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Das Mars Klima Orbiter (MCO), ursprünglich Mars Surveyor '98 Orbiter genannt, war ein gescheitert amerikanisch Mission zum Planeten Mars 1998-1999.
Der Mars Climate Orbiter war ein unbemannter Weltraumsonde die am 11. Dezember 1998 von . zum Mars geschossen wurde NASA Im Rahmen des Marsvermesser '98-Programm. Der Zweck der Raumsonde war die Klima vom Mars, die Atmosphäre und studieren Veränderungen in der Oberfläche des Planeten. Der Mars Climate Orbiter würde auch als Kommunikationsverbindung zwischen dem Kontrollzentrum der NASA und dem Mars Polarlander.
Am 23. September 1999, als der Mars Climate Orbiter Job rund um den Mars verlor die NASA den Kontakt zur Raumsonde, die vermutlich in der Atmosphäre zerstört wurde. Es stellte sich heraus, dass der Verlust des Raumschiffs durch menschliches Versagen verursacht wurde. Hauptgrund war ein Rechenfehler: Die Berechnungen für die Lenkmotoren wurden mit der Einheit . durchgeführt Britisch-amerikanisches Größensystem, Pfund-Sekunden (lbf×s), statt NewtonSekunden (N×s) wie in der Software programmiert. Dadurch näherte sich die Sonde dem Mars viel zu tief und verglühte in der Atmosphäre.[1][2]
Beschreibung
Tore
Zu den wichtigsten wissenschaftlichen Zielen der Mission gehörten:[3]
- Bestimme die Wasserverteilung auf dem Mars
- Verfolgen Sie die täglichen Wetter- und Atmosphärenänderungen
- Veränderungen der Planetenoberfläche durch Messung von Wind und anderen atmosphärischen Effekten
- Temperaturprofile der Atmosphäre erstellen
- Wasserdampf und Staub in der Atmosphäre messen
- Suche nach Beweisen für den Klimawandel in der Vergangenheit
Kosten
Die Mission kostete insgesamt 327,6 Millionen Dollar, davon 193,1 Millionen US-Dollar für die Entwicklung des Raumfahrzeugs, 91,7 Millionen US-Dollar für den Start und 42,8 Millionen US-Dollar für die Mission selbst.[4]
Design
Der Mars Climate Orbiter wog 338 Kilogramm. Bei der Markteinführung wog es 638 Kilogramm, inklusive Treibstoff.[5] Der Hauptkörper des Raumfahrzeugs war 2,1 Meter hoch, 1,6 Meter breit und 2 Meter tief und bestand aus Wabenplatten von faserverstärkter Kunststoff und Aluminium, die auch in Verkehrsflugzeugen weit verbreitet ist. Für alle gängigen Systeme außer dem wissenschaftliche Instrumente, Batterien und Hauptmaschine wurden Ersatzsysteme eingebaut.[3][6]
Das Raumschiff hatte acht kleine Raketentriebwerke (Triebwerke) Das Hydrazin als Brennstoff verwendet. Vier dieser Motoren wurden verwendet, um Kurskorrekturen vorzunehmen und die anderen vier wurden verwendet, um die Höhe zu ändern. Außerdem hatte die Sonde drei Reaktionsräder (eine Art Schwungrad) mitzuschicken. Das Hauptraketentriebwerk diente dazu, die Raumsonde in eine Umlaufbahn um den Mars zu bringen. Dieser LEROS 1B-Motor nutzte die Reaktion zwischen Hydrazin und Distickstofftetraoxid bei 640Nein Antrieb erzeugen. Um seine Ausrichtung zu bestimmen, hatte das Raumfahrzeug verschiedene Instrumente an Bord, einschließlich Instrumenten zur Positionsbestimmung des Sonne und andere Sterne zu entscheiden.[3][6]
Jetzt sofort Richtantenne aus 1,3 Metern könnte der Mars Climate Orbiter Deep-Space-Netzwerk Kommunikation mit dem NASA-Kontrollzentrum auf der Erde. Um die Kosten zu senken, wurde ein Radiosender verwendet, der ursprünglich Cassini Huygens wurde gestaltet. Der Mars Climate Orbiter beinhaltete auch a UHFSender zur Kommunikation mit dem Communiceren Mars Polarlander.[3][6][7]
Drei Solarmasten versorgte das Raumschiff mit Strom. Aufgeklappt waren die Sonnenkollektoren 5,5 Meter lang. Sie könnten 500W Strom erzeugen, der in . gespeichert wurde Nickel-Wasserstoff-Batteries. Die Sonnenkollektoren wurden auch für Aerobremsen um das Raumschiff zu verlangsamen, bis es in eine Umlaufbahn um den Mars eintritt.[3][6]
Um die Computertechnik an Bord der Raumsonde im Vergleich zu früheren Missionen zu vereinfachen, wurde ein einzelner Computer installiert. Dieser Computer hatte eine IBM RAD6000Prozessor, der auch in einer Vielzahl anderer NASA-Raumschiffe verwendet wurde. 128 . wurde zur Datenspeicherung verwendetMBRAM und 18 MB Flash-Speicher benutzt. Der Flash-Speicher diente für wichtige Informationen, einschließlich dreifacher Kopien der Flugsystemsoftware.[3]
Wissenschaftliche Instrumente an Bord waren:
- Druckmoduliertes Infrarot-Radiometer (PMIRR), a Infrarot-Radiometer um Temperaturänderungen, Staub und Wasserdampf in der Atmosphäre zu messen.
- Mars-Farbkamera (MARCI), ein System mit zwei Vans KameraFotos zum Aufnehmen von Bildern der Oberfläche und Atmosphäre des Mars, mit einer Auflösung unter besten Bedingungen von bis zu 1 Kilometer.
Geschichte
Nach einer früheren gescheiterten Mission zum Mars, die Mars-Beobachter (1992-1993) und angesichts der steigenden Kosten Internationale Raumstation ISS Vor der NASA beschloss die NASA, sich auf den Bau kleinerer, billigerer Raumsonden zu konzentrieren, um andere Planeten zu erkunden. 1996 wurde die Mars Global Surveyor, das nur etwa 1.000 Kilogramm wog, wurde gestartet, um den Planeten Mars zu kartieren und geologische Daten zu sammeln.[8] Danach wandte sich die NASA an den Mars Climate Observer, der das Klima und die Atmosphäre des Planeten untersuchen sollte.
Die Raumsonde wurde am 11. Dezember 1998 von gestartet Cape Canaveral jetzt sofort Delta II-Startprogramm. Nach 42 Minuten befand sich das Raumschiff in einem Hohmann Transferspur um die Erde gebracht. Von hier aus wurde die Raumsonde mit einer Geschwindigkeit von 5,5 Kilometern pro Sekunde auf den Mars geschossen.[3][7]
Am 23. September 1999 begann die Raumsonde ihr Manöver, um den Mars zu umkreisen. Die NASA verlor den Funkkontakt mit der Raumsonde, als sie 49 Sekunden früher als erwartet hinter dem Mars verschwand. Danach konnte die NASA die Kommunikation mit dem Raumschiff nicht wiederherstellen.
Nach einer Untersuchung wurde am 10. November 1999 ein Bericht veröffentlicht, in dem der vermutete Grund für das Scheitern aufgeführt ist. Am 15. September 1999 wurde ein Manöver durchgeführt, um die Raumsonde auf die ideale Höhe zu bringen, bevor sie den Mars umkreiste. Die Raumsonde würde sich daher zu Beginn des Manövers, um die Raumsonde in eine Umlaufbahn um den Mars zu befördern, in einer Höhe von 226 Kilometern befinden. Vierundzwanzig Stunden vor Beginn des Manövers wurde festgestellt, dass das Raumfahrzeug in einer Höhe von 110 Kilometern viel niedriger war, und zu Beginn des Manövers wurde die Höhe mit nur 57 Kilometern über der Planetenoberfläche berechnet, während 80 Kilometer galt als Mindestflughöhe, um das Manöver sicher durchführen zu können.
Die Software an Bord des Raumfahrzeugs wurde so geschrieben, dass sie Anweisungen für die Lenkmotoren mit schlagen im Newton-Sekunden (N×s), a metrisch Einheit. Die Software im NASA-Kontrollzentrum, die die Berechnungen für die Lenkmotoren durchführte, verwendete jedoch eine Einheit des of Britisch-amerikanisches Größensystem, Pfund Kraft-zweite (lbf×s). Dieser Fehler ist seither bekannt als metrische Verwechslung (Verwechslung der Maßeinheiten). Zudem gab es laut Untersuchungsbericht eine schlechte Kommunikation zwischen dem Navigationsteam und dem Einsatzteam. Der Fehler wurde vom Navigationsteam bemerkt, aber nur per E-Mail und nicht nach dem formellen Meldeverfahren kommuniziert. Außerdem verfügte das Operationsteam nicht über genügend detaillierte Kenntnisse des Raumfahrzeugs, um das Problem zu verstehen und ernst zu nehmen.[1]
Auch der Mars PolarlanderDie gleichzeitig durchgeführte Mission erwies sich als gescheitert. Während der Landung auf dem Mars am 3. Dezember 1999 verlor die NASA den Kontakt zum Lander. Im Jahr 2000, nach dem Versagen des Mars Climate Orbiter und des Mars Polar Landers, beschloss die NASA, Mars Surveyor 2001 LanderMission löschen. Dieser Lander wurde jedoch modifiziert und als Phönix, die 2008 auf dem Mars landete.
Die Klima- und Atmosphärenforschungsziele des Mars Climate Orbiter wurden von einer neuen Raumsonde zum Mars, der Mars-Aufklärungsorbiter, das im November 2006 erfolgreich in eine Umlaufbahn um den Mars geschossen wurde.
Siehe auch
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