Pierwszą udaną sowiecką misją marsjańską była wysłanie na „czerwoną planetę” automatycznej stacji międzyplanetarnej Mars-2 trzeciej generacji. Mars-2 miał zbadać Marsa zarówno z jego orbity, jak i bezpośrednio z powierzchni planety.
Mars-2
AMS składał się ze stacji orbitalnej (sztucznego satelity do eksploracji Marsa) i pojazdu zniżającego. Nawigacja w kosmosie była prowadzona przy użyciu orientacji na Słońce, gwiazdę Canopus i Ziemię. Związek Radziecki planował przeprowadzić poważne prace badawcze na Marsie, w tym celu AMS dysponował całym niezbędnym sprzętem: fotometr na podczerwień do badania reliefu powierzchni poprzez pomiar ilości dwutlenku węgla, fotometr ultrafioletowy do określania gęstości górnych warstw atmosfery. Licznik cząstek promieniowania kosmicznego i wiele innych urządzeń. Pojazd zjeżdżający również został zautomatyzowany i skonfigurowany do autonomicznej pracy i sterowania.
Stacja została wystrzelona z kosmodromu Bajkonur 19 maja 1971 roku. Lot stacji na Marsa trwał ponad 6 miesięcy. Lot odbył się zgodnie z programem i, jak mówią, nic nie zapowiadało kłopotów, dopiero na ostatnim etapie (co najważniejsze, należy przyznać), z powodu błędnych obliczeń pojazd schodzący wszedł w atmosferę pod kątem większym niż określony, system spadochronowy był w takich warunkach nieskuteczny i po przejściu przez atmosferę Marsa aparat rozbił się. Trzeba przyznać, że nasz lądownik, choć rozbił się, stał się pierwszym sztucznym obiektem na planecie. Przez ponad osiem miesięcy stacja orbitalna przeprowadzała kompleksowe badania Marsa, wykonując 362 obroty wokół planety podczas jej działania.
Mars-3
Następna rosyjska misja na Marsa była bardziej udana. Podczas opracowywania programu Mars-3 wzięto pod uwagę wady poprzedniego uruchomienia. Wystrzelona 9 dni po Mars-2 stacja Mars-3 z powodzeniem osiągnęła orbitę Marsa sześć miesięcy później. Lądownik po raz pierwszy w historii miękko wylądował na powierzchni „czerwonej planety”.
Film promocyjny:
Po półtorej minuty okresu przygotowawczego urządzenie zaczęło działać i zaczęło nadawać panoramę otaczającej powierzchni, ale po 14 i pół sekundy „pokaz marsjański” zakończył się. Oczywiście to „show” można nazwać z dużym naciskiem: AMC transmitowało tylko pierwsze 79 linii sygnału foto-telewizyjnego, które było szarym tłem bez ani jednego szczegółu, to samo stało się z transmisją z drugiego teleobiektywu. Założono różne wersje nieprawidłowej pracy urządzeń: wyładowanie koronowe w antenach nadajnika, uszkodzenie baterii … ale ostateczna decyzja o przyczynach awarii nie została podjęta. Nie inaczej, Marsjanie stworzyli coś sprytnego.
Mars-4
21 lipca 1973 roku Mars-4 AMS został wystrzelony z kosmodromu Bajkonur. 204 dni po starcie, 10 lutego 1974 r., Sonda przeleciała w odległości 1844 km od powierzchni Marsa. 27 minut przed tym momentem włączono jednowierszowe skanery optyczno-mechaniczne - teleobiektywy, za pomocą których wykonano panoramy dwóch regionów powierzchni Marsa (w zakresie pomarańczowym i czerwono-podczerwonym).
Po raz pierwszy w praktyce rosyjskiej kosmonautyki w locie wzięły udział cztery statki kosmiczne. Mars-4 otrzymał wiele zadań: badanie rozkładu pary wodnej na dysku planety, określenie składu gazu i gęstości atmosfery, pomiar strumieni elektronów i protonów wzdłuż toru lotu iw pobliżu planety, badanie widm właściwego blasku atmosfery Marsa i wiele innych. Głównym zadaniem Mars-4 było nawiązanie kontaktu z automatycznymi stacjami na powierzchni Marsa. Sonda Mars-4 wykonała zdjęcia Marsa z lotu po trajektorii. Na zdjęciach powierzchni planety, które są bardzo wysokiej jakości, można dostrzec szczegóły o wielkości do 100 m. To sprawia, że fotografia jest jednym z głównych sposobów badania planety. Z jego pomocą, wykorzystując filtry barwne poprzez syntezę negatywów, uzyskano kolorowe obrazy wielu obszarów powierzchni Marsa. Obrazy kolorowe są również wysokiej jakości i nadają się do badań areologiczno-morfologicznych i fotometrycznych. Niestety Mars-4 nie wykonał wszystkich powierzonych mu zadań.
Mars-5
Mars-5 AMS został wystrzelony cztery dni po starcie Mars-4. Zadania, które zostały mu przydzielone, niewiele różniły się od poprzedniej misji. Stacja Mars-5 z powodzeniem weszła na orbitę wokół planety, ale natychmiast nastąpiło rozhermetyzowanie przedziału instrumentów, w wyniku czego praca stacji trwała tylko około dwóch tygodni. Instrumenty naukowe znajdujące się na stacji Mars-5 były przeznaczone głównie do badania z orbity szeregu najważniejszych cech powierzchni planety i przestrzeni okołoplanetarnej. Urządzenie zostało wyposażone w fotometr Lyman-alfa, zaprojektowany wspólnie przez naukowców radzieckich i francuskich i przeznaczony do poszukiwania wodoru w górnych warstwach atmosfery Marsa. Magnetometr zainstalowany na pokładzie mierzył pole magnetyczne planety.
Do pomiaru temperatury powierzchni przeznaczony był radiometr podczerwieni pracujący w zakresie 8-40 mikronów. Sztuczny satelita Marsa SC "Mars-5" przekazał na Ziemię nowe informacje o planecie i otaczającej ją przestrzeni; Wysokiej jakości zdjęcia powierzchni Marsa, w tym kolorowe, uzyskano z orbity satelity. Badania pola magnetycznego w przestrzeni zbliżonej do Marsa, przeprowadzone przez sondę, potwierdziły wniosek wyciągnięty na podstawie podobnych badań sondy Mars-2, -3, że w pobliżu planety istnieje pole magnetyczne o wartości około 30 gamma (7-10 razy większe niż międzyplanetarne niezakłócone). pola niesione wiatrem słonecznym). Założono, że to pole magnetyczne należy do samej planety, a „Mars-5” pomógł uzyskać dodatkowe argumenty przemawiające za tą hipotezą. Po raz pierwszy temperatura atomowego wodoru w górnych warstwach atmosfery Marsa została bezpośrednio zmierzona przy użyciu podobnych pomiarów z sondy Mars-5. Wstępne przetworzenie danych wykazało, że temperatura ta zbliża się do 350 ° K. Pomimo tego, że praca stacji nie trwała długo, w trakcie jej eksploatacji uzyskano wiele informacji o Marsie, jego atmosferze i polu magnetycznym.
Mars 6
Kolejny nasz lądownik wylądował na Marsie dzięki Mars-6 AMS wystrzelonemu z kosmodromu Bajkonur 5 sierpnia 1973 roku. Niestety, tym razem też nie było miękkiego lądowania. Podczas zejścia nie było informacji cyfrowych z urządzenia MX 6408M, ale za pomocą urządzeń Zubr, IT i ID uzyskano informacje o przeciążeniach, zmianach temperatury i ciśnienia. Bezpośrednio przed lądowaniem utracono łączność z samolotem.
Ostatnia otrzymana od niego telemetria potwierdziła wydanie polecenia włączenia silnika do miękkiego lądowania. Ponowne pojawienie się sygnału było oczekiwane po 143 sekundach od zniknięcia, ale tak się nie stało, jednak dane uzyskane podczas zejścia już przyniosły znaczące rezultaty i wniosły wielki wkład w badania Marsa. Lądownik Mars-6 wylądował na planecie, przekazując na Ziemię po raz pierwszy dane o parametrach atmosfery marsjańskiej uzyskane podczas zniżania. Mars 6 zmierzył skład chemiczny atmosfery Marsa za pomocą spektrometru mas typu RF. Wkrótce po otwarciu spadochronu głównego zadziałał mechanizm otwierania analizatora, a atmosfera Marsa uzyskała dostęp do urządzenia. Wstępna analiza sugeruje, że zawartość argonu w atmosferze planety może wynosić około jednej trzeciej. Wynik ten ma fundamentalne znaczenie dla zrozumienia ewolucji atmosfery Marsa. Pojazd zniżający służył również do pomiaru ciśnienia i temperatury otoczenia; Wyniki tych pomiarów są bardzo ważne zarówno dla poszerzenia wiedzy o planecie, jak i dla określenia warunków, w jakich powinny działać przyszłe stacje marsjańskie.
Wspólnie z francuskimi naukowcami przeprowadzono także eksperyment radioastronomiczny - pomiary promieniowania słonecznego w zakresie metrycznym. Odbiór promieniowania jednocześnie na Ziemi i na pokładzie statku kosmicznego oddalonego o setki milionów kilometrów od naszej planety pozwala na odtworzenie wolumetrycznego obrazu procesu generowania fal radiowych oraz uzyskanie danych o przepływach naładowanych cząstek odpowiedzialnych za te procesy. W tym eksperymencie rozwiązano także inny problem - poszukiwanie krótkotrwałych wybuchów emisji radiowej, które, jak się zakłada, mogą powstać w odległej przestrzeni w wyniku zjawisk wybuchowych w jądrach galaktyk, podczas wybuchów supernowych i innych procesów.
Mars 7
Mars 7 został wystrzelony 9 sierpnia 1973 roku. Ta misja na Marsa zakończyła się niepowodzeniem. Schodzący pojazd minął 1400 kilometrów od powierzchni Marsa i poleciał w kosmos. Tym samym docelowy program Mars-7 nie został zrealizowany, ale wykonując lot autonomiczny pojazd schodzący zachował swoją sprawność i przekazywał informacje do pojazdu latającego za pośrednictwem łączy radiowych KD-1 i RT-1. Łączność z pojazdem latającym Mars-7 utrzymywano do 25 marca 1974 roku.
Podczas operacji Mars-7 we wrześniu-listopadzie 1973 r. Odnotowano związek między wzrostem strumienia protonów a prędkością wiatru słonecznego. Wstępne przetworzenie danych sondy Mars-7 dotyczące natężenia promieniowania w linii rezonansowej Lyman-alfa atomowego wodoru pozwoliło oszacować profil tej linii w przestrzeni międzyplanetarnej i określić w niej dwie składowe, z których każda ma w przybliżeniu równy udział w całkowitej intensywności promieniowania. Uzyskane informacje pozwolą obliczyć prędkość, temperaturę i gęstość międzygwiazdowego wodoru wpływającego do Układu Słonecznego, a także uwypuklić udział promieniowania galaktycznego w liniach Lyman-alfa. Ten eksperyment został przeprowadzony we współpracy z francuskimi naukowcami.
Projekt Fobos
Projekt Fobos był kolejnym krokiem w badaniach Marsa i jego satelity. Powstała w następstwie udanej współpracy z zachodnimi organizacjami naukowymi w ramach projektu AMS „Vega”. Pomimo tego, że główne zadanie projektu pozostało niezrealizowane, a planowano dostawę pojazdów zejściowych na satelitę Marsa, projekt przyniósł rezultaty. Eksploracje Marsa, Fobosa i przestrzeni zbliżonej do Marsa, prowadzone przez 57 dni na etapie ruchu orbitalnego wokół Marsa, pozwoliły na uzyskanie wyjątkowych wyników naukowych dotyczących charakterystyki termicznej Fobosa, środowiska plazmy Marsa i jego interakcji z wiatrem słonecznym.
Na przykład szybkość erozji marsjańskiej atmosfery spowodowanej interakcją z wiatrem słonecznym została oszacowana na podstawie strumienia jonów tlenu opuszczających atmosferę Marsa, wykrytego za pomocą spektrometru jonowego zainstalowanego na statku kosmicznym Phobos-2, i zakończono sowiecki program eksploracji Marsa. Uruchomienie kolejnego, już rosyjskiego, aparatu do badania Marsa - stacji Mars-96 w 1996 roku - zakończyło się niepowodzeniem. Wystrzelenie kolejnego rosyjskiego aparatu do badania Marsa i jego satelitów (Fobos-gleba) miało miejsce 9 listopada 2011 r. Głównym celem tego urządzenia jest dostarczenie próbki gleby Phobos na Ziemię. W tym dniu urządzenie weszło na orbitę odniesienia, ale z jakiegoś powodu polecenie włączenia napędu nie przeszło. 24 listopada oficjalnie zakończono próby przywrócenia zdolności do pracy,aw lutym 2012 roku urządzenie w niekontrolowany sposób weszło w gęste warstwy atmosfery i wpadło do oceanu.