Programa marinero

Lanzamiento de Mariner 1 en 1962

El programa Mariner fue realizado por la agencia espacial estadounidense NASA para explorar otros planetas. Entre 1962 y finales de 1973, el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA diseñó y construyó 10 sondas robóticas interplanetarias llamadas Mariner para explorar el Sistema Solar interior, visitando los planetas Venus, Marte y Mercurio por primera vez y regresando a Venus. y Marte para observaciones cercanas adicionales.

El programa incluyó una serie de primicias interplanetarias, incluido el primer sobrevuelo planetario, el orbitador planetario y la primera maniobra de asistencia por gravedad. De los 10 vehículos de la serie Mariner, siete tuvieron éxito, formando el punto de partida para muchos programas posteriores de sondas espaciales de la NASA/JPL. Los vehículos Mariner Jupiter-Saturn planificados se adaptaron al programa Voyager, mientras que los orbitadores del programa Viking eran versiones ampliadas de la nave espacial Mariner 9. Las naves espaciales posteriores basadas en Mariner incluyen Galileo y Magellan, mientras que la serie Mariner Mark II de segunda generación evolucionó hasta convertirse en la sonda Cassini-Huygens.

El costo total del programa Mariner fue de aproximadamente $554 millones.

Concepto inicial

El programa Mariner comenzó en 1960 con una serie de estudios de misión JPL para la exploración frecuente a pequeña escala de los planetas más cercanos. Debían aprovechar los vehículos de lanzamiento Atlas que pronto estarán disponibles, así como la capacidad de desarrollo de la Instalación de Instrumentación del Espacio Profundo del JPL (más tarde llamada Red del Espacio Profundo), una red global de estaciones terrestres diseñadas para comunicarse con naves espaciales en espacio profundo. El nombre del programa Mariner se decidió en "mayo de 1960, por sugerencia de Edgar M. Cortright" tener las "sondas de misión planetaria... modeladas según términos náuticos, para transmitir 'la impresión de viajar a grandes distancias y tierras remotas.'" Esa "decisión fue la base para nombrar las sondas Mariner, Ranger, Surveyor y Viking".

Cada nave espacial debía llevar paneles solares que apuntarían hacia el Sol y una antena parabólica que apuntaría a la Tierra. Cada uno también llevaría una gran cantidad de instrumentos científicos. Algunos de los instrumentos, como las cámaras, tendrían que apuntar al cuerpo objetivo que estaba estudiando. Otros instrumentos eran no direccionales y estudiaban fenómenos como campos magnéticos y partículas cargadas. Los ingenieros del JPL propusieron hacer que los Mariners estuvieran "estabilizados en tres ejes", lo que significa que, a diferencia de otras sondas espaciales, no girarían.

Cada uno de los proyectos Mariner fue diseñado para tener dos naves espaciales lanzadas en cohetes separados, en caso de dificultades con los vehículos de lanzamiento casi no probados. De hecho, Mariner 1, Mariner 3 y Mariner 8 se perdieron durante el lanzamiento, pero sus copias de seguridad fueron exitosas. Ningún Mariner se perdió en vuelos posteriores a sus planetas de destino o antes de completar sus misiones científicas.

Diseño básico

Esta foto de 1963 muestra al Dr. William H. Pickering, Director de JPL, presentando un modelo de nave espacial Mariner 2 al Presidente John F. Kennedy (derecha). El Administrador de la NASA James Webb está de pie directamente detrás del modelo Mariner.

Todas las naves espaciales Mariner se basaban en un bus hexagonal u octogonal, que albergaba todos los componentes electrónicos y al que se conectaban todos los componentes, como antenas, cámaras, propulsión y fuentes de energía. Mariner 2 se basó en la sonda Ranger Lunar. Todos los Mariner lanzados después del Mariner 2 tenían cuatro paneles solares para energía, excepto el Mariner 10, que tenía dos. Además, todos excepto Mariner 1, Mariner 2 y Mariner 5 tenían cámaras de televisión.

Los primeros cinco Mariners se lanzaron en cohetes Atlas-Agena, mientras que los últimos cinco utilizaron el Atlas-Centaur. Todas las sondas basadas en Mariner después de Mariner 10 utilizaron los cohetes no tripulados Titan IIIE, Titan IV o el transbordador espacial con una etapa superior inercial de combustible sólido y múltiples sobrevuelos planetarios.

Marineros

Los Mariners eran todos exploradores robóticos relativamente pequeños, cada uno lanzado en un cohete Atlas con un propulsor de etapa superior Agena o Centaur, y que pesaban menos de media tonelada (sin propulsor de cohete a bordo). Cada una de sus misiones se completó entre unos pocos meses y uno o dos años, aunque una de ellas sobrevivió a su misión original y continuó enviando datos científicos útiles durante tres años.

Marineras 1 y 2

Mariner 2

Mariner 1 (P-37) y Mariner 2 (P-38) eran dos sondas de espacio profundo que formaban parte del proyecto Mariner-R de la NASA. El objetivo principal del proyecto era desarrollar y lanzar dos naves espaciales secuencialmente a las inmediaciones de Venus, recibir comunicaciones de la nave espacial y realizar mediciones radiométricas de la temperatura del planeta. Un objetivo secundario era realizar mediciones de partículas y/o campos magnéticos interplanetarios en el camino hacia Venus y en sus proximidades. Mariner 1 (designado como Mariner R-1) fue lanzado el 22 de julio de 1962, pero fue destruido aproximadamente 5 minutos después del despegue por el oficial de seguridad de rango de la Fuerza Aérea cuando su cohete Atlas-Agena averiado se salió de curso. El Mariner 2 (designado como Mariner R-2) se lanzó el 27 de agosto de 1962 y lo envió en un vuelo de tres meses y medio a Venus. La misión fue un éxito y Mariner 2 se convirtió en la primera nave espacial en volar por otro planeta.

En el camino, midió por primera vez el viento solar, una corriente constante de partículas cargadas que fluyen hacia el exterior desde el Sol. 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 del exterior del sistema solar. Mientras volaba cerca de Venus el 14 de diciembre de 1962, Mariner 2 escaneó el planeta con radiómetros infrarrojos y de microondas, revelando que Venus tiene nubes frías y una superficie extremadamente caliente (debido a que las nubes brillantes y opacas ocultan la superficie del planeta, Mariner 2 no estaba equipado con una cámara).

• Misión: Venus flyby
• Masa: 203 kg (446 lb)
• Sensores: radiometros de microondas e infrarrojos, polvo cósmico, plasma solar y radiación de alta energía, campos magnéticos

Estado:

• Mariner 1 – Destruido poco después del despegue.
• Mariner 2 – Defunto después de una misión exitosa, ocupa una órbita heliocéntrica.

Marineras 3 y 4

Mariner 3/4

Las naves hermanas Mariner 3 y Mariner 4 fueron misiones de sobrevuelo de Marte.

La Mariner 3 se lanzó el 5 de noviembre de 1964, pero la cubierta que cubría la nave espacial sobre su cohete no se abrió correctamente y la Mariner 3 no llegó a Marte.

La Mariner 4, lanzada el 28 de noviembre de 1964, fue el primer sobrevuelo exitoso del planeta Marte y brindó la primera visión de Marte de cerca. La nave espacial sobrevoló Marte el 14 de julio de 1965 y recopiló las primeras fotografías en primer plano de otro planeta. Las imágenes, reproducidas desde una pequeña grabadora durante un largo período, mostraban cráteres de impacto de tipo lunar (que apenas comenzaban a ser fotografiados a corta distancia de la Luna), algunos de ellos tocados por escarcha en el frío atardecer marciano. La nave espacial Mariner 4, que se esperaba que sobreviviera algo más que los ocho meses hasta el encuentro con Marte, en realidad duró unos tres años en órbita solar, continuó estudios a largo plazo del entorno del viento solar y realizó mediciones coordinadas con Mariner 5, una nave gemela lanzada a Venus en 1967.

• Misión: Marte flyby
• Masa: 261 kg (575 lb)
• Sensores: cámara con grabador de cinta digital (alrededor de 20 imágenes), polvo cósmico, plasma solar, radiación atrapada, rayos cósmicos, campos magnéticos, ocultación de radio y mecánicos celestiales

Estado:

• Mariner 3 – Mal funcionamiento. Derelicto en órbita heliocéntrica.
• Mariner 4 – Comunicaciones perdidas después del bombardeo por micrometeoroides. Derelicto en órbita heliocéntrica.

Marinero 5

Mariner 5

La nave espacial Mariner 5 fue lanzada a Venus el 14 de junio de 1967 y llegó a las proximidades del planeta en octubre de 1967. Llevó un complemento de experimentos para sondear Venus' atmósfera con ondas de radio, escanear su brillo en luz ultravioleta y tomar muestras de las partículas solares y las fluctuaciones del campo magnético sobre el planeta.

• Misión: Venus flyby
• Masa: 245 kg (540 lb)
• Sensores: fotometro ultravioleta, polvo cósmico, plasma solar, radiación atrapada, rayos cósmicos, campos magnéticos, ocultación de radio y mecánicos celestiales

Estado: Mariner 5: desaparecido y ahora en una órbita heliocéntrica.

Marineras 6 y 7

Mariner 6/7

Los Mariners 6 y 7 eran compañeros de equipo idénticos en una misión de dos naves espaciales a Marte. Mariner 6 fue lanzado el 24 de febrero de 1969, seguido por Mariner 7 el 21 de marzo de 1969. Volaron sobre el ecuador y el hemisferio sur del planeta Marte. Analizaron la atmósfera y la superficie con sensores remotos, además de grabar y transmitir cientos de imágenes. Por casualidad, ambos volaron sobre regiones llenas de cráteres y se perdieron tanto los volcanes gigantes del norte como el gran cañón ecuatorial descubierto más tarde. Sin embargo, sus imágenes de aproximación mostraron las características oscuras que se ven desde hace mucho tiempo desde la Tierra, pero no los canales.

• Misión: Marte flybys
• Masa 413 kg (908 lb)
• Sensores: cámaras anchas y angostas con grabador de cinta digital, espectrométrico infrarrojo y radiometro, espectrómetro ultravioleta, ocultación de radio y mecánica celestial.

Estado: Tanto el Mariner 6 como el Mariner 7 ya no funcionan y se encuentran en una órbita heliocéntrica.

Marineras 8 y 9

Mariner 9

La Mariner 8 y la Mariner 9 eran naves gemelas idénticas diseñadas para cartografiar la superficie marciana simultáneamente, pero la Mariner 8 se perdió en una falla del vehículo de lanzamiento. Mariner 9 se lanzó en mayo de 1971 y se convirtió en el primer satélite artificial de Marte. Su masa de lanzamiento casi se duplicó por el propulsor del cohete a bordo necesario para ponerlo en órbita alrededor de Marte, pero por lo demás se parecía mucho a sus predecesores. Entró en órbita marciana en noviembre de 1971 y comenzó a fotografiar la superficie y analizar la atmósfera con sus instrumentos infrarrojos y ultravioleta.

Desde 1969, las operaciones de la nave espacial Mariner, como la secuenciación científica y el apuntamiento, eran programables, usando computadoras de vuelo simples con memoria limitada, y la nave espacial usaba una grabadora digital en lugar de una película para almacenar imágenes y otros datos científicos. Por lo tanto, la nave espacial pudo esperar hasta que la tormenta amainara, el polvo se asentara y la superficie fuera claramente visible antes de compilar su mosaico global de imágenes de alta calidad de la superficie de Marte.

También proporcionó los primeros primeros planos de las dos lunas pequeñas e irregulares de Marte, Fobos y Deimos.

• Misión: órbita Marte
• Masa 998 kg (2.200 lb)
• Sensores: cámaras anchas y angostas con grabador de cinta digital, espectrométrico infrarrojo y radiometro, espectrómetro ultravioleta, ocultación de radio y mecánica celestial

Estado:

• Mariner 8 – Destruido en un fallo del vehículo de lanzamiento.
• Mariner 9 – Apaga, en la órbita de Areocentric (Mars) hasta al menos 2022 cuando se proyectó que caería de órbita y en la atmósfera marciana.

Marinero 10

Mariner 10

La nave espacial Mariner 10 se lanzó el 3 de noviembre de 1973 y fue la primera en utilizar una trayectoria asistida por gravedad, acelerando al entrar en la influencia gravitatoria de Venus y luego siendo impulsada por la gravedad del planeta en un curso ligeramente diferente. para llegar a Mercurio. También fue la primera nave espacial en encontrar dos planetas a corta distancia, y durante 33 años la única nave espacial en fotografiar a Mercurio de cerca.

Aquí, una asistencia gravitatoria fortuita permitió que la nave espacial regresara a intervalos de seis meses para realizar pases cartográficos cercanos sobre el planeta, cubriendo la mitad del globo (la lenta rotación de Mercury dejó la otra mitad siempre a oscuras cuando Mariner regresó).

• Misión: plasma, partículas cargadas, campos magnéticos, ocultación de radio y mecánica celestial

Estado: Mariner 10: desaparecido y ahora en una órbita heliocéntrica.

Marinero Júpiter-Saturno

La Mariner Júpiter-Saturno fue aprobada en 1972 tras la cancelación del programa Grand Tour, que proponía visitar todos los planetas exteriores con múltiples naves espaciales. El programa Mariner Júpiter-Saturno propuso dos sondas derivadas de Mariner que realizarían una misión reducida que implicaría sobrevuelos solo de los dos gigantes gaseosos, aunque los diseñadores del JPL construyeron la nave con la intención de que más encuentros más allá de Saturno fueran una opción. Se eligieron trayectorias para permitir que una sonda visite Júpiter y Saturno primero, y realice un sobrevuelo de Titán, la luna de Saturno, para recopilar información sobre la atmósfera sustancial de la luna. La otra sonda llegaría a Júpiter y Saturno más tarde, y su trayectoria le permitiría continuar hacia Urano y Neptuno, suponiendo que la primera sonda cumpliera todos sus objetivos, o ser redirigida para realizar un sobrevuelo de Titán si fuera necesario. El nombre del programa se cambió a Voyager justo antes del lanzamiento en 1977, y después de que Voyager 1 completó con éxito su encuentro con Titán, Voyager 2 visitó los dos hielos. gigantes