1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Астрономический вестник
  4. T. 57, № 4, 2023

Астрономический вестник, 2023, T. 57, № 4, стр. 319-332

Датчики температуры и давления метеокомплекса для иследования атмосферы Марса

А. Н. Липатов a, *, А. П. Экономов a, В. С. Макаров a, В. А. Лесных a, В. А. Горетов a, Г. В. Захаркин a, М. А. Зайцев a, Л. И. Хлюстова a, С. А. Антоненко a

a Институт космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН)
Москва, Россия

* E-mail: slip@iki.rssi.ru

Поступила в редакцию 01.03.2023
После доработки 03.03.2023
Принята к публикации 07.03.2023

Аннотация

Датчики температуры и давления, входящие в состав метеорологического комплекса посадочного платформы (ПП) ЭкзоМарс-2022, предназначены для измерения основных параметров атмосферы Марса: температуры, давления, вертикальной компоненты скорости ветра. Измерения температуры и давления начинаются во время спуска, после отделения нижней полусферы, когда высота над поверхностью будет составлять от 2.1 до 8.5 км в зависимости от траектории спуска. Выше, до раскрытия парашюта, вертикальный профиль атмосферы может быть получен с помощью блока акселерометров, также входящего в метеорологический комплекс. После посадки проводится длительный мониторинг приповерхностного слоя атмосферы. Измерения проводятся на различной высоте от поверхности. С учетом измерения вертикальной компоненты ветра после посадки рассчитывается локальный тепловой поток поверхность–атмосфера. Полученные измерения позволяют получить динамику взаимодействия атмосферы и поверхности. В статье рассмотрены научные задачи, решаемые датчиками, кратко описана программа измерений и детально описаны датчики и их характеристики.

Ключевые слова: атмосфера, Марс, термодатчик, температура, давление, тепловой поток

Список литературы

  1. Дадаян Ю.А. Методическое пособие к выполнению курсового проекта “Датчик давления”. М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2008. Р. 1–29.

  2. Лантратов K. АМС “Марс-8” // Новости космонавтики. 1996. Т. 6. № 22–23. P. 137–138.

  3. Мороз В.И., Изаков М.Н., Линкин В.М. Инженерная модель атмосферы Марса: (Вариант МА-87) // Препр. 1449. М.: ИКИ, 1988. 64 с.

  4. Banfield D., Rodriguez-Manfredi J., Russell C., Rowe K.M., Leneman D., Lai H.R., Cruce P.R., Means J.D., Johnson C.L., Mittelholz A., Joy S.P., Chi P.J., Mikellides I.G., Carpenter S., Navarro S., Sebastian E., Gomez-Elvira J., Torres J., Mora L., Peinado V.,·Lepinette A.,·The TWINS Team Hurst K., Lognonné P., Smrekar S.E., Banerdt W.B.. InSight Auxiliary Payload Sensor Suite (APSS) // Space Sci. Rev. 2019. V. 215. id. 4. https://doi.org/10.1007/s11214-018-0570-x.

  5. Chamberlain T.E., Cole H.L., Dutton R.G., Greene G.C., Tillman J.E., Atmospheric measurements on Mars: the Viking meteorology experiment // Bull. Am. Meteorolog. Soc. 1976. V. 57. № 9. P. 1094–1104. https://doi.org/10.1175/1520-0477(1976)057<1094: AMOMTV>2.0.CO;2

  6. Davy R., Davis J.A., Taylor P.A., Lange C.F., Weng W., Whiteway J., Gunnlaugson H.P. Initial analysis of air temperature and related data from the Phoenix MET station and their use in estimating turbulent heat fluxes // J. Geophys. Res. 2010. V. 115. Iss 3 id E00E13. https://doi.org/10.1029/2009JE003444

  7. Ellehoj M.D., Gunnlaugsson H.P., Taylor P.A., Kahanpää H., Bean K.M., Cantor B.A., Gheynani B.T., Drube L., Fisher D., Harri A.‑M., Holstein-Rathlou C., Lemmon M.T., Madsen M.B., Malin M.C., Polkko J., Smith P.H., Tamppari L.K., Weng W., Whiteway J. Convective vortices and dust devils at the Phoenix Mars mission landing site // JGR: Planets. 2010. V. 115. Iss 4. id E00E16. https://doi.org/10.1029/2009JE003413.

  8. Gómez-Elvira J., Armiens C., Carrasco I., Genzer M., Gómez F., Haberle R, Hamilton V., Harri A., Kahanpää H., Kemppinen O., Lepinette A., Javier Martín Soler, Martín-Torres J., Martínez-Frías J., Mischna M., Mora L., Navarro S., Newman C., Pablo M., Peinado V., Polkko J., Rafkin S., Ramos M., Renno N., Richardson M., Rodriguez-Manfred J., Romeral Planelló Julio J., Sebastián E., Torre Juárez M., Torres J., Urqui R., Vasavada A., Verdasca J., Zorzano M. Curiosity’s rover environmental monitoring station: Overview of the first 100 sols // JGR: Planets. 2014. V. 119. Iss. 7. P. 1680–1688. https://doi.org/10.1002/2013JE004576

  9. Haberle R.M., Gómez-Elvira J., de la Torre Juárez M., Harri A.-M., Hollingsworth J.L., Kahanpää H., Kahre M.A., Lemmon M., Martín-Torres F.J., Mischna M., Moores J.E., Newman C., Rafkin S., Rennó N., Richardson M.I., Rodríguez-Manfredi J.A., Vasavada A.R., Zorzano-Mier M.-P., REMS/MSL Science Teams Preliminary interpretation of the REMS pressure data from the first 100 sols of the MSL mission // JGR: Planets. 2014. V. 119. Iss. 3. P. 440–453. https://doi.org/10.1002/2013JE004488.

  10. Haberle R.M., Catling D.C., Carr M.H., Zahnle K.J. The Atmosphere and Climate of Mars. Cambridge Univ. Press, 2017. P. 497–525. https://doi.org/10.1017/9781139060172.

  11. Harri A.-M., Genzer M., Kemppinen O., Kahanpää H., Gomez-Elvira J., Rodriguez-Manfredi J.A., Haberle R., Polkko J., Schmidt W., Savijärvi H., Kauhanen J., Atlaskin E., Richardson M., Siili T., Paton M., de la Torre Juarez M., Newman C., Rafkin S., Lemmon M.T., Mischna M., Merikallio S., Haukka H., Martin-Torres J., Zorzano M.-P., Peinado V., Urqui R., Lapinette A., Scodary A., Mäkinen T., Vazquez L., Rennó N., REMS/MSL Science Team Pressure observations by the Curiosity rover: Initial results // JGR: Planets. 2014. V. 119. Iss. 1. P. 82–92. https://doi.org/10.1002/2013JE004423.

  12. Harri A.-M., Pichkadze K., Zeleny L.,Vazquez L., Schmidt W., Alexashkin S., Korablev O., Guerrero H., Heilimo J., Uspensky M., Finchenko V., Linkin V., Arruego I., Genzer M., Lipatov A., Polkko J., Paton M., Savijarvi H., Haukka H., Siili T., Khovanskov V., Ostesko B., Poroshin A., Michelena-Diaz M., Siikonen T., Palin M., Vorontsov V., Polyakov A., Valero F., Kemppinen O., Leinonen J., and Romero P. The MetNet vehicle: a lander to deploy environmental stations for local and global investigations of Mars // Geosci. Instrumentation Methods and Data Systems Discuss. 2017. V. 6. № 1. P. 103–124. https://doi.org/10.5194/gi-2016-19

  13. Kremnev R.S., Linkin V.M., Lipatov A.N., Pichkadze K.M., Shurupov A.A., Terterashvili A.V., Bakitko R.V., Blamont J.E., Malique C., Ragent B., Preston R.A., Elson L.S., Crisp D. VEGA Balloon System and Instrumentation // Science 1986. V. 231. Iss. 4744 P. 1408-1411. https://doi.org/10.1126/science.231.4744.1408

  14. Linkin V.M., Kerzhanovich V.V., Lipatov A.N., Shurupov A.A., Seiff A., Ragent B., Young R., Ingersoll A., Crisp D., Elson E., Preston R., Blamont J. Thermal Structure of Venus atmosphere in the Middle Cloud Layer // Science 1986. V. 231. Iss. 4744. P. 1420-1422. https://doi.org/10.1126/science.231.4744.1420

  15. Martinez G.M., Newman C.N., De Vicente-Retortillo A., Fischer E., Renno N.O., Richardson M.I., Fairén A.G., Genzer M., Guzewich S.D., Haberle R.M., Harri A.‑M., Kemppinen O., Lemmon M.T., Smith M.D., de la Torre-Juárez M., Vasavada A.R. The modern near-surface Martian climate: A review of in-situ meteorological data from Viking to Curiosity // Space Sci. Rev. 2017. V. 212. Iss. 1–2. P. 295–338. https://doi.org/10.1007/s11214-017-0360-x

  16. Murphy J.R., Nelli S. Pathfinder convective vortices: Frequency of occurrence // Geophys. Res. Lett. 2002. V. 29. Iss. 23. P. 18-1–18-4.https://doi.org/10.1029/2002GL015214.

  17. Read P., Lewis S. The Martian Climate Revisited: Atmosphere and Environment of a Desert Planet. Berlin, Heidelberg, New York: Springer, 2004. 326 p. https://doi.org/10.5860/ choice.42-0920.

  18. Schofield J.T., Barnes J.R., Crisp D., Haberle R., Larsen S., Magalhāes J.A., Murphy J., Seiff A., Wilson G. The Mars Pathfinder Atmospheric Structure Investigation/Meteorology (ASI/MET) Experiment // Science. 1997. V. 278. Iss. 5344. P. 1752–1758. https://doi.org/10.1126/science.278.5344.1752

  19. Sutton J., Leovy C., Tillman J. Diurnal variations of the Martian surface layer meteorological parameters during the first 45 sols at two Viking lander sites // J. Atmos. Sci. 1978. V. 35. P. 2346–2355. https://doi.org/10.1175/1520-0469(1978)035<2346: DVOTMS> 2.0.CO;2.

  20. Taylor P., Catling D., Daly M., Dickinson C., Gunnlaugsson H.P., Harri Ari-Matti and Lange C. Temperature, pressure, and wind instrumentation in the Phoenix meteorological package // J. Geophys. Res. 2008. V. 113. E00A10, https://doi.org/10.1029/2007JE003015

  21. Tillman J.E., Henry R.M., Hess S.L. Frontal systems during passage of the Martian north polar hood over the Viking Lander 2 site prior to the first 1977 dust storm // J. Geophys. Res. 1979. V. 84. P. 2947–2955. https://doi.org/10.1029/JB084iB06p02947

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Астрономический вестник

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал