Программа Mariner проводилась американским космическим агентством NASA для исследования других планет . В период с 1962 по конец 1973 года Лаборатория реактивного движения NASA (JPL) спроектировала и построила 10 автоматических межпланетных зондов Mariner для исследования внутренней части Солнечной системы — впервые посетив планеты Венера , Марс и Меркурий , а затем вернувшись на Венеру и Марс для дополнительных близких наблюдений. [1]
Программа включала в себя ряд межпланетных новинок, включая первый планетарный пролет , планетарный орбитальный аппарат и первый гравитационный маневр. [2] Из 10 аппаратов серии Mariner, семь были успешными, сформировав отправную точку для многих последующих программ космических зондов NASA/JPL. Планируемые аппараты Mariner Jupiter-Saturn были адаптированы в программу Voyager , [3] в то время как орбитальные аппараты программы Viking были увеличенными версиями космического аппарата Mariner 9. Более поздние космические аппараты на базе Mariner включают Galileo и Magellan , в то время как серия Mariner Mark II второго поколения превратилась в зонд Cassini-Huygens .
Общая стоимость программы «Маринер» составила около 554 миллионов долларов. [4]
Программа Mariner началась в 1960 году с серии миссий JPL по исследованию небольших, частых исследований ближайших планет. Они должны были использовать преимущества ракет-носителей Atlas, которые вскоре должны были появиться, а также развивающиеся возможности Deep Space Instrumentation Facility JPL (позже названной Deep Space Network), глобальной сети наземных станций, предназначенных для связи с космическими аппаратами в дальнем космосе. [1] Название программы Mariner было принято в «мае 1960 года — по предложению Эдгара М. Кортрайта», чтобы «планетные зонды миссии ... были созданы по образцу морских терминов, чтобы передать «впечатление от путешествия на большие расстояния и в отдаленные земли». Это «решение стало основой для наименования зондов Mariner, Ranger, Surveyor и Viking». [5]
Каждый космический аппарат должен был нести солнечные панели, которые будут направлены на Солнце, и антенну-тарелку, которая будет направлена на Землю. Каждый также будет нести множество научных приборов. Некоторые из приборов, такие как камеры, должны были быть направлены на целевое тело, которое они изучали. Другие приборы были ненаправленными и изучали такие явления, как магнитные поля и заряженные частицы. Инженеры JPL предложили сделать Mariners «стабилизированными по трем осям», что означало, что в отличие от других космических зондов они не будут вращаться. [1]
Каждый из проектов Mariner был разработан для запуска двух космических аппаратов на отдельных ракетах, на случай возникновения проблем с почти неиспытанными носителями. Mariner 1, Mariner 3 и Mariner 8 были фактически потеряны во время запуска, но их резервные копии были успешными. Ни один Mariner не был потерян в более позднем полете к планетам назначения или до завершения своих научных миссий. [1]
Все космические аппараты Mariner были основаны на шестиугольной или восьмиугольной шине , в которой размещалась вся электроника, и к которой крепились все компоненты, такие как антенны, камеры, двигатели и источники питания. [2] [6] Mariner 2 был основан на лунном зонде Ranger . Все Mariner, запущенные после Mariner 2, имели четыре солнечные панели для питания, за исключением Mariner 10 , у которого их было две. Кроме того, все, кроме Mariner 1 , Mariner 2 и Mariner 5, имели телекамеры.
Первые пять Mariner были запущены на ракетах Atlas-Agena , а последние пять использовали Atlas-Centaur . Все зонды на базе Mariner после Mariner 10 использовали беспилотные ракеты Titan IIIE , Titan IV или Space Shuttle с твердотопливной инерциальной верхней ступенью и многократными пролетами планет.
Все «Маринеры» были относительно небольшими роботизированными исследователями, каждый из которых запускался на ракете «Атлас» с разгонным блоком «Аджен» или «Кентавр» и весил менее полутонны (без бортового ракетного топлива). Каждая из их миссий была завершена в течение нескольких месяцев или года или двух, хотя одна из них пережила свою первоначальную миссию и продолжала отправлять полезные научные данные в течение трех лет. [1]
Mariner 1 (P-37) и Mariner 2 (P-38) были двумя зондами для исследования дальнего космоса, входившими в проект NASA Mariner-R. Основной целью проекта была разработка и последовательный запуск двух космических аппаратов в близлежащие окрестности Венеры, получение сообщений от космических аппаратов и выполнение радиометрических измерений температуры планеты. Второстепенной целью было проведение измерений межпланетного магнитного поля и/или частиц на пути к Венере и в ее окрестностях. [16] [17] Mariner 1 (обозначенный Mariner R-1) был запущен 22 июля 1962 года, но был уничтожен примерно через 5 минут после старта офицером по безопасности на полигоне ВВС, когда его неисправная ракета Atlas-Agena сбилась с курса. Mariner 2 (обозначенный Mariner R-2) был запущен 27 августа 1962 года, отправившись в 3,5-месячный полет к Венере. Миссия прошла успешно, и «Маринер-2» стал первым космическим аппаратом, пролетевшим мимо другой планеты.
По пути он впервые измерил солнечный ветер, постоянный поток заряженных частиц, текущий от Солнца. Он также измерил межпланетную пыль, которая оказалась более редкой, чем предполагалось. Кроме того, Маринер-2 обнаружил высокоэнергетические заряженные частицы, исходящие от Солнца, включая несколько коротких солнечных вспышек, а также космические лучи из-за пределов Солнечной системы . Пролетая мимо Венеры 14 декабря 1962 года, Маринер-2 сканировал планету инфракрасными и микроволновыми радиометрами, обнаружив, что Венера имеет холодные облака и чрезвычайно горячую поверхность (поскольку яркие, непрозрачные облака скрывают поверхность планеты, Маринер-2 не был оснащен камерой). [1]
Статус:
Космические корабли Mariner 3 и Mariner 4 совершали миссии по облету Марса. [18]
Mariner 3 был запущен 5 ноября 1964 года, но кожух, закрывающий космический корабль на вершине ракеты, не открылся должным образом, и Mariner 3 не добрался до Марса. [1]
Mariner 4, запущенный 28 ноября 1964 года, был первым успешным пролетом планеты Марс и дал первый взгляд на Марс с близкого расстояния. [18] Космический корабль пролетел мимо Марса 14 июля 1965 года, собрав первые фотографии другой планеты крупным планом. Снимки, воспроизводимые с небольшого магнитофона в течение длительного периода, показали ударные кратеры лунного типа (которые только начали фотографировать с близкого расстояния с Луны), некоторые из них были тронуты инеем холодным марсианским вечером. Космический корабль Mariner 4, который, как ожидалось, должен был продержаться больше восьми месяцев до встречи с Марсом, на самом деле продержался около трех лет на солнечной орбите, продолжая долгосрочные исследования среды солнечного ветра и проводя скоординированные измерения с Mariner 5, родственным кораблем, запущенным к Венере в 1967 году. [1]
Статус:
Космический аппарат « Маринер -5» был запущен к Венере 14 июня 1967 года и прибыл в окрестности планеты в октябре 1967 года. Он выполнил ряд экспериментов по исследованию атмосферы Венеры с помощью радиоволн , сканированию ее яркости в ультрафиолетовом свете и отбору образцов солнечных частиц и колебаний магнитного поля над планетой.
Статус: Mariner 5 — выведен из эксплуатации и в настоящее время находится на гелиоцентрической орбите .
Mariners 6 и 7 были идентичными товарищами по команде в миссии двух космических аппаратов на Марс. Mariner 6 был запущен 24 февраля 1969 года, а затем Mariner 7 21 марта 1969 года. Они пролетели над экватором и южным полушарием планеты Марс . [20] Они анализировали атмосферу и поверхность с помощью дистанционных датчиков, а также записывали и передавали сотни изображений. По случайности оба пролетели над кратерированными регионами и пропустили как гигантские северные вулканы, так и экваториальный большой каньон, открытый позже. Однако их фотографии приближения показали темные особенности, давно видимые с Земли, но никаких каналов.
Статус: Mariner 6 и Mariner 7 в настоящее время не функционируют и находятся на гелиоцентрической орбите . [20]
Mariner 8 и Mariner 9 были идентичными сестринскими аппаратами, разработанными для одновременного картографирования поверхности Марса, но Mariner 8 был потерян из-за отказа ракеты-носителя. Mariner 9 был запущен в мае 1971 года и стал первым искусственным спутником Марса. Его стартовая масса была почти удвоена за счет бортового ракетного топлива, необходимого для вывода его на орбиту вокруг Марса, но в остальном он был очень похож на своих предшественников. [1] Он вышел на марсианскую орбиту в ноябре 1971 года и начал фотографировать поверхность и анализировать атмосферу с помощью своих инфракрасных и ультрафиолетовых инструментов.
С 1969 года операции космического корабля Mariner, такие как научное секвенирование и наведение, были программируемыми, с использованием простых бортовых компьютеров с ограниченной памятью, и космический корабль использовал цифровой магнитофон вместо пленки для хранения изображений и других научных данных. Таким образом, космический корабль мог ждать, пока буря не утихнет, пыль не осядет и поверхность не станет ясной, прежде чем составить свою глобальную мозаику высококачественных изображений поверхности Марса. [1]
Он также предоставил первые фотографии крупным планом двух небольших нерегулярных спутников Марса — Фобоса и Деймоса. [1]
Статус:
Космический аппарат Mariner 10 был запущен 3 ноября 1973 года и стал первым аппаратом, использовавшим траекторию с использованием гравитационного маневра, ускоряясь при входе в гравитационное поле Венеры, а затем будучи отброшенным гравитацией планеты на несколько иной курс, чтобы достичь Меркурия. [1] Это был также первый космический аппарат, встретивший две планеты на близком расстоянии, и в течение 33 лет единственный космический аппарат, сфотографировавший Меркурий крупным планом.
Здесь удачный гравитационный маневр позволил космическому аппарату возвращаться с интервалом в шесть месяцев для близкого картографирования планеты, охватывая половину земного шара (медленное вращение Меркурия оставляло другую половину всегда в темноте, когда Маринер возвращался). [1]
Статус: Mariner 10 — выведен из эксплуатации и в настоящее время находится на гелиоцентрической орбите .
Mariner Jupiter-Saturn был одобрен в 1972 году после отмены программы Grand Tour , которая предполагала посещение всех внешних планет с помощью нескольких космических аппаратов. Программа Mariner Jupiter-Saturn предлагала два зонда, созданных на основе Mariner, которые должны были выполнить сокращенную миссию, включающую пролеты только двух газовых гигантов, хотя конструкторы JPL построили аппарат с намерением, что дальнейшие встречи за пределами Сатурна будут вариантом. Траектории были выбраны так, чтобы позволить одному зонду сначала посетить Юпитер и Сатурн, а также выполнить пролет спутника Сатурна Титана , чтобы собрать информацию о существенной атмосфере спутника. Другой зонд должен был прибыть к Юпитеру и Сатурну позже, и его траектория позволила бы ему продолжить путь к Урану и Нептуну, предполагая, что первый зонд выполнит все свои задачи или будет перенаправлен для выполнения пролета Титана, если это необходимо. Название программы было изменено на «Вояджер» непосредственно перед запуском в 1977 году, и после того, как «Вояджер-1» успешно завершил встречу с Титаном, «Вояджер-2» отправился навестить два ледяных гиганта . [3]
В этой статье используется текст из этого источника, который находится в общественном достоянии : «Mariner to Mercury, Venus and Mars» (PDF) . NASA. Архивировано из оригинала (PDF) 15 февраля 2017 г. Получено 19 октября 2020 г.«Маринер-3», погибший и все еще находящийся в ловушке своего неисправного пускового кожуха, на большой орбите вокруг Солнца.
В конце концов он присоединился к своему погибшему брату, Маринеру-3... на большой орбите вокруг Солнца.
Атрибуция:
В этой статье использованы материалы из общедоступных источников: Mariner to Mercury, Venus and Mars (PDF) . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . Получено 18 октября 2020 г. .