Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Маринер 10
Маринер 10 прозрачный.png
Космический корабль Маринер 10
Тип миссииПланетарные исследования
ОператорНАСА / Лаборатория реактивного движения
COSPAR ID1973-085A [1]
SATCAT нет.06919 [1]
Продолжительность миссии1 год, 4 месяца, 21 день
Свойства космического корабля
ПроизводительЛаборатория реактивного движения
Стартовая масса502,9 кг
Мощность820 Вт (при встрече с Венерой)
Начало миссии
Дата запуска3 ноября 1973 г., 05:45:00 UTC (1973-11-03UTC05:45Z)
РакетаАтлас SLV-3D Кентавр-D1A
Запустить сайтМыс Канаверал , LC-36B
Конец миссии
УтилизацияСписан
Деактивировано24 марта 1975 г., 12:21 UTC (1975-03-25)
Облет Венеры
Ближайший подход5 февраля 1974 г.
Расстояние5768 км (3584 миль)
Пролет Меркурия
Ближайший подход29 марта 1974 г.
Расстояние704 км (437 миль)
Пролет Меркурия
Ближайший подход21 сентября 1974 г.
Расстояние48 069 км (29 869 миль)
Пролет Меркурия
Ближайший подход16 марта 1975 г.
Расстояние327 километров (203 миль)
 
Зонд Маринер 10
Повторно обработанные данные Mariner 10 были использованы для создания этого изображения Меркурия. Гладкая полоса - это область, изображения которой не производились.

Mariner 10 - американский роботизированный космический зонд, запущенный НАСА 3 ноября 1973 года для облета планет Меркурия и Венеры . Это был первый космический корабль, совершивший облеты нескольких планет. [2]

Mariner 10 был запущен примерно через два года после Mariner 9 и был последним космическим кораблем в программе Mariner . (Mariner 11 и Mariner 12 были включены в программу Voyager и переименованы в Voyager 1 и Voyager 2. )

Цели миссии состояли в том, чтобы измерить окружающую среду, атмосферу, поверхность и характеристики Меркурия, а также провести аналогичные исследования Венеры. Второстепенные цели заключались в проведении экспериментов в межпланетной среде и получении опыта работы с миссией по поддержке гравитации на двух планетах . Mariner 10 ' научная команда s была во главе с Брюсом К. Мюррей в Лаборатории реактивного движения . [3]

Дизайн и траектория [ править ]

Художественные впечатления от миссии Mariner 10 . Первая миссия, выполнявшая гравитационную помощь , использовала облет планеты Венеру , чтобы уменьшить ее перигелий. Это позволило бы космическому кораблю трижды встретиться с Меркурием в 1974 и 1975 годах.

Mariner 10 был первым космическим кораблем, который использовал маневр межпланетной гравитационной рогатки , используя Венеру для изменения траектории полета и опускания ее перигелия до уровня орбиты Меркурия. [4] [5] Этот маневр, вдохновленный расчетами орбитальной механики итальянского ученого Джузеппе Коломбо , вывел космический корабль на орбиту, которая неоднократно возвращала его к Меркурию. Mariner 10 использовал давление солнечного излучения на свои солнечные панели и антенну с высоким коэффициентом усиления в качестве средства управления ориентацией во время полета, став первым космическим кораблем, который использовал активный контроль солнечного давления.

Компоненты Mariner 10 можно разделить на четыре группы в зависимости от их общего назначения. Солнечные батареи, подсистема питания, подсистема ориентации и компьютер обеспечивали правильную работу космического корабля во время полета. Навигационная система, включая гидразиновую ракету, будет держать Mariner 10 на пути к Венере и Меркурию. Несколько научных инструментов собирали данные на двух планетах. Наконец, антенны будут передавать эти данные в сеть дальнего космоса обратно на Землю, а также получать команды от Центра управления полетами. Маринер 10 'Различные компоненты и научные инструменты были прикреплены к центральной ступице, которая имела форму восьмиугольной призмы. В хабе хранилась внутренняя электроника космического корабля. [1] [6] [7] Космический корабль Mariner 10 был изготовлен компанией Boeing. [8] НАСА установило строгий лимит в 98 миллионов долларов США для полной стоимости Mariner 10, что стало первым случаем, когда агентство подвергло миссию жестким бюджетным ограничениям. Перерасходы недопустимы, поэтому планировщики миссий тщательно продумали экономическую эффективность при проектировании инструментов космического корабля. [9]Контроль затрат в основном достигался за счет выполнения контрактных работ ближе к дате запуска, чем это рекомендовалось обычными графиками миссии, поскольку сокращение продолжительности доступного рабочего времени повысило эффективность затрат. Несмотря на сжатый график, было пропущено очень мало сроков. [10] Бюджет миссии составил около 1 миллиона долларов США. [11]

Контроль ориентации необходим для того, чтобы приборы и антенны космического корабля были нацелены в правильном направлении. [12] Во время курсовых маневров космическому кораблю может потребоваться повернуть так, чтобы его ракета смотрела в правильном направлении перед запуском. Mariner 10 определил свое положение с помощью двух оптических датчиков, один из которых был направлен на Солнце, а другой - на яркую звезду, обычно Канопус; Кроме того, три гироскопа зонда предоставили второй вариант для расчета ориентации. Газовые двигатели азота были использованы для регулировки Mariner 10 ' сек ориентации по трем осям. [13] [14] [15]Электроника космического корабля была сложной и сложной: она содержала более 32000 элементов схем, из которых резисторы, конденсаторы, диоды, микросхемы и транзисторы были наиболее распространенными устройствами. [16] Команды для инструментов могут быть сохранены на Mariner 10 ' компьютера с, но были ограничены до 512 слов. Остальное должно было транслироваться Рабочей группой по последовательности миссий с Земли. [17] Обеспечение компонентов космического корабля энергией, необходимой для изменения электрической мощности солнечных панелей. В подсистеме питания использовались два дублирующих набора схем, каждый из которых содержит усилитель-стабилизатор и инвертор , для преобразования выхода постоянного тока панелей в переменный.и довести напряжение до необходимого уровня. [18] Подсистема могла хранить до 20 ампер-часов электроэнергии на никель-кадмиевой батарее на 39 вольт . [19]

Пролет над Меркурием поставил перед учеными серьезные технические проблемы. Из-за близости Меркурия к Солнцу, Mariner 10 должен был бы выдержать в 4,5 раза больше солнечной радиации, чем когда он покинул Землю; По сравнению с предыдущими миссиями Mariner, части космических кораблей нуждались в дополнительной защите от жары. На основной части были установлены тепловые одеяла и солнцезащитный козырек. Оценив различные варианты материала солнцезащитной ткани, специалисты по планированию миссии выбрали бета-ткань , комбинацию алюминизированного каптона и листов из стекловолокна, обработанных тефлоном . [20] Однако, солнечное экранирование неосуществимо для некоторых из Mariner 10 ' с другими компонентами.Маринер - 10 ' сек две панели солнечных батарей , необходимых для держать под 115 ° C. Покрытие панелей нарушит их цель производства электроэнергии. Решением было добавить к панелям регулируемый наклон, чтобы можно было изменить угол, под которым они смотрели на солнце. Инженеры рассматривали возможность складывать панели друг к другу, создавая V-образную форму с основным корпусом, но испытания показали, что такой подход может привести к перегреву остальной части космического корабля. Выбранная альтернатива заключалась в том, чтобы установить солнечные панели в линию и наклонить их вдоль этой оси, что имело дополнительное преимущество, увеличив эффективность азотных двигателей космического корабля, которые теперь можно было разместить на концах панелей. Панели можно было повернуть максимум на 76 °. [7] [21] Кроме того, Маринер 10 'Сопло гидразиновой ракеты должно было быть обращено к Солнцу, чтобы функционировать должным образом, но ученые отказались закрывать сопло тепловой дверью как ненадежное решение. Вместо этого на открытые части ракеты была нанесена специальная краска, чтобы уменьшить тепловой поток от сопла к чувствительным приборам космического корабля. [22]

Точное выполнение гравитационной помощи на Венере создало еще одно препятствие. [23] Если Маринер-10 должен был поддерживать курс на Меркурий, его траектория могла отклоняться не более чем на 200 километров (120 миль) от критической точки в окрестностях Венеры. [24] Чтобы гарантировать, что необходимые корректировки курса могут быть внесены, планировщики миссии утроили количество гидразинового топлива, которое должен был унести Mariner 10, а также снабдили космический корабль большим количеством азота для двигателей, чем в предыдущей миссии Mariner. Эти обновления оказались решающими в обеспечении второго и третьего облетов «Меркурия». [25]

Миссии по-прежнему не хватало последней защиты: родственного космического корабля. Обычно зонды запускались парами с полным резервированием для защиты от выхода из строя одного или другого. [26] Бюджетные ограничения исключили этот вариант. Несмотря на то, что планировщики миссий придерживались бюджета, достаточного для того, чтобы отвлечь часть средств на строительство резервного космического корабля, бюджет не позволял запускать оба корабля одновременно. В случае отказа Mariner 10 НАСА разрешит запуск резервной копии только в том случае, если фатальная ошибка будет диагностирована и исправлена; это должно быть завершено в течение двух с половиной недель между запланированным запуском 3 ноября 1973 г. и последней возможной датой запуска 21 ноября 1973 г. [25] [27] (Неиспользованная резервная копия была отправлена ​​в Смитсоновский музей)

Инструменты [ править ]

Иллюстрация, показывающая инструменты Mariner 10 .

Mariner 10 провел семь экспериментов на Венере и Меркурии. В шести из этих экспериментов использовался специальный научный прибор для сбора данных. [28] Эксперименты и инструменты были разработаны исследовательскими лабораториями и образовательными учреждениями со всех концов Соединенных Штатов. [29] Из сорока шести представленных материалов JPL выбрала семь экспериментов на основе максимальной отдачи от науки без превышения нормативов затрат: вместе семь научных экспериментов обошлись в 12,6 миллиона долларов, что составляет примерно одну восьмую от общего бюджета миссии. [10]

Телевизионная фотография [ править ]

Система визуализации, эксперимент по телевизионной фотографии, состояла из двух 15-сантиметровых телескопов Кассегрена, питающих видиконовые трубки. [30] Основной телескоп можно было бы заменить на меньшую широкоугольную оптику, но с использованием той же трубки. [30] Он имел 8-позиционное колесо фильтра, одно из которых занимало зеркало для широкоугольного байпаса. [30]

Вся система визуализации оказалась под угрозой, когда электрические нагреватели, прикрепленные к камерам, не смогли включиться сразу после запуска. Чтобы избежать разрушительного воздействия тепла Солнца, камеры были намеренно размещены на стороне космического корабля, обращенной от Солнца. Следовательно, нагреватели были необходимы, чтобы камеры не теряли тепло и не становились настолько холодными, что могли бы их повредить. Инженеры JPL обнаружили, что видиконы могут выделять достаточно тепла при нормальной работе, чтобы оставаться чуть выше критической температуры -40 ° C; поэтому они посоветовали не выключать камеры во время полета. Тестовые фотографии Земли и Луны показали, что качество изображения существенно не изменилось. [31]Команда миссии была приятно удивлена, когда 17 января 1974 года, через два месяца после запуска, начали работать обогреватели камеры. [32] [33] Позднее расследование пришло к выводу, что короткое замыкание в другом месте зонда не позволило нагревателю включиться. Это позволяло отключать видиконы по мере необходимости. [34]

Из шести основных научных инструментов камеры весом 43,6 кг (96 фунтов) были, безусловно, самым массивным устройством. Камеры потребляли 67 Вт электроэнергии больше, чем остальные пять приборов вместе взятые. [35] Система вернула около 7000 фотографий Меркурия и Венеры во время пролетов Mariner 10. [30]

Инфракрасный радиометр [ править ]

Инфракрасный радиометр зарегистрировал инфракрасное излучение, испускаемое поверхностью Меркурия и атмосферой Венеры, по которому можно было рассчитать температуру. То, как быстро поверхность теряла тепло при вращении на темную сторону планеты, показало некоторые аспекты ее состава, например, была ли она сделана из горных пород или из более мелких частиц. [36] [37] Инфракрасный радиометр содержал пару телескопов Кассегрена, установленных под углом 120 ° друг к другу, и пару детекторов, сделанных из сурьмяно-висмутовых термобатарей.. Прибор был разработан для измерения низких температур до -193 ° C и до 427 ° C. Стилман Чейз-младший из Исследовательского центра Санта-Барбары возглавил эксперимент с инфракрасным радиометром. [35]

Ультрафиолетовые спектрометры [ править ]

В этом эксперименте были задействованы два ультрафиолетовых спектрометра: один для измерения поглощения УФ, другой - для измерения УФ излучения. Спектрометр затемнения просканировал край Меркурия, когда он проходил перед Солнцем, и обнаружил, поглощается ли солнечное ультрафиолетовое излучение в определенных длинах волн, что указывало бы на присутствие частиц газа и, следовательно, атмосферы. [38] свечению спектрометр обнаружен экстремальное ультрафиолетовое излучение , исходящее от атомов газообразного водорода, гелия, углерода, кислорода, неона и аргона. [35] [39]В отличие от затемненного спектрометра, он не требовал подсветки от Солнца и мог перемещаться вместе с вращающейся платформой сканирования на космическом корабле. Самой важной целью эксперимента было выяснить, есть ли у Меркурия атмосфера, а также собрать данные на Земле и Венере и изучить межзвездное фоновое излучение. [37]

Плазменные детекторы [ править ]

Целью плазменного эксперимента было изучение ионизированных газов ( плазмы ) солнечного ветра, температуры и плотности его электронов, а также того, как планеты влияют на скорость потока плазмы. [40] Эксперимент состоял из двух компонентов, обращенных в противоположные стороны. Сканирующий электростатический анализатор был направлен на Солнце и мог обнаруживать положительные ионы и электроны, которые были разделены набором из трех концентрических полусферических пластин. Сканирующий электронный спектрометр нацелился от Солнца и обнаружил только электроны, используя только одну полусферическую пластину. Инструменты можно было поворачивать примерно на 60 ° в обе стороны. [35]Собирая данные о движении солнечного ветра вокруг Меркурия, плазменный эксперимент может быть использован для проверки наблюдений магнитометра магнитного поля Меркурия. [37] с использованием детекторов в плазме, Mariner 10 собрали первые наблюдений в точке данных солнечного ветра внутри орбиты Венеры. [41]

Вскоре после запуска ученые обнаружили, что сканирующий электростатический анализатор вышел из строя из-за того, что дверь, защищающая анализатор, не открылась. Была предпринята безуспешная попытка насильственно открыть дверь с помощью первого маневра коррекции курса. [42] Операторы эксперимента планировали наблюдать направления, взятые положительными ионами до столкновения ионов с Анализатором, но эти данные были потеряны. [43] Эксперимент все еще был в состоянии собрать некоторые данные с помощью правильно работающего сканирующего электронного спектрометра. [44]

Телескопы с заряженными частицами [ править ]

Целью эксперимента с заряженными частицами было наблюдать, как гелиосфера взаимодействует с космическим излучением . [45] В связи с детекторами плазмы и магнитометрами, этот эксперимент мог предоставить дополнительные доказательства наличия магнитного поля вокруг Меркурия [46] , показывая, захватило ли такое поле заряженные частицы. [35] Два телескопа использовались для сбора высокоэнергетических электронов и ядер атомов, в частности ядер кислорода или менее массивных. [47] Эти частицы затем прошли через набор детекторов и были подсчитаны. [35]

Магнитометры [ править ]

Два феррозондовые магнитометры были поручены различая произведены ли ртути в магнитное поле , [48] и изучение межпланетного магнитное поля между пролетами. [47] При разработке этого эксперимента ученые должны были учитывать помехи от магнитного поля, создаваемого многими электронными частями Mariner 10. По этой причине магнитометры должны были быть расположены на длинной штанге, один ближе к восьмиугольной втулке, а другой - дальше. Данные двух магнитометров будут сопоставлены, чтобы отфильтровать собственное магнитное поле космического корабля. [49] Резкое ослабление магнитного поля зонда привело бы к увеличению затрат. [17]

Эксперимент по небесной механике и радиологии [ править ]

Этот эксперимент исследовал массу и гравитационные характеристики Меркурия. Это представляло особый интерес из-за близости планеты к Солнцу, большого эксцентриситета орбиты и необычного спин-орбитального резонанса. [50]

Поскольку космический корабль пролетел позади Меркурия при первом столкновении, появилась возможность исследовать атмосферу и измерить радиус планеты. Наблюдая за фазовыми изменениями радиосигнала S-диапазона, можно было проводить измерения атмосферы. Атмосфера была оценена как имеющая плотность около10 16  молекул на см 3 . [50]

Уходящая Земля [ править ]

Mariner 10 сфотографировал Землю и Луну вскоре после запуска.

Boeing закончил строительство космического корабля в конце июня 1973 года, и Mariner 10 был доставлен из Сиэтла в штаб-квартиру JPL в Калифорнии, где JPL всесторонне проверила целостность космического корабля и его инструментов. После завершения испытаний зонд был доставлен на стартовую площадку Восточного полигона во Флориде. Техники заправили бак космического корабля 29 килограммами (64 фунта) гидразинового топлива, чтобы зонд мог корректировать курс, и прикрепили пиропатроны , детонация которых сигнализировала Маринеру 10 выйти из стартовой ракеты и развернуть свои инструменты. [51] [52] Запланированная гравитационная помощь на Венере сделала возможным использование Атласа-Кентавра.ракета взамен более мощного, но более дорогого Titan IIIC . [16] [53] Зонд и Атлас-Кентавр были соединены вместе за десять дней до старта. Запуск представлял один из самых больших рисков неудачи для миссии Mariner 10 ; Mariner 1 , Mariner 3 и Mariner 8 вышли из строя через несколько минут после старта из-за технических ошибок или неисправностей ракеты Atlas. [27] [54] [55] У миссии был период запуска около месяца, с 16 октября 1973 года по 21 ноября 1973 года. НАСА выбрало 3 ноября в качестве даты запуска, потому что это позволит оптимизировать условия получения изображений, когда космический корабль прибудет. на Меркурии. [53]

Запуск Mariner 10

3 ноября в 17:45 по Гринвичу "Атлас-Кентавр" на борту корабля "Маринер-10" стартовал с посадочной площадки SLC-36B . [56] Сценарий «Атлас» горел около четырех минут, после чего был сброшен, а ступень «Кентавр» взяла на себя еще пять минут, выведя « Маринер-10» на парковочную орбиту . На временную орбиту космический корабль ушел на треть расстояния вокруг Земли: этот маневр был необходим, чтобы достичь правильного места для второго сгорания двигателей Centaur, которые установили Mariner 10на пути к Венере. Затем зонд отделился от ракеты; впоследствии сцена «Кентавр» отклонилась, чтобы избежать возможного столкновения в будущем. Никогда прежде планетарная миссия не зависела от двух отдельных ракет во время запуска, и даже с Mariner 10 ученые изначально считали маневр слишком рискованным. [57] [58]

В течение первой недели полета Mariner 10 камерная система была протестирована, принимая пять фотографических мозаик на Земле и шесть из Луны . Он также получил фотографии северной полярной области Луны, где ранее покрытие было плохим. Эти фотографии послужили картографам основой для обновления лунных карт и улучшения лунной сети контроля . [59]

Круиз на Венеру [ править ]

Траектория космического корабля Маринер-10 : с момента запуска 3 ноября 1973 года до первого пролета Меркурия 29 марта 1974 года.

Это далеко не беспрецедентен круиз, Mariner 10 ' S три месяца путешествие к Венере было чревато техническими неполадками, которые держали контроль миссии на крае. [60] Донна Ширли рассказала о разочаровании своей команды: «Казалось, что мы всегда просто исправляем Mariner 10 вместе достаточно долго, чтобы перейти к следующей фазе и следующему кризису». [61] 13 ноября 1973 года был произведен маневр по коррекции траектории. Сразу после этого звездный трекер зафиксировал яркую чешуйку краски, оторвавшуюся от космического корабля и потерявшую отслеживание на направляющей звезде Канопус.. Канопус был восстановлен с помощью автоматизированного протокола безопасности, но проблема отслаивания краски повторялась на протяжении всей миссии. На бортовом компьютере также периодически возникали незапланированные перезагрузки, что требовало изменения конфигурации тактовой последовательности и подсистем. Периодические проблемы с антенной с высоким коэффициентом усиления также возникали во время полета. 8 января 1974 года в подсистеме питания произошла неисправность, предположительно вызванная коротким замыканием диода. [16] В результате основной усилитель-регулятор и инвертор вышли из строя, в результате чего космический корабль стал зависеть от резервного регулятора. Планировщики миссий опасались, что та же проблема может повториться в резервной системе и вывести космический корабль из строя. [62]

В январе 1974 года « Маринер-10» провел наблюдения кометы Кохутека в ультрафиолетовом диапазоне . Еще одна промежуточная поправка была сделана 21 января 1974 г.

Пролет Венеры [ править ]

Космический корабль миновал Венеру 5 февраля 1974 года, самое близкое расстояние - 5768 километров (3584 миль) в 17:01 UTC. Это был двенадцатый космический корабль, достигший Венеры, и восьмой космический корабль, вернувший данные с планеты [63], а также первая миссия, в которой удалось передать изображения Венеры обратно на Землю. [64] Mariner 10 построен на основе наблюдений, сделанных Mariner 5 шестью годами ранее; что важно, у Маринера 10 была камера, тогда как в предыдущей миссии ее не было. [65] Как Маринер 10Обернувшись вокруг Венеры, с ночной стороны планеты на дневной свет, камеры сделали первое изображение Венеры зондом, показав освещенную дугу облаков над северным полюсом, выходящую из темноты. Первоначально инженеры опасались, что звездоискатель может принять более яркую Венеру за Канопус, повторив неудачи с отслаивающейся краской. Однако звездолет не вышел из строя. Затмение Земли произошло между 17:07 и 17:11 UTC, во время которого космический корабль передавал радиоволны X-диапазона через атмосферу Венеры, собирая данные о структуре облаков и температуре. [66] [67]Хотя в видимом свете облачный покров Венеры почти не отличается от других, было обнаружено, что обширные детали облаков можно увидеть через ультрафиолетовые фильтры камеры Маринера. Ультрафиолетовые наблюдения с Земли показали некоторые нечеткие пятна еще до Mariner 10 , но детали, увиденные Mariner, были неожиданностью для большинства исследователей. Зонд продолжал фотографировать Венеру до 13 февраля 1974 года. [68] Среди 4165 снимков, полученных при столкновении, одна результирующая серия изображений запечатлела плотную и отчетливо сформированную атмосферу, совершающую полный оборот каждые четыре дня [65], как и предполагали земные наблюдения. [69]

Миссия раскрыла состав и метеорологическую природу атмосферы Венеры. Данные радионаучного эксперимента измеряли степень преломления радиоволн, проходящих через атмосферу, которая использовалась для расчета плотности, давления и температуры атмосферы на любой заданной высоте. [70] В целом, температура атмосферы выше ближе к поверхности планеты, но Mariner 10 обнаружил четыре высоты, на которых картина была обратной, что могло означать наличие слоя облаков. [71] Инверсии произошли на уровнях 56, 61, 63 и 81 км, [72] подтверждая предыдущие наблюдения, сделанные при столкновении с Маринером 5 . [70]Ультрафиолетовые спектрометры идентифицировали химические вещества, составляющие атмосферу Венеры. [73] Повышенная концентрация атомарного кислорода в верхних слоях атмосферы показала, что атмосфера разделена на верхние и нижние слои, которые не смешиваются друг с другом; фотографии верхнего и нижнего слоев облачности подтвердили эту гипотезу. [71] Маринер 10 'Ультрафиолетовые фотографии были бесценным источником информации для изучения бурлящих облаков атмосферы Венеры. Исследователи миссии полагали, что сфотографированные ими облачные объекты находятся в стратосфере и верхних слоях тропосферы и образовались в результате конденсации; они также пришли к выводу, что контраст между более темными и более светлыми деталями был обусловлен различиями в поглощающей способности облаков УФ-света. [74]Подсолнечная область представляла особый интерес: поскольку солнце находится прямо над головой, оно передает больше солнечной энергии этой области, чем остальная часть планеты. По сравнению с остальной атмосферой планеты подсолнечная область была очень активной и нерегулярной. "Ячейки" воздуха, поднимаемые конвекцией, каждая шириной до 500 километров (310 миль), наблюдались, формируясь и рассеиваясь в течение нескольких часов; некоторые имели многоугольные очертания. [74]

Ассистент гравитации также оказался успешным, укладываясь в допустимые пределы ошибки. В течение четырех часов между 16:00 и 20:00 UTC по 5 февраля 1974 года, Mariner 10 ' гелиоцентрическую скорость s уменьшилась с 37.008 км / с (82785 миль) до 32,283 км / с (72215 миль в час). [75] Это изменило форму эллиптической орбиты космического корабля вокруг Солнца, [64] так, что перигелий теперь совпал с орбитой Меркурия. [75]

  • Встреча с Венерой

  • Венера в реальных цветах, обработанная из четких изображений Mariner 10 с синей фильтрацией

  • Mariner 10 ' сек фотографию Венеры в ультрафиолетовом свете (фото цвет повышенной имитировать естественный цвет Венеры , как человеческий глаз увидит его)

Первый пролет Меркурия [ править ]

Космический корабль трижды пролетел мимо Меркурия. Первое столкновение с Меркурием произошло в 20:47 UTC 29 марта 1974 года на расстоянии 703 км (437 миль), проходя на теневой стороне. [4]

  • Первая встреча с Меркурием

  • Шесть часов до ближайшего приближения

  • Шесть часов после самого близкого приближения

Второй облет Меркурия [ править ]

Сделав один цикл вокруг Солнца, в то время как Меркурий завершил два витка, Mariner 10 снова пролетел мимо Меркурия 21 сентября 1974 года на более отдаленном расстоянии в 48 069 километров (29 869 миль) ниже южного полушария. [4]

  • Вторая встреча с Меркурием

  • Мозаика изображений второй встречи, покрывающая экватор до южного полюса.

Третий облет Меркурия [ править ]

После потери контроля по крену в октябре 1974 года, третье и последнее столкновение, самое близкое к Меркурию, произошло 16 марта 1975 года на расстоянии 327 километров (203 мили), проходя почти над северным полюсом. [4]

  • Третья встреча с Меркурием

  • Ртуть в цвете

  • Меркурий в черно-белом

  • Меркурий в ложном цвете

  • Видный обрыв, Discovery Rupes , сфотографированный во время первого пролета.

  • Представление надвиговой разломы на Discovery Rupes

  • Регион Австралии

  • Регион Аврора

  • Кадучеата регион

  • Бассейн Шуберта диаметром 190 км, заполненный гладкими равнинами. Бугристый край бассейна частично разрушен и изрезан более поздними событиями.

Конец миссии [ править ]

Когда газ для маневрирования был почти исчерпан, Mariner 10 отправился на другую орбиту вокруг Солнца. Технические испытания продолжались до 24 марта 1975 г. [4], когда окончательное истощение запаса азота было сигнализировано началом незапрограммированного поворота по тангажу. На космический корабль немедленно были отправлены команды выключить его передатчик, и радиосигналы на Землю прекратились.

Предполагается, что Mariner 10 все еще вращается вокруг Солнца , хотя его электроника, вероятно, была повреждена солнечным излучением. [76] Mariner 10 не был замечен или отслежен с Земли с тех пор, как он прекратил передачу. Единственный способ, по которому он не двигался бы по орбите, - это если бы он был поражен астероидом или был бы гравитационно возмущен близким столкновением с большим телом.

Открытия [ править ]

Во время облета Венеры Mariner 10 обнаружил следы вращения облаков и очень слабого магнитного поля. Используя фильтр, близкий к ультрафиолетовому , он сфотографировал шевронные облака Венеры и выполнил другие атмосферные исследования.

Космический корабль трижды пролетел мимо Меркурия. Из-за геометрии его орбиты - его орбитальный период был почти в два раза больше, чем у Меркурия - одна и та же сторона Меркурия каждый раз освещалась солнцем, поэтому он смог нанести на карту только 40–45% поверхности Меркурия, сделав более 2800 фотографий. Он показал более или менее лунную поверхность. Таким образом, это внесло огромный вклад в наше понимание Меркурия, поверхность которого не удалось определить с помощью телескопических наблюдений. Отмеченные регионы включали большую часть или все четырехугольники Шекспира, Бетховена, Койпера, Микеланджело, Толстого и Дискавери , половину четырехугольников Баха и Виктории, а также небольшие участки Солитудо Персефоны (позже Неруда), Лигурии (позже Радитлади) и четырехугольников Бореалис. . [77]

Маринер 10 также обнаружил, что у Меркурия есть разреженная атмосфера, состоящая в основном из гелия , а также магнитное поле и большое ядро, богатое железом . По показаниям радиометра Меркурий имеет ночную температуру -183 ° C (-297 ° F ) и максимальную дневную температуру 187 ° C (369 ° F).

При планировании MESSENGER , космического корабля, который обследовал Меркурий до 2015 года, во многом использовались данные и информация, собранная Mariner 10 .

День памяти Маринера 10 [ править ]

Mariner 10 полета запасной
Марка космической станции Маринер-10 , выпуск 1975 г.

В 1975 году почтовое отделение США выпустило памятную марку с изображением космического зонда Mariner 10 . Юбилейная марка Mariner 10 номиналом 10 центов была выпущена 4 апреля 1975 года в Пасадене, Калифорния. [78]

Поскольку резервный космический аппарат так и не был запущен, он был выставлен в Национальном музее авиации и космонавтики Смитсоновского института. [79]

См. Также [ править ]

  • 1973 в космосе
  • Исследование Меркурия
  • Список миссий на Венеру
  • Хронология искусственных спутников и космических зондов

Ссылки [ править ]

Примечания [ править ]

  1. ^ a b c "Маринер 10" . Национальный центр данных по космической науке . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . Проверено 7 сентября 2013 года .
  2. ^ Сиддики, Асиф А. (2018). За пределами Земли: Хроника исследования глубокого космоса, 1958–2016 (PDF) . Серия истории НАСА (второе изд.). Вашингтон, округ Колумбия: Офис программы истории НАСА. п. 1. ISBN  9781626830424. LCCN  2017059404 . СП2018-4041.
  3. ^ Шудель, Мэтт (30 августа 2013 г.). «Брюс С. Мюррей, ученый-космонавт НАСА, умер в возрасте 81 года» . Вашингтон Пост . Проверено 31 августа 2013 года .
  4. ^ a b c d e "Маринер 10" . Архивировано из оригинального 19 -го февраля 2014 года . Дата обращения 2 февраля 2014 .
  5. ^ Сиддики, Асиф А. (2018). За пределами Земли: Хроника исследования глубокого космоса, 1958–2016 (PDF) . Серия истории НАСА (второе изд.). Вашингтон, округ Колумбия: Офис программы истории НАСА. п. 1. ISBN  9781626830424. LCCN  2017059404 . СП2018-4041.
  6. Перейти ↑ Clark 2007, pp. 22-23
  7. ^ а б Стром и Спраг 2003, стр. 16
  8. ^ "Mariner 10 Quicklook" . Проверено 31 июля 2014 года .
  9. Перейти ↑ Reeves 1994, p. 222
  10. ^ a b Биггс, Джон Р .; Даунхауэр, Уолтер Дж. (Июнь 1974 г.), «Mariner Venus / Mercury '73: стратегия контроля затрат», Astronautics & Aeronautics , New York: The American Institute of Aeronautics and Astronautics, 12 (5): 48–53
  11. ^ Мюррей и Берджесс 1977, стр. 142
  12. ^ Дуди, Дэйв (29 октября 2013). «Глава 11. Типовые бортовые системы» . Основы космического полета . Лаборатория реактивного движения . Проверено 24 июля 2015 года .
  13. ^ Данн и Берджесс 1977, стр. 58
  14. ^ Мюррей и Берджесс 1977, стр. 50
  15. ^ Эзелл, Эдвард Клинтон; Эзелл, Линда Нойман (2009). На Марсе: исследование Красной планеты 1958–1978 . Минеола: Dover Publications. п. 445. ISBN 9780486141022.
  16. ^ a b c Пол, Флойд А. (15 января 1976 г.). «Технический меморандум 33-759: Исследование опыта полета Mariner 10 и некоторые расчеты частоты отказов летных частей» (PDF) . Лаборатория реактивного движения . Проверено 23 июня 2015 года .
  17. ^ a b Ширли, Донна Л. (2003). «Миссия Mariner 10 к Венере и Меркурию». Acta Astronautica . Международная академия космонавтики. 53 (4–10): 375–385. Bibcode : 2003AcAau..53..375S . DOI : 10.1016 / s0094-5765 (03) 00155-3 .
  18. ^ Майзель, Джеймс Е. (ноябрь 1984). «Исторический обзор электроэнергетических систем пилотируемых и некоторых американских беспилотных космических аппаратов» . Кливлендский государственный университет. С. 9.6–9.7 . Проверено 30 декабря 2015 года .
  19. ↑ Уилсон, Джеймс Х. (15 октября 1973 г.). «Технический меморандум 33-657: Mariner Venus Mercury 1973» (PDF) . Пасадена: Лаборатория реактивного движения. п. 12 . Проверено 8 сентября 2015 года .
  20. Перейти ↑ Dunne and Burgess 1978, pp. 32–33
  21. ^ Мюррей и Берджесс 1977, стр. 21 год
  22. ↑ Данн и Берджесс, 1978, стр. 30–32.
  23. Перейти ↑ Reeves 1994, p. 242
  24. ^ Данн и Берджесс 1978, стр. 56
  25. ^ a b Мюррей и Берджесс 1977, стр. 25–26
  26. Перейти ↑ Strom and Sprague 2003, p. 14
  27. ^ a b Мюррей и Берджесс 1977, стр. 38
  28. ↑ Данн и Берджесс 1978, стр.19
  29. ^ Гиберсон и Каннингем 1975, стр. 719
  30. ^ a b c d НАСА / NSSDC - Mariner 10 - Телевизионная фотография
  31. ↑ Мюррей и Берджесс 1977, стр. 43–48
  32. ^ Кларк, Памела, изд. (Декабрь 2003 г.). «Маринер 10: ретроспектива» (PDF) . Меркурий Посланник . Лунно-планетный институт (10) . Дата обращения 25 мая 2015 .
  33. ^ "Бюллетень № 14: Превосходные телевизионные обогреватели TCM-2 пришли в действие" (PDF) . Проектный офис Mariner Venus / Mercury 1973. 23 января 1974 . Дата обращения 25 мая 2015 .
  34. ^ Данн и Берджесс 1978, стр. 57–58
  35. ^ a b c d e f Обзор научных инструментов . Моффетт Филд: Исследовательский центр Эймса, НАСА. Май 1973. стр.  148 -167.
  36. Перейти ↑ Dunne and Burgess 1978, pp. 21-22
  37. ^ a b c Стром и Спрэг 2003, стр. 18-19
  38. Перейти ↑ Dunne and Burgess 1978, pp. 25-26
  39. ^ Ротери 2015, стр. 26
  40. ^ "Сканирующий электростатический анализатор и электронный спектрометр" . Национальный центр данных по космической науке . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . Проверено 27 июля 2015 года .
  41. Перейти ↑ Dunne and Burgess 1978, pp. 22-23
  42. ^ "Бюллетень № 7: Первый успешный маневр коррекции траектории" (PDF) . Проектный офис Mariner Venus / Mercury 1973. 13 ноября 1973 . Дата обращения 25 мая 2015 .
  43. ^ «Бюллетень № 15: Облет Венеры назначен на вторник в 10.01 по тихоокеанскому времени» (PDF) . Проектный офис Mariner Venus / Mercury 1973. 1 февраля 1974 . Проверено 7 сентября 2015 года .
  44. ^ Данн и Берджесс 1978, стр. 47
  45. Перейти ↑ Strom and Sprague 2003, p. 19
  46. ^ Ротери 2015, стр. 28
  47. ^ a b Данн и Берджесс 1978, стр. 24
  48. ^ Ротери 2015, стр. 27
  49. ^ Мюррей и Берджесс 1977, стр. 95
  50. ^ a b mariner.htm Историческая статья о Mariner 10 на history.nasa.gov
  51. ^ Данн и Берджесс 1978, стр. 42
  52. ↑ Мюррей и Берджесс 1977, стр. 36-37
  53. ^ а б Стром и Спраг 2003, стр. 14-16
  54. ^ "Маринер 1" . Национальный центр данных по космической науке . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . Проверено 22 августа 2015 года .
  55. Перейти ↑ «Mariner 3 Failure Laid to Shroud» , The Spokesman-Review , p. 21, 13 ноября 1964 г. , получено 22 августа 2015 г.
  56. ^ "Информация о запуске и траектории Mariner 10" . Координированный архив данных космической науки НАСА . Дата обращения 2 ноября 2019 .
  57. ^ Боулз, Марк Д. (2004). Укрощение жидкого водорода: разгонная ракета Centaur 1958-2002 . Вашингтон, округ Колумбия: Государственная типография. С. 131–133. ISBN 9780160877391.
  58. Перейти ↑ Dunne and Burgess 1977, pp. 45-46
  59. ↑ Данн и Берджесс 1978, стр. 47–53.
  60. ^ Мюррей и Берджесс 1977, стр. 55
  61. ^ Ширли 1998, стр. 91
  62. ^ Данн и Берджесс 1978, стр. 55
  63. ↑ Уильямс, Дэвид Р. (29 мая 2014 г.). «Хронология исследования Венеры» . Национальный центр данных по космической науке . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. Архивировано из оригинала 30 июля 2015 года . Проверено 8 сентября 2015 года .
  64. ^ a b Уливи и Харланд 2007, стр. 181
  65. ^ a b Ривз 1994, стр. 244
  66. ^ Мюррей и Берджесс 1977, стр 61-64
  67. Перейти ↑ Dunne and Burgess 1978, pp. 61-63
  68. ^ Мюррей и Берджесс 1977, стр. 79
  69. ^ Данн и Берджесс 1978, стр. 68
  70. ^ а б Ховард, HT; Тайлер, GL; Fjeldbo, G .; Клиоре, AJ; Леви, GS; Brunn, DL; Dickinson, R .; Эдельсон, RE; Мартин, WL; Почтовый, РБ; Зайдель, Б .; Sesplaukis, TT; Ширли, DL; Стельзрид, Коннектикут; Sweetnam, DN; Зигельбаум, AI; Эспозито, ПБ; Андерсон, JD; Шапиро, II; Reasenberg, RD (29 марта 1974 г.). "Венера: масса, гравитационное поле, атмосфера и ионосфера, измеренные двухчастотной радиосистемой Mariner 10". Наука . Американская ассоциация развития науки. 183 (4131): 1297–1301. Bibcode : 1974Sci ... 183.1297H . DOI : 10.1126 / science.183.4131.1297 . JSTOR 1737501 . PMID  17791371 .
  71. ^ a b Данн и Берджесс 1978, стр. 65
  72. ^ Гиберсон и Каннингем 1975, стр. 726
  73. ^ Гиберсон и Каннингем 1975, стр. 725
  74. ^ a b Мюррей, Брюс С .; Белтон, Майкл Дж.С.; Дэниэлсон, Дж. Эдвард; Дэвис, Мертон Э .; Голт, Дональд; Хапке, Брюс; О'Лири, Брайан; Стром, Роберт Дж .; Суоми, Вернер; Траск, Ньюэлл (29 марта 1974 г.). "Венера: атмосферное движение и структура из фотографий Mariner 10". Наука . Американская ассоциация развития науки. 183 (4131): 1307–1315. Bibcode : 1974Sci ... 183.1307M . DOI : 10.1126 / science.183.4131.1307 . JSTOR 1737501 . PMID 17791373 .  
  75. ^ a b «Бюллетень № 18: Mariner 10 на пути к Меркурию - продолжает поиски Венеры» (PDF) . Проектный офис Mariner Venus / Mercury 1973. 6 февраля 1974 . Проверено 7 сентября 2015 года .
  76. ^ Элизабет Хауэлл, автор статьи SPACE.com о mariner-10 на space.com
  77. ^ Schaber, Джеральд G .; Макколи, Джон Ф. Геологическая карта Толстого (H-8) четырехугольника Меркурия (PDF) . Геологическая служба США. Геологическая служба США, серия «Разные исследования» Карта I – 1199, как часть Атласа Меркурия, геологическая серия 1: 5 000 000 . Проверено 12 ноября 2007 года .
  78. ↑ Пьяцца, Джилл (8 сентября 2008 г.). "10 центов Маринер 10" . Араго . Смитсоновский национальный почтовый музей . Проверено 22 августа 2015 года .
  79. ^ "Космический корабль, Маринер 10, запасной полет" . Смитсоновский национальный музей авиации и космонавтики . Проверено 13 марта 2016 .

Библиография и дополнительная литература [ править ]

  • Кларк, Памела Элизабет (2007). Динамическая планета: Меркурий в контексте окружающей среды . Нью-Йорк: Springer Science + Business Media, LLC.
  • Данн, Джеймс А .; Берджесс, Эрик (1978). Путешествие Маринера-10: Миссия к Венере и Меркурию (НАСА SP-424) . Вашингтон, округ Колумбия: Управление научно-технической информации Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства.
  • Гиберсон, У. Юджин; Каннингем, Н. Уильям (4 февраля 1975 г.). «Миссия Маринера 10 к Венере и Меркурию». Acta Astronautica . Pergamon Press. 2 (7–8): 715–743. Bibcode : 1975AcAau ... 2..715G . DOI : 10.1016 / 0094-5765 (75) 90012-0 .
  • Мюррей, Брюс; Берджесс, Эрик (1977). Полет на Меркурий . Нью-Йорк: издательство Колумбийского университета.
  • Ривз, Роберт (1994). Космическая гонка сверхдержав: взрывное соперничество в Солнечной системе . Нью-Йорк: Пленум Пресс.
  • Ротери, Дэвид А. (2015). Планета Меркурий: от бледно-розовой точки к динамическому миру . Чам: Издательство Springer International.
  • Ширли, Донна (1998). Управление марсианами . Нью-Йорк: Бродвейские книги. ISBN 9780307756831.
  • Стром, Роберт Дж .; Спраг, Энн Л. (2003). Изучение Меркурия: Железная планета . Чичестер: Praxis Publishing Ltd.
  • Уливи, Паоло; Харланд, Дэвид М. (2007). Часть 1: Золотой век 1957-1982 гг . Роботизированные исследования Солнечной системы (изд. Чичестера). Praxis Publishing Ltd.

Внешние ссылки [ править ]

  • Путешествие Mariner 10: Миссия к Венере и Меркурию (NASA SP-424) 1978 Вся книга о Mariner 10 со всеми изображениями и диаграммами в режиме онлайн. Прокрутите вниз, чтобы щелкнуть ссылку «Содержание». PDF версия
  • Маринер-10 , миссия НАСА 1973–75 годов на Венеру / Меркурий
  • Архив изображений Mariner 10
  • Бюллетени миссии Mariner 10
  • Профиль миссии Mariner 10 от NASA Solar System Exploration
  • Откалиброванные изображения с миссии Mariner 10 к Меркурию и Венере
  • Запись в главном каталоге для Mariner 10 в Национальном центре данных по космическим наукам
  • Boeing: История - Продукция - Космический корабль Boeing Mariner 10