Mariner programu je řada amerických vesmírných misí z NASA zaměřené na odesílání kosmické sondy ke studiu planety o v Dolním sluneční soustavy , který je nejblíže k Zemi . Deset kosmických sond, od Marinera 1 po Marinera 10 , bylo vypuštěno v letech 1962 až 1973 na planety Mars , Venuše a Merkur . Výzkum, vývoj, zavedení a podpora náklady na Mariner řada kosmických lodí (Mariner 1 až 10), množství do USA $ 554 mil .
Tento ambiciózní program je počátkem několika prvenství v oblasti průzkumu vesmíru : prvního uvedení na oběžnou dráhu kolem jiné planety než Země, prvního použití gravitační pomoci . Vědecky sondy poskytují mnoho informací o nižších planetách, které lze poprvé vyfotografovat: mapování velké části planety Mars a 45% planety Merkur, složení atmosféry Marsu a Venuše, měření magnetická pole ... U Marsu a Venuše výsledky radikálně mění idealizovaný obraz těchto planet, který mnoho lidí do té doby považuje za blízké příbuzné Země. A konečně, v kontextu vesmírných závodů, úspěchy programu Mariner pomáhají prokázat převahu americké astronautiky nad jejím sovětským konkurentem navzdory pozoruhodným úspěchům několika misí současně.
Z deseti zahájených misí bylo sedm úspěšných, což pro tuto dobu představovalo pozoruhodný výsledek. Další tři jsou ztraceni při technických událostech krátce po vzletu. Sondy Mariner sdílejí společnou architekturu založenou na střední části šestiúhelníkového tvaru, ale instalované vědecké vybavení se velmi liší s hmotností mezi 202 a 559 kg .
Všechny sondy Mariner jsou založeny na osmibokém rámu v hořčíku , který obsahuje palubní elektroniku, na níž je pevné zařízení, jako jsou komunikační systémy, zobrazovací systémy (kamery, televizní kamery), pohon a zdroje energie. Samotný podvozek je navržen tak, aby pojal osm standardizovaných modulů , jeden na každé straně, pro uložení vědeckých zařízení a akumulátorů.
Energii dodávají čtyři solární panely , s výjimkou Mariner 10 a Mariner 1 a Mariner 2, které mají pouze dva. Kromě toho jsou s výjimkou sond Mariner 2 a Mariner 5 všechny vybaveny televizní kamerou.
Sondy Mariner jsou stabilizovány na 3 osách díky solárním senzorům a vyhledávači hvězd pomocí hvězdy Canopus ( Alpha Carinae ) , druhé nejjasnější hvězdy na noční obloze.
Sondy Mariner byly původně navrženy k odpálení odpalovacím zařízením Atlas-Centaur . Zpoždění nashromážděná v konstrukci posledně jmenovaného vyžadují pro prvních pět misí použití méně výkonného odpalovače Atlas-Agena B. Sondy Mariner 1 a Mariner 2 musí být dokonce odříznuty od části již namontovaného vědeckého vybavení, aby se snížila jeho hmotnost.
Mariner 1 a Mariner 2 se liší od ostatních sond Mariner několika způsoby. Ve skutečnosti jsou odvozeny ze sond Ranger 1 a Ranger 2 . Program Ranger a program Mariner jsou úzce propojeny ve svých architekturách, první sondy programu Ranger sloužily jako testovací základna pro koncept Mariner. Úspěšné dokončení mise Mariner 2 vás posune k dalšímu kroku.
Technicky je rám sondy jednodušší. Jedná se o šestiúhelník , který účinně snižuje počet modulů na šest. Kromě toho je pod podvozkem konstrukce podporující anténu s vysokým ziskem, která se sklopí pod sondu pro spuštění, a solární panely. Palivové nádrže jsou také namontovány mimo podvozek.
První sondy, které sledují design Marineru, jsou Voyager 1 a Voyager 2 . Ačkoli jsou původně připojeny k programu Mariner (původně sondy Mariner 11 a 12), jsou podstatně upraveny tak, aby se přizpůsobily omezením při průzkumu planet Saturn a Jupiter (vzdálenost, nízké sluneční osvětlení, potřebná rychlost) a způsobily zrod program sám o sobě.
Později orbity vikingského programu použily výrazně vylepšenou sondu typu Mariner 9 . Magellan (studium Venuše ) a Galileo (studie Jupiter ) sond jsou také založeny na částech programu Mariner.
Byla navržena druhá generace sond typu Mariner, nazvaná Mariner Mark II , ačkoli byl projekt z rozpočtových důvodů zrušen. Tato druhá generace nicméně sloužila jako základna pro sondu Cassini-Huygens nebo jako inspirace pro sondu New Horizons .
| Příjmení | Datum spuštění | Spouštěč | Fotbalová branka | Hmotnost | Další vlastnosti | Výsledek |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Marinovat 1 | 22. července 1962 | Atlas-Agena B | Let nad Venuší | 202,8 kg | Selhání spouštěče. | |
| Marinovat 2 | 27. srpna 1962 | Atlas-Agena B | Let nad Venuší | 202,8 kg | První let nad Venuší a jinou planetou | Pomalá retrográdní rotace, vysoké teploty, žádné magnetické pole, silná a souvislá vrstva mraků. |
| Marinovat 3 | 5. listopadu 1964 | Atlas-Agena D | Let nad Marsem | 260,8 kg | Selhání spouštěče. | |
| Marinovat 4 | 28. listopadu 1964 | Atlas-Agena D | Let nad Marsem | 260,68 kg | První let nad Marsem | Fotografie povrchu Marsu, atmosférický tlak a teplota na zemi, magnetické pole. |
| Marinovat 5 | 14. června 1967 | Atlas-Agena D | Let nad Venuší | 244,9 kg | Atmosférický tlak, teplota, rozměry planety, chemické složení atmosféry. | |
| Marinovat 6 | 24. února 1969 | Atlas-kentaur | Let nad Marsem | 411,8 kg | Fotografie 20% povrchu, složení atmosféry, složení jižní polární čepice, tvar a hmotnost Marsu. | |
| Marinovat 7 | 27. března 1969 | Atlas-kentaur | Let nad Marsem | 411,8 kg | Viz Marinování 6. | |
| Marinovat 8 | 9. května 1971 | Atlas-kentaur | Marťanský orbiter | 558,8 kg | Selhání kentaura. | |
| Marinovat 9 | 30. května 1971 | Atlas-kentaur | Marťanský orbiter | 558,8 kg | První sonda na oběžnou dráhu jiné planety | Podrobné foto pokrytí planety, pozorování prachových bouří. |
| Marinovat 10 | 3. listopadu 1973 | Atlas-kentaur | Přelet nad Merkurem | 473,9 kg | První let nad Merkurem, první použití gravitační pomoci | Fotografie půdy Merkuru, magnetické pole. |
Existuje deset Marinerových sond. Jejich vypouštění se provádí mezi22. července 1962 a 3. listopadu 1973. Celkově bylo provedeno sedm misí:
Mariner 1, určený k letu nad planetou Venuší, byl vypuštěn dne 22. července 1962. Selhání trajektorie odpalovacího zařízení Atlas-Agena B ale přinutilo bezpečnostního důstojníka letectva (RSO) nařídit jeho zničení, necelých 5 minut po startu.
Městská legenda má to, že jednoduchý bod dát na místo čárkou v programu FORTRAN , protože selhání. Tato chyba se ve skutečnosti týká programu Merkur a je opravena dříve, než dojde k vážným následkům.
Přesto se skutečně jedná o jednoduchý znak, který sondu vylepšil. V ručně psané specifikaci pomlčka nad proměnnou znamená, že přidružená hodnota by měla být v průběhu času vyhlazena. Tento zápis programátor, který používá nezpracovanou hodnotu, ignoruje. To by nevadilo, kdyby selhal výškový senzor odpalovacího zařízení a pokud by chybný pozemní program nepřevzal, což by vedlo odpalovací zařízení na nestabilní, pak nekontrolovatelné trajektorii.
Mariner 2 je podšívkou Mariner 1, programovací chyba je rychle opravena a poté úspěšně spuštěna 27. srpna 1962. Po 3 a půl měsíci cesty letí podle plánu nad planetu Venuše, čímž se stává první sondou, která přeletí nad jinou planetu než Zemi, a umožňuje provádět vůbec první pozorování Venuše.
Při spuštění Mariner 3 způsobila vada designu, že se kapotáž nad sondou neoddělila podle očekávání. Vzhledem k tomu, že solární panely nemohou nasazovat ani přijímat světlo, sonda zapíná své akumulátory až do vyčerpání. Je na heliocentrické oběžné dráze, vždy pokrytá čelenkou.
Po ztrátě její dvojčata je defekt manžety odstraněn a sonda Mariner 4 je úspěšně spuštěna, během pouhých tří týdnů, 28. listopadu 1964.
14 a 15. července 1965sonda letí podle planety Mars podle plánu a pořizuje 22 historických fotografií, vůbec první snímky Marsu. Tyto obrazy ukončily téměř všechny tehdejší teorie tím, že odhalily povrch více měsíční než pozemský, žádný vodní útvar a slabá atmosféra. Po přeletu, který trvá 25 minut, sonda pokračuje ve své cestě a přenáší vědecké informace o svém prostředí.
Dokončí svoji misi dál 21. prosince 1967poté, co podstoupil bombardování mikrometeority, které jej vyřadilo z provozu.
Mariner 5 je původně dvojnásobek pro Mariner 4. Ale po jeho ohromném úspěchu je rozhodnuto využít této další sondy ke studiu Venuše. Po několika úpravách, aby se přizpůsobilo tomuto novému prostředí, je úspěšně spuštěno dne14. června 1967.
Letí nad planetou Venuše podle plánu a umožňuje sbírat mnohem přesnější informace než Mariner 2. Radiová zákryt také umožňuje lépe porozumět údajům o teplotě a tlaku, které krátce předtím provedla Venera 4 , což umožňuje definitivní potvrzení extrému prostředí Venuše.
Mariner 6 je ve skutečnosti dvojitá mise, kterou doprovází její dvojitá sonda Mariner 7. Je to poprvé, co byla dvojitá mise úspěšná. Cílem je využít výsledky první sondy k nasměrování druhé, o několik týdnů později. A v nejhorším případě stále mít výsledky v případě nehody na jedné ze dvou sond.
Zahájeno 24. února 1969se jí podařilo během letu pořídit 75 fotografií planety Mars.
Mariner 7, je spuštěn na 27. března 1969, pozorně sledoval svého partnera na misi, Marinera 6, který měl stejné cíle jako ten druhý.
Na druhou stranu, pokud jeho partner provedl bezproblémový výlet, utrpěl Mariner 7 škodu asi týden před letem nad Marsem. Jeden z jeho akumulátorů skutečně exploduje, odkloní sondu z trajektorie kvůli úniku plynu a přeruší anténu s vysokým ziskem. Naštěstí je možné jej znovu uvést do provozu a trajektorii opravit. Mise je proto úspěšná a poskytuje ještě více vědeckých údajů než její partner.
Marinovat 8
Po úspěchu dvojité mise na Mars se NASA rozhodla experiment zkusit znovu. Mariner 8 je první sondou a jeho partner, Mariner 9, musí být pečlivě sledován. Bohužel dvě stě osmdesát dvě sekundy po vzletu9. května 1971, druhý stupeň odpalovače Atlas-Centaur se odchyluje od své dráhy a padá zpět do atmosféry. Končí svůj pád v Atlantském oceánu .
Ačkoli byl spuštěn stejným odpalovacím zařízením jako Mariner 8, může Mariner 9, který má plán misí zcela nezávislý na své dvojité sondě, vykonávat svou vlastní misi. Po úspěšném spuštění30. května 1971, nakonec dosáhne Marsu podle plánu.
Jejím posláním je dokončit studie a měření provedené předchozí dvojicí sond, přičemž bude první sondou obíhající kolem jiné planety než Země, což umožní její důkladné a důkladné studium a vytvoření mapy Marsu, předběžné pro volbu místa přistání sond Viking 1 a Viking 2 . S vyčerpáním jeho palivových rezerv je nemožné ovládat jeho nadmořskou výšku a zůstává na oběžné dráze, díky níž se kolem roku 2022 ponoří do atmosféry Marsu.
Mariner 10 je pravděpodobně nejbohatší misí v programu Mariner. Úspěšně spuštěno dne3. listopadu 1973.
Původně navržené ke studiu pouze planety Venuše, inženýři zjistili, že s minimálními úpravami její trajektorie by mohla cestovat až k planetě Merkur s využitím gravitace Venuše jako závěsu. Manévr je proveden a Mariner 10 se stává první sondou, která využila gravitační pomoc planety ke změně její dráhy. Koncept solární plachty se také poprvé používá jako kompenzace selhání materiálu.
Po přeletu Venuše sonda míří k Merkuru. Podařilo se jí vytvořit 3 pasáže, nashromáždit mnoho fotografií nebývalé kvality a umožnit pochopit určitá tajemství Merkura. Mariner 10 se tak stává první sondou, která pozorovala Merkur.
NASA plánuje rutinu ambiciózní v rámci programu Mariner. Pokud má tento cíl studovat Mars a Venuše, pak Merkur, musí tento podprogram studovat planetu Jupiter a planetu Saturn. Tato specifická rutina se dočasně jmenuje program Mariner Jupiter-Saturn 1977 .
Vzhledem ke vzdálené poloze dvou plynových gigantů a jejich povaze je třeba zodpovědět mnoho technických otázek:
Všechny tyto otázky jsou zodpovězeny, ale rychle se potřebné úpravy a úpravy stanou příliš velkými a pohybují se stále dále od jádra programu Mariner. NASA tyto dva programy zcela odděluje. A konečně, v roce 1977 byl program Mariner Jupiter-Saturn pojmenován Voyager program , považovaný za komunikativnější.
Ambiciózní program na počátku několika prvenství v oblasti průzkumu vesmíru umožňuje důležité objevy v astronomii .
Program Mariner je mimořádně bohatý na vědecké výsledky. O meziplanetárním prostoru je známo jen velmi málo a vše ještě zbývá objevit. Nejprve jsou tak poprvé objeveny tři planety, jediné možné pozorování pak provádějí pozemské dalekohledy. Poté je studováno, dokonce objeveno mnoho slunečních dynamik. Jako sluneční vítr princip poprvé využívá kosmická loď Mariner 10, aby zpomalila svůj směr příliš rychle nebo pozorování plazmy vyvržené sluncem . Znalosti o hvězdné „prázdnotě“ také dělají krok vpřed díky mnoha vědeckým experimentům na palubě.
Kromě toho je poprvé možné vidět i jiné planety než Zemi, což umožňuje rozvíjet hypotézy o naší vlastní planetě a o vytvoření sluneční soustavy .
Poslední planeta studovaná Marinerovou sondou, Merkur představuje pro vědce mnoho hádanek. Ve skutečnosti je díky jeho poloze tak blízko ke Slunci téměř nemožné jej správně pozorovat ze Země a dosud nebyla vyslána žádná sonda, která by ji studovala.
Mariner 10 ukončuje spekulace. Sonda tam objeví magnetické pole , kde si vědci nemyslí, že by ho našli. Atmosféra, i když je lehká, je také detekována. A bylo pořízeno téměř 3500 fotografií výjimečné kvality, které umožňují geologické studium planety.
V roce 2019 je Mariner 10 jedinou sondou s Messengerem, která studovala planetu Merkur.
Program Mariner přináší planetě Venuše mnoho. Mnoho nástrojů to studuje. Od radarového mapování po měření na různých vlnových délkách, včetně měření teploty nebo dokonce složení jeho atmosféry. Mnoho objevy jsou vyrobeny ze sond Mariner, pak v plném závodě proti Venera programu na SSSR .
Tajemná planeta až do mise Mariner 4 je skutečně nejdůležitějším pokrokem dosaženým programem Mariner.
S prvními obrázky Mariner 4 je to celá řada teorií, které ustupují skutečným faktům. Marťanský život je v nejlepším případě nemožný. A je to celý svět, který musí být studován na zcela nových základech. Mise námořníků pak budou následovat jedna za druhou a pokaždé přinesou své dávky vědeckých výsledků.