Mariner 6 и Mariner 7 ( Mariner Mars 69A и Mariner Mars 69B ) были двумя беспилотными роботизированными космическими аппаратами NASA , которые выполнили первую двойную миссию на Марс в 1969 году в рамках более широкой программы NASA Mariner . Mariner 6 был запущен со стартового комплекса 36B на станции ВВС на мысе Канаверал [2], а Mariner 7 — со стартового комплекса 36A. [4] Оба аппарата пролетели над экватором и южными полярными регионами, анализируя атмосферу и поверхность с помощью дистанционных датчиков, а также записывая и передавая сотни изображений. Целями миссии были изучение поверхности и атмосферы Марса во время близких пролетов, чтобы создать 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. Mariner 6 также имел цель предоставить опыт и данные, которые будут полезны при программировании встречи Mariner 7 пять дней спустя.
Для миссии было построено три зонда Mariner, два из которых предназначались для полета, а один — в качестве запасного на случай неудачи миссии. Космические аппараты были отправлены на мыс Канаверал с их ускорителями Atlas-Centaur в декабре 1968 — январе 1969 года для начала предстартовых проверок и испытаний. 14 февраля Mariner 6 проходил имитацию обратного отсчета на LC-36A, электропитание работало, но в ускорителе не было топлива. Во время испытательного запуска электрическое реле в Atlas вышло из строя и открыло два клапана в пневматической системе, что позволило сжатому гелию вырваться из оболочки баллона ускорителя. Atlas начал крениться, однако два техника на стартовой площадке быстро активировали ручной переключатель, чтобы закрыть клапаны и закачать гелий обратно. Хотя Mariner 6 и его ступень Centaur были спасены, Atlas получил структурные повреждения и не мог быть использован повторно, поэтому их сняли с ускорителя и поместили на верхнюю часть ракеты-носителя Mariner 7 на соседнем LC-36B, в то время как для Mariner 7 использовался другой Atlas.
NASA наградило сообразительных техников Билла МакКлура и Чарльза (Джека) Беверлина Исключительной медалью за храбрость за их мужество, проявленное при риске быть раздавленными 124-футовой (38-метровой) ракетой. В 2014 году уступ на Марсе, который недавно посетил марсоход NASA Opportunity, был назван хребтом МакКлура-Беверлина в честь пары, которые с тех пор умерли. [5] [6] [7]
Mariner 6 стартовал с LC-36B на мысе Канаверал 25 февраля 1969 года с помощью ракеты Atlas-Centaur AC-20, в то время как Mariner 7 стартовал с LC-36A 27 марта с помощью ракеты Atlas-Centaur AC-19. Фаза разгона для обоих космических аппаратов прошла по плану, и никаких серьезных аномалий не произошло ни с одной из ракет-носителей. Незначительная утечка LOX заморозила некоторые телеметрические зонды в AC-20, что было зарегистрировано как падение давления топлива в маршевом двигателе ; однако двигатель работал нормально в течение полета с питанием. Кроме того, BECO 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 аппарата или траекторию полета. AC-20 был запущен по азимуту 108 градусов. [8]
Ступень Centaur в обоих полетах была настроена на выполнение маневра с использованием тормозной ракеты после отделения капсулы. Это служило двум целям: во-первых, предотвратить контакт выбрасываемого топлива из отработанного Centaur с зондом, во-вторых, вывести аппарат на траекторию, которая вывела бы его на солнечную орбиту и не задела бы поверхность Марса, потенциально загрязняя планету земными микробами.
29 июля 1969 года, менее чем за неделю до самого близкого сближения, Лаборатория реактивного движения (JPL) потеряла связь с Mariner 7. Центр восстановил сигнал через резервную антенну с низким коэффициентом усиления и снова восстановил использование антенны с высоким коэффициентом усиления вскоре после близкого сближения Mariner 6. Считалось, что аномалия была вызвана утечкой газов из батареи (которая позже вышла из строя). [4] На основании наблюдений, сделанных Mariner 6, Mariner 7 был перепрограммирован в полете для проведения дополнительных наблюдений за интересующими областями и фактически передал больше снимков, чем Mariner 6, несмотря на отказ батареи. [9]
Ближайшее сближение Mariner 6 произошло 31 июля 1969 года в 05:19:07 UT на расстоянии 3431 километра (2132 мили) [2] над поверхностью Марса. Ближайшее сближение Mariner 7 произошло 5 августа 1969 года в 05:00:49 UT [4] на расстоянии 3430 километров (2130 миль) над поверхностью Марса. Это было меньше половины расстояния, которое использовал Mariner 4 во время предыдущей миссии США по облету Марса. [9]
Оба космических аппарата в настоящее время не функционируют и находятся на гелиоцентрических орбитах . [9]
По воле случая оба космических аппарата пролетели над кратерированными регионами и пропустили как гигантские северные вулканы , так и экваториальный Гранд-Каньон, открытый позже. Однако их фотографии при приближении запечатлели около 20 процентов поверхности планеты, [9] показав темные детали, давно видимые с Земли — в прошлом некоторые наземные астрономы ошибочно принимали эти детали за каналы . Когда Mariner 7 пролетал над южным полюсом Марса 4 августа 1969 года, он отправил обратно фотографии заполненных льдом кратеров и очертаний южной полярной шапки . [10] Несмотря на дефект связи, который ранее испытывал Mariner 7, эти фотографии были лучшего качества, чем те, что были отправлены его близнецом Mariner 6 несколькими днями ранее, когда он пролетал мимо марсианского экватора. [11] Всего было сделано и передано на Землю 201 фото, что добавило больше деталей, чем предыдущая миссия Mariner 4. [9] Оба аппарата также изучали атмосферу Марса .
Пролет космических аппаратов «Маринер-6» и «Маринер-7» над Марсом , произошедший через неделю после миссии «Аполлон-11» , получил меньше освещения в СМИ, чем обычно для миссии такой значимости.
Ультрафиолетовый спектрометр на борту Mariners 6 и 7 был построен Лабораторией физики атмосферы и космоса (LASP) Университета Колорадо . [12]
Инженерная модель Mariners 6 и 7 все еще существует и принадлежит Jet Propulsion Laboratory (JPL). Она предоставлена в аренду LASP и выставлена в вестибюле лаборатории.
Наблюдения инфракрасного радиометра Mariner 6 и 7 помогли инициировать научную революцию в знаниях о Марсе. [13] [14] Результаты инфракрасного радиометра Mariner 6 и 7 показали, что атмосфера Марса состоит в основном из углекислого газа (CO2 ) , и они также смогли обнаружить следовые количества воды на поверхности Марса . [13]
Космические аппараты Mariner 6 и 7 были идентичны и состояли из восьмиугольной магниевой рамы-основания размером 138,4 см (54,5 дюйма) по диагонали и 45,7 см (18,0 дюйма) в глубину. Коническая надстройка, установленная наверху рамы, удерживала параболическую антенну с высоким коэффициентом усиления диаметром 1 метр (3 фута 3 дюйма), а четыре солнечные панели , каждая размером 215 см (85 дюймов) x 90 см (35 дюймов), были прикреплены к верхним углам рамы. 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 двухосевая сканирующая платформа, на которой размещались научные приборы. Общая масса научных приборов составляла 57,6 кг (127 фунтов). Общая высота космического корабля составила 3,35 м (11,0 футов).
Космический корабль был стабилизирован по трем осям относительно Солнца и звезды Канопус . Он использовал 3 гироскопа, 2 набора из 6 азотных струй, которые были установлены на концах солнечных панелей, трекер Канопус и два основных и четыре дополнительных солнечных датчика . Движение обеспечивалось 223- ньютонным ракетным двигателем, установленным внутри рамы, который использовал монотопливо гидразин . Сопло с 4-струйным векторным управлением лопастей выступало из одной стены восьмиугольной конструкции. Питание обеспечивалось 17 472 фотоэлектрическими элементами , покрывающими площадь 7,7 квадратных метров (83 квадратных фута) на четырех солнечных панелях. Они могли обеспечить 800 Вт мощности вблизи Земли и 449 Вт на Марсе. Максимальная потребляемая мощность составляла 380 Вт после достижения Марса. Для резервного питания использовалась перезаряжаемая серебряно-цинковая батарея емкостью 1200 Вт·ч . Терморегулирование достигалось за счет использования регулируемых жалюзи по бокам основного отсека.
Для телекоммуникаций были доступны три канала телеметрии. 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 бегущей волне S-диапазона , работающие на мощности 10 или 20 Вт, для передачи. Конструкция также включала один приемник. Аналоговый магнитофон емкостью 195 миллионов бит мог хранить телевизионные изображения для последующей передачи. Другие научные данные хранились на цифровом записывающем устройстве. Командная система, состоящая из центрального компьютера и секвенсора (CC&S), была разработана для приведения в действие определенных событий в точное время. CC&S был запрограммирован как на стандартную миссию, так и на консервативную резервную миссию перед запуском, но мог управляться и перепрограммироваться в полете. Он мог выполнять 53 прямые команды, 5 команд управления и 4 количественные команды.
