«Викинги» на Марсе

Таблица 2 характеризует всю совокупность научных экспериментов. Соффен и Снайдер [103] детально описали особенности конструкции орбитальных отсеков АМС «Викинг», которые представляют собой усовершенствованную модификацию АМС «Маринер», а также конструкцию СА. Охарактеризовано функционирование АМС по мере их движения к Марсу, а также упомянуто об основных особенностях научной аппаратуры.

Как отметили Мазурский и Крабилл [72], поиск места посадки для спускаемого аппарата АМС «Викинг-2» был более продолжительным, чем в случае АМС «Викинг-1». Еще с орбитального аппарата АМС «Викинг-1» была исследована поверхность Марса общей площадью около 4,5 млн. км². По этим данным оказалось возможным выбрать два места посадки в районах Cydonia (B1) и Capri (C1), расположенных на 44° ю. ш. и 5° с. ш. соответственно. При этом полоса широт В (40–50° с. ш.) рассматривалась как наиболее интересная в силу других, чем в точке посадки СА «Викинг-1», геологических условий, более высоких содержания водяного пара в атмосфере и температуры поверхности, возможности существования вечной мерзлоты.

Таблица 2

Научная программа АМС «Викинг»

Попытки найти по данным «Викинга-1» в районе В1 достаточно гладкую поверхность в форме эллипса размером 100 X 260 км («посадочный эллипс») не привели к успеху в силу преобладания изрезанного рельефа с большим числом кратеров. Поэтому выбор места посадки был продолжен после вывода на орбиту ИСМ «Викинг-2». С этой целью получены телевизионные изображения и выполнены измерения инфракрасного теплового излучения обширных площадей в районах Arcadia и Utopia Pianitia (B3), где наблюдается равнинный рельеф с большим числом «ударных» кратеров, но в некоторых секторах имеют место участки, сглаженные под влиянием ветровой эрозии и покрытые «мантией» осадочных пород.

Данные измерений теплового излучения позволили оценить тепловую инерцию и размер зерен материала, формирующего поверхность, а также определить содержание водяного пара в толще атмосферы. Все это привело к окончательному выбору в качестве места посадки района Utopia Pianitia примерно в 200 км к западу от крупного (диаметром около 100 км) кратера Mie. Успешная посадка совершена 3 сентября 1976 г. в 3 ч 58 мин 20 с после полудня (по Тихоокеанскому дневному времени) в точке с координатами 47,89° с. ш., 225,86° з. д.

2. Анализ изображений поверхности с орбитального аппарата АМС «Викинг»

Благополучная посадка спускаемых аппаратов АМС «Викинг-1, -2» и успешное функционирование научной аппаратуры позволили выполнить почти всю намеченную программу исследований [104]. В частности, с СА «Викинг-1» за первые полтора месяца после посадки получено более 300 изображений поверхности и неба. 7 августа 1976 г. на орбиту искусственного спутника Марса (ИСМ) была выведена АМС «Викинг-2». Период обращения ИСМ составляет 27,42 ч при периапсисе 1501 км и апоапсисе около 33 000 км. Угол наклона орбиты к плоскости экватора равен 55°. Периапсис был расположен первоначально вблизи точки с координатами 46° с. ш., 320° з. д., а затем на 18-м витке был совершен маневр с переводом периапсиса в точку 48° с. ш., 226° з. д. СА совершил посадку в точке 48° с. гл., 228° з. д.

Радиорефракционные наблюдения позволили определить радиус Марса и некоторые параметры атмосферы, а измерения на СА — свойства поверхности [79]. Ареоцентрические долготы, широты и радиусы Марса для точек посадки спускаемых аппаратов «Викинг-1, -2» оказались равными соответственно: 22,272°± ±0,006 с. ш., 47,94°±0,2° з. д. и 3389,38±0,8 км; 47,669°±0,006° с. ш., 225,7°±0,2° з. д. и 3381,88±0,22 км. Соответствующие ареографические широты равны 22,483° с. ш. и 47,968° с. ш. Сидерическая скорость вращения Марса равна 350,891986°±0,000012°/сут, что соответствует 24 ч 37 мин 22,663±0,004 с. Для эпохи 1950,0 значения прямого восхождения α₀ и склонения σ₀ оси вращения Марса, определенные относительно средного положения земного экватора и точек равноденствия, составляют: α₀ = 317,340°± 0,006°; σ₀ = 52,710°±0,004°. Столь высокая точность свидетельствует о возможности слежения за движениями оси вращения.

Доплеровские радиорефракционные измерения, относящиеся к району Vastitas Borealis (63–69° с. ш.; 80–121° з. д.), дали значения атмосферного давления и температуры у поверхности, варьирующие в пределах 6,5–7,5 мбар (±0,5 мбар); 210–180 К (±10 К), при планетоцентрическом расстоянии 3377–3376 км (±1 км). Анализ условий распространения сигналов передатчика спускаемого аппарата «Викинг-1» (частота 400 МГц) привел к выводу, что относительная диэлектрическая постоянная грунта вблизи СА равна 3,5±0,5, а электропроводность варьирует в пределах 10^-3—10^-5 мо/м. Это соответствует данным для пемзы или туфа.