«Маринер-9» ( Mariner Mars '71 / Mariner-I ) — космический роботизированный корабль , внесший большой вклад в исследование Марса и входивший в программу НАСА «Маринер» . «Маринер-9» был запущен в сторону Марса 30 мая 1971 года, [3] [4] с борта LC-36B на базе ВВС на мысе Канаверал , штат Флорида , и достиг планеты 14 ноября того же года, [3] [4] став первый космический корабль, вышедший на орбиту другой планеты [5] , лишь немного обойдя советские зонды «Марс-2» (запущен 19 мая) и «Марс-3» (запущен 28 мая), которые оба прибыли на Марс всего несколько недель спустя.
После возникновения на планете пыльных бурь в течение нескольких месяцев после ее прибытия орбитальному аппарату удалось отправить обратно четкие снимки поверхности. «Маринер-9» успешно передал 7329 изображений за время своей миссии, завершившейся в октябре 1972 года. [6]
«Маринер-9» был разработан для продолжения исследований атмосферы, начатых «Маринером-6» и «Маринером-7» , а также для картографирования более 70% поверхности Марса с самой низкой высоты (1500 километров (930 миль)) и с самым высоким разрешением (от 1 километра до 100 метров). (от 1100 до 110 ярдов) на пиксель) любой миссии на Марс до этого момента. Инфракрасный радиометр был включен для обнаружения источников тепла в поисках доказательств вулканической активности . Целью проекта было изучение временных изменений в марсианской атмосфере и поверхности. Две луны Марса также должны были быть проанализированы. Mariner 9 более чем достиг своих целей.
Согласно первоначальным планам, должна была выполняться двойная миссия, как у Mariners 6–7, однако неудачный запуск Mariner 8 [7] разрушил эту схему и вынудил планировщиков НАСА вернуться к более простой миссии с одним зондом. НАСА все еще надеялось, что еще один зонд «Маринер» и «Атлас-Кентавр» смогут быть готовы до закрытия окна запуска на Марс в 1971 году . Возникло несколько логистических проблем, в том числе отсутствие доступного кожуха полезной нагрузки «Кентавр» правильной конфигурации для зондов «Маринер», однако в инвентаре НАСА был кожух, который можно было модифицировать. У Convair также была доступная ступень Centaur, и она могла вовремя подготовить Atlas, но в конечном итоге от этой идеи отказались из-за отсутствия финансирования.
«Маринер-9» был соединен с «Атлас-Кентавр AC-23» 9 мая, расследование неисправности «Маринера-8» продолжается. Неисправность была связана с проблемой в сервоусилителе управления шагом «Кентавра», и поскольку не было ясно, виноват ли в этом сам космический корабль, на «Маринере-9» было проведено тестирование радиочастотных помех , чтобы убедиться, что зонд не создает помех, которые могут вызвать проблемы с электроникой «Кентавра». . Все тесты дали отрицательный результат, и 22 мая проверенный и проверенный комплект гироскопов скорости прибыл от Convair и был установлен на Centaur.
Старт состоялся 30 мая в 22:23:04 UT. [8] Все системы ракеты-носителя работали нормально, и «Маринер» отделился от «Кентавра» через 13 минут и 18 секунд после запуска.
«Маринер-9» был первым космическим кораблем , вышедшим на орбиту другой планеты . Он нес полезную нагрузку, аналогичную «Маринерам 6 и 7», но из-за необходимости в более крупной двигательной установке для управления космическим кораблем на марсианской орбите он весил больше, чем «Маринеры 6» и «Маринер 7» вместе взятые («Маринер 6» и «Маринер 7» весили 413 килограммов, а «Маринер 7» весил 413 кг. 9 весил 997,9 килограмма). [10] [11] Когда «Маринер-9» прибыл на Марс 14 ноября 1971 года, ученые-планетологи были удивлены, обнаружив, что атмосфера была густой от « пылевого покрова всей планеты, крупнейшего шторма , когда-либо наблюдавшегося». [12] Поверхность была полностью скрыта. Таким образом, компьютер Маринера-9 был перепрограммирован с Земли, чтобы отложить съемку поверхности на пару месяцев, пока не осядет пыль. Основная съемка поверхности началась только в середине января 1972 года. Однако изображения, скрытые с поверхности, все же внесли свой вклад в коллекцию научных данных о Марсе, включая понимание существования нескольких огромных высотных вулканов выступа Тарсис, которые постепенно стали видны как пыльная буря утихла. Эта неожиданная ситуация убедительно доказала желательность изучения планеты с орбиты, а не просто пролетать мимо нее. [9] Он также подчеркнул важность гибкого программного обеспечения для миссий. Советские зонды «Марс-2» и «Марс-3» , прибывшие во время одной и той же пыльной бури, не смогли адаптироваться к неожиданным условиям, что серьезно ограничило объем данных, которые они смогли собрать.
За 349 дней на орбите «Маринер-9» передал 7329 изображений, охватывающих 85% поверхности Марса, тогда как предыдущие миссии облета вернули менее тысячи изображений, охватывающих лишь небольшую часть поверхности планеты. [13] На изображениях были видны русла рек , кратеры , массивные потухшие вулканы (такие как Гора Олимп , крупнейший известный вулкан в Солнечной системе ; Маринер-9 непосредственно привел к его реклассификации из Никс Олимпика), каньоны (включая Долину Маринерис , систему каньонов длиной около 4020 километров (2500 миль), свидетельства ветровой и водной эрозии и отложений, погодных фронтов, туманов и многого другого. [14] Маленькие спутники Марса , Фобос и Деймос , также были сфотографированы. [15] [16]
Результаты миссии «Маринер-9» легли в основу более поздней программы «Викинг» . [9]
Огромная система каньонов Валлес Маринерис названа в честь Маринера-9 в честь его достижений. [9]
После исчерпания запаса газа для управления ориентацией космический корабль был выключен 27 октября 1972 года. [9]
Ультрафиолетовый спектрометр на борту « Маринера-9» был построен Лабораторией физики атмосферы и космоса Университета Колорадо , Боулдер, Колорадо . Группу ультрафиолетовых спектрометров возглавил профессор Чарльз Барт.
Группу инфракрасного интерферометрического спектрометра (IRIS) возглавил доктор Рудольф А. Ханель из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА (GSFC). Инструмент IRIS был создан компанией Texas Instruments , Даллас, Техас .
Группу инфракрасных радиометров (IRR) возглавил профессор Джеральд Нойгебауэр из Калифорнийского технологического института (Калифорнийский технологический институт).
Чтобы контролировать ошибки при приеме данных изображения в оттенках серого , отправленные Mariner 9 (вызванные низким соотношением сигнал/шум ), данные должны были быть закодированы перед передачей с использованием так называемого кода прямого исправления ошибок (FEC). . Без FEC шум составлял бы примерно четверть полученного изображения, в то время как FEC кодировал данные избыточным способом, что позволяло восстановить большую часть отправленных данных изображения при приеме.
Поскольку летное оборудование было ограничено по весу, энергопотреблению, хранению и вычислительной мощности, при выборе FEC необходимо было учитывать некоторые соображения, и было решено использовать код Адамара для Mariner 9. Каждый пиксель изображения был представлен как шестибитное двоичное значение, имеющее 64 возможных уровня оттенков серого . Из-за ограничений передатчика максимальная полезная длина данных составляла около 30 бит. Вместо использования кода повторения был использован код Адамара [32, 6, 16], который также является кодом Рида-Мюллера 1-го порядка . С помощью этой схемы можно исправить ошибки размером до семи бит на каждое 32-битное слово. [17] [18] По сравнению с кодом с пятью повторениями, свойства исправления ошибок этого кода Адамара были намного лучше, но скорость передачи данных была сопоставимой. Эффективный алгоритм декодирования стал важным фактором при решении использовать этот код. Используемая схема называлась «Зеленая машина», в которой использовалось быстрое преобразование Фурье , увеличивающее скорость декодирования в три раза. [19]
По состоянию на февраль 2022 года местонахождение Mariner 9 неизвестно; он либо еще находится на орбите, либо уже сгорел в марсианской атмосфере, либо врезался в поверхность Марса.
НАСА предоставило несколько дат, когда «Маринер-9» может войти в атмосферу Марса. В 2011 году НАСА предсказало, что «Маринер-9» сгорит или врежется в Марс примерно в 2022 году. [20] Однако в версии НАСА от 2018 года к странице миссии «Маринер-9» предполагалось, что «Маринер-9» врежется в Марс «где-то около 2020 года». [21] Во время миссии «Маринер-9» находился на орбите, которая не распадется в течение как минимум 50 лет, что означает, что самая ранняя дата входа в атмосферу приходится на октябрь 2022 года . [22] К августу 2023 года вполне вероятно, что «Маринер-9» вошел в атмосферу Марса и либо сгорел, либо врезался в поверхность.
{{cite web}}: Внешняя ссылка |last=Это был первый космический корабль, вышедший на орбиту другого мира. ... [Он] продолжает вращаться вокруг Марса по сей день, плывя вокруг планеты глухой и немой в холодной темноте.
