marine et 5

Mariner 5
Uzay Sondası (Venüs) Bu resmin açıklaması, ayrıca aşağıda yorum yapıldı Uzayda Mariner 5 uzay sondası. Genel veri
organizasyon NASA
inşaatçı Jet Tahrik Laboratuvarı
programı Terbiye etmek
Alan Venüs gezegeninin gözlemi
Görev türü uzay sondası
Durum Görev tamamlandı
Diğer isimler Marine-E
Başlatma üssü Cape Kennedy, LC-12
Başlatmak 14 Haziran 1967, 06:01 UT
Başlatıcı Atlas - Agena D # 23
(Atlas-D # 5401 - Agena D # 6933)
Genel bakış ait 19 Ekim 1967'de Venüs
13:34:56 UT
Görevin sonu 25 Ekim 1967
Süre 4 ay
COSPAR tanımlayıcısı 1967-060A
Teknik özellikler
Lansman sırasında kitle 244.9 kg
Ergöller hidrazin
tutum kontrolü 3 eksende stabilize
Enerji kaynağı Solar paneller
Elektrik gücü 555 watt
yörünge
yörünge Güneş merkezli
periapsis 0,579 AU
kıyamet 0,735 AU
dönem ??? günler
Ana enstrümanlar
Ultraviyole Fotometre Hidrojen ve oksijen varlığını tespit edin
Üç Eksenli Düşük Alan Helyum Manyetometresi Venüs ve gezegenler arası manyetik alan ölçümü
İki Frekanslı İşaret Alıcısı Güneş rüzgarı ölçümü
Sıkışmış Radyasyon Dedektörü Korpüsküler Radyasyon Dedektörü
S-Bandı Okültasyonu S-bandı tıkanması
Gök Mekaniği Deneyi Gök Mekaniği Deneyi
Gezegenler Arası İyon Plazma Probu Gezegenler arası iyon plazma probu

Mariner 5 beşinci oldu uzay aracı arasında Mariner programının tarafından geliştirilen uzay ajansı ABD den NASA keşfetmek için iç gezegenleri arasında Güneş Sistemi'nin . İçindeAralık 1965, NASA, Venüs gezegeninin ilk geçişini gerçekleştiren Mariner 2 sondasından daha yakın bir uçuş elde etmek için yedek Mariner 4 sondası olan Mariner 5 sondasının modifikasyonunu onayladı .Aralık 1962.

Görevin temel amacı, Venüs gezegeninin atmosferik özelliklerini belirlemek için bir radyo okültasyon deneyi (Mars gezegeni ile Mariner 4 gibi) yapmaktır. Ancak Mariner 4'ün aksine Mariner 5 bir görüntüleme cihazı taşımamaktadır. Başlangıçta NASA, Mariner 5'e 8.165 kilometrelik bir kayıp mesafe göndermeyi planladı, ancak NASA, sterilize edilmemiş aracın Venüs gezegenine çarpmasını önlemek için planını 75.000 kilometrelik daha mütevazı bir uçuş lehine değiştirdi.

Uzay sondasının açıklaması

Mariner 5 uzay aracı için kullanılan uzay araçları bir dizi beşinci keşif bir gezegen olarak gelme modu . Mariner 5 uzay sondası, Mariner 4'ün Mariner 5 görevi için yenilenmiş yedek uzay sondasıdır.Mars gezegenine bir görev için tasarlanmış, Venüs gezegenine bir görev için yeniden yapılandırılmıştır. Projenin hedefleri, gezegenin atmosferinin yapısı, radyasyon ve manyetik alan ortamı hakkında veri sağlamak için Venüs'ten 2000 km uzağa gitmek. Mariner 5 ayrıca , Venüs gezegeni ile karşılaşmadan önce ve sonra gezegenler arası çevreye ilişkin verileri döndürmek için tasarlandı .

127 cm diyagonal ve 45,7 cm yüksekliğindeki sekizgen magnezyum platformunu , tahrik ve iletişim sistemini korur . Başlıca değişiklikler, sondanın yönünün tersine çevrilmesi ( Dünya , Mars gezegenine doğru uçuşun aksine , Güneş'in karşı tarafındadır ) ve ısı yalıtımının iyileştirilmesinden oluşur.

Dört güneş paneli bu nedenle ters çevrilir ve boyutları küçülür (Güneş'in yakınlığı daha küçük bir yüzeyle aynı elektrik gücünü elde etmeyi mümkün kılar), sondanın yeni açıklığı 5.5  metredir . Isı yalıtımı, özellikle prob platformunun aydınlatılmış tarafına açılabilir bir şemsiye eklenmesiyle güçlendirilir. Okültasyon deneyimini geliştirmek için , Mariner 4'e sabitlenen uydu çanağı , uçuş sırasında onu tam olarak Dünya'ya doğru yeniden konumlandırmak için iki konuma sahiptir. Bilimsel araçlar geliştirilmiş ve muhtemelen yeni termal veya geometrik kısıtlamalara göre yeniden konumlandırılmıştır.

Platformun tepesine dört adet güneş paneli ve 116,8 cm çapında yüksek kazançlı bir uydu çanağı eklenmiştir. Bir düşük kazançlı çok yönlü anten ve manyetometre aşağıdaki yüksek kazançlı antene 223.5 cm yükseklikte direğe monte edilir. Uzay sondasının toplam yüksekliği 289 cm'dir.

Platform, elektronik ekipmanı, kablolamayı, orta nokta tahrik sistemini, durum kontrolü için gaz kaynaklarını ve valileri barındırır. Bilimsel deneylerin çoğu platformun dışına monte edilmiştir. Bilimsel araçlar bir manyetometre , S-bandı okültasyon telemetrisi , ultraviyole fotometre, radyasyon dedektörü, iki frekanslı yayılma işareti, Faraday kafesi ve gök mekaniği deneyidir .

Güç, 555 watt sağlayan 550 cm menzilli dört güneş panelinde bulunan 17.640 fotovoltaik hücre tarafından sağlanır. Manevralar ve kurtarma operasyonları için 1200 Wh şarj edilebilir gümüş - çinko pil de kullanılmaktadır. Of hidrazin monopropellant N platformun bir tarafına monte edilen bir motorun 222 vasıtasıyla sevk için kullanılır. Durum kontrol oniki jetleri tarafından sağlanan gaz diazot soğuk güneş panelleri ve üç uçlarına monte edilmiş ve jiroskop . Konum bilgisi, iki birincil güneş sensörü, ikincil güneş kolektörleri, bir toprak sensörü, bir gezegen Venüs sensörü, bir Venüs sonlandırma sensörü ve Canopus yıldız izleyici tarafından sağlanır .

Telekomünikasyon ekipmanı, çift ​​bantlı 6,5 W / 10,5 W verici (TWTA - Gezgin Dalga Tüpü Amplifikatör ) ve saniyede 8,33 veya 33,33 bit hızında düşük veya yüksek kazançlı antenler aracılığıyla veri gönderip alabilen bir alıcıdan oluşur. Veriler, daha sonra iletilmek üzere bir teyp kaydedicide de saklanabilir. Tüm işlemler bir kontrol alt sistemi tarafından kontrol edilir. Merkezi bilgisayar ve sıralayıcı, depolanmış sıralı komutları kullanır. Sıcaklık kontrolü, ayarlanabilir panjurlar , açılabilir bir güneşlik, çok katmanlı yalıtım örtüleri, cilalı alüminyum kalkanlar , yüzey işlemleri ve dört güneş panelinin üçüne monte edilmiş referans sistemleri kullanılarak sağlanır.

Enstrümanların tanımı

Uzay sondasının 7 aleti vardır:

Görevin yürütülmesi

Mariner 5 uzay aracı , Cape Kennedy fırlatma üssünün fırlatma rampasından LC-12 fırlatıcı Atlas-Agena D' de ayrılıyor .14 Haziran 196706:01 GMT'de, Sovyet Venera 4 sondasının fırlatılmasından iki gün sonra . Bekleyen yörüngesinden gezegenler arası yörüngesine yaptığı enjeksiyon sırasında, sonda, yerde herhangi bir ezilme riskini ve gezegenin olası kirlenmesini önlemek için Venüs gezegeninin yanına geniş bir şekilde nişan alıyor. Telemetri daha sonra sondanın hedefinden yaklaşık 67.000 km geçeceğini doğrular. 15 Haziran01 h 00 UTC'de Canopus yıldızı elde edilir ve sondanın yüksekliği kilitlenir. Bir rota ortası rota düzeltmesi (17.66 saniyelik ateşleme) gerçekleştirilir.19 Haziran 1967. Probunun özel olmayan standart yönlendirme yararlanarak, üç dönüş taramak için sıralanır arası ortam içinde ultraviyole ışık . Prob, ikinci bir rota düzeltmesi yapma seçeneğine sahiptir, ancak bu gerekli değildir. 24 Haziran, telekomünikasyon hızının 33.33'ten 8.33 bit / saniyeye geçişi var. 1 st  Ekim , telekomünikasyon anahtarlama uydu çanağı için çok yönlü antenin olduğunu.

Mariner 5, Venüs gezegenine ulaştı. 19 Ekim 1967ve 15 saat 42 dakikalık uçuşu sırasında verileri kaydeder. 4.094 km irtifaya (beklenenden çok daha düşük), 30.000 km / s hızla 17 sa 34 dak 56 s UT'de ulaşıldı. Venüs gezegeni o zaman Dünya'dan yaklaşık 79,5 milyon km uzaklıktadır. Mariner 5 veri iletmeye başlar,21 Ekim, Sovyet Venera 4 iniş aracının inişinden sonraki gün ve bu 34 saat boyunca.

Mariner 5, Venüs'ün yörüngesinin önünden geçer ve yaklaşık 26 dakika boyunca Dünya tarafından gizlenir. Dünya'ya veri iletimi, Venüs'ün üzerinden uçtuktan sonra gerçekleşir. 21 KasımMariner 5, bilimsel verileri iletmek için çok uzakta olduğundan, prob ile iletişim, çok yönlü antene çevrilir. Uydu çanağının yönü ve artan mesafe, telsiz temasının kaybolmasına neden olur.4 Aralık 1967. Venüs gezegeninin kütlesi, Mariner 5 sondasının yörüngesini Güneş Sistemi'ne daha da yaklaştırıyor ve uçuştan sonra, en zayıf günberiye sahip yapay nesne haline geliyor .4 Ocak 1968 Güneş'ten 87 milyon kilometre uzakta.

Venüs ile karşılaşma, sondayı Güneş'e doğru saptırdı ve Mariner 5, 0.579 AU ile 0.735 AU arasındaki parametrelerle güneş yörüngesine girdi. Sonda şimdi güneş merkezli yörüngede. Uzay aracının aletleri, hem gezegenler arası hem de Venüs manyetik alanlarını, yüklü parçacıkları ve plazmaları, ayrıca Venüs'ün atmosferinden gelen radyo kırılması ve ultraviyole emisyonlarını ölçer. Herhangi bir hasar görmemiş olan sonda, gök mekaniği ve uzay sondasının tasarımında zamanın bilgisini zenginleştirmeyi misyon edinmiştir. Bu nedenle, onunla temasımızı şu andan itibaren yenilemeye karar veriyoruz.Temmuz 1968, ancak prob sinyali yalnızca üç ay sonra elde edilir, kararsız ve kullanılamaz, 14 Ekim 1968. Üç haftalık başarısız çabaların ardından operasyonlar NASA tarafından durduruldu.5 Kasım 1968. Görevin başarılı olduğu ilan edildi.

Bilimsel sonuçlar

Venüs üzerinde uçuş

3.05  km / s'lik nispeten düşük göreceli hızda Venüs üzerinde uçuş , yörüngesinde önemli bir sapmaya neden olur. Bu bozukluğun ölçümü, gök mekaniğinin birkaç miktarını iyileştirmeyi ve böylece astronomik birimin , Venüs'ün kütlesinin ve düzleşmesinin (Dünya'nınkinden 100 kat daha az) kesinliğini geliştirmeyi mümkün kılar . Telemetri verileri, sondadan gelen sinyalin Doppler etkisinin ölçülmesiyle elde edilir , aynı zamanda Dünya ile sonda arasındaki gidiş-dönüş sinyalinin gecikmesi de ölçülerek elde edilir , ikinci yöntem Mariner sondası ile mümkün değildi.

Venüs arkasında geçen zaman, sonda sinyali anten 64 tarafından alınan  m arasında kompleks Goldstone derin uzay Communications yavaş yavaş atmosfere daha derin katmanlarına yoluyla prob, ya da tam tersi, yani prob 'diğer taraftan ise ortaya. Sinyalin zayıflaması, kırılması ve dağılımının ölçülmesi, atmosferin basınç, yoğunluk ve sıcaklığının yüksekliğe göre modellenmesini mümkün kılar. Ama bu occultation deney bize gezegenin büyüklüğünü bilmek izin vermez, sinyal 6090 de "yakalandı" edilerek  Km (müteakip gözlemlere göre 32 hakkında daha sonra katı yüzey tarafından yakalanmadan önce  km altında).

Kritik kırılma olarak adlandırılan bu fenomen, kırılma indisinin sistematik olarak gezegenin yüzeyine doğru yatay bir ışını saptıracak kadar yüksek olduğu yükseklikte meydana gelir. Kırılma, yüzeydeki bir gözlemcinin optik yanılsama yoluyla her zaman bir çöküntünün dibinde olduğu izlenimine sahip olacağı şekildedir. Benzer şekilde, gündüz yüzünde yakalanan güneş ışınları, sonlandırıcının çok ötesine yayılır ve kalıcı olarak aydınlatılmış bir gece üretir; bu, Venüs gezegeninin gece yüzünde uzun süredir gözlenen soluk parıltıyı açıklar. Bu occultation deney Sovyet prob ile yapılan gözlemleri tamamlar Venera 4 ve 85 ila% 99 arasında bir atmosferik bileşimin sonucuna yol açar , karbon dioksit (CO 2 ).

Mariner 5'in aletleri, gezegenin yüzeyindeki sıcaklık ve basıncın sırasıyla 527 °C ve 75-100 atmosfer olduğunu gösteriyor - Sovyet'in Venera 4 sondasının gezegenin yüzeyinden denizden iletimde başarılı olduğu iddiasıyla çelişiyor .

Anten 45 tarafından aktarılan bir diğer sinyal proba Earth bu kez,  m radyo astronomi merkezinin Stanford Üniversitesi içinde Palo Alto , iki farklı frekanslarda, probun çift frekansı alıcı tarafından ölçülür. Alınan iki sinyalin diferansiyel değişiminin analizi, içinden geçtikleri iyonize ortam hakkında bilgi sağlar. Manyetometre ve plazma probu ile birlikte bu aletler iyonosferi , Venüs gezegeninin manyetik alanını ve bunların güneş rüzgarıyla etkileşimini gözlemler . Mariner 2 sondası tarafından ortaya konduğu gibi , Venüs gezegeninin bir manyetosferi yoktur (Venüs'ün manyetik alanı Dünya'nınkinden 1000 kat daha düşüktür), ancak sonda yine de güneş plazmasının yayılmasında bir şok dalgası tespit eder. Bu sapma, Venüs'ün iyonosferindeki plazma tarafından indüklenen akımlara bağlanıyor. Mariner 5, iyonosferin güneş rüzgarını Venüs gezegeni etrafında saptıran bir şok dalgası ürettiğini keşfetti.

Venüs'ün ekzosferinin kesin olarak incelenmesi bir ultraviyole spektrometresi gerektirebilirdi , ancak görevin zaman, bütçe ve kütlesinin kısıtlamaları, yalnızca hidrojen ve oksijenin tespitine adanmış basit bir üç kanallı ultraviyole radyasyon fotometresini başlatmaya izin veriyor. atom. Mariner 5 uzay sondası, Venüs'ün tepesinde, Dünya ile karşılaştırılabilir bir hidrojen içeriği ve oksijen yokluğunu tespit ediyor. Ancak gelişmiş bir atmosferik modelin olmaması, bu deneye özgü telemetrinin olmaması ve sensörlerin yanlış hizalanması, bu bölgenin karmaşık özelliklerini anlamamıza izin vermiyor.

Başlatma ve geçiş

Enjeksiyon manevra sonra jel yapan en uzak gözlemleri geocrone kez içinden geçişi ile ilgili verileri iletir Van Allen kayış üzerinde, Magnetopause , dalgalanmalar parçacıklar manyetik ve darbe sathının çaprazlanması.

Sondanın yoğun bir güneş aktivitesi döneminde fırlatıldığı ortaya çıktı , bu nedenle Mariner 2 ve Explorer-18 (IMP-A) sondası tarafından kaydedilen gezegenler arası ortamın özelliklerinin düzenliliğini bulamıyoruz . Bu ajitasyon , Alfvén dalgalarının ilk doğrudan gözlemlerini yapmayı ve karasal uydularla koordineli olarak güneş patlamalarını incelemeyi mümkün kılar .

En büyük ve en muhteşem koordineli ölçüm deneyimi, Mariner 5 probu, Earth ve Mariner 4 probu arasındaki, fırlatıldıktan neredeyse iki yıl sonra hala çalışır durumda olan ve Dünya ile Mars yörüngeleri arasında yer alan deneyimdir . Sondaların ve Dünya'nın konumları daha sonra parçacık dalgalarının yayılmasının incelenmesi için iki ideal konfigürasyon arasında gelişir: radyal bir hizalama.20 Ağustos 1967 güneş manyetik alanının sarmalını takip eden bir hizalamaya kadar 19 Eylül 1967. Mariner 4 plazma probunun başarısız durumuna rağmen, sonuçlar zenginleştiricidir ve güneş rüzgarı gradyanının ilk ölçümüne izin verir .

Gezegen bilimciler, Kitt Peak Gözlemevi'ndeki bir konferansta Mariner 5 ve Venera 4'ten gelen verileri inceliyorlar .Mart 1968, uzay araştırmalarının sonuçlarına ayrılmış ilk büyük uluslararası toplantılardan biri. Bilim adamları, ne Mariner 5'in ne de Venera 4'ün Venüs gezegeninin yüzey koşullarına ilişkin verileri raporlamada tamamen başarılı olmadığı sonucuna varıyor.

Notlar ve referanslar

Notlar


Referanslar

  1. (içinde) "  Geçmiş Görevler - Mariner 5  " , JPL ( 11 Aralık 2007'de erişildi )
  2. (içinde) "  Mariner V Uçuş Yolu ve Takip Verilerinden Belirlenmesi  " [PDF] , JPL,1969( 10 Nisan 2008'de erişildi )

bibliyografya

Şuna da bakın:

İlgili Makaleler