«Марс-2» запущена 19 мая 1971 года, вместе с «Марсом-3» совершила совместный полет и одновременные исследования Марса. Вывод на траекторию полета к Марсу осуществлен с промежуточной орбиты ИСЗ последними ступенями РН. Конструкция и состав аппаратуры «Марса-2» существенно отличаются от «Марса-1». Масса «Марса-2» 4650 кг. «Марс-2» имеет орбитальный отсек и спускаемый аппарат. Основные устройства орбитального отсека: приборный отсек, блок баков ДУ, корректирующий РД с узлами автоматики, СБ, антенно-фидерные устройства и радиаторы системы терморегулирования. Спускаемый аппарат оборудован системами и устройствами, обеспечивающими отделение аппарата от орбитального отсека, переход его на траекторию сближения с планетой, торможение, спуск в атмосфере и мягкую посадку на поверхность Марса. Спускаемый аппарат был снабжен приборно-парашютным контейнером, аэродинамическим тормозным конусом и соединительной рамой, на которой размещен РЛ. Перед полетом спускаемый аппарат был подвергнут стерилизации. КА для обеспечения полета имели ряд систем. В состав системы управления, в отличие от «Марса-1», дополнительно входили: гироскопическая стабилизированная платформа (ГСП), бортовая ЦВМ и система космической автономной навигации (СКАН). Кроме ориентации на Солнце, при достаточно большом удалении от Земли (около 30 млн. км) проводилась одновременная ориентация на Солнце, звезду Канопус и Землю. Работа бортового радиотехнического комплекса для связи с Землей осуществлялась в дециметровом и сантиметровом диапазонах, а связь спускаемого аппарата с орбитальным отсеком – в метровом. Источником энергопитания служили 2 СБ и буферная аккумуляторная батарея. На спускаемом аппарате устанавливалась автономная химическая батарея. Система терморегулирования активная, с циркуляцией газа, заполняющего приборный отсек. Спускаемый аппарат имел экранно-вакуумную теплоизоляцию, радиационный нагреватель с регулируемой поверхностью и электронагреватель. ДУ многоразового действия. В орбитальном отсеке находились научная аппаратура, предназначенная для измерений в межпланетном пространстве, а также для изучения окрестностей марса и самой планеты с орбиты искусственного спутника; феррозондовый магнитометр; ИК радиометр для получения карты распределения температуры по поверхности Марса; ИК фотометр для изучения рельефа поверхности по поглощению излучения углекислым газом; оптический прибор для определения содержания паров воды спектральным методом; фотометр видимого диапазона для исследования отражательной способности поверхности и атмосферы; прибор для определения радиояркостной температуры поверхности по излучению на длине волны 3,4 см, определения ее диэлектрической проницаемости и температуры поверхностного слоя на глубине до 30 – 50 см; УФ фотометр для определения плотности верхней атмосферы Марса, содержания атомарного кислорода, водорода и аргона в атмосфере; счетчик частиц космических лучей; энергоспектрометр заряженных частиц; измеритель энергии потока электронов и протонов от 30 эВ до 30 кэВ. На «Марсе-2» находились 2 фототелевизионные камеры с различными фокусными расстояниями для фотографирования поверхности Марса. В спускаемом аппарате была установлена аппаратура для измерения температуры и давления атмосферы, масс-спектрометрического определения химического состава атмосферы, измерения скорости ветра, определения химического состава и физико-механических свойств поверхностного слоя, а также получения панорамы с помощью ТВ камер. Полет КА к Марсу продолжался более 6 месяцев, с «Марсом-2» проведено 153 сеансов радиосвязи, получен большой объем научной информации. На расстоянии ~ 20 млн. км от Земли обнаружен магнитный шлейф ее магнитного поля. С увеличением расстояния от Солнца наблюдалось уменьшение электронной концентрации в межпланетной среде, а электронная температура оказалась в несколько раз меньше, чем вблизи Земли. Траектория полета «Марса-2» прошла на расстоянии 1380 км от поверхности Марса. При подлете к Марсу от «Марса-2» был отделен спускаемый аппарат, доставивший на поверхность планеты вымпел с изображением Государственного герба СССР. 27.11.1971 года была включена ДУ орбитального отсека, и КА «Марс-2» перешел на орбиту искусственного спутника Марса с периодом обращения 18 ч. Орбитальный отсек КА свыше 8 месяцев осуществлял комплексную программу исследований Марса с орбит его спутников. За это время орбитальный отсек «Марса-2» совершил 362 оборота вокруг планеты. Исследования свойств поверхности и атмосферы Марса по характеру излучения в видимом, ИК, УФ диапазонах спектра и в диапазоне радиоволн позволили определить температуру поверхностного слоя, установить ее зависимость от широты и времени суток; на поверхности выявлены тепловые аномалии; оценены теплопроводность, тепловая инерция, диэлектрическая проницаемость и отражательная способность грунта; измерена температура северной полярной шапки (ниже -110°С). По данным о поглощении ИК радиации углекислым газом получены высотные профили поверхности по трассам полета. Определено содержание водяного пара в различных областях планеты (примерно в 5000 раз меньше, чем в земной атмосфере). Измерения рассеянной УФ радиации дали сведения о структуре атмосферы Марса (протяженность, состав, температура). Методом радиозондирования определены давление и температура у поверхности планеты. По измерению прозрачности атмосферы получены данные о высоте пылевых облаков (до 10 км) и размерах пылевых частиц (отмечено большое содержание мелких частиц – около 1 мкм). Фотографии позволили уточнить оптическое сжатие планеты, построить профили рельефа по изображению края диска и получить цветные изображения Марса, обнаружить свечение атмосферы на 200 км за линией терминатора, изменение цвета вблизи терминатора, проследить слоистую структуру марсианской атмосферы.
Общее описание автоматической межпланетной станции “Марс”