La première mission martienne soviétique réussie fut l'envoi sur la «planète rouge» de la station interplanétaire automatique de troisième génération Mars-2. Mars-2 était destiné à explorer Mars à la fois depuis son orbite et directement depuis la surface de la planète.
Mars-2
L'AMS se composait d'une station orbitale (un satellite artificiel pour l'exploration de Mars) et d'un véhicule de descente. La navigation dans l'espace a été effectuée en utilisant l'orientation vers le Soleil, l'étoile Canopus et la Terre. L'Union soviétique prévoyait de mener de sérieux travaux de recherche sur Mars, à cet effet l'AMS disposait de tout l'équipement nécessaire: un photomètre infrarouge pour étudier le relief de surface en mesurant la quantité de dioxyde de carbone, un photomètre ultraviolet pour déterminer la densité de la haute atmosphère. Compteur de particules de rayons cosmiques et de nombreux autres appareils. Le véhicule de descente était également automatisé et configuré pour un fonctionnement et un contrôle autonomes.
La station a été lancée depuis le cosmodrome de Baïkonour le 19 mai 1971. Le vol de la station vers Mars a duré plus de 6 mois. Le vol a été effectué selon le programme et, comme on dit, rien n'annonçait des problèmes, seulement à la dernière étape (la plus importante, il faut l'admettre), en raison de calculs incorrects, le véhicule de descente est entré dans l'atmosphère à un angle supérieur à celui spécifié, le système de parachute était inefficace dans de telles conditions et après avoir traversé l'atmosphère de Mars, l'appareil s'est écrasé. Au crédit de notre pays, notre atterrisseur, bien qu'il se soit écrasé, est néanmoins devenu le premier objet artificiel de la planète. Pendant plus de huit mois, la station orbitale a réalisé des études approfondies de Mars, ayant effectué 362 révolutions autour de la planète pendant son fonctionnement.
Mars-3
La prochaine mission russe sur Mars fut plus réussie. Lors du développement du programme Mars-3, les lacunes du lancement précédent ont été prises en compte. Lancée 9 jours après Mars-2, la station Mars-3 a atteint avec succès l'orbite martienne six mois plus tard. L'atterrisseur pour la première fois dans l'histoire a fait un atterrissage en douceur à la surface de la "planète rouge".
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Après une minute et demie de la période préparatoire, l'appareil a commencé à fonctionner et a commencé à diffuser un panorama de la surface environnante, mais après 14 secondes et demie, le "spectacle martien" s'est terminé. Ce «spectacle», bien sûr, peut être qualifié d'étirement: AMC ne transmettait que les 79 premières lignes du signal de photo-télévision, qui étaient un fond gris sans un seul détail, il en était de même avec l'émission du deuxième téléphotomètre. Différentes versions du mauvais fonctionnement des appareils ont été supposées: décharge corona dans les antennes de l'émetteur, endommagement de la batterie … mais la décision finale sur les raisons de la panne n'a pas été prise. Pas autrement, les Martiens ont fait quelque chose d'intelligent.
Mars-4
Le 21 juillet 1973, le Mars-4 AMS a été lancé depuis le cosmodrome de Baïkonour. 204 jours après le lancement, le 10 février 1974, le vaisseau spatial a volé à une distance de 1844 km de la surface de Mars. 27 minutes avant ce moment, des scanners optiques-mécaniques à une ligne - téléphotomètres ont été allumés, à l'aide desquels des panoramas de deux régions de la surface de Mars ont été pris (dans les gammes orange et rouge-infrarouge).
Pour la première fois dans la pratique de la cosmonautique russe, quatre engins spatiaux ont pris part au vol. De nombreuses tâches ont été assignées à Mars-4: étudier la distribution de la vapeur d'eau sur le disque de la planète, déterminer la composition et la densité des gaz de l'atmosphère, mesurer les flux d'électrons et de protons le long de la trajectoire de vol et à proximité de la planète, étudier les spectres de la lueur intrinsèque de l'atmosphère de Mars, et bien d'autres. La tâche principale de Mars-4 était d'entrer en contact avec des stations automatiques à la surface de Mars. Le vaisseau spatial Mars-4 a réalisé des photographies de Mars à partir de la trajectoire de survol. Dans les photographies de la surface de la planète, de très haute qualité, on distingue des détails pouvant atteindre 100 m, ce qui fait de la photographie l'un des principaux moyens d'étudier la planète. Avec son aide, en utilisant des filtres colorés en synthétisant des négatifs, des images couleur d'un certain nombre de zones de la surface de Mars ont été obtenues. Les images couleur sont également de haute qualité et conviennent aux études aréologico-morphologiques et photométriques. Malheureusement, Mars-4 n'a pas rempli toutes les tâches qui lui étaient assignées.
Mars-5
Le Mars-5 AMS a été lancé quatre jours après le lancement de Mars-4. Les tâches qui lui étaient assignées ne différaient pas beaucoup de la mission précédente. La station Mars-5 est entrée avec succès en orbite autour de la planète, mais immédiatement le compartiment des instruments a été dépressurisé, à la suite de quoi l'opération de la station n'a duré que deux semaines environ. Les instruments scientifiques situés à la station Mars-5 étaient principalement destinés à étudier un certain nombre des caractéristiques les plus importantes de la surface de la planète et de l'espace proche planétaire depuis l'orbite. L'appareil était équipé d'un photomètre Lyman-alpha, conçu conjointement par des scientifiques soviétiques et français, et conçu pour rechercher de l'hydrogène dans la haute atmosphère de Mars. Un magnétomètre installé à bord mesurait le champ magnétique de la planète.
Un radiomètre infrarouge fonctionnant dans la plage de 8 à 40 microns était destiné à mesurer la température de surface. Le satellite artificiel de Mars SC "Mars-5" a transmis à la Terre de nouvelles informations sur la planète et l'espace environnant; Des photographies de haute qualité de la surface martienne, y compris des photographies en couleur, ont été obtenues à partir de l'orbite du satellite. Les études du champ magnétique dans l'espace quasi-martien menées par l'engin spatial ont confirmé la conclusion tirée sur la base d'études similaires de l'engin spatial Mars-2, -3 qu'il existe un champ magnétique d'environ 30 gamma près de la planète (7 à 10 fois plus grand que le champ interplanétaire non perturbé champs portés par le vent solaire). On a supposé que ce champ magnétique appartenait à la planète elle-même, et "Mars-5" a aidé à obtenir des arguments supplémentaires en faveur de cette hypothèse. Pour la première fois, la température de l'hydrogène atomique dans la haute atmosphère de Mars a été directement mesurée en utilisant des mesures similaires de l'engin spatial Mars-5. Un traitement préliminaire des données a montré que cette température avoisine les 350 ° K. Malgré le fait que les travaux de la station n'ont pas duré longtemps, au cours de son fonctionnement, de nombreuses informations ont été obtenues sur Mars, son atmosphère et son champ magnétique.
Mars 6
Un autre de nos atterrisseurs s'est retrouvé sur Mars grâce au Mars-6 AMS lancé depuis le cosmodrome de Baïkonour le 5 août 1973. Malheureusement, cette fois, il n'y a pas eu non plus d'atterrissage en douceur. Pendant la descente, il n'y avait aucune information numérique de l'appareil MX 6408M, mais avec l'aide des appareils Zubr, IT et ID, des informations sur les surcharges, les changements de température et de pression ont été obtenues. Immédiatement avant l'atterrissage, la communication avec l'avion a été perdue.
La dernière télémétrie reçue de celui-ci a confirmé l'émission d'une commande de mise en marche du moteur d'atterrissage en douceur. La réapparition du signal était attendue 143 secondes après la disparition, mais cela ne s'est pas produit, cependant, les données obtenues lors de la descente ont déjà apporté des résultats significatifs et ont apporté une grande contribution à l'étude de Mars. Le véhicule de descente Mars-6 a atterri sur la planète, transmettant pour la première fois à la Terre des données sur les paramètres de l'atmosphère martienne obtenus lors de la descente. Mars 6 a mesuré la composition chimique de l'atmosphère martienne à l'aide d'un spectromètre de masse de type RF. Peu de temps après l'ouverture du parachute principal, le mécanisme d'ouverture de l'analyseur a fonctionné et l'atmosphère de Mars a pu accéder à l'appareil. Une analyse préliminaire suggère que la teneur en argon dans l'atmosphère de la planète pourrait être d'environ un tiers. Ce résultat est d'une importance fondamentale pour comprendre l'évolution de l'atmosphère de Mars. Le véhicule de descente a également été utilisé pour mesurer la pression et la température ambiante; les résultats de ces mesures sont très importants à la fois pour élargir les connaissances sur la planète et pour identifier les conditions dans lesquelles les futures stations martiennes devraient fonctionner.
En collaboration avec des scientifiques français, une expérience de radioastronomie a également été menée - des mesures de l'émission radio solaire dans la gamme des mètres. La réception simultanée des rayonnements sur Terre et à bord d'un vaisseau spatial situé à des centaines de millions de kilomètres de notre planète permet de reconstituer l'image volumétrique du processus de génération d'ondes radio et d'obtenir des données sur les flux de particules chargées responsables de ces processus. Dans cette expérience, un autre problème a également été résolu - la recherche de sursauts à court terme d'émission radio, qui peuvent, comme on le suppose, survenir dans un espace lointain en raison de phénomènes explosifs dans les noyaux des galaxies, lors d'explosions de supernova et d'autres processus.
Mars-7
Mars 7 a été lancé le 9 août 1973. Cette mission vers Mars a échoué. Le véhicule de descente a dépassé 1400 kilomètres de la surface de Mars et est allé dans l'espace. Ainsi, le programme cible de Mars-7 n'a pas été rempli, mais, effectuant un vol autonome, le véhicule de descente a conservé son opérabilité et a transmis des informations au véhicule de vol via les liaisons radio KD-1 et RT-1. La communication avec le véhicule de vol Mars-7 a été maintenue jusqu'au 25 mars 1974.
Lors de l'exploitation de Mars-7 en septembre-novembre 1973, un lien a été enregistré entre l'augmentation du flux de protons et la vitesse du vent solaire. Le traitement préliminaire des données de l'engin spatial Mars-7 sur l'intensité du rayonnement dans la raie de résonance Lyman-alpha de l'hydrogène atomique a permis d'estimer le profil de cette raie dans l'espace interplanétaire et d'en déterminer deux composantes, chacune apportant une contribution à peu près égale à l'intensité totale du rayonnement. Les informations obtenues permettront de calculer la vitesse, la température et la densité de l'hydrogène interstellaire s'écoulant dans le système solaire, ainsi que de mettre en évidence la contribution du rayonnement galactique aux raies Lyman-alpha. Cette expérience a été réalisée en collaboration avec des scientifiques français.
Projet Phobos
Le projet Phobos était la prochaine étape de l'étude de Mars et de son satellite. Il a été lancé à la suite d'une coopération fructueuse avec des organisations scientifiques occidentales dans le cadre du projet AMS «Vega». Bien que la tâche principale du projet ne soit pas remplie et que la livraison de véhicules de descente au satellite de Mars ait été planifiée, le projet a porté ses fruits. Les explorations de Mars, Phobos et de l'espace quasi-martien, menées pendant 57 jours au stade du mouvement orbital autour de Mars, ont permis d'obtenir des résultats scientifiques uniques sur les caractéristiques thermiques de Phobos, l'environnement plasmatique de Mars, et son interaction avec le vent solaire.
Par exemple, le taux d'érosion de l'atmosphère martienne causée par l'interaction avec le vent solaire a été estimé à l'aide du spectromètre ionique installé à bord du vaisseau spatial Phobos-2 basé sur le flux d'ions oxygène quittant l'atmosphère martienne, et le programme d'exploration soviétique sur Mars a pris fin. Le lancement du prochain appareil, déjà russe, d'exploration de Mars - la station Mars-96 en 1996 - s'est soldé par un échec. Le lancement du prochain appareil russe d'exploration de Mars et de ses satellites (Phobos-sol) a eu lieu le 9 novembre 2011. L'objectif principal de cet appareil est de livrer un échantillon de sol Phobos à la Terre. Ce jour-là, l'appareil est entré sur l'orbite de référence, mais pour une raison quelconque, la commande d'activer le système de propulsion n'a pas réussi. Le 24 novembre, les tentatives de restauration de la capacité de travail ont officiellement pris finet en février 2012, l'appareil est entré de manière incontrôlable dans les couches denses de l'atmosphère et est tombé dans l'océan.
