Mariner 9 - Mariner 9

Mariner 9
Mariner09.jpg
Romfartøyet Mariner 9
Oppdragstype Mars orbiter
Operatør NASA / JPL
COSPAR ID 1971-051A
SATCAT nr. 5261
Misjonens varighet 1 år, 4 måneder, 27 dager
Romfartøyets egenskaper
Produsent Jet Propulsion Laboratory
Start masse 997,9 kilo (2200 lb)
Tørr masse 558,8 kilo (1,232 lb)
Makt 500 watt
Oppdragets start
Lanseringsdato 30. mai 1971, 22:23:04  UTC ( 1971-05-30UTC22: 23: 04Z )
Rakett Atlas SLV-3C Centaur-D
Lanseringssted Cape Canaveral
Misjonens slutt
Avhending Avviklet
Deaktivert 27. oktober 1972 ( 1972-10-28 )
Orbitale parametere
Referansesystem Areosentrisk
Eksentrisitet 0.6014
Periareion høyde 1650 km (1030 mi)
Apoareion høyde 16.860 km (10.480 mi)
Tilbøyelighet 64,4 grader
Periode 11,9 timer / 719,47 minutter
Epoke 29. desember 1971, 19:00:00 UTC
Mars orbiter
Orbital innsetting 14. november 1971, 00:42:00 UTC
←  Mariner 8
Mariner 10  →
 

Mariner 9 ( Mariner Mars '71 / Mariner-I ) var et robotromfartøy som bidro sterkt til utforskningen av Mars og var en del av NASA Mariner-programmet . Mariner 9 ble skutt opp mot Mars 30. mai 1971 fra LC-36B på Cape Canaveral Air Force Station , Florida , og nådde planeten 14. november samme år, og ble det første romfartøyet som gikk i bane rundt en annen planet-bare smalt sovjetisk sonderne Mars 2 (lansert 19. mai) og Mars 3 (lansert 28. mai), som begge ankom Mars bare uker senere.

Etter at det forekom støvstormer på planeten i flere måneder etter ankomst, klarte orbiteren å sende tilbake klare bilder av overflaten. Mariner 9 returnerte vellykket 7 329 bilder i løpet av oppdraget, som ble avsluttet i oktober 1972.

Mål

Mariner 9 lansering

Mariner 9 ble designet for å fortsette de atmosfæriske studiene som ble startet av Mariner 6 og 7 , og for å kartlegge over 70% av Mars -overflaten fra laveste høyde (1500 kilometer (930 mi)) og ved de høyeste oppløsningene (fra 1 kilometer til 100 meter) (1100 til 110 meter) per piksel) av et Mars -oppdrag opp til det punktet. Et infrarødt radiometer ble inkludert for å oppdage varmekilder på jakt etter bevis på vulkansk aktivitet . Det var for å studere tidsmessige endringer i atmosfæren og overflaten på Mars. Mars to måner skulle også analyseres. Mariner 9 oppnådde mer enn målene.

Under opprinnelige planer skulle et dobbeltoppdrag flys som Mariners 6–7, men lanseringsfeilen til Mariner 8 ødela denne ordningen og tvang NASA-planleggere til å falle tilbake på et enklere en-sondeoppdrag. NASA holdt fremdeles håp om at en annen Mariner-sonde og Atlas-Centaur kunne leses før Mars- lanseringsvinduet i 1971 stengte. Noen få logistiske problemer dukket opp, inkludert mangelen på et tilgjengelig Centaur nyttelasthylster med riktig konfigurasjon for Mariner -sonderne, men det var et hylster i NASAs beholdning som kan endres. Convair hadde også en tilgjengelig Centaur -scene tilgjengelig og kunne få et Atlas klargjort i tide, men ideen ble til slutt forlatt på grunn av mangel på finansiering.

Mariner 9 ble parret med Atlas-Centaur AC-23 9. mai med etterforskning av Mariner 8s feil pågående. Feilen ble sporet til et problem i Centaur's pitch control servoamplifier, og fordi det ikke var klart om romskipet selv hadde vært ansvarlig, ble RFI -testing utført på Mariner 9 for å sikre at sonden ikke frigjorde forstyrrelser som kan forårsake problemer med Centaurens elektronikk . All testing kom negativt tilbake, og den 22. mai ankom en testet og verifisert gyropakke fra Convair og ble installert i Centaur.

Liftoff fant sted 30. mai kl. 17:23 EST. Alle lanseringskjøretøysystemer utførte normalt og Mariner separerte fra Centaur på 13 minutter og 18 sekunder etter lansering.

Instrumenter

  1. Ultrafiolett spektrometer (UVS)
  2. Infrarødt interferometerspektrometer (IRIS)
  3. Celestial Mechanics (ikke et eget instrument; det var avhengig av sporing av målinger inkludert rekkevidde, avstandshastighet og doppler)
  4. S-Band Occultation (ikke et eget instrument; eksperiment observerte dempningen av kommunikasjonssignalet da den satellitt som gikk i bane gikk ut av syne)
  5. Infrarødt radiometer (IRR)
  6. Visual Imaging System - i en lavere bane, halvparten av Mariner 6 og Mariner 7 flyby -oppdrag, og med et sterkt forbedret bildesystem, oppnådde Mariner 9 en oppløsning på 98 meter (320 fot) per piksel , mens tidligere Mars -sonder bare hadde oppnådd omtrent 790 meter (2600 fot) per piksel.

Prestasjoner

Mariner 9 utsikt over Noctis Labyrinthus "labyrint" i den vestlige enden av Valles Marineris .

Mariner 9 var det første romfartøyet som kretset rundt en annen planet . Den hadde en instrument nyttelast som ligner Mariners 6 og 7, men på grunn av behovet for et større fremdriftssystem for å kontrollere romskipet i bane på Mars, veide det mer enn Mariners 6 og 7 til sammen.

Da Mariner 9 ankom Mars 14. november 1971, ble planetforskere overrasket over at atmosfæren var tykk av "en planetomfattende støvkappe , den største stormen som noen gang er observert." Overflaten var totalt skjult. Mariner 9s datamaskin ble dermed omprogrammert fra jorden for å forsinke avbildning av overflaten i et par måneder til støvet la seg. Hovedoverflatebehandlingen kom først i gang i midten av januar 1972. Imidlertid bidro overflateskjulede bilder til innsamling av Mars-vitenskap, inkludert forståelse av eksistensen av flere store høyhøyde vulkaner av Tharsis Bulge som gradvis ble synlige som støvstormen avtok. Denne uventede situasjonen gjorde et sterkt argument for ønsket om å studere en planet fra bane i stedet for bare å fly forbi. Det understreket også viktigheten av fleksibel misjonsprogramvare. Sovjetunionens Mars 2 og Mars 3 sonder, som ankom under samme støvstorm, klarte ikke å tilpasse seg de uventede forholdene, noe som sterkt begrenset mengden data de kunne samle inn.

Etter 349 dager i bane hadde Mariner 9 sendt 7 329 bilder, som dekket 85% av Mars overflate, mens tidligere flyby -oppdrag hadde returnert mindre enn tusen bilder som dekker bare en liten del av planetoverflaten. Bildene avslørte elveleier , kratere , massive utdødde vulkaner (for eksempel Olympus Mons , den største kjente vulkanen i solsystemet ; Mariner 9 førte direkte til omklassifisering fra Nix Olympica), kløfter (inkludert Valles Marineris , et system med canyons over omtrent 4.020 kilometer lang), bevis på erosjon og avsetning av vind og vann , værfronter, tåke og mer. Mars 'små måner , Phobos og Deimos , ble også fotografert.

Funnene fra Mariner 9 -oppdraget lå til grunn for det senere Viking -programmet .

Det enorme Valles Marineris canyon -systemet er oppkalt etter Mariner 9 til ære for prestasjonene.

Etter å ha tømt forsyningen av holdningskontrollgass , ble romfartøyet slått av 27. oktober 1972.

Konstruksjon

En skjematisk oversikt over Mariner 9, som viser hovedkomponentene og funksjonene

Det ultrafiolette spektrometeret ombord på Mariner 9 ble konstruert av Laboratory for Atmospheric and Space Physics ved University of Colorado , Boulder, Colorado . Teamet for ultrafiolett spektrometer ble ledet av professor Charles Barth.

Infrarødt interferometerspektrometer (IRIS) team ble ledet av Dr. Rudolf A. Hanel fra NASA Goddard Spaceflight Center (GSFC). IRIS -instrumentet ble bygget av Texas Instruments , Dallas, Texas .

Infrarødt radiometer (IRR) team ble ledet av professor Gerald Neugebauer fra California Institute of Technology (Caltech).

Feilkorrigeringskoder prestasjoner

For å kontrollere for feil ved mottak av gråtonebildedataene som ble sendt av Mariner 9 (forårsaket av et lavt signal-til-støy-forhold ), måtte dataene kodes før overføring ved hjelp av en såkalt fremover feilkorrigeringskode (FEC) . Uten FEC ville støy utgjort omtrent en fjerdedel av et mottatt bilde, mens FEC kodet dataene på en redundant måte som muliggjorde rekonstruksjon av de fleste sendte bildedataene i resepsjonen.

Siden den fløyte maskinvaren var begrenset med hensyn til vekt, strømforbruk, lagring og datakraft, måtte det tas noen hensyn til å velge en FEC, og det ble besluttet å bruke en Hadamard -kode for Mariner 9. Hver bildepiksel ble representert som en seks-biters binær verdi, som hadde 64 mulige gråtoner . På grunn av begrensningene til senderen var maksimal nyttig datalengde omtrent 30 bits. I stedet for å bruke en repetisjonskode , ble en [32, 6, 16] Hadamard-kode brukt, som også er en første-ordens Reed-Muller-kode . Feil på opptil syv biter per hvert 32-biters ord kan korrigeres ved hjelp av denne ordningen. Sammenlignet med en kode med fem repetisjoner, var feilkorrigerende egenskaper for denne Hadamard-koden mye bedre, men datahastigheten var sammenlignbar. Den effektive dekoding algoritmen var en viktig faktor i beslutningen om å bruke denne koden. Kretsen som ble brukt ble kalt "Green Machine", som brukte den raske Fourier -transformasjonen og økte dekodingshastigheten med en faktor tre.

Nåværende beliggenhet

Mariner 9 er fortsatt en øde satellitt i Mars -bane. Det forventes å forbli i bane til minst 2022, hvoretter romfartøyet forventes å komme inn i Mars -atmosfæren og enten brenne opp eller krasje inn i planetens overflate.

Se også

Referanser

Eksterne linker