El programa Mariner es una serie de misiones espaciales estadounidenses de la NASA destinadas a enviar sondas espaciales para estudiar los planetas del Sistema Solar Inferior, más cercanos a la Tierra . Diez sondas espaciales, desde Mariner 1 a Mariner 10 , fueron lanzadas entre 1962 y 1973 hacia los planetas Marte , Venus y Mercurio . Investigación, desarrollo, lanzamiento y gastos de apoyo para los Mariner serie de naves espaciales (Mariner 1 al 10) ascienden a US $ 554 millones .
Este ambicioso programa está en el origen de varias primicias en el campo de la exploración espacial : la primera puesta en órbita alrededor de un planeta que no sea la Tierra, el primer uso de asistencia gravitacional . Científicamente, las sondas proporcionan mucha información sobre los planetas inferiores que se pueden fotografiar por primera vez: mapeo de gran parte del planeta Marte y el 45% del planeta Mercurio, composición de la atmósfera de Marte y Venus, medición de campos magnéticos ... Para Marte y Venus, los resultados modifican radicalmente la imagen idealizada de estos planetas que mucha gente hasta entonces considera como parientes cercanos de la Tierra. Finalmente, en el contexto de la carrera espacial, los éxitos del programa Mariner ayudan a demostrar la superioridad de la astronáutica estadounidense sobre su competidor soviético a pesar de los notables éxitos de algunas misiones al mismo tiempo.
De las diez misiones lanzadas, siete tuvieron éxito, lo que por el momento representó un resultado notable. Los otros tres se pierden en incidentes técnicos poco después del despegue. Las sondas Mariner comparten una arquitectura común basada en una parte central de forma hexagonal pero el equipo científico instalado varía mucho con una masa entre 202 y 559 kg .
Todas las sondas Mariner se basan en un marco octogonal en magnesio , que contiene la electrónica de a bordo, sobre la que se encuentran equipos fijos como sistemas de comunicación, sistemas de imágenes (cámaras, cámaras de televisión), la propulsión y las fuentes de energía. El chasis en sí está diseñado para recibir ocho módulos estandarizados , uno por lado, para albergar dispositivos científicos y acumuladores.
La energía es suministrada por cuatro paneles solares , a excepción de Mariner 10 y Mariner 1 y Mariner 2 que solo tienen dos. Además, a excepción de las sondas Mariner 2 y Mariner 5 , todas están equipadas con una cámara de televisión.
Las sondas Mariner se estabilizan en 3 ejes gracias a sensores solares y un buscador de estrellas utilizando la estrella Canopus ( Alpha Carinae ) , la segunda estrella más brillante del cielo nocturno.
Las sondas Mariner fueron diseñadas originalmente para ser lanzadas por el lanzador Atlas-Centaur . Los retrasos acumulados en el diseño de este último requieren el uso del lanzador Atlas-Agena B , menos potente, para las cinco primeras misiones. Las sondas Mariner 1 y Mariner 2 deben incluso cortarse de parte de su equipo científico ya montado para reducir su peso.
Mariner 1 y Mariner 2 se diferencian de otras sondas Mariner en varios aspectos. De hecho, se derivan de las sondas Ranger 1 y Ranger 2 . El programa Ranger y el programa Mariner están estrechamente vinculados en sus arquitecturas, las primeras sondas del programa Ranger han servido como banco de pruebas para el concepto Mariner. La finalización con éxito de la misión Mariner 2 te lleva al siguiente paso.
Técnicamente, el marco de la sonda es más simple. Es un hexágono , reduciendo efectivamente el número de módulos a seis. Además, hay una estructura debajo del chasis, que soporta la antena de alta ganancia, que se pliega debajo de la sonda para su lanzamiento, y los paneles solares. Los depósitos de combustible también están montados fuera del chasis.
Las primeras sondas que siguen el diseño del Mariner son la Voyager 1 y la Voyager 2 . Aunque inicialmente adjuntadas al programa Mariner (inicialmente son las sondas Mariner 11 y 12), se modifican considerablemente para adaptarse a las limitaciones de la exploración de los planetas Saturno y Júpiter (distancia, baja iluminación solar, velocidad necesaria) y dieron a luz a un programa por derecho propio.
Más tarde, los orbitadores del programa Viking utilizaron una sonda tipo Mariner 9 muy mejorada. Las sondas Magellan (estudio de Venus ) y Galileo (estudio de Júpiter ) también se basan en partes del programa Mariner.
Se diseñó una segunda generación de sondas tipo Mariner, denominada Mariner Mark II , aunque el proyecto se canceló por razones presupuestarias. Sin embargo, esta segunda generación sirvió como base para la sonda Cassini-Huygens o como inspiración para la sonda New Horizons .
| apellido | Fecha de lanzamiento | Lanzacohetes | Objetivo | Masa | Otras características | Resultados |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Marinar 1 | 22 de julio de 1962 | Atlas-Agena B | Vuelo sobre Venus | 202,8 kg | Fallo del lanzador. | |
| Marinar 2 | 27 de agosto de 1962 | Atlas-Agena B | Vuelo sobre Venus | 202,8 kg | Primer vuelo sobre Venus y otro planeta | Rotación retrógrada lenta, altas temperaturas, ausencia de campo magnético, capa de nubes espesa y continua. |
| Marinar 3 | 5 de noviembre de 1964 | Atlas-Agena D | Vuelo sobre Marte | 260,8 kilogramos | Fallo del lanzador. | |
| Marinar 4 | 28 de noviembre de 1964 | Atlas-Agena D | Vuelo sobre Marte | 260,68 kilogramos | Primer vuelo sobre Marte | Fotos de la superficie de Marte, presión atmosférica y temperatura en el suelo, campo magnético. |
| Marinar 5 | 14 de junio de 1967 | Atlas-Agena D | Vuelo sobre Venus | 244,9 kg | Presión atmosférica, temperatura, dimensiones del planeta, composición química de la atmósfera. | |
| Marinar 6 | 24 de febrero de 1969 | Atlas-Centauro | Vuelo sobre Marte | 411,8 kg | Fotos del 20% de la superficie, composición de la atmósfera, composición del casquete polar sur, forma y masa de Marte. | |
| Marinar 7 | 27 de marzo de 1969 | Atlas-Centauro | Vuelo sobre Marte | 411,8 kg | Ver marinar 6. | |
| Marinar 8 | 9 de mayo de 1971 | Atlas-Centauro | Orbitador marciano | 558,8 kg | Fallo de la etapa de Centauro. | |
| Marinar 9 | 30 de mayo de 1971 | Atlas-Centauro | Orbitador marciano | 558,8 kg | Primera sonda en orbitar otro planeta | Cobertura fotográfica detallada del planeta, observando tormentas de polvo. |
| Marinar 10 | 3 de noviembre de 1973 | Atlas-Centauro | Paso elevado de Mercurio | 473,9 kilogramos | Primer vuelo sobre Mercurio, primer uso de asistencia gravitacional | Fotos del suelo de Mercurio, campo magnético. |
Hay diez sondas Mariner. Su lanzamiento se lleva a cabo entre los22 de julio de 1962 y el 3 de noviembre de 1973. En total, se llevaron a cabo siete misiones:
El Mariner 1, destinado a sobrevolar el planeta Venus, fue lanzado el 22 de julio de 1962. Pero una falla en la trayectoria del lanzador Atlas-Agena B obligó al Oficial de Seguridad de Alcance de la Fuerza Aérea (RSO) a ordenar su destrucción, poco menos de 5 minutos después de su lanzamiento.
Una leyenda urbana cuenta que un simple punto pone en el lugar de una coma en un programa FORTRAN porque el fracaso. De hecho, este error afecta al programa Mercury y se corrige antes de que ocurran consecuencias graves.
Sin embargo, es un personaje sencillo el que sacó lo mejor de la sonda. En una especificación escrita a mano, un guión sobre una variable para indicar que el valor asociado debe suavizarse con el tiempo. Esta notación es ignorada por el programador que usa el valor bruto. Esto no habría importado si el sensor de altitud del lanzador no hubiera fallado, y si el programa de tierra erróneo no se hubiera hecho cargo, llevando al lanzador a una trayectoria inestable y luego incontrolable.
Mariner 2 es el revestimiento de Mariner 1, la falla de programación se corrige rápidamente y luego se lanza con éxito en 27 de agosto de 1962. Tras 3 meses y medio de viaje, sobrevuela el planeta Venus como estaba previsto, convirtiéndose así en la primera sonda en sobrevolar un planeta distinto de la Tierra, y permite realizar las primeras observaciones de Venus.
Al lanzar el Mariner 3, una falla de diseño hizo que el carenado sobre la sonda no se separara como se esperaba. Como los paneles solares no pueden desplegarse ni recibir luz, la sonda enciende sus acumuladores hasta el agotamiento. Ella está en una órbita heliocéntrica, siempre coronada por su tocado.
Tras la pérdida de su hermana gemela, se corrige el defecto con el manguito y se lanza con éxito la sonda Mariner 4, en tan solo tres semanas, el 28 de noviembre de 1964.
El 14 y 15 de julio de 1965, la sonda sobrevuela el planeta Marte según lo planeado y toma 22 fotografías históricas, las primeras imágenes de Marte. Estas imágenes ponen fin a casi todas las teorías de la época al revelar una superficie más lunar que terrestre, sin cuerpo de agua y una atmósfera débil. Tras el sobrevuelo, que dura 25 minutos, la sonda continúa su viaje, mientras transmite información científica sobre su entorno.
Ella termina su misión en 21 de diciembre de 1967, después de haber sufrido un bombardeo de micrometeoritos que lo pone fuera de servicio.
El Mariner 5 es originalmente un doble del Mariner 4. Pero tras el rotundo éxito de este último, se decide aprovechar esta sonda adicional para estudiar Venus. Tras algunas modificaciones para adaptarlo a este nuevo entorno, se lanza con éxito en14 de junio de 1967.
Vuela sobre el planeta Venus según lo planeado, y permite recopilar información mucho más precisa que Mariner 2. La ocultación de radio también permite comprender mejor las lecturas de temperatura y presión realizadas poco antes por Venera 4 , lo que hace posible definitivamente confirman el ambiente extremo de Venus.
El Mariner 6 es de hecho una misión doble, ya que está acompañado por su sonda gemela Mariner 7. Esta es la primera vez que una misión doble tiene éxito. El objetivo es utilizar los resultados de la primera sonda para dirigir la segunda, unas semanas después. Y, en el peor de los casos, seguir teniendo resultados en caso de accidente en una de las dos sondas.
Lanzado el 24 de febrero de 1969, logró tomar 75 fotografías del planeta Marte durante su vuelo.
Mariner 7, se lanza en 27 de marzo de 1969, siguió de cerca a su compañero de misión, Mariner 6, teniendo los mismos objetivos que este último.
Por otro lado, si su compañero realizaba un viaje sin incidentes, el Mariner 7 sufría daños aproximadamente una semana antes del vuelo sobre Marte. De hecho, uno de sus acumuladores explota, desviando la sonda de su trayectoria debido a una fuga de gas y cortando su antena de alta ganancia. Afortunadamente, este último se puede volver a poner en funcionamiento y corregir la trayectoria. Por tanto, la misión es un éxito, proporcionando incluso más datos científicos que su socio.
Marinar 8
Tras el éxito de la doble misión a Marte, la NASA decide volver a intentar el experimento. El Mariner 8 es la primera sonda y debe ser seguido de cerca por su socio, el Mariner 9. Desafortunadamente, doscientos ochenta y dos segundos después del despegue en9 de mayo de 1971, la segunda etapa del lanzador Atlas-Centaur se desvía de su trayectoria y vuelve a caer a la atmósfera. Termina su caída en el Océano Atlántico .
Aunque lanzado por el mismo lanzador que el Mariner 8, el Mariner 9, que tiene un plan de misión totalmente independiente de su sonda gemela, puede llevar a cabo su propia misión. Después de lanzar con éxito el30 de mayo de 1971, termina llegando a Marte como estaba planeado.
Su misión es completar los estudios y mediciones realizadas por el par de sondas anterior, siendo la primera sonda en orbitar alrededor de un planeta distinto a la Tierra, permitiendo un estudio largo y profundo de este último y el establecimiento de un mapa marciano, preliminar para la elección del lugar de aterrizaje de las sondas Viking 1 y Viking 2 . Con el agotamiento de sus reservas de combustible, se vuelve imposible controlar su altitud, y permanece en una órbita que lo hará sumergirse en la atmósfera de Marte alrededor de 2022.
Mariner 10 es probablemente la misión más rica del programa Mariner. Se lanza con éxito en3 de noviembre de 1973.
Originalmente diseñado para estudiar solo el planeta Venus, los ingenieros descubrieron que ajustes mínimos en su trayectoria le permitían viajar hasta el planeta Mercurio, utilizando la gravedad de Venus como cabestrillo. La maniobra se lleva a cabo, y el Mariner 10 se convierte en la primera sonda que ha utilizado la asistencia gravitacional de un planeta para alterar su trayectoria. El concepto de vela solar también se utiliza por primera vez para compensar un fallo de material.
Después de volar sobre Venus, la sonda se dirige hacia Mercurio. Logró realizar 3 pasajes, acumulando muchas fotos de una calidad sin precedentes, y permitiendo comprender ciertos misterios de Mercurio. El Mariner 10 se convierte así en la primera sonda en observar Mercurio.
La NASA planea una rutina ambiciosa en el programa Mariner. Si este último tiene como objetivo estudiar Marte y Venus, entonces Mercurio, este subprograma debe estudiar el planeta Júpiter y el planeta Saturno. Esta rutina específica se denomina temporalmente programa Mariner Jupiter-Saturn 1977 .
Debido a la posición distante de los dos gigantes del gas y su naturaleza, se deben responder muchas preguntas técnicas:
Todas estas preguntas están respondidas, pero rápidamente las adaptaciones y modificaciones necesarias se vuelven demasiado grandes, alejándose cada vez más del núcleo del programa Mariner. La NASA separa completamente los dos programas. Finalmente, en 1977 el programa Mariner Jupiter-Saturn fue nombrado programa Voyager , considerado más comunicativo.
Un ambicioso programa en el origen de varias primicias en el campo de la exploración espacial , que permite importantes descubrimientos en astronomía .
El programa Mariner es extremadamente rico en resultados científicos. Se sabe muy poco sobre el espacio interplanetario y todo queda por descubrir. En primer lugar, se descubren tres planetas por primera vez, y las únicas observaciones posibles se realizan entonces con telescopios terrestres. Luego, se estudian, incluso se descubren, muchas dinámicas solares. Como el viento solar , el principio es utilizado por primera vez por la nave espacial Mariner 10 para ralentizar su curso un poco demasiado rápido, o la observación del plasma expulsado por el sol . El conocimiento sobre el "vacío" estelar también está dando un salto adelante, gracias a numerosos experimentos científicos a bordo.
Además, por primera vez, es posible ver otros planetas además de la Tierra, lo que permite avanzar en las hipótesis sobre nuestro propio planeta y sobre la creación del Sistema Solar .
Mercurio, el último planeta estudiado por una sonda Mariner, plantea muchos enigmas a los investigadores. De hecho, debido a su posición tan cerca del Sol, es casi imposible observarlo correctamente desde la Tierra, y aún no se ha enviado ninguna sonda para estudiarlo.
Mariner 10 pone fin a la especulación. La sonda descubre un campo magnético allí, donde los investigadores no piensan encontrar uno. También se detecta una atmósfera, aunque ligera. Y se toman cerca de 3.500 fotografías, de una calidad excepcional, que permiten un estudio geológico del planeta.
En 2019, Mariner 10 es la única sonda con Messenger que ha estudiado el planeta Mercurio.
El programa Mariner aporta mucho al planeta Venus. Muchos instrumentos lo estudian. Desde mapeo de radar hasta mediciones en diferentes longitudes de onda, incluidas mediciones de temperatura, o incluso la composición de su atmósfera. Muchos descubrimientos son hechos por las sondas Mariner, luego en plena carrera contra el programa Venera de la URSS .
Planeta misterioso hasta la misión Mariner 4, es verdaderamente el avance más importante logrado por el programa Mariner.
Con las primeras imágenes de Mariner 4, todo un conjunto de teorías da paso a hechos reales. Una vida marciana se vuelve, en el mejor de los casos, imposible. Y es todo un mundo que debe estudiarse sobre bases completamente nuevas. Las misiones de los Marineros se sucederán, y cada vez traerán sus lotes de resultados científicos.