«Маринер-6» и «Маринер-7 » ( Mariner Mars 69A и Mariner Mars 69B ) — два беспилотных космических корабля-робота НАСА , которые завершили первую двойную миссию на Марс в 1969 году в рамках более широкой программы НАСА «Маринер ». Mariner 6 был запущен со стартового комплекса 36B на базе ВВС на мысе Канаверал [5], а Mariner 7 — со стартового комплекса 36A. [4] Оба корабля пролетели над экватором и южными полярными регионами, анализируя атмосферу и поверхность с помощью дистанционных датчиков, а также записывая и передая сотни изображений. Целями миссии было изучение поверхности и атмосферы Марса во время близких облетов, чтобы заложить основу для будущих исследований, особенно тех, которые имеют отношение к поиску внеземной жизни, а также продемонстрировать и разработать технологии, необходимые для будущих миссий на Марс. Перед «Маринером-6» также стояла цель предоставить опыт и данные, которые будут полезны при планировании встречи с «Маринером-7» пятью днями позже.
Для этой миссии было построено три зонда Mariner, два из которых предназначались для полета, а один - в качестве запасного на случай провала миссии. Космический корабль был отправлен на мыс Канаверал с ускорителями «Атлас-Кентавр» в декабре 1968 – январе 1969 года для начала предстартовых проверок и испытаний. 14 февраля «Маринер-6» проводил имитацию обратного отсчета на LC-36A, при работающем электричестве, но в ракете-носителе не было загружено топливо. Во время испытательного запуска электрическое реле в Атласе вышло из строя и открыло два клапана в пневматической системе, что позволило газообразному гелию выйти из оболочки баллона-ускорителя. «Атлас» начал сминаться, однако два специалиста по стартовым площадкам быстро активировали переключатель ручного управления, чтобы закрыть клапаны и закачать гелий обратно. Хотя «Маринер-6» и его ступень «Кентавр» были спасены, «Атлас» получил структурные повреждения и не мог быть повторно использован. поэтому их сняли с ракеты-носителя и поместили на ракету-носитель Маринера-7 на соседнем LC-36B, в то время как для Маринера-7 использовался другой Атлас. НАСА наградило сообразительных технических специалистов Билла МакКлюра и Чарльза (Джека) Беверлина исключительной наградой. Медаль за отвагу за отвагу, рискнувшую быть раздавленной 124-футовой (38-метровой) ракетой. В 2014 году откос на Марсе, который недавно посетил марсоход НАСА Opportunity , был назван хребтом МакКлюр-Беверлин в честь пары, которая с тех пор умерла. [6] [7] [8]
Mariner 6 стартовал с LC-36B на мысе Канаверал 25 февраля 1969 года с помощью ракеты Atlas-Centaur AC-20, а Mariner 7 стартовал с LC-36A 27 марта с помощью ракеты Atlas-Centaur AC-19. Фаза разгона для обоих космических кораблей прошла по плану, и ни на одной из ракет-носителей не произошло никаких серьезных аномалий. Небольшая утечка LOX привела к зависанию некоторых телеметрических датчиков в AC-20, что зарегистрировало падение давления топлива маршевого двигателя ; однако в полете с двигателем двигатель работал нормально. Кроме того, BEMO произошел на несколько секунд раньше из-за неисправного выключателя, что привело к более длительному, чем предполагалось, времени работы маршевого двигателя, но это не оказало серьезного влияния на характеристики машины или траекторию полета. АС-20 был запущен по азимуту 108 градусов. [9]
Ступень «Кентавр» в обоих полетах была настроена на выполнение маневра ретро-ракеты после отделения капсулы. Это преследовало две цели: во-первых, чтобы предотвратить попадание топлива из отработанного «Кентавра» в контакт с зондом, во-вторых, чтобы вывести аппарат на траекторию, которая отправила бы его на солнечную орбиту и не врезалась бы в поверхность Марса, потенциально загрязняя планету земными микробами.
29 июля 1969 года, менее чем за неделю до максимального сближения, Лаборатория реактивного движения (JPL) потеряла связь с «Маринером-7». Центр восстановил сигнал через резервную антенну с низким усилением и снова возобновил использование антенны с высоким усилением вскоре после «Маринера». Близкая встреча 6. Предполагалось, что причиной аномалии стала утечка газов из батареи (которая позже вышла из строя). [4] Основываясь на наблюдениях, сделанных «Маринером-6», «Маринер-7» был перепрограммирован в полете для проведения дальнейших наблюдений за интересующими областями и фактически вернул больше изображений, чем «Маринер-6», несмотря на выход из строя батареи. [10]
Максимальное сближение Маринера-6 произошло 31 июля 1969 года в 05:19:07 UT [5] на расстоянии 3431 километра (2132 миль) [5] над поверхностью Марса. Максимальное сближение Маринера-7 произошло 5 августа 1969 года в 05:00:49 UT [4] на расстоянии 3430 километров (2130 миль) над поверхностью Марса. Это было менее половины расстояния, которое использовал «Маринер-4» во время предыдущей миссии США по облету Марса. [10]
Оба космических корабля сейчас не функционируют и находятся на гелиоцентрических орбитах . [10]
По счастливой случайности оба космических корабля пролетели над кратерами и не заметили ни гигантских северных вулканов , ни открытого позже экваториального Большого каньона . Тем не менее, на снимках их подхода было сфотографировано около 20 процентов поверхности планеты, [10] показывая темные детали, давно видимые с Земли – в прошлом некоторые наземные астрономы ошибочно принимали эти детали за каналы . Когда «Маринер-7» пролетел над южным полюсом Марса 4 августа 1969 года, он отправил на Землю фотографии заполненных льдом кратеров и очертаний южной полярной шапки . [11] Несмотря на дефект связи, от которого ранее пострадал «Маринер-7», эти изображения были лучшего качества, чем те, которые были отправлены его близнецом «Маринером-6» несколькими днями ранее, когда он пролетал мимо марсианского экватора. [12] Всего была сделана и отправлена обратно на Землю 201 фотография, что добавило больше деталей, чем предыдущая миссия «Маринер-4». [10] Оба корабля также изучали атмосферу Марса .
Пролет «Маринера-6» и «Маринера-7» над Марсом, произошедший через неделю после «Аполлона-11» , получил меньше освещения в СМИ, чем обычно для миссии такого значения.
Ультрафиолетовый спектрометр на борту кораблей «Маринерс-6» и « Маринерс-7» был построен Лабораторией физики атмосферы и космоса Университета Колорадо (LASP) . [13]
Инженерная модель Mariners 6 и 7 все еще существует и принадлежит Лаборатории реактивного движения (JPL). Он предоставлен LASP во временное пользование и выставлен в вестибюле лаборатории.
Наблюдения на инфракрасных радиометрах «Маринера-6» и «Маринера-7» помогли спровоцировать научную революцию в знаниях о Марсе. [14] [15] Результаты инфракрасных радиометров Mariner 6 и 7 показали, что атмосфера Марса состоит в основном из углекислого газа (CO 2 ), и они также смогли обнаружить следовые количества воды на поверхности Марса . [14]
Космические корабли «Маринер 6» и «Маринер 7» были идентичными и состояли из восьмиугольной магниевой рамы с диагональю 138,4 см (54,5 дюйма) и глубиной 45,7 см (18,0 дюйма). Коническая надстройка, установленная наверху рамы, содержала параболическую антенну диаметром 1 метр (3 фута 3 дюйма) с высоким коэффициентом усиления, а к ней были прикреплены четыре солнечные панели , каждая размером 215 см (85 дюймов) x 90 см (35 дюймов). верхние углы кадра. Размах развернутых солнечных панелей от кончика до кончика составлял 5,79 м (19,0 футов). Всенаправленная антенна с низким коэффициентом усиления была установлена на мачте высотой 2,23 м (7 футов 4 дюйма) рядом с антенной с высоким коэффициентом усиления. Под восьмиугольной рамой находилась платформа двухосного сканирования, на которой находились научные инструменты. Общая масса научного инструмента составляла 57,6 кг (127 фунтов). Общая высота космического корабля составила 3,35 м (11,0 футов).
Положение космического корабля стабилизировалось по трем осям относительно Солнца и звезды Канопус . Он использовал 3 гироскопа, 2 комплекта по 6 азотных форсунок, которые были установлены на концах солнечных панелей, трекер Canopus, а также два основных и четыре вторичных датчика Солнца . Движение обеспечивалось установленным внутри рамы ракетным двигателем мощностью 223 ньютона , в котором использовался монотопливный гидразин . Сопло с 4-струйным векторным управлением лопатками выступало из одной стенки восьмиугольной конструкции. Электроэнергия обеспечивалась 17 472 фотоэлектрическими элементами , занимающими площадь 7,7 квадратных метров (83 квадратных фута) на четырех солнечных панелях. Они могут обеспечить мощность 800 Вт у Земли и 449 Вт на Марсе. Максимальная требуемая мощность составляла 380 Вт после достижения Марса. Для обеспечения резервного питания использовалась перезаряжаемая серебряно-цинковая батарея емкостью 1200 Вт/ч . Терморегулирование достигалось за счет использования регулируемых жалюзи по бокам основного отделения.
Для телекоммуникаций было доступно три телеметрических канала. Канал A передавал инженерные данные со скоростью 8⅓ или 33⅓ бит/с, канал B передавал научные данные со скоростью 66⅔ или 270 бит/с, а канал C передавал научные данные со скоростью 16 200 бит/с. Связь осуществлялась через антенны с высоким и низким коэффициентом усиления, через двойные усилители на лампах бегущей волны S-диапазона , работающие на 10 или 20 Вт для передачи. В конструкции также предусмотрен одинарный приемник. Аналоговый магнитофон емкостью 195 миллионов бит мог хранить телевизионные изображения для последующей передачи. Другие научные данные хранились на цифровом записывающем устройстве. Система команд, состоящая из центрального компьютера и устройства управления последовательностями (CC&S), была разработана для запуска определенных событий в точное время. Перед запуском CC&S был запрограммирован как на стандартную миссию, так и на консервативную резервную миссию, но ею можно было управлять и перепрограммировать в полете. Он мог выполнять 53 прямые команды, 5 команд управления и 4 количественные команды.
Инструментарий:
