Marinero 6 y 7

Mariner 6 y Mariner 7 (Mariner Mars 69A y Mariner Mars 69B) fueron dos robots no tripulados de la NASA. nave espacial que completó la primera misión dual a Marte en 1969 como parte del programa Mariner más amplio de la NASA. El Mariner 6 se lanzó desde el Complejo de lanzamiento 36B en la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral y el Mariner 7 desde el Complejo de lanzamiento 36A. Las dos naves volaron sobre el ecuador y las regiones polares del sur, analizando la atmósfera y la superficie con sensores remotos y grabando y transmitiendo cientos de imágenes. Los objetivos de la misión eran estudiar la superficie y la atmósfera de Marte durante sobrevuelos cercanos, con el fin de establecer la base para futuras investigaciones, en particular aquellas relevantes para la búsqueda de vida extraterrestre, y para demostrar y desarrollar las tecnologías necesarias para el futuro Marte. misiones Mariner 6 también tenía el objetivo de proporcionar experiencia y datos que serían útiles para programar el encuentro Mariner 7 cinco días después.

Lanzamiento

Se construyeron tres sondas Mariner para la misión, dos destinadas a volar y una como repuesto en caso de que falle la misión. La nave espacial se envió a Cabo Cañaveral con sus propulsores Atlas-Centaur entre diciembre de 1968 y enero de 1969 para comenzar las comprobaciones y pruebas previas al lanzamiento. El 14 de febrero, el Mariner 6 estaba realizando una cuenta regresiva simulada en el LC-36A, con energía eléctrica funcionando, pero sin propulsor cargado en el propulsor. Durante la prueba, un relé eléctrico en el Atlas no funcionó correctamente y abrió dos válvulas en el sistema neumático, lo que permitió que el gas a presión de helio escapara de la cubierta del globo del propulsor. El Atlas comenzó a desmoronarse, sin embargo, dos técnicos de plataforma activaron rápidamente un interruptor de anulación manual para cerrar las válvulas y volver a bombear helio. Aunque el Mariner 6 y su etapa Centaur se habían salvado, el Atlas había sufrido daños estructurales y no se podía reutilizar. por lo que se retiraron del propulsor y se colocaron encima del vehículo de lanzamiento de Mariner 7 en el LC-36B adyacente, mientras que se usó un Atlas diferente para Mariner 7. La NASA premió a los técnicos de pensamiento rápido, Bill McClure y Charles (Jack) Beverlin, una Medalla Excepcional de Valentía por su coraje al arriesgarse a ser aplastado debajo del cohete de 38 m (124 pies). En 2014, una escarpa en Marte que el rover Opportunity de la NASA había visitado recientemente fue nombrada McClure-Beverlin Ridge en honor a la pareja, que ya había muerto.

El Mariner 6 despegó del LC-36B en Cabo Cañaveral el 25 de febrero de 1969 con el cohete Atlas-Centaur AC-20, mientras que el Mariner 7 despegó del LC-36A el 27 de marzo con el Atlas-Centaur AC- 19 cohete. La fase de impulso para ambas naves espaciales transcurrió según lo planeado y no ocurrieron anomalías graves con ninguno de los vehículos de lanzamiento. Una fuga menor de LOX congeló algunas sondas de telemetría en AC-20 que se registraron como una caída en la presión de combustible del motor sustentador; sin embargo, el motor funcionó normalmente durante el vuelo propulsado. Además, BEMO ocurrió unos segundos antes debido a un interruptor de corte defectuoso, lo que resultó en más de tiempo de combustión previsto del motor sustentador y Centaur, pero esto no tuvo un efecto grave en el rendimiento del vehículo o la trayectoria de vuelo. El AC-20 se lanzó con un acimut de 108 grados.

La etapa Centaur en ambos vuelos se instaló para realizar una maniobra de retrocohete después de la separación de la cápsula. Esto sirvió para dos propósitos, en primer lugar, para evitar que el propulsor de ventilación del Centaur gastado entrara en contacto con la sonda, en segundo lugar, para poner el vehículo en una trayectoria que lo enviaría a la órbita solar y no impactaría en la superficie marciana, contaminando potencialmente el planeta con microbios terrestres.

Vuelo espacial

El 29 de julio de 1969, menos de una semana antes de la máxima aproximación, el Jet Propulsion Laboratory (JPL) perdió el contacto con el Mariner 7. El centro recuperó la señal a través de la antena de respaldo de baja ganancia y recuperó el uso de la antena de alta ganancia nuevamente. poco después del encuentro cercano con Mariner 6. Se pensó que la fuga de gases de una batería (que luego falló) había causado la anomalía. Basado en las observaciones que hizo el Mariner 6, el Mariner 7 fue reprogramado en vuelo para tomar más observaciones de áreas de interés y de hecho devolvió más imágenes que el Mariner 6, a pesar de la falla de la batería.

El acercamiento más cercano del Mariner 6 ocurrió el 31 de julio de 1969 a las 05:19:07 UT a una distancia de 3431 kilómetros (2132 mi) sobre la superficie marciana. El acercamiento más cercano para Mariner 7 ocurrió el 5 de agosto de 1969 a las 05:00:49 UT a una distancia de 3430 kilómetros (2130 millas) sobre la superficie marciana. Esto fue menos de la mitad de la distancia utilizada por el Mariner 4 en la anterior misión de sobrevuelo de EE. UU. a Marte.

Ambas naves espaciales ya no funcionan y se encuentran en órbitas heliocéntricas.

Datos y hallazgos científicos

Dos opiniones de disco completo de Marte de Mariner 7 a medida que se acercaba, 1969

Por casualidad, ambas naves espaciales volaron sobre regiones llenas de cráteres y se perdieron tanto los volcanes gigantes del norte como el gran cañón ecuatorial que se descubrió más tarde. Sin embargo, sus imágenes de aproximación fotografiaron alrededor del 20 por ciento de la superficie del planeta, mostrando las características oscuras vistas desde hace mucho tiempo desde la Tierra; en el pasado, algunos astrónomos terrestres habían confundido estas características con canales. Cuando Mariner 7 sobrevoló el polo sur marciano el 4 de agosto de 1969, envió imágenes de cráteres llenos de hielo y contornos del casquete polar sur. A pesar del defecto de comunicación que sufrió el Mariner 7 anteriormente, estas imágenes eran de mejor calidad que las enviadas por su gemelo, el Mariner 6, unos días antes cuando sobrevoló el ecuador marciano. En total, se tomaron 201 fotos y se transmitieron a la Tierra, agregando más detalles que la misión anterior, Mariner 4. Ambas naves también estudiaron la atmósfera de Marte.

Una semana después del Apolo 11, el sobrevuelo de Marte de la Mariner 6 y 7 recibió menos cobertura de los medios de la normal para una misión de esta importancia.

El espectrómetro ultravioleta a bordo de los Mariners 6 y 7 fue construido por el Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial (LASP) de la Universidad de Colorado.

El modelo de ingeniería de los Mariners 6 y 7 todavía existe y es propiedad del Jet Propulsion Laboratory (JPL). Está prestado a LASP y se exhibe en el vestíbulo del laboratorio.

Las observaciones del radiómetro infrarrojo Mariner 6 y 7 ayudaron a desencadenar una revolución científica en el conocimiento de Marte. Los resultados del radiómetro infrarrojo Mariner 6 y 7 mostraron que la atmósfera de Marte está compuesta principalmente de dióxido de carbono (CO₂), y también pudieron detectar trazas de agua en la superficie de Marte.

Naves espaciales y subsistemas

Las naves espaciales Mariner 6 y 7 eran idénticas y constaban de una base de marco de magnesio octogonal, 138,4 cm (54,5 pulgadas) en diagonal y 45,7 cm (18,0 pulgadas) de profundidad. Una superestructura cónica montada en la parte superior del marco sostenía la antena parabólica de alta ganancia de 1 metro (3 pies 3 pulgadas) de diámetro y cuatro paneles solares, cada uno de los cuales medía 215 cm (85 pulgadas) x 90 cm (35 pulgadas), se colocaron en el esquinas superiores del marco. El tramo de punta a punta de los paneles solares desplegados fue de 5,79 m (19,0 pies). Se montó una antena omnidireccional de baja ganancia en un mástil de 2,23 m (7 ft 4 in) de altura junto a la antena de alta ganancia. Debajo del marco octogonal había una plataforma de escaneo de dos ejes que contenía instrumentos científicos. La masa general del instrumento científico fue de 57,6 kg (127 lb). La altura total de la nave espacial era de 3,35 m (11,0 pies).

La nave espacial se estabilizó en actitud en tres ejes, con referencia al sol y la estrella Canopus. Utilizó 3 giroscopios, 2 conjuntos de 6 chorros de nitrógeno, que se montaron en los extremos de los paneles solares, un rastreador Canopus y dos sensores solares primarios y cuatro secundarios. La propulsión fue proporcionada por un motor de cohete de 223 newton, montado dentro del marco, que usaba hidracina como monopropulsor. La tobera, con control vectorial de paletas de 4 chorros, sobresalía de una pared de la estructura octogonal. La energía fue suministrada por 17.472 células fotovoltaicas, que cubren un área de 7,7 metros cuadrados (83 pies cuadrados) en los cuatro paneles solares. Estos podrían proporcionar 800 vatios de potencia cerca de la Tierra y 449 vatios en Marte. El requerimiento máximo de energía fue de 380 watts, una vez que se alcanzó Marte. Se usó una batería de plata-zinc recargable de 1200 vatios-hora para proporcionar energía de respaldo. El control térmico se logró mediante el uso de persianas ajustables a los lados del compartimiento principal.

Tres canales de telemetría estaban disponibles para telecomunicaciones. El canal A transmitía datos de ingeniería a 8⅓ o 33⅓ bit/s, el canal B transmitía datos científicos a 66⅔ o 270 bit/sy el canal C transmitía datos científicos a 16 200 bit/s. Las comunicaciones se lograron a través de antenas de alta y baja ganancia, a través de amplificadores de tubo de onda viajera de banda S dual, que funcionan a 10 o 20 vatios, para la transmisión. El diseño también incluía un solo receptor. Una grabadora analógica, con una capacidad de 195 millones de bits, podría almacenar imágenes de televisión para su posterior transmisión. Otros datos científicos se almacenaron en una grabadora digital. El sistema de comando, que consiste en una computadora central y un secuenciador (CC&S), fue diseñado para activar eventos específicos en momentos precisos. El CC&S se programó con una misión estándar y una misión de respaldo conservadora antes del lanzamiento, pero se podía comandar y reprogramar en vuelo. Podría realizar 53 comandos directos, 5 comandos de control y 4 comandos cuantitativos.

Instrumentación: