Sonda Viking

En 1968, proxectouse a misión da sonda Viking a Marte. As dúas sondas xemelgas 1 e 2 dividíanse cada unha nun orbitador e un aterrador. Este último descendería á superficie marciana para realizar varios experimentos entre os que destacaban tres experimentos biolóxicos (inicialmente eran catro, pero foron reducidos a tres). A fiestra de lanzamento elixida foi a de 1973, pero un recorte orzamentario impediu o seu lanzamento, que se pospuxo ata 1975.
O nome inicial da misión era Voyager (viaxeiro) pero creuse que era mellor reservalo ás sondas que sulcarían algúns anos despois o sistema solar exterior. Elixiuse o nome Viking (viquingo) en recordo de Leif Eriksson que chegou polo ano 1000 ás costas canadenses.
O proxecto foi moi caro e nuns tempos en que o orzamento da NASA era máis amplo debido o Programa Apollo. Custou 3. 500 millóns de dólares, involucrando a 10. 000 persoas.
O foguete elixido para os lanzamentos foi inicialmente o Saturno I, pero a NASA decidiu entón que non había suficientes misións para a liña de produción deste foguete. A segunda opción o enorme Saturno V resultaba moi caro e ademais a súa capacidade de enviar a Marte unha carga de pago era de algo máis de 30 toneladas, bastante máis do que precisaba a misión e foi rexeitado polo congreso en 1967.
A pesar da guerra de Vietnam aínda coleando e o programa Apollo absorbendo gran cantidade de recursos, o tremendo éxito do Mariner 9 abría grandes expectativas para a exploración. O programa rebautizado como Viking conseguiu fondos suficientes e elixiuse a fiestra de lanzamento de 1975. É certo que algo tivo que ver no financiamento do proxecto a rivalidade das dúas superpotencias en acadar unha aterraxe en Marte con éxito. Os soviéticos estaban desesperados en conseguilo, intentárono en 1971, 1973 e 1975 con sonoros fracasos, polo que se abría agora a carreira por Marte.
No terreo puramente técnico escolleuse un módulo de descenso de tres patas parecido ao módulo lunar, existían algunhas razóns que aprobaban esta decisión pero confiouse nun deseño probado. Os custos disparáronse ao aumentar ata un 16% a inflación pola crise do petróleo e un 25% no sector aeroespacial. Desenvolveuse unha nova configuración do vector Titán 3-Centaur, un lanzador potente dado o considerable peso dos vehículos, uns 3. 400 kg cada un entre orbitador e aterrador.
Outro dos problemas foi engadir nun exiguo espazo de 1 pé cúbico (uns 28 litros de volume) os experimentos biolóxicos, que foron encargados á empresa TRW, que finalmente resolveu este reto tecnolóxico, altamente complexo, non sen antes cuadruplica-lo custo inicialmente presupostado. O 20 de agosto e o 9 de setembro de 1975 o Viking I e o II foron lanzados con éxito.
Os Lander (aterradores) estiveron alimentados electricamente por xeradores termoeléctricos de radioisótopos (RTG), o que alongou a súa vida útil prevista nun mínimo de 90 días, ata o 13 de novembro de 1982, no caso do Lander 1 e ata o 11 de abril de 1980 no caso do segundo Lander.
Os catro experimentos biolóxicos foron reducidos a tres, en detrimento do encargado na dispersión da luz. Os tres experimentos restantes adecuáronse ao que se creu que se podía atopar como "vida". Descubrimentos posteriores no noso planeta revisaron os resultados que se obterían despois. A misión Viking deuse por concluída en 1983. Os orbiters captaron 47. 000 fotografías e os lander un total de 1. 400. Instrumentación
Lander
Cámara panorámica a cor 360º
Sismómetro
Brazo robótico manipulador
Estación meteorolóxica: termómetro, barómetro, anemómetro
Paquete de instrumentos biolóxicos: espectrómetro de masas, cromatógrafo de gases
Orbitador Viking
Experimento de radio
Cámara visible
Detector de vapor de auga
Cartógrafo de infravermellos Obxectivos
O propósito dos políticos era que a Viking I aterrara en Marte, coincidindo có 4 de xullo, festa nacional dos Estados Unidos e é que en 1976 se celebraba o bicentenario da nación.
Os científicos foron máis cautos e mediante as imaxes mandadas polo orbiter trataron de asegurar unha aterraxe exitosa elixindo a chaira Chryse pospoñéndose para o 20 de xullo de 1976 a primeira aterraxe marciana.
A Viking II obtivo o mesmo éxito algo despois, ao descender o 3 de setembro satisfactoriamente. Unicamente se aprecia nas imaxes obtidas polo segundo lander que o vehículo quedou algo inclinado ao aterrar enriba dunha pedra. Sistema de descenso dos lander
Separación do lander e o módulo de descenso
O lander acende os seus propulsores de hidracina para abandona-la órbita
O lander envía datos ao orbiter para a súa posterior retransmisión á Terra
Entrada na atmosfera marciana e freado aerodinámico protexido por escudo térmico ata acadar 900 km/h
Despregue do paracaídas a 5. 800 metros
Separación do paracaídas a 1. 400 metros, a velocidade diminúe ata 230 km/h
Disparo dos retrofoguetes para diminuí-la velocidade ata 9, 6 km/h
Aterraxe suave, os sensores das patas apagan os motores Resultados científicos das misións Viking
Experimentos biolóxicos
No primeiro deles, tomouse unha mostra de 0, 1 g de terreo marciano nunha cámara hermética e introduciuse nela unha mestura de CO2 e CO, o carbono destes compostos era radioactivo para seguirllela pista.
Iluminouselle cunha lámpada que simulaba as condicións marcianas, salvo os letais raios ultravioleta. Se houbese microorganismos marcianos transformarían estes compostos carbonáceos en vapores orgánicos. Ao cabo de 120 horas quentaríase a cámara para descompoñelos presuntos microorganismos (pirólise) que deberían desprender radioactividade.
O experimento en definitiva trataba de descubrir se a fotosíntese se producía en Marte. O resultado foi positivo pois detectáronse emanacións gasosas de compostos carbonáceos que suxerían ser dióxido de carbono. Ao quentar unha mostra xemelga non houbo dita emisión.
No segundo experimento utilizouse un caldo orgánico (chamado humoristicamente caldo de polo) co que se pretendía que os microorganismos hipotéticos emitisen CO2 coma produto metabólico de refugallo. Tamén se empregaban aquí marcadores radioactivos. Desprendéronse compostos carbonáceos radioactivos, pero na mostra duplicada cun tratamento de calor non houbo ningún resultado.
O terceiro experimento foi o do intercambio gasoso. Trataba en inserir un caldo rico en nutrientes orgánicos con marcadores de carbono radioactivos e vixialo durante 200 días na procura de metabolitos orgánicos como o metano. Detectouse o desprendemento significativo de osíxeno e de dióxido de carbono con pequenas variacións na cantidade de nitróxeno.
Os resultados foron ambiguos e contraditorios, pero descartouse a presenza de vida cerca da superficie pois sería rapidamente destruída pola radiación ultravioleta solar (en Marte non hai capa de ozono), polo que se concluíu que de existir algún tipo de vida esta tería que estar soterrada. Como a misión Viking non estaba deseñada para perforar no chan a unha profundidade adecuada, esta incógnita debería ser clarexada por futuras misións.
Tanto os resultados do primeiro e terceiro experimento puidéronse atribuír a procesos xeolóxicos, o cal non significa que non poidan ser resultado da acción biolóxica. No segundo experimento ao quenta-la mostra non se detectaron metabolitos talvez porque o analizador químico non tiña unha sensibilidade suficiente para detectalos.
Datos meteorolóxicos
Temperatura
As temperaturas rexistradas por ámbolos dous aterradores estiveron case sempre baixo cero, rexistrándose en Chryse (22, 4° N) ata -14 °C de máxima e -77 °C de mínima a metade do verán marciano. O Viking 2 (48° N) rexistrou en Utopía uns -120 °C de mínima, suficiente para depositar unha capa de xeo de CO2 tódolos invernos. As temperaturas positivas foron moi contadas.
Presión atmosférica
A presión atmosférica seguía uns patróns estacionais, durante os invernos dun e doutro hemisferio ou casquete polar correspondente crecía diminuíndo a presión a 6 ou 7 milibares, acadándose noutras épocas do ano ata 10 ou 11 milibares (o 1% da presión terrestre a nivel do mar ou a terrestre a 30. 000 metros de altitude).
Composición atmosférica
95, 3% de CO2, 2, 7% de N2, 1, 6% de argon, 0, 13% de Osíxeno, 0, 07% de CO (monóxido de carbono) e 0, 03% de vapor de auga. A riqueza de isótopos pesados do Nitróxeno e Argon implica que a densidade atmosférica no pasado era moito maior.
Estudo dos ventos
Os ventos rexistrados polos aterradores foron menores ao esperado, sempre inferiores a 120 km/h. Estudáronse máis dunha ducia de tormentas de area, incluíndo dúas globais que se orixinaron durante o verán do Sur.
Estudos sismolóxicos
O sismómetro do Lander 1 non funcionou, mentres que o do Lander 2 rexistrou un suceso non atribuíble a procesos sismolóxicos. Concluíuse que a actividade sísmica era moi débil.
Estudos cartográficos
Dende os dous orbitadores elaborouse un mapa moito máis preciso de Marte, chegando a fotografar o 97% da súa superficie. Os incribles trazos oroxénicos e volcánicos marcianos descubertos pola Mariner 9, foron recollidos con moito máis detalle.
Aspectos xeolóxicos
En Marte hai inequívocas pegadas de erosión fluvial, e hai unha forte evidencia de que a auga existiu no pasado. Así mesmo descubríronse volcáns apagados en escudo dos que o Mons Olympus destaca coma a cima máis alta de Marte con 27. 000 metros de altitude. Tamén se observa unha inmensa ferida en forma de enorme faia talvez resultado dunha gran colisión ao outro lado do planeta, chamada Vallis Marineris. O casquete polar norte semellaba máis abundante en xeo de auga có sur no que predominaba o CO2 conxelado. Existen canles en Marte, pero parecen máis ben riachos serpenteantes, en forma de leitos secos moi diferentes do que imaxinou Percival Lowell e totalmente invisibles dende a Terra.
Estudo dos satélites marcianos
Ámbolos orbitadores tomaron fotografías de alta resolución, tanto de Phobos coma de Deimos, aos que se lles supón ser asteroides capturados pola gravidade marciana e con albedos en torno a 0, 06. Mediante as aproximacións ás dúas lúas marcianas calculando o pequeno desprazamento inducido pola súa gravidade calculouse a masa de Phobos en aproximadamente 1016 kg e para Deimos 2 × 1015 kg. Sabendo aproximadamente as súas superficies calcúlanse os seus volumes respectivos e de aí a súa densidade media que resulta de 1, 9 gr/cm³ para Phobos e 1, 4 gr/cm³ para Deimos. Son polo tanto rocas moi pouco densas e chegouse a especular que tiñan unha textura porosa.
As fotografías de Phobos amosan un corpo irregular de 27 × 22 × 19 km. , cun cráter bastante grande proporcionalmente denominado Stickney de 11 km de diámetro. Tamén son característicos uns sucos ou cadeas de cráteres que talvez poidan ser cráteres secundarios de grandes impactos sobre Marte. Phobos, como a Lúa, sempre amosa a mesma cara ao planeta que orbita.
Deimos, máis afastado de Marte, é algo máis pequeno có seu irmán (15 × 12 × 11 km) e tamén amosa sempre a mesma cara ao planeta. As fotografías de alta resolución do Orbitador Viking amosaron cráteres, pero os relevos son moito máis suaves cos do seu irmán Phobos, talvez porque os restos de impactos en forma de po, chamado regolitha, seacumulasen en parte dos seus cráteres. Os satélites marcianos presentan idénticas características aos asteroides tipo C, como Hygeia de tipo Condrito Carbonáceo.