АМС "Магеллан". Миссия на Венеру.
 

В данной теме речь пойдет о работе над масштабной моделью (М1/35) автоматической межпланетной станции "Магеллан" (США), осуществившей подробное радиолокационное картографирование поверхности Венеры.

Магеллан (космический аппарат)


Заказчик НАСА

Производитель Martin Marietta
Hughes Aircraft

Оператор Лаборатория реактивного движения

Задачи радиолокационное картографирование Венеры
Спутник Венеры

Стартовая площадка Космический центр Кеннеди LC39B

Ракета-носитель Атлантис

Запуск 4 мая 1989 18:46:59 UTC

Выход на орбиту 10 августа 1990

Сход с орбиты 12 октября 1994

NSSDC ID
1989-033B

SCN
19969

Технические характеристики
Масса 1035,0 кг
Мощность 1029 Вт
Элементы орбиты

Эксцентриситет
0,4014
Наклонение
85,5°
Период обращения
3,25 ч
Апоцентр
14500 км
Перицентр
6300 км

Магеллан — межпланетная станция НАСА, осуществившая подробное и полномасштабное радиолокационное картографирование Венеры с орбиты планеты. Аппарат был запущен с помощью шаттла «Атлантис STS-30» 4 мая 1989 года и проработал до октября 1994 года.

Описание аппарата
Масса аппарата с топливом — 3,5 тонны, длина — 4,6 метра, диаметр антенны радиолокатора — 3,7 метра. «Магеллан» был оборудован двумя квадратными солнечными батареями с длиной стороны 2,5 м. Фотокамер аппарат не имел. Радиолокатор (длина волны 12,6 см) позволял осуществлять картографию с разрешением 100—300 метров и измерения высоты с точностью 30-50 метров.
Основным подрядчиком по созданию «Магеллана» являлась компания Martin Marietta (ныне Lockheed Martin).

Исследование Венеры

В августе 1990 года «Магеллан» вышел на вытянутую полярную орбиту вокруг Венеры с высотами от 295 км до 8500 км и периодом обращения 195 минут.
В каждый момент сближения с планетой аппарат с помощью радиолокатора картографировал узкую полосу шириной от 17 до 28 км. К сентябрю 1992 года аппарат осуществил съёмку 98 % поверхности планеты. Поскольку «Магеллан» многократно снимал многие участки с разных углов, то это позволило составить трёхмерную модель поверхности, а также исследовать возможные изменения ландшафта. Стереоизображение получено для 22 % поверхности Венеры.
До «Магеллана» менее подробное картографирование Венеры было осуществлено аппаратами Пионер-Венера-1, Венера-15 и Венера-16 с разрешением в 1-2 км.

Создание подробной карты помогло лучше понять геологию Венеры. На планете имеется сравнительно немного кратеров, но часто встречаются образования вулканического происхождения (лавовые равнины и т. д.). Поверхность Венеры является молодой по геологическим меркам — менее 800 млн. лет. Аппарат обнаружил множество интересных особенностей (например, протяжённые «протоки» сверхвязкой лавы). Как ни странно, на Венере (в отличие от Марса) не обнаружено значимых признаков ветряной эрозии, а атмосферный перенос пыли и песка имеет ограниченный характер.
С сентября 1992 года по май 1993 года «Магеллан» исследовал гравитационное поле Венеры. В этот период он не осуществлял радиолокацию поверхности, а транслировал постоянный радиосигнал на Землю. По изменению частоты сигнала можно было определить малейшие изменения скорости аппарата (доплеровский эффект), что, в свою очередь, позволяло детектировать особенности гравитационного поля планеты.
С мая по август 1993 года «Магеллан» опробовал технологию атмосферного торможения. Нижняя точка орбиты была немного снижена, чтобы аппарат задевал верхние слои атмосферы и изменял параметры орбиты без затрат топлива. В августе орбита «Магеллана» составляла по высотам 180—540 км с периодом обращения 94 минуты. Это позволило провести более точные гравитационные измерения. В целом, была составлена «гравитационная карта» для 95 % поверхности планеты.
В сентябре 1994 года был проведён эксперимент по исследованию верхних слоёв атмосферы Венеры. Солнечные панели аппарата были развёрнуты подобно лопастям ветряной мельницы, а орбита «Магеллана» снижена. Это позволило получить информацию о поведении молекул в самых верхних слоях атмосферы. 11 октября орбита была снижена в последний раз, а 12 октября 1994 года контакт с аппаратом, приближавшимся к Венере по спирали, был потерян.

В ходе работы над моделью советской АМС "Венера-15/16", осуществившими радиолокационное картографирование полярных областей Венеры, появилось желание изготовить модель американской АМС "Магеллан", которая произвела радиолокационное картографирование 98% поверхности Венеры с более высокой разрешающей способностью. И в дальнейшем поставить на полку две АМС-картографов Венеры. Эскиз аппарата был прочерчен в масштабе, останавливало начало работы только отсутствие поделочного пластикового шара нужного размера, необходимого для изготовления параболической сканирующей антенны.
Но в конце концов пластиковый шар Ф 156мм был найден и процесс работы над моделью пришел в движение. С помощью циркульного ножа из полусферы поделочного шара была вырезана заготовка зеркала антенны.

Поскольку модель данного аппарата модельными фирмами не производится, то буду ее делать из подручных материалов. На основание зеркала антенны была использована деталь от кнопки дозатора баночки какого-то крема, которая пришлась точно в размер. Для сборки применен цианоакриловый клей "Момент".

Контррефлектор антенного зеркала вырезан из поделочного пластикового шара Ф5см и установлен на зеркало антенны на стойках-раскосах, выполненных из 0,6мм латуной трубки.

В центре основания зеркала антенны установлен излучатель-приемник, а на оборотной стороне контррефлектора установлена малонаправленная антенна для радиосвязи спутника с Землей. Данная антенна предназначена для передачи полученной информации о картографировании поверхности Венеры на Землю и приема информации с Земли. Для изготовления данных элементов конструкции антенн использованы пластиковые трубки разного диаметра от пишущих стержней шариковых ручек, латунные оголовки инъекционных игл, подвергнутые дальнейшей мехобработке. На этом пока работа с зеркалом антенны закончена, в дальнейшем предстоит ее окраска и протяжка по раскосам фидерной линии.

Детали корпуса приборного отсека сканирующей антенны и антенны связи с Землей вырезаны из листового пластика согласно размеров прочерченного эскиз станции и склеены.

Подобным же образом изготовлен 10-ти гранный приборный отсек, в котором находится аппаратура, ответственная за работу всей станции.

После чего произведено дополнительное оформление многогранного отсека элементами конструкции, вырезанными из листового пластика.