Маринер-9

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Маринер-9
Mariner 9
Mariner09.jpg
Внешний вид АМС Маринер-9
Заказчик

Соединённые Штаты Америки НАСА

Спутник

Марса

Выход на орбиту

14 ноября 1971

Запуск

30 мая 1971 22:23:00 UTC

Ракета-носитель

Атлас / Центавр

Стартовая площадка

Соединённые Штаты Америки мыс Канаверал

NSSDC ID

1971-051A

SCN

05261

Технические характеристики
Масса

558,8 кг

Мощность

500 Вт

Источники питания

4 СБ по 200-125 Вт
NiCd: 20 А·ч

Элементы орбиты
Эксцентриситет

0,6014

Наклонение

64,4°

Период обращения

719,47 мин

Апоцентр

16860 км

Перицентр

1650 км

Commons-logo.svg Маринер-9 на Викискладе

Ма́ринер-9 (англ. Mariner 9, также известный как Mariner-I) — автоматическая межпланетная станция программы НАСА Маринер Марс 1971. Космический аппарат предназначался для проведения научных исследований Марса с орбиты искусственного спутника.

Маринер-9 стал первым искусственным спутником другой планеты.

Ход полёта[править | править вики-текст]

Запуск АМС Маринер-9

Маринер-9 был запущен 30 мая 1971 года 22:23:00 UTC с космодрома на мысе Канаверал ракетой-носителем Атлас D c разгонным блоком Центавр.

Автоматическая межпланетная станция после торможения 14 ноября 1971 года вышла на орбиту искусственного спутника Марса[1]. После двух коррекций орбиты, проведённых в ноябре, период обращения составил 11 часов 59,47 минут.

Маринер-9 был выключен 27 октября 1972 после израсходования запасов сжатого газа для системы ориентации.

Программа Маринер Марс 71[править | править вики-текст]

В конце 1968 г. НАСА приняло решение запустить в 1971 г. две идентичные автоматические межпланетные станции «Маринер» на орбиту вокруг Марса.

Основные задачи полетов:

  1. Широкомасштабные топографические и теплофизические исследования.
  2. Изучение сезонных изменений атмосферы и поверхности Марса.
  3. Проведение прочих долгосрочных динамических наблюдений.

Предполагалось, что продолжительность исследований с помощью двух искусственных спутников Марса составит как минимум 90 дней.

Научные задачи разделены на исследование неизменных свойств поверхности и исследование изменяющихся свойств поверхности и атмосферы. Невозможно оптимальным образом выполнить научные задачи с использованием единственной орбиты искусственного спутника Марса. Поэтому было решено использовать одну АМС (Маринер-9) для исследования неизменных свойств, а другую (Маринер-8) для изучения изменяющихся свойств, причем каждую АМС предполагалось вывести на особую орбиту.

Для исследования неизменных свойств была выбрана 12-часовая орбита, синхронная с вращением Земли. Такая орбита позволяет ежедневно дважды заполнять бортовой магнитофон информацией от телекамер и передавать эту информацию на станцию слежения в Голдстоуне на протяжении 8—9 часов в течение каждых суток. Поскольку период вращения Марса составляет 24 ч 37 мин, за каждый оборот Маринера на орбите зона обзора сдвигается на 9—10 градусов по долготе. Полный оборот по долготе будет завершен через 18—20 суток. За 90 суток трасса АМС покроет значительную часть Марса между −90 и +40 градусами широты, а телевизионная система полностью завершит съемку поверхности указанного района, причем будет получено непрерывное изображение с низкой разрешающей способностью и равномерно распределенные участки с высокой разрешающей способностью. Наклонение орбиты должно находится в диапазоне от 60 до 80 градусов. Южная полярная область оказывается в пределах видимости, а зона от −90 до +40 градусов по широте может быть заснята за 90 суток.

Для изучения изменяющихся свойств была выбрана орбита с периодом обращения 32,8 часа, равным 4/3 периода вращения Марса. Такая орбита позволяет многократно наблюдать один и тот же участок поверхности между 0 и −30 градусами широты при одинаковых условиях освещения и обзора. Такой период обеспечивает последовательный обзор поверхности Марса со сдвигом на 120 градусов по долготе. Таким образом осуществляются многократные измерения изменяющихся параметров для трёх заданных долгот. Кроме того большая высота на некоторых участках орбиты позволяет обозревать и фотографировать почти всю планету на одном кадре широкоугольной телекамеры. Наклонение орбиты примерно 50 градусов. Выбранное наклонение обеспечивает обзор участка поверхности от 0 до −30 градусов по широте при каждом прохождении апоцентра. Высота апоцентра позволяет наблюдать южную полярную область.

Предполагалось, что будут собраны данные о химическом составе, плотности, давлении и температуре атмосферы, а также информация о составе, температуре и рельефе поверхности. Планировалось исследовать примерно 70 процентов поверхности планеты.

Научные исследования:

  1. Телевизионные исследования с применением доработанной телевизионной системы космических аппаратов Маринер-69 (Маринер-6 и Маринер-7).
  2. Инфракрасные радиометрические исследования с применением инфракрасного радиометра, использованного на Маринер-69.
  3. Инфракрасные спектроскопические исследования с использованием модифицированного инфракрасного спектрометра первоначально разработанного для метеорологического спутника Нимбус.
  4. Ультрафиолетовые спектроскопические исследования с применением усовершенствованного ультрафиолетового спектрометра космических аппаратов Маринер-69.
  5. Исследование затмений Марсом радиосигналов Маринеров в S-диапазоне.
  6. Исследования в области небесной механики, аналогичные проведённым на космических аппаратах Маринер-69.

Цели полёта[править | править вики-текст]

Маринер-9 был сконструирован для продолжения изучения Марса, начатого станцией Маринер-4, продолженного станциями Маринер-6 и Маринер-7, и был способен произвести картографирование более 70 % марсианской поверхности c меньшего расстояния (1500 километров), и с более высоким разрешением (от 1 км на пиксел до 100 м на пиксел), чем любой предыдущий космический аппарат. Чтобы найти возможные очаги вулканической активности, в состав научного оборудования станции был включён инфракрасный радиометр.

Также в программе исследований было запланировано изучение двух естественных спутников Марса: Фобоса и Деймоса.

Описание аппарата[править | править вики-текст]

Схема Маринера 9

Конструктивно Маринер-9 являлся копией погибшего при старте аппарата Маринер-8. Корпус космического аппарата имеет форму восьмигранника, изготовлен из алюминия, магния и стеклопластика. Четыре панели солнечных батарей вырабатывали около 800 Вт электроэнергии на околоземной орбите и 500 Вт вблизи Марса. Электроэнергия накапливалась в никель-кадмиевых аккумуляторных батареях (20 А·ч). Космический аппарат стабилизировался по трём осям с точностью до 0,25 градусов при помощи 12 маневровых двигателей на сжатом газе.

Двигательная установка проектировалась как единый блок. В состав блока входили ракетный двигатель, топливные баки, баллоны для сжатого газа, трубопроводы, арматура и силовая конструкция для крепления двигателя и трубопроводов. Ракетный двигатель имел тягу 1335 ньютонов. Камера сгорания двигателя изготовлена из бериллия, сопло из кобальтового сплава. Масса двигателя 7,2 кг. В качестве компонентов топлива использовались четырехзакись азота и монометилгидразин. Все маневры космического аппарата выполнялись с помощью этой единственной двигательной установки, продолжительность работы которой могла изменяться. Для перехода Маринера-9 с пролетной траектории на орбиту искусственного спутника Марса требуется очень большое изменение скорости (продолжительность работы двигателя 860 секунд), а для коррекций требуются небольшие и очень точные импульсы (продолжительность работы двигателя 4-13 секунд). Программой полета предусматривались две коррекции траектории перелета к Марсу, переход на орбиту искусственного спутника и не менее двух коррекций орбиты спутника Марса.


На борту космического аппарата находились инфракрасный и ультрафиолетовый спектрометры, инфракрасный радиометр, а также две телекамеры (высокого и низкого разрешения).

Масса межпланетной станции при запуске составляла 998 кг. Около 438 кг приходилось на топливо, необходимое для коррекций траектории полета к Марсу, выхода на орбиту искусственного спутника и коррекций этой орбиты. Таким образом, масса аппарата на орбите искусственного спутника Марса составила около 560 кг. Из них 63,1 кг приходилось на научные приборы.

Научные результаты[править | править вики-текст]

Лабиринт Ночи — геологическое образование на западном конце долин Маринера. Фотография сделана АМС Маринер-9

Когда Маринер-9 вышел на орбиту спутника Марса, поверхность планеты была затянута плотной пеленой пылевой бури. Это едва не поставило под удар выполнение научной программы, поскольку невозможно было предсказать, когда атмосфера успокоится и детали поверхности станут доступны для наблюдения. Компьютер станции был перепрограммирован с Земли на задержку фотосъёмки в несколько месяцев, пока не осядет пыль.

За 349 дней работы на околомарсианской орбите космический аппарат передал в общей сложности 7329 снимков, покрыв около 85 % поверхности планеты с разрешением от 1 до 2 км (2 % поверхности сфотографированы с разрешением от 100 до 300 метров). На снимках видны русла высохших рек, кратеры, огромные вулканические образования (такие как вулкан Олимп — крупнейший из вулканов, обнаруженых в Солнечной системе), каньоны (включая долины Маринера — гигантскую систему каньонов длиной свыше 4000 километров, названную в честь научных достижений станции Маринер-9), признаки ветровой и водной эрозии и смещения пластов, погодные фронты, туман и ещё много интересных подробностей.

Были сфотографированы спутники Марса, Фобос и Деймос. В ноябре и декабре 1971 года было получено около 40 снимков, а впоследствии — примерно 70.

Маринер-9 успешно выполнил исследование неизменных свойств поверхности — теплофизические измерения и картографирование. Кроме того, он выполнил исследование 27 участков поверхности с деталями, которые изменяются с течением времени (сезонные изменения).

Открытия, сделанные Маринером-9, стали важной основой для планирования будущих полётов АМС к Красной планете, особенно при выборе мест посадки спускаемых аппаратов автоматических межпланетных станций Викинг-1 и Викинг-2.

Интересные факты[править | править вики-текст]

  • 22 сентября 1971 г. в земле Ноя — светлой области в южном полушарии — началась мощная пылевая буря. К 29 сентября она охватила двести градусов по долготе от Авзонии до Тавмасии, а 30 сентября закрыла южную полярную шапку. Эта пылевая буря затрудняла исследования поверхности Марса со спутников Маринер-9, Марс-2 и Марс-3. Только около 10 января 1972 г. пылевая буря прекратилась, Марс принял обычный вид, а Маринер-9 стал отправлять на Землю чёткие снимки его поверхности.

См. также[править | править вики-текст]

  • Маринер-8 — космический аппарат из серии «Маринер». По конструкции идентичен Маринеру-9.
  • Маринер-4 — автоматическая межпланетная станция. Исследование Марса с пролётной траектории.
  • Маринер-6 — автоматическая межпланетная станция. Исследование Марса с пролётной траектории.
  • Маринер-7 — автоматическая межпланетная станция. Исследование Марса с пролётной траектории.
  • Маринер (КА) — автоматические межпланетные станции серии Маринер
  • Исследование Марса — обзор исследования Марса классическими методами астрономии и с помощью космических аппаратов.

Примечания[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

  • Новое о Марсе. — М.: Мир, 1974.
  • Бронштэн В. А. Планета Марс. — М.: Наука, 1977.

Ссылки[править | править вики-текст]

Программа НАСА «Маринер»
АМС «Маринер-9»
Предыдущая миссия:
Маринер-8
Следующая миссия:
Маринер-10
Маринер-1 | Маринер-2 | Маринер-3 | Маринер-4 | Маринер-5
Маринер-6 и -7 | Маринер-8 | Маринер-9 | Маринер-10