Nozomi (Planet-B)

NOZOMI (PLANET-B) первый японский космический аппарат предназначенный для работы на орбите Марса. Он был запущен 4 июля 1998 года ракетой-носителем M-V со стартового комплекса космического центра Кагосима. Главная научная цель программы PLANET-B изучение верхних слоев атмосферы Марса, их взаимодействия с солнечным ветром. В настоящее время КА движется по гелиоцентрической орбите и его прибытие к Марсу ожидается в начале 2004 года.

Из-за того, что Марс не имеет заметного собственного магнитного поля, верхние слои его атмосферы постоянно находятся под значительным воздействием солнечного ветра. КА NOZOMI займется изучением взаимодействия солнечного ветра с атмосферой планеты. Он также выполнит ряд дополнительных исследований, таких как получение изображений Марса, измерение прозрачности атмосферы, наблюдение за полярными шапками, поиск пылевых колец вокруг планеты, фотографирование спутников Марса и другие. Для выполнения этих задач аппарат несет 14 научных инструментов:
MIC - Mars Imaging Camera - камера работающая в видимом диапазоне длин волн.
MGF - Magnetic Field Measurement - магнетометр.
PET - Probe for Electron Temperature - прибор для измерения электронной температуры марсианской ионосферы.
ESA - Electron Spectrum Analyzer - анализатор спектра электронов, измеряет энергию электронов в диапазоне от 12 эВ до 16 кэВ.
ISA - Ion Spectrum Analyzer - анализатор спектра ионов, позволяет измерять энергию потока ионов в диапазоне 10 эВ-16 кэВ на заряд.
EIS - Electron and Ion Spectrometer - электронно-ионный спектрометр, будет измерять энергию потока частиц, таких как электроны, протоны, ионы гелия и тяжелые ионы кислорода в диапзоне 40 кэВ-500кэВ.
XUV - Extra Ultraviolet Scanner - специальный ультрафиолетовый сканер, предназначен для измерения плотности и распределения гелия в ионосфере Марса.
UVS - UltraViolet imaging Spectrometer - ультрафиолетовый изображающий спектрометр, будет исследовать водородную и кислородную корону вокруг Марса.
PWS - Plasma Wave and Sounder - инструмент для измерения плазменых волн и зондирования ионосферы.
LFA - Low Frequency plasma wave Analyzer - анализатор низкочастотных плазменных волн, предназначен для измерения марсианских плазменных волн в диапазоне 10 Гц-32 кГц.
IMI - Ion Mass Imager - прибор для регистрации ионов с энергией от 10 эВ до 35 кэВ, имеющий поле зрения 360 грд и использующий вращения аппарата для обзора полной сферы.
MDC - Mars Dust Counter - счетчик пыли, определяет массу и скорость частиц.
NMS - Neutral Mass Spectrometer - нейтральный масс спектрометр, представляет собой квадрупольный спектрометр, изеряющий состав и плотность нейтральных частиц в верхних слоях атмосферы Марса.
TPA - Thermal Plasma Analyzer - анализатор термической плазмы, измеряет характеристики температурных ионов, такие как скорость, температуру и состав.

Орбита космического аппарата вокруг Марса будет эллиптической с перицентром ~150 км и апоцентром ~50000 км. Низкий перицентр выбран для зондирования ионосферы на минимально возможной высоте, а относительно большой апоцентр позволит изучать ночную сторону Марса, где ожидается обнаружение ионосферных ионов.

Космический аппарат весит 541 кг, включая массу топлива. Суммарный вес 14 бортовых научных инструментов 35 кг, тогда как сухая масса КА 256 кг. Несмотря на малую массу, NOZOMI является высокоэффективным аппартом.
КА вращается с частотой 7,5 об/мин. Ось вращения направлена на Землю, т.к. коммуникационная антенна закреплена неподвижно на корпусе аппарата.
NOZOMI может передавать данные на Землю с темпом от 64 б/сек до 32 кб/сек в зависимости от дистанции между Марсом и Землей. Средняя скорость передачи составит 4 кб/сек, поэтому на борту имеется твердотельное запоминающее устройство способное записывать информацию со скоростью 64 кб/сек. (такая скорость потребуется во время проходов перицентров).
Ожидаемое время жизни КА один марсианский год (2 земных года), оно определяется запасом топлива на борту после прихода к Марсу.

NOZOMI движется по сложной траектории. Несколько месяцев после запуска аппарат оставался на орбите вокруг Земли. 24 сентября 1998 года он выполнил первый гравитационный маневр вокруг Луны, 18 декабря второй, а 20 декабря КА произвел маневр вокруг Земли, после чего отправился к Марсу.
Но из-за неправильной работы клапана двигателя во время маневра у Земли произошел перерасход топлива и его стало не хватать для выхода на орбиту вокруг Марса.
Комманда управления нашла новую траекторию для корабля, которая удовлетворяла, как запасам топлива, так и условия наблюдения на орбите. Новая траектория включает два маневра около Земли и откладывает прибытие КА к Марсу с октября 1999 на начало 2004 года.

Во время маневров около Земли камера NOZOMI сделала несколько снимков Земли и Луны, один из которых представлен здесь.

Дополнительную информацию по этому проекту можно найти по адресу: http://www.isas.ac.jp/e/enterp/missions/nozomi/cont.html