Mariner 4

Mariner 4 – JAV ketvirtasis serijos Mariner kosminis aparatas, skirtas planetų tyrinėjimams jas praskrendant, ir pirmasis praskridęs Marso planetą, bei atsiuntęs Marso paviršiaus nuotraukų. Tai buvo pirmosios kitos planetos nuotraukos, gautos iš praskrendančio pro jas kosminio aparato. Mariner 4 buvo sukurtas iš arti moksliškai stebėti Marsą ir perduoti stebėjimų duomenis į Žemę. Kitas iš misijos tikslų – vykdyti laukų ir dalelių matavimus tarpplanetinėje erdvėje aplink Marsą bei gauti inžinerinių žinių apie ilgai trunkančius tarpplanetinius skrydžius.

Kosminis aparatas ir jo posistemės 

Kosminis aparatas susideda iš aštuonkampio 1270 mm įstrižainės ir 457 mm aukščio magnio karkaso. Karkaso viršuje pritvirtintos 4 saulės elementų plokštės su saulės slėgio sparnais, padidinačios aparato matmenis iki 6,88 m. Karkaso viršuje įrengta 1168 mm skersmens didelio jautrumo parabolinė antena. Bekryptė žemo jautrumo 2235 mm aukščio stiebo formos antena pritvirtinta virš parabolinės antenos. Taigi kosminio aparato aukštis yra 2,89 m. Kosminio aparato apčioje centre sumontuota televizijos kamera. Aštuonkampio karkaso viduje sumontuota elektroninė įranga, kabeliai, krypties nustatymo sistema bei pozicijos valdymo reguliatoriai. Beveik visa moksliniams eksperimentams reikalinga įranga sumontuota aparato išorėje: be televizijos kameros jame dar buvo magmetometras, dulkių detektorius, kosminių spindulių teleskopas, radiacijos detektorius, saulės plazmos tyrėjas, jonizacijos kamera, Geigerio skaitiklis.

Kosminiam aparatui energija buvo tiekiama iš 28224 saulės baterijos elementų (keturios 176x90 cm saulės elementų plokštės), kurios sukurdavo 310W galios elektros energijos esant prie Marso. Taip pat naudotos 1200 vatvalandžių pakraunamos sidabro-cinko baterijos, skirtos manevravimui bei atsarginei programai. Varymui naudojamas raketinis kursas hidrazinas 222 N kurso kontrolės 4 menčių variklyje, pritvirtintame prie aštuonkampio karkaso. Padėtį erdvėje valdė 12 šalto azoto srautų, išdėstytų saulės elementų plokščių galuose, bei trys giroskopai. Saulės vėjo sparnai, kurių kiekvieno plotas buvo 0,65 kvadratinio metro, pritvirtinti saulės baterijų plokščių galuose. Pozicija edvėje nustatoma 4 Saulės sensorių bei Žemės, Marso ir Canopus žavigždės sensoriaus pagalba.

Telekominikacinę įrangą sudarė dvigubas žemo dažnio 7 W triodų 10 W stiprinimo TWTA siųstuvas ir vienas imtuvas, kuriais duomenys siunčiami žemo ir didelio jautrumo antenomis 8 1/3 ir 33 1/3 bitų per sekundę sparta. Duomenis taip pat buvo galima iššaugoti 5,24 milijono bitų magnetinėje juostoje ir persiųsti vėliau.

Misijos aprašymas 

Po paleidimo Agena D gaubtas, dengiantis Mariner 4, 1964 m. lapkričio 28 d. 14:27:23 UTC atsijungė nuo Atlas D raketos nešėjos. Agena D pirmą kartą degė nuo 14:28:14 iki 14:30:38 pernešdama kosminį aparatą į Žemės orbitą, antrą kart degė nuo 15:02:53 iki 15:04:28 pernešdama į kelionės į Marsą orbitą. 15:07:19 Mariner 4 atsiskyrė nuo Agena D ir pradėjo kelionės opreacijas. Saulės elementų plokštės išsiskleidė 15:15:00, energijos gavyba prasidėjo po 16 minučių.

Po 7,5 mėnesio skrydžio, 1964 gruodžio 5 d. atlikus vieną kurso manevrą, kosminis aparatas praskriejo Marsą 1965 m. liepos 14 ir liepos 15 dienomis. Planetos tyrimo režimas buvo įjungtas 1965 m. liepos 14 d. 15:41:49 UTC. Kameros duomenis pradėta gauti liepos 15 d. 00:18:36 UTC. Iš viso įrašyta 21 nuotrauka ir 21 eilutė 22-osios nuotraukos. Nuotraukose matomas nutrūkstantis Marso vaizdas pradedant 40°Š 170°R, žemyn iki 35°P 200°R ir po to iki 50°P 255°R, iš viso apie 1 % Marso paviršiaus. Mariner 4 labiausiai prie Marso paviršiaus priartėjo 1965 m. liepos 15 d. 01:00:57 UTC ir buvo 9846 km nuo jo. Visos padarytos nuotraukos buvo išsaugotos magnetinėje juostoje. 02:19:01 Mariner 4 „užlindo“ už Marso taip, jog jis nebebuvo tiesiogiai matomas iš Žemės, ir radiosignalai nutrūko. 03:13:04 kosminis aparatas vėl tapo matomas ir radijo ryšys atstatytas. Nuotraukų perdavimas į Žemę prasidėjo praėjus 8,5 valandos po signalo atstatymo ir tęsėsi iki rugpjūčio 3 d. Visos nuotraukos buvo siunčiamos 2 kartus, baiminantis duomenų sugadinimo ir praradimo.

Kosminis aparatas įvykdė visą suplanuotą veiklą sėkmingai ir išsiuntė visus naudingus duomenis iki 1965 m. spalio 1 d. 22:05:07 UTC, kai atstumas nuo Žemės siekė 309,2 mln. km, o dėl antenos orientacijos pradėjo trūkinėti ryšys. Duomenų perdavimas sėkmingai atstatytas tik 1967 m. pabaigoje. Kosminių dulkių detektorius 17 įvykių per 15 minučių rugsėjo 15 d. Tai buvo menamas mikrometeoroidų lietus, dėl kurio laikinai pasikeitė Mariner 4 padėtis erdvėje ir galbūt šiek tiek buvo apgadintas terminis skydas. Gruodžio 7 d. pasibaigė dujų atsargos padėties valdymo sistemoje, o gruodžio 10 ir 11 dienomis užregistruoti iš viso 83 mikrometeoroidai, kurie sutrikdė kosminio aparato padėtį ir sumenkino signalo stiprumą. 1967 m. gruodžio 21 d. susisiekimas su Mariner 4 buvo pasibaigė.

Misijos rezultatai 

Per visą misijos laikotarpį iš Mariner 4 buvo gauta 5,2 milijonų bitų informacijos. Visi misijos eksperimentai įvykdyti sėkmingai, išskyrus susijusius su jonizacijos kamera ir Geigerio skaitikliu, kuris sugedo iki 1965 m. vasarį, ir plazmos tyrėju, kuris neveikė nuo 1964 m. gruodžio 6 d. dėl rezitoriaus gedimo.

Gautose nuotraukose buvo matomas Mėnulio tipo planetos paviršius su krateriais (vėlesnių misijų metu įsitikinta, kad tai nėra tipinis Marso paviršius, tiesiog Mariner 4 praskriejo būtent pro šį regioną). Užfiksuotas atmosferos slėgis nuo 4,1 iki 7,0 mbar (410-700 paskalių), o dienos temperatūra numatyta kaip -100 laipsnių Celsijaus skalėje. Magnetinio lauko nebuvo užfiksuota.

Mariner 04
Marso tyrimai

de:Mariner#Mariner 3 und 4