Mariner 10

„Mariner 10“ – 7-oji sėkminga „Mariner“ programos misija; 1-oji, kai pasinaudojant kitos planetos (Veneros) gravitacijos jėgomis, pakeičiama kosminio aparato skrydžio trajektorija, kosminį aparatą nukreipiant dar kitos planetos (Merkurijaus) link. „Mariner 10“ yra viena iš dviejų iki 2006 metų įvykdytų misijų į Merkurijų. Kosminis aparatas triskart praskriejo Merkurijų ir perdavė į Žemę jo tyrimų duomenis bei paviršiaus nuotraukas.

Kosminis aparatas ir jo sistemos 

„Mariner 10“, kaip ir visų „Mariner“ programos kosminių aparatų, pagrindą sudarė aštuonkampė magnio struktūra, kurioje elektronikai iš viso buvo skirti 8 skyriai. Struktūros matmenys: įstrižainė 1,39 m, aukštis 45,7 cm. Dvi saulės baterijų plokštės, kurių ilgis 2,69 m, plotis 0,97 m, bendras plotas 5,1 m², pritvirtintos struktūros viršuje. Pilnai išsiskleidusio kosminio aparato matmenys buvo 8 m pločio plačiausioje vietoje, ir 3,7 m nuo žemo jautrumo antenos viršutinio taško iki apsauginio terminio skydo apatinio taško. Prie vieno aštuonkampio korpuso viršutinio krašto buvo pritvirtintas 5,8 m ilgio stiebas su magnetometrais.

Bendra kosminio aparato masė paleidimo metu siekė 502,9 kg (29 kg masės sudarė reaktyvinis kuras ir dujos). Bendra įrangos masė kosminiame aparate - 79,4 kg.

222 N skysto raketinio kuro hidrazino variklis sumontuotas kosminio aparato aštuonkampės struktūros centre, šalia jo – sferinis kuro bakas. Variklio išmetamųjų medžiagų snapelis (raketinio variklio anga) išvestas per saulės skydą. Du komplektai, sudaryti iš trijų porų azotų dujų išmetimo angų, skirtų kosminio aparato padėčiai erdvėje keisti, išdėstyti saulės baterijų galuose. Kosminio aparato valdymą atliko viduje sumontuotas kompiuteris su 512 žodžių atmintimi.

„Mariner 10“ turėjo varikliu valdoma lėkštės formos aukšto jautrumo anteną su 1,37 metro skersmens aliuminio korinių diskų paraboliniu reflektoriumi, sumontuotu ant stiebo, prijungto prie karkaso šono. Žemo jautrumo bekrypė antena sumontuota 2,85 m stiebo viršuje. Turima ryšių įranga buvo įmanoma duomenis perduoti 117,6 kbps sparta.

Pozicijai erdvėje nustatyti „Mariner 10“ aparate buvo sumontuotas Kaponus žvaigždės sekimo įrenginys bei saulės krypties jutikliai. Kosminio aparato viduje sumontuota įranga buvo izoliuota daugiasluoksnėmis terminėmis paklodėmis. Saulės skydas, sumontuotas kosminio aparato apačioje, skirtas apsaugoti kosminį aparatą iš į Saulę atsuktos pusės.

Mokslinė kosminio aparato įranga galėjo atlikti Veneros ir Merkurijaus atmosferos, paviršiaus ir fizikinių charakteristikų matavimus. Įrangą sudarė televizijos kamera, magnetinių laukų, plazmos jutikliai, infraraudonųjų spindulių (IR) radiometras, ultravioletinių spindulių (UV) spektroskopas, radijo signalų jutikliai. Pirmą kartą sumontuoti eksperimentiniai rentgeno ir aukšto dažnio bangų siųstuvai.

Skrydis 

„Mariner 10“ kartu su raketa nešėja Kenedžio kosminių skrydžių centre paleistas 1973 m. lapkričio 3 d. 05:45:00 UTC, per 25 minutes buvo nugabentas į skrydžio į Venerą trajektorijos pradžios vietą. Į Saulę nukreipto apsauginio skydo elektrostatiniai jutikliai pilnai neišsiskleidė, todėl nebebuvo įmanoma panaudoti elektrostatinio analizatoriaus ir elektronų spektrometrų eksperimentams atlikti. Taip pat nustatyta, kad sugedo televizijos kamerų šildytuvai, todėl kameros įjungiamos visai ekspedicijos trukmei, kad dėl žemų temperatūrų nebūtų pažeista jų optika.

Praėjus 10 dienų po paleidimo atliktas kurso korekcijos manevras. Jį įvykdžius sutriko pozicijos erdvėje nustatymas, dėl to, kad Kaponus žvaigždės jutiklis „pametė“ žvaigždės kryptį, nusitaikydamas į ryškų tašką, esantį ant paties kosminio aparato. Vėliau jutiklio veikla buvo atstatyta. Skrydžio metu kosminio aparato kompiuteris taip pat kėlė problemų, netikėtai persikraudamas.

1974 m. sausio 21 d. atlikta dar viena kurso korekcija. 1974 m. vasario 5 d. „Mariner 10“ praskriejo Venerą, artimiausias taškas virš Veneros paviršiaus – 5768 km, ir perdavė į Žemę pirmąsias artimas Veneros nuotraukas.

Atlikus kurso manevrus, naudojantis Veneros gravitacijos jėgomis, kosminis aparatas nukreipiamas skrydžiui Merkurijaus link. Pakeliui vėl įvyko pozicijos erdvėje nustatymo anomalija, kursas buvo atstatytas naudojant dujas ir nukreipiant kosminį aparatą reikalinga linkme. 1974 m. kovo 29 d. 20:46 UTC „Mariner 10“ kirto Merkurijaus orbitą. Šiuo momentu kosminis aparatas buvo tik 704 km virš planetos paviršiaus. Antrą kartą tai įvyko 1974 m. rugsėjo 21 d. 48069 km aukštyje. Trečią kartą „Mariner 10“ praskriejo planetą 1975 m. kovo 16 d. ir buvo tik 327 km aukštyje. Visų praskriejimų metu buvo fotografuojamas planetos paviršius, atliekami magnetinio lauko matavimai. Inžineriniai testai buvo atliekami iki 1975 m. kovo 25 d., kol baigėsi pozicijos kontrolei valdyti skirtos dujos; misija nutraukiama.

Mokslinių tyrimų rezultatai 

„Mariner 10“ atliktais tyrimais nustatyta, kad Veneros atmosferoje egzistuoja Hedley tipo cirkuliacija, užfiksuotas labai silpnas magnetinis laukas, o jonosfera sąveikauja su saulės vėju.
Patvirtinta, kad Merkurijaus paviršius nusėtas krateriais, nuotraukose matomas Mėnulio tipo paviršius. Užfiksuotas silpnas Merkurijaus magnetinis laukas, tačiau nustatyta, jog planeta turi palyginti didelį geležies struktūrų branduolį.
Buvo nufotografuota pusė viso Merkurijaus paviršiaus, perduota virš 2800 nuotraukų. Nustatyta labai reta Merkurijaus atmosfera, daugiausia sudaryta iš helio.

Mariner programa

de:Mariner#Mariner 10