaanga?owani	NASA
Indeks COSPAR	2001-014A
Rakieta no?na	Delta 2 7925
Miejsce startu	Cape Canaveral Air Force Station , USA
Cel misji	Mars
Orbita (docelowa, pocz?tkowa)
Okres obiegu	1,964 godzin
Nachylenie	93,2 °
Czas trwania
Pocz?tek misji	7 kwietnia 2001 (15:02:22 UTC)
Wymiary
Wymiary	2,2 × 1,7 × 2,6 m (5,7 m z rozło?onymi ogniwami słonecznymi)
Masa całkowita	725,0 kg
Masa aparatury naukowej	44,5 kg
Multimedia w Wikimedia Commons

Mars Odyssey 2001 Orbiter ? sonda kosmiczna wysłana 7 kwietnia 2001 w kierunku Marsa przez NASA w ramach programu Mars Exploration Program . Pojazd wszedł na orbit? wokoł planety 24 pa?dziernika 2001 roku. Głown? misj? Odyssey jest poszukiwanie ?ladow wody i lodu wodnego na i pod powierzchni? Marsa oraz badanie aktywno?ci wulkanicznej . Po osi?gni?ciu głownych celow, NASA zaaprobowała wydłu?enie misji do sierpnia 2006 roku. Obecnie statek kontynuuje badania naukowe oraz utrzymuje ł?czno?? mi?dzy Ziemi? a łazikiem Curiosity .

Cele misji [ edytuj | edytuj kod ]

• mapowanie ilo?ci i rozkładu pierwiastkow chemicznych i minerałow na powierzchni Marsa oraz morfologii powierzchni
• poszukiwanie skupisk wodoru , mog?cego wchodzi? w skład zamarzni?tej wody w podpowierzchniowych warstwach marsja?skiej gleby
• rejestrowanie promieniowania na niskiej orbicie marsja?skiej, w celu ocenienia ryzyka ewentualnych misji załogowych

Opis misji [ edytuj | edytuj kod ]

2001 Mars Odyssey to pozostało?? po programie Mars Surveyor 2001 , w ramach ktorego pierwotnie zakładano wysłanie dwoch oddzielnych statkow: orbitera i l?downika. Misj? l?downika odwołano w ramach reorganizacji programu Mars Exploration Program. Orbitera przemianowano na 2001 Mars Odyssey, w ramach hołdu składanego Arthurowi C. Clarke’owi i jego dziełu ? 2001: Odyseja kosmiczna ”. Statek został zbudowany przez Lockheed Martin Space Systems i laboratoria Jet Propulsion Laboratory . Konstrukcja w znacznej mierze oparta została na planach sondy Mars Climate Orbiter .

Sonda wykonała seri? manewrow przed wej?ciem na docelow? orbit? marsja?sk?:

• okołoziemska orbita parkingowa, od 7 kwietnia 2001 (15:12 UTC): 195 × 215 km; 52°
• okołosłoneczna orbita transferowa, od 7 kwietnia 2001 (15:24 UTC): 10,982 × 1,384 au ; 3,05°
• ucieczka z ziemskiego pola grawitacyjnego, 10 kwietnia 2001 (ok. 19:00 UTC)
• zbli?enie do Marsa: 24 pa?dziernika 2001 (02:26 UTC)
• eliptyczna orbita przechwytuj?ca oraz hamowanie atmosferyczne, od 24 pa?dziernika 2001 do 11 stycznia 2002: 272 × 26 818 km; 93,42° (peryareum nad połnocnym biegunem Marsa)
• korygowanie orbity, od 11 do 30 stycznia 2002: 201 × 500 km (w styczniu 2002)
• polarna orbita docelowa, 30 stycznia 2002: 400 × 400 km, 2 h; 90°

Statek dotarł do Marsa 24 pa?dziernika 2001. Orbit? przechwytuj?c? osi?gn?ł odpalaj?c głowny silnik na 19,7 min. Nast?pnie poprzez regularne, okresowe wchodzenie w wy?sze partie atmosfery Marsa, sonda wyhamowywała i zacie?niała orbit? zbli?aj?c j? coraz bardziej do kołowej. Manewr hamowania atmosferycznego pozwolił na zaoszcz?dzenie około 200 kg paliwa. Głowna misja sondy trwała 917 dni (do lipca 2004). Obecnie 2001 Mars Odyssey wykonuje misj? rozszerzon?, w tym słu?y za istotny element komunikacji mi?dzy Ziemi? a łazikami działaj?cymi na powierzchni planety. Sonda transmitowała ok. 85% wszystkich danych nadsyłanych przez łaziki MER.

Misja 2001 Mars Odyssey otrzymała rownie? (jako jedyna w historii ^{[ potrzebny przypis ]} ) własn? oficjaln? muzyk? towarzysz?c?. Jest ni? symfonia choralna ?Mythodea”, napisana przez Vangelisa .

Misja kosztowała 297 milionow USD , w tym opracowanie i zbudowanie statku oraz instrumentow naukowych ? 165 mln USD, wystrzelenie ? 53 mln USD, kontrola misji i przetwarzanie danych naukowych ? 79 mln USD.

Budowa sondy [ edytuj | edytuj kod ]

Konstrukcja [ edytuj | edytuj kod ]

Korpus statku jest wykonany głownie z aluminium i tytanu . U?ycie tytanu (lekkiego, ale drogiego metalu) podyktowane było ch?ci? uzyskania mniejszej masy ogolnej bez zmniejszania wytrzymało?ci statku. Wi?kszo?? systemow statku jest zdublowana (głowny wyj?tek: karta pami?ci przyrz?du THEMIS). Korpus dzieli si? na dwie zasadnicze cz??ci. Pierwsz? ? moduł nap?dowy ? zawieraj?c? zbiorniki paliwa i silniki. Drug? ? moduł wyposa?eniowy ? składaj?c? si? z pokładu przyrz?dow i pokładu naukowego. Korpus wa?y 81,7 kg.

Wła?ciwa kontrola temperatury wewn?trz statku (ro?nej dla ro?nych urz?dze?) jest utrzymywana poprzez zestawy grzejnikow, chłodnic, farb termicznych, ?aluzji i materiałow izolacyjnych. Podsystem kontroli termicznej wa?y 20,3 kg.

Sonda posiada rownie? pewn? liczb? układow ruchomych (mechanicznych). Cz??? z nich zwi?zana jest z anten? du?ego zysku . Trzy urz?dzenia chwytno-zwalniaj?ce utrzymywały anten? w pozycji zło?onej podczas startu, podro?y na Marsa i hamowania atmosferycznego. Gdy statek znalazł si? na orbicie pozwalaj?cej zbiera? dane naukowe, antena została zwolniona i rozło?ona dzi?ki elektrozawiasom. Pozycja anteny mo?e by? zmieniana w dwoch płaszczyznach, co umo?liwia jednoczesne odbieranie danych z Marsa i nadawanie w kierunku Ziemi bez zmiany pozycji całego statku. Cztery kolejne urz?dzenia chwytno-zwalniaj?ce obsługiwały panele ogniw słonecznych. One rownie? posiadaj? układ kierowania o dwoch stopniach swobody. Pojedyncze urz?dzenie chwytno-zwalniaj?ce sterowało sze?ciometrowym wysi?gnikiem przyrz?du GRS. Wszystkie układy mechaniczne Odyssey wa?? 24,2 kg.

Obsługa komend i danych [ edytuj | edytuj kod ]

Wszystkie operacje informatyczne wykonuje komputer RAD6000 ? uodporniona na promieniowanie wersja procesora PowerPC . Posiada on 128 MB pami?ci RAM oraz 3 MB nieulotnej pami?ci danych mog?cej gromadzi? dane nawet przy braku zasilania. Układ obsługi komend i danych wa?y 11,1 kg.

Sonda komunikuje si? z Ziemi? przez układ ł?czno?ci mikrofalowej ( pasmo X ). Korzysta on z ruchomej anteny du?ego zysku (?rednica 1,1 m; układ Cassegraina , moc 15 W). Po stronie Ziemi ł?czno?? obsługuje Deep Space Network . System ł?czno?ci UHF ( fale ultrakrotkie ) słu?y do komunikacji ze znajduj?cymi si? na powierzchni Marsa łazikami Opportunity i Curiosity. Podsystem telekomunikacji wa?y 23,9 kg.

Zasilanie [ edytuj | edytuj kod ]

Zasilania statkowi dostarcza akumulator niklowo-wodorkowy o pojemno?ci 16 Ah. Ładowany jest on poprzez zestawy ogniw słonecznych , opartych na arsenku galu (GaAs). Moc maksymalna ogniw to 1500 W. Na orbicie okołomarsja?skiej ? 750 W. Powierzchnia ogniw ? 7 m². Oprocz oprzyrz?dowania sondy, pr?d pobieraj? rownie? silniki wychyleniowe anteny du?ego zysku i paneli słonecznych oraz elektrozawory systemu nap?dowego. Układ zasilania elektrycznego wa?y 86 kg.

Nap?d [ edytuj | edytuj kod ]

Układ nap?dowy statku składa si? z zestawu małych silniczkow ? przyspieszaczy i z silnika głownego. Przyspieszacze s? u?ywane do utrzymywania pozycji sondy oraz do manewrow korygowania orbity. Silnik głowny słu?ył do umieszczenia sondy na orbicie Marsa. Silnik głowny jest na paliwo dwuskładnikowe : naft? (hydrazyn?) i czterotlenek azotu (utleniacz). Ma ci?g 65,3 kg. Cztery przyspieszacze wytwarzaj? ci?g 100 gramow ka?dy. Kolejne cztery, u?ywane do obrotu statku, maj? ci?g 2,3 kg ka?dy. Układ nap?dowy wa?y 49,7 kg.

Nap?dem kieruje układ kierowania, nawigacji i kontroli. Okre?la on i utrzymuje pozycj? sondy. Składa si? z trzech par czujnikow (dwie zapasowe). Czujnik Sło?ca okre?la poło?enie Sło?ca ? jest czujnikiem zapasowym wzgl?dem kamery gwiazdowej. Dane o poło?eniu wyliczane s? na podstawie obserwacji kamery gwiazdowej i uzupełniaj? informacje zbierane przez inercyjny system kontroli poło?enia ? cztery stabilizatory ?yroskopowe (trzy głowne, jeden zapasowy). Sonda Odyssey jest stabilizowana w trzech osiach. Podsystem kierowania, nawigacji i kontroli wa?y 23,4 kg.

Instrumenty [ edytuj | edytuj kod ]

THEMIS [ edytuj | edytuj kod ]

Thermal Emission Imaging System (THEMIS ? System Obrazuj?cy [oparty na] Emisji Termicznej) ? składa si? ze spektrometru obrazuj?cego termiczn? podczerwie? i z kamery o wysokiej rozdzielczo?ci. Przyrz?d ma za zadanie mapowa? mineralogi? i morfologi? powierzchni Marsa. THEMIS ma wymiary: 54,5 × 37 × 28,6 cm. Układ optyczny stanowi teleskop trojlustrzany (f/1,7; apertura efektywna 12 cm; ogniskowa 20 cm). ?wiatło skupiane jest na czujniku zakresu widzialnego i podczerwieni (poprzez podzielnik wi?zki). Detektor podczerwieni jest matryc? mikrobolometrow (320 × 240) o polu widzenia 4,6 × 3,5 stopnia. Jego pasmo pracy (6,6?15 μm) jest podzielone na 9 zakresow (?rodek zakresu; szeroko?? pasma w nawiasach): 6,62 μm (1,01 μm); 7,88 μm (1,09 μm); 8,56 μm (1,18 μm), 9,3 (1,18 μm), 10,11 μm (1,10 μm), 11,03 μm (1,19 μm), 11,78 μm (1,07 μm), 12,58 μm (0,81 μm), 14,96 μm (0,86 μm). THEMIS ma rozdzielczo?? około 100 m/piksel. Czujnik ?wiatła widzialnego ma matryc? krzemow?, 1024 × 1024, o polu widzenia 2,9 stopnia. Rozdzielczo?? przyrz?du wynosi 18 m/piksel. Pasmo czuło?ci jest podzielone na 5 podzakresow (?rodek zakresu): 423; 553; 652; 751 i 870 nm. Wszystkie zakresy maj? szeroko?? 50 nm. Pełen odczyt matrycy trwa ok. 1,3 s. THEMIS wa?y 11,2 kg i zu?ywa 14 W energii elektrycznej.

GRS [ edytuj | edytuj kod ]

Gamma Ray Spectrometer (GRS ? Spektrometr Promieniowania Gamma) wykonuje obserwacje powierzchni Marsa w promieniach gamma . Na podstawie tych obserwacji b?dzie wyznaczany skład marsja?skiego gruntu, skład lodowych czap polarnych i budowa stratygraficzna warstw przypowierzchniowych gruntu. GRS b?dzie wykonywał rownie? obserwacje błyskow gamma . GRS to spektrometr emisyjny składaj?cy si? z diody germanowej o wysokiej czysto?ci i z detektora z ciałem stałym . Dioda jest spolaryzowana wstecznie (3000 V), a jej pr?d upływu jest mniejszy ni? 1 nA. Pr?d wytwarzany w diodzie przez błyski gamma, jest wzmacniany przez przedwzmacniacz . Urz?dzenia chłodz?ce utrzymuj? temperatur? czujnika na poziomie 90 K. GRS został zamontowany na ko?cu 6,2-metrowego wysi?gnika. Instrument ma kształt miskowaty (46 cm ?rednicy w najszerszym miejscu). Pole widzenia wynosi 144 stopnie. Rozdzielczo?? przestrzenna GRS wynosi ok. 300 km. Dodatkowymi czujnikami s? dwa detektory neutronow maj?ce wykrywa? skupiska wodoru. Jeden z czujnikow mierzy neutrony pr?dkie, termiczne i epitermiczne. Drugi ? tylko neutrony pr?dkie. GRS wa?y 30,5 kg i zu?ywa 32 W energii.

MARIE [ edytuj | edytuj kod ]

Martian Radiation Environment Experiment (MARIE ? Eksperyment Promieniowania ?rodowiska Marsja?skiego) jest spektrometrem cz?stek energetycznych , zaprojektowanym do badania promieniowania jonizuj?cego w kosmicznym s?siedztwie Marsa. MARIE bada promieniowania o energiach w zakresie 0,1 keV/nukleon ? 1500 keV/nukleon, uwzgl?dniaj?c oddzielne wkłady protonow, neutronow i cz?stek HZE. Spektrometr składa si? z dwu zestawow pozycjoczułych detektorow (24 × 24; ka?dy o wymiarach 2,5 × 2,5 cm) i dwoch detektorow krzemowych (2,5 × 2,5 cm). Zapasowymi czujnikami s? dwa liczniki proporcjonalne (1,78 × 1,78 cm), jeden licznik proporcjonalny energii całkowitej (Total Energy Proportional Counter TEPC), i jeden licznik proporcjonalny CPC (Charged Proportional Counter). Na pokładzie umieszczono trzy ?rodła promieniotworcze: dwa ?rodła emituj?ce promieniowanie alfa (o aktywno?ci 0,9 mCi), i jedno ?rodło torowe. Dane s? zapisywane w 60 MB pami?ci Flash. Dziennie przysyłanych jest ok. 8 Mbitow danych. Cały przyrz?d ma wymiary 10,2 × 17,8 × 29,2 cm, wa?y 3,3 kg i zu?ywa 7 W energii elektrycznej. Pole widzenia wynosi 56 stopni, a zakres pomiarowy jest podzielony na 512 kanałow.

W sierpniu 2001 roku okazało si?, ?e instrument MARIE nie odpowiada podczas rutynowych przesyła? danych. W efekcie został wprowadzony w stan u?pienia. Przyrz?d udało si? uruchomi? w marcu 2002. Od 13 marca nadsyła dane naukowe. Brak mo?liwo?ci skutecznego działania wykazała kamera szukacza gwiazd . Okazało si?, ?e wpada do niego zbyt du?o przypadkowego ?wiatła.

Linki zewn?trzne [ edytuj | edytuj kod ]

• Strona domowa misji Mars Odyssey
• Strona domowa instrumentu THEMIS
• kosmonauta.net: 2001 Mars Odyssey - przegl?d misji . 7 lipca 2009. [dost?p 2015-07-29]. ( pol. ) .
• 2001 Mars Odyssey . [w:] NSSDC Master Catalog [on-line]. NASA. [dost?p 2013-08-25]. ( ang. ) .