Marinero 2
Mariner 2 (Mariner-Venus 1962), una sonda espacial estadounidense a Venus, fue la primera sonda espacial robótica en realizar un encuentro planetario exitoso. La primera nave espacial exitosa en el programa Mariner de la NASA, fue una versión simplificada de la nave espacial Block I del programa Ranger y una copia exacta de Mariner 1. Las misiones de las naves espaciales Mariner 1 y 2 a veces se conocen como misiones Mariner R. Los planes originales requerían que las sondas se lanzaran en el Atlas-Centaur, pero los graves problemas de desarrollo con ese vehículo obligaron a cambiar a la segunda etapa Agena B, mucho más pequeña. Como tal, el diseño de los vehículos Mariner R se simplificó enormemente. Se llevó mucha menos instrumentación que en las sondas Venera soviéticas de este período, por ejemplo, renunciando a una cámara de televisión, ya que el Atlas-Agena B tenía solo la mitad de la capacidad de elevación que el propulsor soviético 8K78. La nave espacial Mariner 2 se lanzó desde Cabo Cañaveral el 27 de agosto de 1962 y pasó tan cerca como 34 773 kilómetros (21 607 mi) de Venus el 14 de diciembre de 1962.
La sonda Mariner constaba de un bus hexagonal de 100 cm (39,4 pulgadas) de diámetro al que se conectaban paneles solares, brazos de instrumentos y antenas. Los instrumentos científicos a bordo de la nave espacial Mariner eran: dos radiómetros (uno para las porciones de microondas e infrarrojo del espectro), un sensor de micrometeoritos, un sensor de plasma solar, un sensor de partículas cargadas y un magnetómetro. Estos instrumentos fueron diseñados para medir la distribución de temperatura en la superficie de Venus y para realizar mediciones básicas de Venus' atmósfera.
La misión principal era recibir comunicaciones de la nave espacial en las cercanías de Venus y realizar mediciones radiométricas de la temperatura del planeta. Un segundo objetivo era medir el campo magnético interplanetario y el entorno de partículas cargadas.
En ruta a Venus, Mariner 2 midió el viento solar, un flujo constante de partículas cargadas que fluyen hacia el exterior desde el Sol, lo que confirma las mediciones de Luna 1 en 1959. También midió el polvo interplanetario, que resultó ser más escaso de lo previsto.. Además, Mariner 2 detectó partículas cargadas de alta energía provenientes del Sol, incluidas varias erupciones solares breves, así como rayos cósmicos desde fuera del Sistema Solar. Mientras volaba por Venus el 14 de diciembre de 1962, Mariner 2 escaneó el planeta con su par de radiómetros, revelando que Venus tiene nubes frías y una superficie extremadamente caliente.
Antecedentes
Con el advenimiento de la Guerra Fría, las dos entonces superpotencias, Estados Unidos y la Unión Soviética, iniciaron ambiciosos programas espaciales con la intención de demostrar dominio militar, tecnológico y político. Los soviéticos lanzaron el Sputnik 1, el primer satélite en órbita terrestre, el 4 de octubre de 1957. Los estadounidenses hicieron lo mismo con el Explorer 1 el 1 de febrero de 1958, momento en el que los soviéticos ya habían lanzado el primer animal en órbita, Laika en el Sputnik 2. Una vez alcanzada la órbita de la Tierra, el enfoque se centró en ser el primero en llegar a la Luna. El programa Pioneer de satélites consistió en tres intentos lunares fallidos en 1958. A principios de 1959, el Luna 1 soviético fue la primera sonda en volar por la Luna, seguida por Luna 2, el primer objeto artificial en impactar la Luna.
Con la Luna lograda, las superpotencias volvieron sus ojos a los planetas. Como el planeta más cercano a la Tierra, Venus presentó un atractivo objetivo de vuelo espacial interplanetario. Cada 19 meses, Venus y la Tierra alcanzan posiciones relativas en sus órbitas alrededor del Sol, de modo que se requiere un mínimo de combustible para viajar de un planeta a otro a través de una órbita de transferencia de Hohmann. Estas oportunidades marcan el mejor momento para lanzar naves espaciales exploratorias, que requieren la menor cantidad de combustible para realizar el viaje.
La primera oportunidad de este tipo de la carrera espacial se produjo a finales de 1957, antes de que ninguna de las dos superpotencias tuviera la tecnología para aprovecharla. La segunda oportunidad, alrededor de junio de 1959, se encontraba justo al borde de la viabilidad tecnológica, y el Laboratorio de Tecnología Espacial (STL) del contratista de la Fuerza Aérea de los EE. UU. Tenía la intención de aprovecharla. Un plan redactado en enero de 1959 involucró dos naves espaciales evolucionadas a partir de las primeras sondas Pioneer, una para ser lanzada a través del cohete Thor-Able, la otra a través del Atlas-Able aún no probado. STL no pudo completar las pruebas antes de junio y se perdió la ventana de lanzamiento. La sonda Thor-Able se reutilizó como el explorador del espacio profundo Pioneer 5, que se lanzó el 11 de marzo de 1960 y se diseñó para mantener las comunicaciones con la Tierra hasta una distancia de 20 000 000 mi (32 000 000 km) mientras viajaba hacia la órbita de Venus. (El concepto de sonda Atlas Able se reutilizó como las sondas Pioneer Atlas Moon fallidas). No se enviaron misiones estadounidenses durante la oportunidad de principios de 1961. La Unión Soviética lanzó Venera 1 el 12 de febrero de 1961 y del 19 al 20 de mayo se convirtió en la primera sonda en volar por Venus; sin embargo, había dejado de transmitir el 26 de febrero.
Para la oportunidad de lanzamiento del verano de 1962, la NASA contrató al Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) en julio de 1960 para desarrollar 'Mariner A', una nave espacial de 570 kg (1,250 lb) que se lanzará utilizando el Atlas aún sin desarrollar. Centauro. En agosto de 1961, quedó claro que el Centaur no estaría listo a tiempo. JPL le propuso a la NASA que la misión podría llevarse a cabo con una nave espacial más liviana utilizando el Atlas-Agena menos poderoso pero operativo. Se sugirió un híbrido de explorador lunar Mariner A y Block 1 Ranger del JPL, que ya está en desarrollo. La NASA aceptó la propuesta y el JPL inició un programa acelerado de 11 meses para desarrollar el 'Mariner R'. (llamado así porque era un derivado de Ranger). Mariner 1 sería el primer Mariner R en ser lanzado, seguido por Mariner 2.
Nave espacial
Se construyeron tres naves espaciales Mariner R: dos para lanzamiento y una para realizar pruebas, que también se usaría como repuesto. Además de sus capacidades científicas, Mariner también tuvo que transmitir datos a la Tierra desde una distancia de más de 42 000 000 mi (42 000 000 km) y sobrevivir a la radiación solar dos veces más intensa que la que se encuentra en la órbita terrestre.
Estructura
Las tres naves espaciales Mariner R, incluida la Mariner 2, pesaban dentro de las 3 lb (1,4 kg) del peso de diseño de 447 lb (203 kg), de los cuales 406 lb (184 kg) se destinaron a sistemas no experimentales: sistemas de maniobra, combustible y equipos de comunicaciones para recibir comandos y transmitir datos. Una vez desplegada por completo en el espacio, con sus dos paneles solares 'alas' extendido, el Mariner R tenía 12 pies (3,7 m) de altura y 16,5 pies (5,0 m) de ancho. El cuerpo principal de la nave era hexagonal con seis cajas separadas de equipos electrónicos y electromecánicos:
- Dos de los casos comprendían el sistema de energía: conmutador que regulaba y transmitía la energía de las 9800 células solares a la batería de almacenamiento recargable de 1000 vatios de plata-zinc de 33.3 lb (15.1 kg).
- Dos más incluyeron el receptor de radio, el transmisor de tres vatios y sistemas de control para los experimentos de Mariner.
- El quinto caso contenía electrónica para digitalizar los datos analógicos recibidos por los experimentos de transmisión.
- El sexto caso llevó los tres giroscopios que determinaron la orientación de Mariner en el espacio. También sostuvo el ordenador central y secuenciador, el "cerebro" de la nave espacial que coordinó todas sus actividades de acuerdo con el código en sus bancos de memoria y en un horario mantenido por un reloj electrónico sintonizado en equipo en la Tierra.
En la parte trasera de la nave espacial, se montó un motor de cohete monopropulsor (hidrazina anhidra) de 225 N para corregir el rumbo. Un sistema estabilizador alimentado con gas nitrógeno de diez boquillas de chorro controladas por los giroscopios a bordo, sensores solares y sensores terrestres, mantuvo al Mariner correctamente orientado para recibir y transmitir datos a la Tierra.
La antena parabólica principal de alta ganancia también se montó en la parte inferior del Mariner y se mantuvo apuntando hacia la Tierra. Una antena omnidireccional en la parte superior de la nave espacial transmitiría en ocasiones que la nave espacial estaba rodando o dando tumbos fuera de su orientación adecuada, para mantener el contacto con la Tierra; como antena desenfocada, su señal sería mucho más débil que la principal. Mariner también montó pequeñas antenas en cada una de las alas para recibir comandos de las estaciones terrestres.
El control de la temperatura era pasivo, con componentes aislados y altamente reflectantes; y activo, incorporando lamas para proteger la caja que lleva el ordenador de a bordo. En el momento en que se construyeron los primeros Mariners, no existía ninguna cámara de prueba para simular el entorno solar cercano a Venus, por lo que la eficacia de estas técnicas de enfriamiento no se pudo probar hasta la misión en vivo.
Instrumentos científicos
Antecedentes
En el momento del inicio del proyecto Mariner, pocos de Venus' definitivamente se conocían las características. Su atmósfera opaca impedía el estudio telescópico del suelo. Se desconocía si había agua debajo de las nubes, aunque se había detectado una pequeña cantidad de vapor de agua sobre ellas. La tasa de rotación del planeta era incierta, aunque los científicos del JPL habían concluido a través de la observación de radar que Venus rotaba muy lentamente en comparación con la Tierra, avanzando la hipótesis de larga data (pero luego refutada) de que el planeta estaba bloqueado por mareas con respecto a la Tierra. Sol (como es la Luna con respecto a la Tierra). No se había detectado oxígeno en Venus' atmósfera, lo que sugiere que la vida tal como existió en la Tierra no estaba presente. Se había determinado que Venus' La atmósfera contenía al menos 500 veces más dióxido de carbono que la Tierra. Estos niveles comparativamente altos sugirieron que el planeta podría estar sujeto a un efecto invernadero descontrolado con temperaturas superficiales de hasta 600 K (327 °C; 620 °F), pero esto aún no se había determinado de manera concluyente.
La nave espacial Mariner podría verificar esta hipótesis midiendo la temperatura de cerca de Venus; al mismo tiempo, la nave espacial pudo determinar si había una disparidad significativa entre las temperaturas diurnas y nocturnas. Un magnetómetro a bordo y un conjunto de detectores de partículas cargadas podrían determinar si Venus poseía un campo magnético apreciable y un análogo a los cinturones de Van Allen de la Tierra.
Como la nave espacial Mariner pasaría la mayor parte de su viaje a Venus en el espacio interplanetario, la misión también ofreció una oportunidad para la medición a largo plazo del viento solar de partículas cargadas y para mapear las variaciones en la magnetosfera del Sol.. También se podría explorar la concentración de polvo cósmico más allá de la vecindad de la Tierra.
Debido a la capacidad limitada del Atlas Agena, solo se pudieron asignar 18 kilogramos (40 lb) de la nave espacial a experimentos científicos.
Instrumentos
- Un dos canales Radio de microondas del tipo de vídeo cristal que opera en el modo Dicke estándar de cortar entre la antena principal, señaló el objetivo, y un cuerno de referencia apuntado al espacio frío. Se utilizó para determinar la temperatura absoluta de la superficie de Venus y los detalles relativos a su atmósfera a través de sus características de radiación de microondas, incluyendo la luz del día y los hemisferios oscuros, y en la región del terminante. Las mediciones se realizaron simultáneamente en dos bandas de frecuencia de 13,5 mm y 19 mm. El peso total del radiometro fue de 10 kilogramos (22 lb). Su consumo de energía promedio fue de 4 vatios y su consumo de energía máxima de 9 vatios.
- Un dos canales radiometro infrarrojos para medir las temperaturas efectivas de las pequeñas zonas de Venus. La radiación recibida podría originarse de la superficie planetaria, nubes en la atmósfera, la atmósfera misma o una combinación de éstas. La radiación se recibió en dos rangos espectrales: 8 a 9 μm (enfocados en 8.4 μm) y 10 a 10.8 μm (enfocados en 10.4 μm). Este último corresponde a la banda de dióxido de carbono. El peso total del radiometro infrarrojo, que se alojó en una fundición de magnesio, fue de 1,3 kilogramos (2,9 lb), y requirió 2,4 vatios de potencia. Fue diseñado para medir las temperaturas de radiación entre aproximadamente 200 y 500 K (−73 y 227 °C; −100 y 440 °F).
- Un eje de tres imanómetro de flujo para medir los campos magnéticos planetarios e interplanetarios. Tres sondas fueron incorporadas en sus sensores, por lo que podría obtener tres componentes mutuamente ortogonales del vector de campo. Las lecturas de estos componentes fueron separadas por 1,9 segundos. Tenía tres salidas analógicas que tenían cada dos escalas de sensibilidad: ± 64 γ y ± 320 γ (1 γ = 1 nanotesla). Estas escalas fueron cambiadas automáticamente por el instrumento. El campo que observó el magnetómetro fue la superposición de un campo espacial casi constante y el campo interplanetario. Así, efectivamente midió sólo los cambios en el campo interplanetario.
- An Cámara de ionización con emparejado Tubos Geiger-Müller (también conocido como un detector de rayos cósmico) para medir la radiación cósmica de alta energía.
- A detector de partículas (ejecutado a través del uso de un tubo tipo Anton 213 Geiger-Müller) para medir la radiación más baja (especialmente cerca de Venus), también conocido como el detector de Iowa, como fue proporcionado por la Universidad de Iowa. Era un tubo de miniatura con 1,2 mg/cm2 ventana mica alrededor de 0,3 centímetros (0,12 pulgadas) de diámetro y pesa alrededor de 60 gramos (2,1 oz). Detectó radiografías suaves de manera eficiente y ultravioleta de manera ineficiente, y fue utilizado previamente en Injun 1, Explorer 12 y Explorer 14. Fue capaz de detectar protones por encima de 500 keV en energía y electrones por encima de 35 keV. La longitud del marco de telemetría básica fue de 887.04 segundos. Durante cada marco, la tasa de conteo del detector se muestra dos veces a intervalos separados por 37 segundos. El primer muestreo fue el número de conteos durante un intervalo de 9.60 segundos (conocido como la 'puerta larga'); el segundo fue el número de conteos durante un intervalo de 0.827 segundos (conocido como la 'puerta corta'). El acumulador de puerta larga rebosó en el conteo 256 y el acumulador de la puerta corta rebosó en el conteo 65.536. La tasa máxima de conteo del tubo fue de 50.000 por segundo.
- A Detector de polvo cósmico para medir el flujo de partículas de polvo cósmico en el espacio.
- A espectrómetro de plasma solar para medir el espectro de partículas de baja energía cargadas positivamente del Sol, es decir, el viento solar.
El magnetómetro se adjuntó a la parte superior del mástil debajo de la antena omnidireccional. Los detectores de partículas se montaron en la mitad del mástil, junto con el detector de rayos cósmicos. El detector de polvo cósmico y el espectrómetro de plasma solar se colocaron en los bordes superiores de la base de la nave espacial. El radiómetro de microondas, el radiómetro infrarrojo y las bocinas de referencia del radiómetro se montaron rígidamente en una antena de radiómetro parabólico de 48 centímetros (19 pulgadas) de diámetro montada cerca de la parte inferior del mástil. Todos los instrumentos se operaron durante los modos de crucero y encuentro, excepto los radiómetros, que solo se usaron en las inmediaciones de Venus.
Además de estos instrumentos científicos, Mariner 2 tenía un sistema de acondicionamiento de datos (DCS) y una unidad científica de conmutación de energía (SPS). El DCS era un sistema electrónico de estado sólido diseñado para recopilar información de los instrumentos científicos a bordo de la nave espacial. Tenía cuatro funciones básicas: conversión de analógico a digital, conversión de digital a digital, temporización de muestreo y calibración de instrumentos, y adquisición planetaria. La unidad SPS fue diseñada para realizar las tres funciones siguientes: control de la aplicación de energía CA a las partes apropiadas del subsistema científico, aplicación de energía a los radiómetros y eliminación de energía de los experimentos de crucero durante los períodos de calibración del radiómetro, y control de la velocidad y dirección de las exploraciones del radiómetro. El DCS envió señales a la unidad SPS para realizar las dos últimas funciones.
Ninguna de las naves espaciales Mariner R incluía una cámara para fotografías visuales. Dado que el espacio de carga útil es escaso, los científicos del proyecto consideraron que una cámara era un lujo innecesario, incapaz de generar resultados científicos útiles. Carl Sagan, uno de los científicos de Mariner R, luchó sin éxito por su inclusión, señalando que no solo podría haber rupturas en Venus' capa de nubes, pero "que las cámaras también podrían responder preguntas que éramos demasiado tontos para siquiera plantear".
Perfil de la misión
Preludio a Mariner 2
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Se determinó que la ventana de lanzamiento de Mariner, restringida tanto por la relación orbital de la Tierra y Venus como por las limitaciones de Atlas Agena, caería en el período de 51 días entre el 22 de julio y el 10 de septiembre. El plan de vuelo de Mariner era tal que las dos naves espaciales operativas se lanzarían hacia Venus en un período de 30 días dentro de esta ventana, tomando caminos ligeramente diferentes, de modo que ambas llegarían al planeta objetivo con nueve días de diferencia, entre el 8 y el 16 de diciembre. Solo Cabo Cañaveral El Complejo de Lanzamiento 12 estaba disponible para el lanzamiento de cohetes Atlas-Agena, y tomó 24 días preparar un Atlas-Agena para el lanzamiento. Esto significaba que solo había un margen de error de 27 días para un programa de dos lanzamientos.
Cada Mariner se lanzaría a una órbita de estacionamiento, después de lo cual el Agena reiniciable dispararía por segunda vez, enviando al Mariner en su camino a Venus (los errores en la trayectoria se corregirían con una quema a mitad de camino de los Mariner a bordo motores). Seguimiento por radar en tiempo real de la nave espacial Mariner mientras estaba en órbita de estacionamiento y, al partir, el Campo de Misiles del Atlántico proporcionaría seguimiento por radar en tiempo real con estaciones en Ascension y Pretoria, mientras que el Observatorio Palomar proporcionó seguimiento óptico. Tres estaciones de seguimiento y comunicaciones en Goldstone, California, Woomera, Australia y Johannesburgo, Sudáfrica, proporcionaron apoyo en el espacio profundo, cada una separada en el globo alrededor de 120° para una cobertura continua.
El 22 de julio de 1962, el cohete Atlas-Agena de dos etapas que transportaba al Mariner 1 se desvió de su rumbo durante su lanzamiento debido a una señal defectuosa del Atlas y un error en las ecuaciones del programa de la computadora de guía basada en tierra; la nave espacial fue destruida por el oficial de seguridad de rango.
Dos días después de ese lanzamiento, Mariner 2 y su propulsor (vehículo Atlas 179D) se implementaron en LC-12. El Atlas resultó problemático para prepararse para el lanzamiento y se produjeron múltiples problemas graves con el piloto automático, incluido el reemplazo completo del servoamplificador después de que sufriera daños en los componentes debido a los transistores en cortocircuito.
Lanzamiento
Mariner 2· Venus· Tierra
A la 1:53 a. m. EST del 27 de agosto, el Mariner 2 se lanzó desde el complejo de lanzamiento 12 de la estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral a las 06:53:14 UTC. El error en el software del cohete que provocó la pérdida del Mariner 1 no se había identificado en el momento del lanzamiento. En el caso de que el error no causara problemas con el lanzamiento, ya que estaba en una sección de código que solo se usaba cuando se interrumpía la alimentación de datos desde el suelo y no hubo tales interrupciones durante el lanzamiento de Mariner 2.
El vuelo transcurrió con normalidad hasta el punto en que se apagó el motor de refuerzo Agena, momento en el que el motor vernier V-2 perdió el control de cabeceo y guiñada. El vernier comenzó a oscilar y golpear contra sus topes, lo que resultó en un rápido balanceo del vehículo de lanzamiento que estuvo a punto de amenazar la integridad de la pila. A los T+189 segundos, el balanceo se detuvo y el lanzamiento continuó sin incidentes. El movimiento de balanceo del Atlas provocó que la guía terrestre perdiera su bloqueo en el propulsor y evitara que se enviaran comandos de respaldo para contrarrestar el balanceo. El incidente se atribuyó a una conexión eléctrica suelta en el transductor de retroalimentación vernier, que fue empujado hacia atrás en su lugar por la fuerza centrífuga del rollo, que también por una afortunada coincidencia dejó al Atlas a solo unos pocos grados de donde comenzó y dentro del rango. del sensor horizontal del Agena. Como consecuencia de este episodio, GD/A implementó una fabricación mejorada de arneses de cableado y procedimientos de verificación.
Cinco minutos después del despegue, el Atlas y el Agena-Mariner se separaron, seguidos por el primer incendio del Agena y el segundo incendio del Agena. La separación Agena-Mariner inyectó a la nave espacial Mariner 2 en una hipérbola de escape geocéntrica a los 26 minutos y 3 segundos después del despegue. La estación de seguimiento NDIF de la NASA en Johannesburgo, Sudáfrica, adquirió la nave espacial unos 31 minutos después del lanzamiento. La extensión del panel solar se completó aproximadamente 44 minutos después del lanzamiento. El Bloqueo solar adquirió al Sol unos 18 minutos después. La antena de alta ganancia se extendió a su ángulo de adquisición de 72°. La salida de los paneles solares estuvo ligeramente por encima del valor previsto.
Como todos los subsistemas funcionaban con normalidad, con la batería completamente cargada y los paneles solares proporcionando la energía adecuada, el 29 de agosto se tomó la decisión de activar los experimentos científicos de crucero. El 3 de septiembre, se inició la secuencia de adquisición de la Tierra y se estableció el bloqueo de la Tierra 29 minutos después.
Maniobra a mitad de camino
Debido a que el Atlas-Agena desvió ligeramente al Mariner, la nave espacial requirió una corrección a mitad de camino, que consistió en una secuencia de balanceo y giro, seguida de una secuencia de cabeceo y giro y, finalmente, una secuencia de encendido del motor. Los comandos de preparación se enviaron a la nave espacial a las 21:30 UTC del 4 de septiembre. El inicio de la secuencia de maniobras a mitad de camino se envió a las 22:49:42 UTC y la secuencia de viraje comenzó una hora más tarde. Toda la maniobra tomó aproximadamente 34 minutos. Como resultado de la maniobra a mitad de camino, los sensores perdieron el contacto con el Sol y la Tierra. A las 00:27:00 UTC comenzó la readquisición de Sun ya las 00:34 UTC se volvió a adquirir Sun. La readquisición de la Tierra comenzó a las 02:07:29 UTC y la Tierra se volvió a adquirir a las 02:34 UTC.
Pérdida de control de actitud
El 8 de septiembre a las 12:50 UTC, la nave espacial experimentó un problema con el control de actitud. Encendió automáticamente los giroscopios y los experimentos científicos de crucero se apagaron automáticamente. Se desconoce la causa exacta ya que los sensores de actitud volvieron a la normalidad antes de que se pudieran muestrear las mediciones de telemetría, pero puede haber sido un mal funcionamiento del sensor de la Tierra o una colisión con un pequeño objeto no identificado que causó que la nave espacial perdiera temporalmente el bloqueo solar. Una experiencia similar ocurrió el 29 de septiembre a las 14:34 UTC. Una vez más, todos los sensores volvieron a la normalidad antes de que se pudiera determinar qué eje había perdido el bloqueo. Para esta fecha, la indicación de brillo del sensor de la Tierra prácticamente se había ido a cero. Esta vez, sin embargo, los datos de telemetría indicaron que la medición del brillo de la Tierra había aumentado al valor nominal para ese punto de la trayectoria.
Salida de paneles solares
El 31 de octubre, la salida de un panel solar (con vela solar adjunta) se deterioró abruptamente. Se diagnosticó como un cortocircuito parcial en el panel. Como medida de precaución, los instrumentos científicos de crucero se apagaron. Una semana después, el panel reanudó su funcionamiento normal y los instrumentos científicos de crucero se volvieron a encender. El panel falló permanentemente el 15 de noviembre, pero Mariner 2 estaba lo suficientemente cerca del Sol como para que un panel pudiera suministrar la energía adecuada; por lo tanto, los experimentos científicos de cruceros quedaron activos.
Encuentro con Venus
La Mariner 2 fue la primera nave espacial en encontrar con éxito otro planeta, pasando tan cerca como 34 773 kilómetros (21 607 mi) de Venus después de 110 días de vuelo el 14 de diciembre de 1962.
Encuentro posterior
Después del encuentro, se reanudó el modo crucero. El perihelio de la nave espacial ocurrió el 27 de diciembre a una distancia de 105 464 560 kilómetros (65 532 640 mi). La última transmisión de Mariner 2 se recibió el 3 de enero de 1963 a las 07:00 UTC, lo que hace que el tiempo total desde el lanzamiento hasta la finalización de la misión Mariner 2 sea de 129 días. Mariner 2 permanece en órbita heliocéntrica.
Resultados
Los datos producidos durante el vuelo consistieron en dos categorías: es decir,, datos de seguimiento y datos de telemetría. Un dato particularmente digno de mención recopilado durante el sobrevuelo pionero fue la alta temperatura de la atmósfera, medida en 500 °C (773 K; 932 °F). También se midieron por primera vez varias propiedades del viento solar.
Observaciones científicas
El radiómetro de microondas realizó tres exploraciones de Venus en 35 minutos el 14 de diciembre de 1962, a partir de las 18:59 UTC. El primer escaneo se realizó en el lado oscuro, el segundo cerca del terminador y el tercero en el lado claro. Los escaneos con la banda de 19 mm revelaron temperaturas máximas de 490 ± 11 K (216,9 ± 11,0 °C; 422,3 ± 19,8 °F) en el lado oscuro, 595 ± 12 K cerca del terminador y 511 ± 14 K en el lado claro. Se concluyó que no hay una diferencia significativa de temperatura en Venus. Sin embargo, los resultados sugieren un oscurecimiento de las extremidades, un efecto que presenta temperaturas más frías cerca del borde del disco planetario y temperaturas más altas cerca del centro. Esta fue la evidencia de la teoría de que la superficie de Venus era extremadamente caliente y la atmósfera ópticamente gruesa.
El radiómetro infrarrojo mostró que las temperaturas de radiación de 8,4 μm y 10,4 μm coincidían con las temperaturas de radiación obtenidas a partir de mediciones realizadas desde la Tierra. No hubo una diferencia sistemática entre las temperaturas medidas en el lado claro y el lado oscuro del planeta, lo que también coincidía con las mediciones realizadas desde la Tierra. El efecto de oscurecimiento de las extremidades que detectó el radiómetro de microondas también estuvo presente en las mediciones por ambos canales del radiómetro infrarrojo. El efecto solo estuvo levemente presente en el canal de 10,4 μm, pero fue más pronunciado en el canal de 8,4 μm. El canal de 8,4 μm también mostró un ligero efecto de fase. El efecto de fase indicaba que si existía un efecto invernadero, el calor se transportaba de manera eficiente desde el lado luminoso hacia el lado oscuro del planeta. Los 8,4 μm y 10,4 μm mostraron temperaturas de radiación iguales, lo que indica que el efecto de oscurecimiento de las extremidades parecería provenir de una estructura de nubes en lugar de la atmósfera. Por lo tanto, si las temperaturas medidas fueran en realidad temperaturas de nubes en lugar de temperaturas superficiales, entonces estas nubes tendrían que ser bastante espesas.
El magnetómetro detectó un campo magnético interplanetario persistente que varía entre 2 γ y 10 γ (nanotesla), lo que concuerda con las observaciones anteriores de Pioneer 5 de 1960. Esto también significa que el espacio interplanetario rara vez está vacío o sin campo. El magnetómetro pudo detectar cambios de alrededor de 4 γ en cualquiera de los ejes, pero no se detectaron tendencias superiores a 10 γ cerca de Venus, ni se observaron fluctuaciones como las que aparecen en la terminación magnetosférica de la Tierra. Esto significa que Mariner 2 no encontró ningún campo magnético detectable cerca de Venus, aunque eso no significaba necesariamente que Venus no tuviera ninguno. Sin embargo, si Venus tuviera un campo magnético, entonces tendría que ser al menos más pequeño que 1/10 del campo magnético de la Tierra. En 1980, el Pioneer Venus Orbiter demostró que Venus tiene un pequeño campo magnético débil.
El tubo Anton tipo 213 Geiger-Müller funcionó como se esperaba. La tasa promedio fue de 0,6 cuentas por segundo. Los aumentos en su tasa de conteo fueron mayores y más frecuentes que para los dos tubos más grandes, ya que era más sensible a las partículas de menor energía. Detectó 7 pequeños estallidos solares de radiación durante septiembre y octubre y 2 durante noviembre y diciembre. El tubo también confirmó la ausencia de una magnetosfera detectable; no detectó ningún cinturón de radiación en Venus similar al de la Tierra. La tasa de conteo habría aumentado en 104, pero no se midió ningún cambio.
También se demostró que en el espacio interplanetario, el viento solar fluye continuamente, confirmando una predicción de Eugene Parker, y la densidad del polvo cósmico es mucho menor que la región cercana a la Tierra. Estimaciones mejoradas de Venus' se hizo la masa y el valor de la Unidad Astronómica. Además, la investigación, que luego fue confirmada por un radar basado en la Tierra y otras exploraciones, sugirió que Venus gira muy lentamente y en una dirección opuesta a la de la Tierra.