Морская программа - Mariner program

Запуск Маринер 1 в 1962 г.

В Морская программа была программа из 10 миссий, проводимая Американским космическим агентством. НАСА в сочетании с Лаборатория реактивного движения (JPL).[1] Программа запустила серию робот межпланетные зонды, с 1962 по 1973 год, предназначенный для исследования Марс, Венера и Меркурий.[2] Программа включала в себя ряд новинок, в том числе первые планетарный облет, первая планетарная орбитальный аппарат, а первая помощь гравитации маневр.

В период с 1962 года по конец 1973 года Лаборатория реактивного движения НАСА спроектировала и построила 10 космических аппаратов под названием «Маринер» для исследования внутренней части Солнечной системы - впервые посетив планеты Венеру, Марс и Меркурий и вернувшись к Венере и Марсу для дополнительных близких наблюдений. Последняя миссия серии, Mariner 10, пролетела мимо Венеры, прежде чем встретиться с Меркурием, после чего вернулась к Меркурию, совершив в общей сложности три пролета. Предпоследний, Mariner 9, стал первым из когда-либо вышедших на орбиту другой планеты, когда он достиг Марса в течение примерно года картографирования и измерений.[3]

Все «Моряки» были относительно небольшими роботами-исследователями, каждый из которых запускался на ракете «Атлас» с разгонным блоком Agena или Centaur и весил менее полутонны (без ракетного топлива на борту). Каждая из их миссий выполнялась в пределах от нескольких месяцев до года или двух, хотя одна из них пережила свою первоначальную миссию и продолжала отправлять полезные научные данные в течение трех лет.[3]

Из десяти аппаратов серии Mariner семь оказались успешными, что стало отправной точкой для многих последующих программ космических исследований NASA / JPL. Планируемые корабли Mariner Jupiter-Saturn были адаптированы под Программа "Вояджер",[4] в то время как Программа викингов орбитальные аппараты были увеличенными версиями Маринер 9 космический корабль. Более поздние космические корабли на базе Маринера включают Магеллан зонд и Галилео зонд, а второе поколение Маринер Марк II серия превратилась в Кассини – Гюйгенс зонд.

Общая стоимость программы Mariner составила примерно 554 миллиона долларов.[5]

Ранняя концепция

Название программы «Моряк» было принято в «мае 1960 года по предложению Эдгара М. Кортрайта», чтобы «зонды планетарных миссий ... были построены по морскому образцу, чтобы передать« впечатление путешествия на большие расстояния и отдаленные земли ». «Это» решение послужило основанием для присвоения имен зондам Mariner, Ranger, Surveyor и Viking ».[6]

Программа Mariner началась в 1960 году с серии миссий JPL для мелкомасштабных и частых исследований ближайших планет. Они должны были воспользоваться преимуществами ракет-носителей Atlas, которые вскоре должны были быть доступны, а также развивающимися возможностями JPL's Deep Space Instrumentation Facility (позже названного Deep Space Network), глобальной сети наземных станций, предназначенных для связи с космическими кораблями в Глубокий космос.[3]

Каждый космический корабль должен был нести солнечные батареи, которые были бы направлены на Солнце, и тарелочную антенну, которая была бы направлена ​​на Землю. В каждом из них также было множество научных инструментов. Некоторые инструменты, например камеры, нужно было направить на исследуемое тело. Другие инструменты были ненаправленными и изучали такие явления, как магнитные поля и заряженные частицы. Инженеры JPL предложили сделать Mariners «стабилизированными по трем осям», что означает, что в отличие от других космических зондов они не будут вращаться.[3]

Каждый из проектов Mariner был разработан так, чтобы запускать два космических корабля на отдельных ракетах в случае возникновения трудностей с почти не испытанными ракетами-носителями. Mariner 1, Mariner 3 и Mariner 8 фактически были потеряны во время запуска, но их резервное копирование прошло успешно. Ни один из моряков не был потерян во время полета к планете назначения или до завершения своих научных миссий.[3]

Базовый макет

На этой фотографии 1963 года изображен доктор. Уильям Х. Пикеринг (в центре) Директор Лаборатории реактивного движения, представляет президенту модель космического корабля "Маринер-2". Джон Ф. Кеннеди, (верно). Администратор НАСА Джеймс Уэбб стоит прямо за моделью Mariner

Все космические корабли Mariner были основаны на шестиугольной или восьмиугольной автобус, в котором размещалась вся электроника и к которому были прикреплены все компоненты, такие как антенны, камеры, движители и источники питания.[2][7] Маринер 2 был основан на Рейнджер Лунный зонд. Все корабли Mariners, спущенные на воду после Mariner 2, имели четыре солнечные батареи для питания, за исключением Маринер 10, у которых было два. Кроме того, все, кроме Маринер 1, Маринер 2 и Маринер 5 были телекамеры.

Первые пять Mariners были спущены на воду Атлас-Агена ракеты, а последние пять использовали Атлас-Кентавр. Все зонды Mariner после Маринер 10 использовал Титан IIIE, Титан IV беспилотные ракеты или Космический шатл с твердотопливным Инерционный разгонный блок и многократные планетарные пролеты.

Моряки

  • Маринер 1, первый космический корабль программы Mariner, предназначенный для планетарного облета Венеры - запущен 22 июля 1962 года.
  • Маринер 2, космический зонд к Венере, первый роботизированный космический зонд, успешно осуществивший столкновение с планетой - запущен 27 августа 1962 года.
  • Маринер 3, один из двух идентичных зондов дальнего космоса, предназначенных для близких наблюдений за Марсом - запущен 5 ноября 1964 года.
  • Маринер 4, второй из двух идентичных зондов дальнего космоса, предназначенных для близких наблюдений за Марсом - запущен 28 ноября 1964 года.
  • Маринер 5, космический аппарат для измерения магнитных полей и различных выбросов атмосферы Венеры - запущен 14 июня 1967 г.
  • Маринер 6 и 7, два беспилотных космических зонда НАСА, которые выполнили первую двойную миссию на Марс - запущены 25 февраля 1969 года.
  • Маринер 8, один из двух зондов, предназначенных для орбиты Марса и получения изображений и данных - запущен 9 мая 1971 года, но потерян из-за неисправности транспортного средства.
  • Маринер 9, второй из двух зондов, предназначенных для орбиты Марса и получения изображений - успешно запущен 30 мая 1971 г.
  • Маринер 10, последний из зондов Mariner; предназначен для полетов над Меркурием и Венерой - спущен на воду 3 ноября 1973 г.
  • Одиннадцатый космический корабль Mariner 10 запасной полет, был построен, но никогда не использовался. НАСА передало его Смитсоновский институт в 1982 году, который в настоящее время демонстрирует его на выставке «Время и навигация» в Национальный музей авиации и космонавтики.[8]
Космический корабльМасса[3]Ракета-носительДата запуска[9]Последний контактПункт назначенияМиссияИсходЗамечания
Маринер 1
(P-37)		Атлас-LV3 Агена-Б22 июля 1962 г.22 июля 1962 г.
(уничтожен)		ВенераОблетОшибка запускаНе удалось выйти на орбиту; уничтожен безопасность диапазона после сбоя наведения[10]
Маринер 2
(P-38)		203 кг
(446 фунтов)		Атлас-LV3 Агена-Б27 августа 1962 г.3 января 1963 г. 7:00 UT[11]ВенераОблетУспешныйПервый облет Венеры с возвращенными данными [примечание 1]14 декабря 1962 г.
Маринер 3Атлас LV-3 Agena-D5 ноября 1964 г.5 ноября 1964 г.МарсОблетОшибка запускаОбтекатель полезной нагрузки не отделился
Маринер 4261 кг
(575 фунтов)		Атлас LV-3 Agena-D28 ноября 1964 г.21 декабря 1967 г.МарсОблетУспешныйПервый пролет Марса, 15 июля 1965 г.
Маринер 5245 кг
(540 фунтов)		Атлас SLV-3 Agena-D14 июня 1967 г.4 декабря 1967 г.
(Кратковременно возвращен 14 октября 1968 г.[12][13])		ВенераОблетУспешныйОблет 19 октября 1967 г., наибольший заход на посадку в 17:34:56 UTC.[14]
Маринер 6413 кг
(908 фунтов)		Атлас SLV-3C Кентавр-D25 февраля 1969 г.МарсОблетУспешный
Маринер 7413 кг
(908 фунтов)		Атлас SLV-3C Кентавр-D27 марта 1969 г.МарсОблетУспешный
Маринер 8Атлас SLV-3C Кентавр-D9 мая 1971 года9 мая 1971 года
(уничтожен)		МарсОрбитальный аппаратОшибка запускаНе удалось выйти на орбиту
Маринер 9998 кг
(2200 фунтов)		Атлас SLV-3C Кентавр-D30 мая 1971 года27 октября 1972 г.[15]МарсОрбитальный аппаратУспешный[15]Первый орбитальный аппарат Марса. Вышел на орбиту 14 ноября 1971 г., отключился через 516 дней.
Маринер 10433 кг
(952 фунтов)		Атлас SLV-3D Кентавр-D1A3 ноября 1973 г.24 марта 1975 г.[16]Венера, МеркурийОблетУспешныйПервый пролет Меркурия

Моряки 1 и 2

Основные статьи: Маринер 1 и Маринер 2
Маринер 2.jpg

Маринер 1 (P-37) и Маринер 2 (P-38) были двумя космическими зондами, входившими в проект НАСА Mariner-R. Основная цель проекта заключалась в разработке и последовательном запуске двух космических аппаратов в окрестности Венеры, приеме сообщений с космического корабля и проведении радиометрических измерений температуры планеты. Вторичной целью было сделать межпланетное магнитное поле и / или измерения частиц на пути к Венере и в ее окрестностях.[17][18] Mariner 1 (обозначенный Mariner R-1) был спущен на воду 22 июля 1962 года, но был уничтожен ВВС США примерно через 5 минут после старта. Офицер безопасности стрельбища когда он неисправен Атлас-Агена ракета сбилась с курса. «Маринер-2» (получивший обозначение «Маринер R-2») был спущен на воду 27 августа 1962 года, отправив его в трехмесячный полет к Венере. Миссия увенчалась успехом, и Mariner 2 стал первым космическим кораблем, который пролетел над другой планетой.

По пути он впервые измерил солнечный ветер - постоянный поток заряженных частиц, истекающих от Солнца. Он также измерил межпланетную пыль, которая оказалась более редкой, чем предполагалось. Кроме того, Mariner 2 обнаружил высокоэнергетические заряженные частицы, исходящие от Солнца, в том числе несколько коротких солнечных вспышек, а также космические лучи за пределами Солнечной системы. Пролетая над Венерой 14 декабря 1962 года, Mariner 2 просканировал планету с помощью инфракрасных и микроволновых радиометров, обнаружив, что у Венеры прохладные облака и чрезвычайно горячая поверхность (поскольку яркие непрозрачные облака скрывают поверхность планеты, Mariner 2 не был оборудован с фотоаппаратом).[3]

Положение дел:

Моряки 3 и 4

Основные статьи: Маринер 3 и Маринер 4
Маринер 3 и 4.jpg

Сестринские корабли Маринер 3 и Маринер 4 были полеты Марса.[19]

Mariner 3 был запущен 5 ноября 1964 года, но кожух, закрывающий космический корабль на его ракете, не открылся должным образом, и Mariner 3 не достиг Марса.[3]

«Маринер-4», спущенный на воду 28 ноября 1964 г., стал первым успешным пролетом корабля планета Марс и дал первое представление о Марс вблизи.[19] Космический корабль пролетел мимо Марса 14 июля 1965 года, сделав первые фотографии другой планеты крупным планом. На снимках, которые долгое время воспроизводились с небольшого магнитофона, были видны ударные кратеры лунного типа (которые только начинали фотографироваться с близкого расстояния от Луны), некоторые из них были покрыты инеем холодным марсианским вечером. космический корабль, который, как ожидается, проживет больше, чем восемь месяцев до встречи с Марсом, на самом деле продержался около трех лет на солнечной орбите, продолжая долгосрочные исследования окружающей среды солнечного ветра и проводя скоординированные измерения с Mariner 5, партнерским кораблем, запущенным к Венере в 1967 г.[3]

Положение дел:

Маринер 5

Основная статья: Маринер 5
Маринер 5.jpg

В Маринер 5 космический корабль был запущен Венера 14 июня 1967 г. и прибыл в окрестности планеты в октябре 1967 г. Он провел ряд экспериментов по зондированию Венера ' атмосфера с радиоволны, отсканируйте его яркость в ультрафиолетовый свет, а также образцы солнечных частиц и магнитное поле колебания над планетой.

  • Миссия: Венера облет
  • Масса: 245 кг (540 фунтов)
  • Датчики: ультрафиолетовый фотометр, космическая пыль, солнечная плазма, захваченное излучение, космические лучи, магнитные поля, радиозатмение и небесная механика

Статус: Mariner 5 - Несуществующий. Сейчас в гелиоцентрическая орбита.

Моряки 6 и 7

Основная статья: Маринер 6 и 7
Маринер 6and7.gif

Моряки 6 и 7 были идентичными товарищами по команде в миссии на Марс с двумя космическими кораблями. Mariner 6 был спущен на воду 24 февраля 1969 года, за ним последовал Mariner 7 21 марта 1969 года. Они пролетели над экватором и южным полушарием планеты. Марс.[21] Они проанализировали атмосферу и поверхность с помощью удаленных датчиков, а также записали и ретранслировали сотни изображений. По воле случая оба пролетели над кратерами и пропустили как гигантские северные вулканы, так и обнаруженный позже экваториальный большой каньон. Однако их подходящие изображения показали темные детали, которые давно видели с Земли, но не каналы.

  • Миссия: Марс облет
  • Масса 413 кг (908 фунтов)
  • Датчики: широкоугольные и узкоугольные камеры с цифровым магнитофоном, инфракрасный спектрометр и радиометр, ультрафиолетовый спектрометр, радиозатмение и небесная механика.

Статус: Mariner 6 и Mariner 7 в настоящее время не функционируют и находятся в гелиоцентрическая орбита.[21]

Моряки 8 и 9

Основные статьи: Маринер 8 и Маринер 9
Mariner09.jpg

Маринер 8 и Маринер 9 были идентичными родственными кораблями, предназначенными для одновременного картирования поверхности Марса, но «Маринер-8» был потерян в результате аварии ракеты-носителя. Mariner 9 был запущен в мае 1971 года и стал первым искусственным спутником Марса. Его стартовая масса была почти вдвое увеличена за счет топлива на борту ракеты, необходимого для вывода его на орбиту вокруг Марса, но в остальном он очень напоминал своих предшественников.[3] Он вышел на марсианскую орбиту в ноябре 1971 года и начал фотографировать поверхность и анализировать атмосферу с помощью инфракрасных и ультрафиолетовых приборов.

С 1969 года операции космического корабля Mariner, такие как научная последовательность и наведение, были программируемыми с использованием простых бортовых компьютеров с ограниченной памятью, а космический корабль использовал цифровой магнитофон, а не пленку для хранения изображений и других научных данных. Таким образом, космический аппарат смог дождаться, пока утихнет буря, осядет пыль и поверхность будет четко видна, прежде чем составить глобальную мозаику из высококачественных изображений поверхности Марса.[3]

Он также предоставил первые снимки крупным планом двух маленьких спутников Марса неправильной формы, Фобоса и Деймоса.[3]

  • Миссия: орбита Марса
  • Масса 998 кг (2200 фунтов)
  • Датчики: широкоугольные и узкоугольные камеры с цифровым магнитофоном, инфракрасный спектрометр и радиометр, ультрафиолетовый спектрометр, радиозатмение и небесная механика.

Положение дел:

  • Mariner 8 - Разрушен в результате аварии ракеты-носителя.
  • Маринер 9 - Отключить. На ареоцентрической (марсианской) орбите по крайней мере до 2022 года, когда, по прогнозам, он упадет с орбиты в атмосферу Марса.[22]

Маринер 10

Основная статья: Маринер 10
Маринер 10.jpg

В Маринер 10 космический корабль, запущенный 3 ноября 1973 года, был первым, кто использовал гравитационную траекторию, ускоряясь, поскольку он вступил в гравитационное влияние Венеры, а затем был брошен гравитацией планеты на несколько другой курс, чтобы достичь Меркурия.[3] Это был также первый космический корабль, который столкнулся с двумя планетами на близком расстоянии, и за 33 года единственный космический корабль, сфотографировавший Меркурий крупным планом.

Здесь случайная гравитационная помощь позволила космическому кораблю возвращаться с интервалом в шесть месяцев для подробных картографических проходов над планетой, покрывающих половину земного шара (медленное вращение Меркурия оставило другую половину всегда в темноте, когда вернулся Маринер).[3]

  • Миссия: плазма, заряженные частицы, магнитные поля, радиозатмение и небесная механика.

Статус: Mariner 10 - Несуществующий. Сейчас в гелиоцентрическая орбита.

Моряк Юпитер-Сатурн

Основная статья: Программа "Вояджер"

Моряк Юпитер-Сатурн был одобрен в 1972 году после отмены Программа Гранд-тура, который предлагал посетить все внешние планеты на нескольких космических кораблях. Программа Mariner Jupiter-Saturn предлагала два зонда, производных от Mariner, которые будут выполнять уменьшенную миссию, включающую облет только двух газовых гигантов, хотя конструкторы JPL построили корабль с намерением, что дальнейшие встречи мимо Сатурна будут возможными. Траектории были выбраны таким образом, чтобы один зонд сначала посетил Юпитер и Сатурн и совершил облет спутника Сатурна. Титан для сбора информации о вещественной атмосфере Луны. Другой зонд должен прибыть к Юпитеру и Сатурну позже, и его траектория позволит ему продолжить Уран и Нептун при условии, что первый зонд выполнил все свои задачи, или при необходимости он будет перенаправлен на пролет Титана. Название программы было изменено на Вояджер непосредственно перед запуском в 1977 г. и после Вояджер 1 успешно завершил встречу с Титаном, Вояджер 2 пошел в гости к двум ледяные гиганты.[4]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Венера 1 пролетел в 1961 году, но космический корабль потерпел неудачу и не дал данных

Рекомендации

Эта статья включаетматериалы общественного достояния от Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства документ: «Моряк к Меркурию, Венере и Марсу» (PDF). Получено 18 октября, 2020.

  1. ^ "Финальный отчет по проекту Маринер-Венера 1962 г." (PDF). Сервер технических отчетов НАСА. Получено 29 декабря, 2011.
  2. ^ а б "Морская программа". Лаборатория реактивного движения и библиотека космических аппаратов. Получено 28 декабря, 2011.
  3. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п «Моряк к Меркурию, Венере и Марсу» (PDF). НАСА. Получено 19 октября, 2020. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.
  4. ^ а б Глава 11 «Путешественник: большой тур по большой науке» (сек. 268.), Эндрю, Дж. Бутрика, найденная в От инженерной науки к большой науке ISBN  978-0-16-049640-0 под редакцией Памелы Э. Мак, НАСА, 1998 г.
  5. ^ Маринер 4, Главный каталог NSSDC
  6. ^ SP-4402 Происхождение имен НАСА
  7. ^ "Без названия" (PDF). Сервер технических отчетов НАСА. Получено 28 декабря, 2011.
  8. ^ «Космический корабль, Маринер 10, запасной вариант». Получено 18 октября, 2020.
  9. ^ Макдауэлл, Джонатан. "Журнал запуска". Космическая страница Джонатана. Получено 21 января, 2013.
  10. ^ Сиддики, Асиф А. (2002). "1962" (PDF). Хроника глубокого космоса: хронология глубокого космоса и планетных зондов 1958-2000 гг.. Монографии по истории авиации и космонавтики, № 24. Управление истории НАСА. С. 34–37.
  11. ^ https://www.nasa.gov/connect/ebooks/beyond_earth_detail.html
  12. ^ http://lasp.colorado.edu/home/missions-projects/quick-facts-mariner-5/
  13. ^ https://www.drewexmachina.com/2017/06/15/the-return-to-venus-the-mission-of-mariner-5/
  14. ^ Сиддики, Асиф А. (2002). "1967" (PDF). Хроника глубокого космоса: хронология глубокого космоса и планетных зондов 1958-2000 гг.. Монографии по истории авиации и космонавтики, № 24. Управление истории НАСА. С. 61–68.
  15. ^ а б Пайл, Род (2012). Пункт назначения Марс. Книги Прометея. ISBN  978-1-61614-589-7.
  16. ^ «Маринер 10». Архивировано из оригинал 19 февраля 2014 г.. Получено 2 февраля, 2014.
  17. ^ «Меморандум с информацией об отслеживании: Mariner R 1 и 2» (PDF). Сервер технических отчетов НАСА. Получено 29 декабря, 2011.
  18. ^ «Космический корабль Маринер Р для миссий Р-37 / Р-38» (PDF). Сервер технических отчетов НАСА. Получено 29 декабря, 2011.
  19. ^ а б c d Пайл, Род (2012). Пункт назначения Марс. Книги Прометея. п. 51. ISBN  978-1-61614-589-7. «Маринер-3», мертвый и все еще застрявший в неисправном пусковом кожухе, движется по большой орбите вокруг Солнца.
  20. ^ а б Пайл, Род (2012). Пункт назначения Марс. Книги Прометея. п. 56. ISBN  978-1-61614-589-7. В конце концов он присоединился к своему брату, Маринеру 3, мертвому ... на большой орбите вокруг Солнца.
  21. ^ а б Пайл, Род (2012). Пункт назначения Марс. Книги Прометея. С. 61–66. ISBN  978-1-61614-589-7.
  22. ^ НАСА - Этот месяц в истории НАСА: Маринер 9 В архиве 14 мая 2013 г. Wayback Machine, 29 ноября 2011 г. - Т. 4, Выпуск 9