1. Objetivos de la Misión

Los objetivos de la misión Zond 2 eran una combinación de ingeniería avanzada y ciencia planetaria:

Ingeniería:

• Probar la plataforma de nave espacial interplanetaria de segunda generación (serie 3MV-4A) en una trayectoria a Marte.
• Validar sistemas de comunicación a larga distancia y control térmico.
• Probar, por primera vez en la historia de la exploración espacial, un sistema de propulsión eléctrica (propulsores de plasma pulsado) como actuadores para el control de actitud.

Científicos:

• Obtener imágenes de la superficie de Marte durante el sobrevuelo.
• Estudiar el flujo de micrometeoritos.
• Medir los campos magnéticos interplanetarios.
• Analizar el viento solar y los rayos cósmicos fuera de la magnetosfera terrestre.
• Intentar detectar bandas de absorción de metano en la atmósfera marciana.

2. Especificaciones de la Sonda (Plataforma 3MV-4A)

La Zond 2 era una sonda de diseño 3MV, una evolución de las primeras sondas Mars 1.

• Masa Total: Aproximadamente 890 kg.
• Arquitectura: La sonda constaba de un módulo orbital cilíndrico presurizado, que contenía la aviónica y la electrónica, y un módulo de instrumentos científicos.
• Energía: Dos paneles solares diseñados para desplegarse tras la separación del cohete.
• Comunicaciones: Una antena parabólica de alta ganancia (HGA) para comunicaciones en el espacio profundo, complementada por antenas de baja ganancia (LGA).
• Control de Actitud: El sistema primario utilizaba propulsores de gas nitrógeno frío. Como demostración tecnológica, la sonda también estaba equipada con seis propulsores de plasma pulsado (PPTs) experimentales, que servían como sistema de respaldo.

3. Instrumentación Científica

El módulo científico transportaba un conjunto de instrumentos para el estudio de Marte y el medio interplanetario:

• Sistema de Imágenes: Una cámara de fototelevisión con filtros para fotografiar Marte durante el sobrevuelo.
• Magnetómetro: Para medir las características del campo magnético interplanetario.
• Detectores de Radiación: Contadores de centelleo y de descarga gaseosa para medir rayos cómicos y solares.
• Detectores de Micrometeoritos: Sensores piezoeléctricos para medir el flujo de partículas.
• Trampas de Iones: Para medir las características del viento solar.
• Espectrómetro Infrarrojo: Diseñado para buscar firmas de metano en Marte.

4. Vehículo de Lanzamiento y Etapa de Escape

La misión utilizó el lanzador Molniya 8K78, una variante de 4 etapas del cohete R-7.

• Etapas 1 y 2: Configuración central (Blok A) y cuatro aceleradores laterales (Blok B, V, G, D).
• Etapa 3 (Blok-I): Encendida en la atmósfera superior para alcanzar la órbita de estacionamiento.
• Etapa 4 (Blok-L): Una etapa de escape diseñada para encenderse en órbita terrestre e inyectar la sonda en la trayectoria transmarciana.

5. Análisis del Fallo de la Nave

La misión Zond 2 fue un fracaso de la nave espacial debido a una cascada de fallos iniciada inmediatamente después de un lanzamiento exitoso.

1. Evento de Falla Inicial: Tras la separación de la etapa superior Blok-L, solo uno de los dos paneles solares de la sonda se desplegó correctamente.
2. Causa Raíz: Investigaciones posteriores determinaron que la causa más probable fue un fallo mecánico. Un "cordón de tracción" (tug cord), diseñado para extraer y desplegar el panel solar, fue dañado o cortado durante la maniobra de separación de la etapa Blok-L.
3. Consecuencia de Potencia: Con un solo panel solar operativo, la nave solo disponía de la mitad de la energía eléctrica prevista.
4. Hito Tecnológico: A pesar del déficit de energía, el 14 de diciembre de 1964, los ingenieros soviéticos probaron con éxito los seis propulsores de plasma (PPTs), marcando el primer uso de propulsión eléctrica en el espacio.
5. Fallo Térmico y Pérdida de Contacto: El déficit de potencia y los posibles daños colaterales durante la separación comprometieron el sistema de control térmico, llevando a una "condición térmica inadecuada". Esta combinación de fallos hizo que las comunicaciones con la sonda se degradaran y se perdieran por completo en mayo de 1965.

6. Conclusión Técnica

La Zond 2 se considera un fracaso de la nave espacial. La misión se perdió debido a un fallo mecánico en el despliegue de un panel solar, atribuido a daños durante la separación del lanzador. Aunque la pérdida de potencia resultante y los problemas térmicos condenaron la misión antes de que llegara a Marte, la sonda logró el importante hito de ingeniería de probar con éxito los propulsores de plasma en el espacio profundo. La sonda pasó silenciosamente junto a Marte el 6 de agosto de 1965.