✖


Jump to content

Маринер 2

Маринер 2
Инженерная модель Маринера 2
Тип миссии Венеры Пролет
Оператор НАСА / Лаборатория реактивного движения
Обозначение Гарварда 1962 Альфа Ро 1 [1]
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ 1962-041А Отредактируйте это в Викиданных
САТКАТ нет. 374
Продолжительность миссии 4 месяца и 7 дней
Свойства космического корабля
Тип космического корабля Рейнджер Блок I
Производитель Лаборатория реактивного движения
Стартовая масса 203,6 кг (449 фунтов) [2]
Власть 220 Вт (при встрече с Венерой)
Начало миссии
Дата запуска 27 августа 1962 г., 06:53:14 ( 1962-08-27UTC06:53:14Z ) UTC [1]
Ракета Атлас LV-3 Аджена-Б
Запуск сайта Мыс Канаверал LC-12
Конец миссии
Утилизация Выведен из эксплуатации
Последний контакт 3 января 1963 г., ( 1963-01-04 ) 7:00 UTC [3]
Орбитальные параметры
Справочная система гелиоцентрический
Высота перигелия 105 464 560 километров (56 946 310 морских миль)
Эпоха 27 декабря 1962 г.
Пролет Венеры
Ближайший подход 14 декабря 1962 г.
Расстояние 34 773 километра (18 776 морских миль)
 
Президенту Кеннеди показывают модель Маринера-2 во время встречи с представителями НАСА после успешного завершения миссии, 1963 год.

«Маринер-2» ( Mariner-Venus 1962 ), американский космический зонд, направлявшийся к Венере , был первым автоматическим космическим зондом, успешно сообщившим о столкновении с планетой. Первый успешный космический корабль в программе NASA Mariner , он представлял собой упрощенную версию космического корабля Block I программы Ranger и точную копию Mariner 1 . Миссии космических кораблей «Маринер-1» и «Маринер-2» иногда называют миссиями «Маринер-Р». Первоначальные планы предусматривали запуск зондов на « Атлас-Кентавр» , но серьезные проблемы в разработке этого аппарата вынудили переключиться на гораздо меньшую Agena B. вторую ступень Таким образом, конструкция машин Mariner R была значительно упрощена. На борту было гораздо меньше приборов, чем на советских станциях «Венера» того периода (например, без телекамеры), поскольку «Атлас-Агена Б» имел лишь вдвое меньшую грузоподъемность, чем советский ускоритель 8К78 . Космический корабль «Маринер-2» был запущен с мыса Канаверал 27 августа 1962 года и 14 декабря 1962 года пролетел на расстоянии 34 773 километров (21 607 миль) от Венеры. [4]

Зонд Mariner представлял собой шестиугольную шину диаметром 100 см (39,4 дюйма), к которой были прикреплены солнечные панели , приборные штанги и антенны . Научными приборами на борту космического корабля «Маринер» были: два радиометра (по одному для микроволновой и инфракрасной частей спектра ) , микрометеоритный датчик, датчик солнечной плазмы , датчик заряженных частиц и магнитометр . Эти инструменты были разработаны для измерения распределения температуры на поверхности Венеры и проведения основных измерений атмосферы Венеры .

Основная задача заключалась в приеме сообщений от космического корабля в окрестностях Венеры и проведении радиометрических измерений температуры планеты. Вторая цель заключалась в измерении межпланетного магнитного поля и среды заряженных частиц. [5] [6]

По пути к Венере «Маринер-2» измерил солнечный ветер — постоянный поток заряженных частиц, исходящих от Солнца , подтвердив измерения, сделанные «Луной-1» в 1959 году. Он также измерил межпланетную пыль , которая оказалась меньше, чем предполагалось. Кроме того, «Маринер-2» обнаружил заряженные частицы высокой энергии, исходящие от Солнца, в том числе несколько коротких солнечных вспышек , а также космические лучи из-за пределов Солнечной системы . Пролетая мимо Венеры 14 декабря 1962 года, «Маринер-2» сканировал планету с помощью пары радиометров и обнаружил, что на Венере прохладные облака и чрезвычайно горячая поверхность.

Предыстория [ править ]

Маринера-2 Траектория проецируется на плоскость эклиптики .

С началом Холодной войны две тогдашние сверхдержавы , Соединенные Штаты и Советский Союз , инициировали амбициозные космические программы с целью продемонстрировать военное, технологическое и политическое превосходство. [7] Советы запустили « Спутник-1» , первый спутник на околоземной орбите, 4 октября 1957 года. Американцы последовали этому примеру, выпустив «Эксплорер-1» 1 февраля 1958 года, к этому моменту Советы уже запустили первое орбитальное животное « Лайку» на «Спутнике-2» . Когда орбита Земли была достигнута, основное внимание было обращено на то, чтобы первым добраться до Луны. Программа спутников «Пионер» состояла из трех безуспешных попыток Луны в 1958 году. В начале 1959 года советская «Луна-1» стала первым зондом, пролетевшим мимо Луны, за ней последовала «Луна-2» , первый искусственный объект, столкнувшийся с Луной. [8]

Когда Луна была достигнута, сверхдержавы обратили свой взор на планеты. Будучи ближайшей к Земле планетой, Венера представляла собой привлекательную цель для межпланетных космических полетов. [9] : 172  Каждые 19 месяцев Венера и Земля достигают относительных положений на своих орбитах вокруг Солнца, так что для перемещения от одной планеты к другой по переходной орбите Гомана требуется минимум топлива . Эти возможности отмечают лучшее время для запуска исследовательского космического корабля, требующего наименьшего количества топлива для полета. [10]

Изображение Маринера-2 в космосе

Первая такая возможность космической гонки появилась в конце 1957 года, еще до того, как какая-либо сверхдержава имела технологию, позволяющую ею воспользоваться. Вторая возможность, появившаяся примерно в июне 1959 года, находилась на грани технологической осуществимости, и ВВС США (STL) , являющаяся подрядчиком Лаборатория космических технологий , намеревалась ею воспользоваться. План, составленный в январе 1959 года, предусматривал два космических корабля, созданных на основе первых зондов «Пионер», один из которых должен был быть запущен с помощью ракеты «Тор-Эйбл» , другой — с помощью еще не опробованной ракеты «Атлас-Эйбл» . [11] STL не смогла завершить расследование до июня. [12] и окно запуска было пропущено. Зонд «Тор-Эйбл» был перепрофилирован в исследователь дальнего космоса «Пионер-5» , который был запущен 11 марта 1960 года и предназначен для поддержания связи с Землей на расстоянии до 20 000 000 миль (32 000 000 км) на пути к орбите Венеры. [13] (Концепция зонда Atlas Able была перепрофилирована в неудачные зонды Pioneer Atlas Moon.) [14] В начале 1961 года американские миссии не отправлялись. Советский Союз запустил «Венеру-1» 12 февраля 1961 года и 19–20 мая стал первым зондом, пролетевшим мимо Венеры; прекратилось . вещание однако 26 февраля [15]

Для возможности запуска летом 1962 года НАСА заключило контракт с Лабораторией реактивного движения (JPL) в июле 1960 года. [9] : 172  разработать «Маринер А», космический корабль массой 1250 фунтов (570 кг), который будет запущен с использованием еще неразработанного корабля «Атлас-Кентавр» . К августу 1961 года стало ясно, что « Кентавр» не будет готов вовремя. Лаборатория реактивного движения предложила НАСА, чтобы миссия могла быть выполнена с помощью более легкого космического корабля, использующего менее мощный, но работоспособный Атлас-Агена . Был предложен гибрид лунного исследователя Mariner A и Block 1 Ranger компании JPL , который уже находится в стадии разработки. НАСА приняло это предложение, и Лаборатория реактивного движения начала 11-месячную ускоренную программу по разработке «Маринера R» (названного так потому, что он был производной от Рейнджера). Mariner 1 станет первым запуском Mariner R, за ним последует Mariner 2. [16]

Космический корабль [ править ]

Было построено три космических корабля Mariner R: два для запуска и один для испытаний, который также должен был использоваться в качестве запасного. [9] : 174  Помимо своих научных возможностей, «Маринер» также должен был передавать данные обратно на Землю с расстояния более 26 000 000 миль (42 000 000 км) и выдерживать солнечное излучение, вдвое более интенсивное, чем то, которое встречается на околоземной орбите. [9] : 176 

Структура [ править ]

Схема Маринера-1

Все три космических корабля Mariner R, включая Mariner 2, весили в пределах 3 фунтов (1,4 кг) от расчетного веса в 447 фунтов (203 кг), из которых 406 фунтов (184 кг) приходилось на неэкспериментальные системы: системы маневрирования. , топливо и средства связи для приема команд и передачи данных. После полного развертывания в космосе с двумя выдвинутыми «крыльями» солнечных батарей Mariner R имел высоту 12 футов (3,7 м) и ширину 16,5 футов (5,0 м). Основной корпус корабля имел шестиугольную форму с шестью отдельными корпусами электронного и электромеханического оборудования:

  • Два корпуса включали в себя энергосистему: распределительное устройство , которое регулировало и передало мощность от солнечных элементов 9800 на перезаряжаемую аккумуляторную батарею мощностью 1000 Вт массой 33,3 фунта (15,1 кг). [17] серебряно-цинковая аккумуляторная батарея.
  • Еще два включали радиоприемник , трехваттный передатчик и системы управления экспериментами Маринера.
  • В пятом шкафу находилась электроника для оцифровки аналоговых данных , полученных в ходе экспериментов, для передачи.
  • В шестом ящике находились три гироскопа , определявшие ориентацию Маринера в пространстве. Он также содержал центральный компьютер и секвенсор, «мозг» космического корабля, который координировал всю его деятельность в соответствии с кодом в банках памяти и по расписанию, поддерживаемому электронными часами, настроенными на оборудование на Земле. [9] : 175 

В хвостовой части корабля монотопливо ( гидразин безводный ) 225 Н. [17] Для корректировки курса был установлен ракетный двигатель. Система стабилизации из десяти реактивных сопел, питаемая азотом и управляемая бортовыми гироскопами, датчиками Солнца и Земли, позволяла Маринеру правильно ориентироваться для приема и передачи данных на Землю. [9] : 175 

Основная параболическая антенна с высоким коэффициентом усиления также была установлена ​​на нижней стороне Маринера и направлена ​​на Землю. Всенаправленная антенна на вершине космического корабля время от времени транслировала, что космический корабль катится или кувыркается с неправильной ориентации, чтобы поддерживать контакт с Землей; в случае несфокусированной антенны ее сигнал будет намного слабее первичного. Маринер также установил на каждом крыле небольшие антенны для приема команд с наземных станций. [9] : 175–176 

Контроль температуры был пассивным, с использованием изолированных компонентов с высокой отражающей способностью; и активный, с жалюзи для защиты корпуса бортового компьютера. На момент постройки первых «Моряков» не существовало испытательной камеры для имитации солнечной среды вблизи Венеры, поэтому эффективность этих методов охлаждения нельзя было проверить до начала боевой миссии. [9] : 176 

Научные инструменты [ править ]

Предыстория [ править ]

На момент запуска проекта «Маринер» некоторые характеристики Венеры были точно известны. Его непрозрачная атмосфера не позволяла с помощью телескопов изучать землю . Неизвестно, была ли вода под облаками, хотя небольшое количество водяного пара над ними было обнаружено. планеты Скорость вращения наблюдений пришли к выводу была неопределенной, хотя ученые Лаборатории реактивного движения с помощью радиолокационных , что Венера вращается очень медленно по сравнению с Землей, что продвигает давнюю теорию. [18] (но позже опровергнуто [19] ) гипотеза о том, что планета была приливно заблокирована по отношению к Солнцу (как Луна по отношению к Земле). [20] В атмосфере Венеры не было обнаружено кислорода, что позволяет предположить, что жизнь, существовавшая на Земле, не присутствовала. Было установлено, что атмосфера Венеры содержит как минимум в 500 раз больше углекислого газа, чем атмосфера Земли. Эти сравнительно высокие уровни предполагали, что планета может подвергаться безудержному парниковому эффекту с температурой поверхности до 600 К (327 ° C; 620 ° F), но это еще не было окончательно установлено. [16] : 7–8 

Космический корабль «Маринер» сможет проверить эту гипотезу, измерив температуру Венеры крупным планом; [21] в то же время космический корабль мог определить, существует ли значительная разница между ночной и дневной температурами. [16] : 331  Бортовой магнитометр и набор детекторов заряженных частиц могли бы определить, обладает ли Венера заметным магнитным полем и аналогом земных поясов Ван Аллена . [21]

Поскольку космический корабль «Маринер» проведет большую часть своего путешествия к Венере в межпланетном пространстве, миссия также предоставила возможность долгосрочного измерения солнечного ветра Солнца из заряженных частиц и картирования изменений в магнитосфере . Концентрацию космической пыли за пределами Земли также можно было бы исследовать. [9] : 176 

Из-за ограниченной вместимости Atlas Agena для научных экспериментов можно было выделить только 18 килограммов (40 фунтов) космического корабля. [16] : 195 

Инструменты [ править ]

  • Двухканальный микроволновый радиометр кристаллического видеотипа, работающий в стандартном режиме Дике с переключением между основной антенной, направленной на цель, и опорным рупором, направленным в холодный космос. [22] Он использовался для определения абсолютной температуры поверхности Венеры и деталей ее атмосферы по характеристикам микроволнового излучения, включая дневное и темное полушария, а также в районе терминатора. Измерения проводились одновременно в двух диапазонах частот 13,5 мм и 19 мм. [16] : 198–204  [23] Общий вес радиометра составил 10 килограммов (22 фунта). Его среднее энергопотребление составило 4 Вт, а пиковое — 9 Вт. [24]
Маркированная схема конструкции инфракрасного радиометра
  • Двухканальный инфракрасный радиометр для измерения эффективных температур небольших участков Венеры. Полученное излучение могло исходить от поверхности планеты, облаков в атмосфере, самой атмосферы или их комбинации. Излучение принималось в двух спектральных диапазонах: от 8 до 9 мкм (с фокусом на 8,4 мкм) и от 10 до 10,8 мкм (с фокусом на 10,4 мкм). [16] : 205–213  Последнее соответствует полосе углекислого газа . [25] Общий вес инфракрасного радиометра, помещенного в магниевую отливку, составлял 1,3 кг (2,9 фунта), а мощность требовала 2,4 Вт. Он был разработан для измерения температур излучения примерно от 200 до 500 К (от -73 до 227 ° C; от -100 до 440 ° F). [26]
  • Трехосный феррозондовый магнитометр для измерения планетарных и межпланетных магнитных полей. [16] : 213–218  В его датчики были включены три зонда, поэтому он мог получать три взаимно ортогональные компоненты вектора поля. Показания этих компонентов были разделены 1,9 секунды. Он имел три аналоговых выхода, каждый из которых имел две шкалы чувствительности: ± 64 γ и ± 320 γ (1 γ = 1 нанотесла ). Эти шкалы автоматически переключались прибором. Поле, которое наблюдал магнитометр, представляло собой суперпозицию почти постоянного поля космического корабля и межпланетного поля. Таким образом, он эффективно измерял только изменения межпланетного поля. [27]
  • Детектор частиц (реализованный с использованием трубки Гейгера-Мюллера Антона типа 213) для измерения более низкого уровня радиации (особенно вблизи Венеры), [16] : 219–223  [29] также известный как детектор Айовы, поскольку он был предоставлен Университетом Айовы . [28] Это была миниатюрная трубка с концентрацией 1,2 мг/см. 2 слюдяное окно диаметром около 0,3 сантиметра (0,12 дюйма) и весом около 60 граммов (2,1 унции). Он эффективно обнаруживал мягкое рентгеновское излучение и неэффективно ультрафиолетовое и ранее использовался в Injun 1 , Explorer 12 и Explorer 14 . [29] Он смог обнаружить протоны с энергией выше 500 кэВ и электроны с энергией выше 35 кэВ. [5] Длина базового кадра телеметрии составила 887,04 секунды. В течение каждого кадра скорость счета детектора измерялась дважды с интервалами, разделенными 37 секундами. Первая выборка представляла собой количество отсчетов за интервал 9,60 секунды (известный как «длинные ворота»); вторым было количество отсчетов за интервал 0,827 секунды (известный как «короткие ворота»). Аккумулятор длинных затворов переполнился на 256-м отсчете, а аккумулятор коротких затворов переполнился на 65 536-м счете. Максимальная скорость счета трубки составляла 50 000 в секунду. [29]
Прибор для исследования плазмы
  • Спектрометр солнечной плазмы солнечного для измерения спектра низкоэнергетических положительно заряженных частиц Солнца, то есть ветра . [16] : 224–228 

Магнитометр был прикреплен к вершине мачты под всенаправленной антенной . Детекторы частиц были установлены посередине мачты вместе с детектором космических лучей. Детектор космической пыли и спектрометр солнечной плазмы были прикреплены к верхним краям основания космического корабля. Микроволновой радиометр, инфракрасный радиометр и эталонные рупоры радиометра были жестко прикреплены к параболической антенне радиометра диаметром 48 сантиметров (19 дюймов), установленной у нижней части мачты. В режимах полета и сближения работали все приборы, за исключением радиометров, которые использовались только в непосредственной близости от Венеры.

В дополнение к этим научным приборам «Маринер-2» имел систему обработки данных (DCS) и блок научной коммутации мощности (SPS). DCS представляла собой полупроводниковую электронную систему, предназначенную для сбора информации от научных инструментов на борту космического корабля. У него было четыре основные функции: аналого-цифровое преобразование, цифро-цифровое преобразование, выбор времени и синхронизация калибровки приборов, а также сбор данных о планетах. Блок SPS был разработан для выполнения следующих трех функций: управления подачей переменного тока к соответствующим частям научной подсистемы, подачи питания на радиометры и отключения питания от крейсерских экспериментов во время периодов калибровки радиометра, а также управления скорость и направление сканирования радиометра. DCS отправляла сигналы блоку SPS для выполнения двух последних функций. [16]

Ни на одном из космических кораблей Mariner R не было камеры для визуальных фотографий. Из-за ограниченного пространства для полезной нагрузки ученые проекта считали камеру ненужной роскошью, неспособной дать полезные научные результаты. Карл Саган , один из ученых Mariner R, безуспешно боролся за их включение, отмечая, что не только могут быть разрывы в облачном слое Венеры, но и «что камеры могут также отвечать на вопросы, которые мы были слишком глупы, чтобы даже задать их». [30]

Профиль миссии [ править ]

к «Маринеру » Прелюдия 2

Станция связи в Вумере

Окно запуска Mariner, ограниченное как орбитальным соотношением Земли и Венеры, так и ограничениями Atlas Agena, было определено как 51-дневный период с 22 июля по 10 сентября. [9] : 174  План полета «Маринера» был таков, что два действующих космических корабля должны были быть запущены к Венере в течение 30-дневного периода в рамках этого окна, пройдя немного разными маршрутами, так что они оба прибыли на целевую планету с разницей в девять дней, между 8 декабря и 16. [31] Для запуска ракет Atlas-Agena был доступен только стартовый комплекс 12 на мысе Канаверал, а подготовка Atlas-Agena к запуску заняла 24 дня. Это означало, что для графика с двумя запусками существовал только 27-дневный запас на ошибку. [9] : 174 

Каждый «Маринер» будет запущен на парковочную орбиту , после чего перезапускаемая «Агена» выстрелит во второй раз, отправив «Маринера» на путь к Венере (ошибки в траектории будут исправлены включением бортовых двигателей «Маринера» на полпути). [16] : 66–67  Радиолокационное слежение за космическим кораблем «Маринер» в реальном времени, когда он находился на орбите стоянки , и после его отбытия Атлантический ракетный полигон будет обеспечивать радиолокационное слежение в реальном времени со станциями в Вознесении и Претории , а Паломарская обсерватория обеспечит оптическое слежение. Поддержка дальнего космоса обеспечивалась тремя станциями слежения и связи в Голдстоуне, Калифорния , Вумере, Австралия , и Йоханнесбурге, Южная Африка , каждая из которых была разделена на земном шаре примерно на 120° для обеспечения непрерывного покрытия. [16] : 231–233 

22 июля 1962 года двухступенчатая ракета «Атлас-Агена» с «Маринером-1» во время запуска отклонилась от курса из-за дефектного сигнала с «Атласа» и ошибки в программных уравнениях наземного компьютера наведения; космический корабль был уничтожен офицером безопасности полигона .

Через два дня после этого запуска «Маринер-2» и его ускоритель (автомобиль «Атлас 179D») были доставлены на LC-12. Подготовка Атласа к запуску оказалась затруднительной, и возникло множество серьезных проблем с автопилотом, включая полную замену сервоусилителя после повреждения его компонентов из-за короткого замыкания транзисторов. [32]

Запустить [ править ]

Запуск «Маринера-2» 27 августа 1962 года.
Продолжительность: 40 секунд.
Зажигание Маринер Атлас-Агена
Анимация траектории Маринера - 2 с 27 августа 1962 г. по 31 декабря 1962 г.
  Маринер 2   ·   Венера   ·   Земля

27 августа в 1:53 по восточному стандартному времени «Маринер-2» был запущен со стартового комплекса № 12 станции ВВС на мысе Канаверал в 06:53:14 по всемирному координированному времени. [16] : 97  [32] Ошибка в программном обеспечении ракеты, приведшая к гибели Mariner 1, на момент запуска не была выявлена. [33] В случае, если ошибка не вызвала проблем с запуском, поскольку она находилась в разделе кода, который использовался только тогда, когда передача данных с земли была прервана, а во время запуска Mariner 2 таких прерываний не было. [33]

Полет протекал нормально до момента отключения разгонного двигателя Agena, после чего нониусный двигатель Фау-2 потерял управление по тангажу и рысканию. Нониус начал раскачиваться и ударяться о упоры, что привело к быстрому крену ракеты-носителя, которое едва не поставило под угрозу целостность штабеля. В Т+189 секунд качка прекратилась, и запуск продолжился без происшествий. В результате крена «Атласа» наземное управление потеряло блокировку ускорителя и предотвратило отправку резервных команд для противодействия крену. Инцидент был связан с ослабленным электрическим соединением в преобразователе нониусной обратной связи, который был возвращен на место под действием центробежной силы крена, что также по счастливому стечению обстоятельств оставило Атлас всего на несколько градусов от того места, где он стартовал, и в пределах досягаемости. горизонтального датчика Agena. В результате этого инцидента компания GD/A внедрила усовершенствованные процедуры изготовления жгутов проводов и процедуры проверки.

Через пять минут после старта «Атлас» и «Агена-Маринер» разделились, после чего последовал первый ожог Аджены и второй ожог Аджены. Разделение Аджена-Маринер вывело космический корабль Маринер-2 в геоцентрическую гиперболу убегания через 26 минут 3 секунды после старта. Станция слежения НАСА NDIF в Йоханнесбурге, Южная Африка, обнаружила космический корабль примерно через 31 минуту после запуска. Расширение солнечной панели было завершено примерно через 44 минуты после запуска. Замок Солнца приобрел Солнце примерно 18 минут спустя. Антенна с высоким коэффициентом усиления была выдвинута до угла захвата 72°. Мощность солнечных панелей оказалась немного выше прогнозируемого значения.

Поскольку все подсистемы работали нормально, батарея была полностью заряжена, а солнечные панели обеспечивали достаточную мощность, 29 августа было принято решение начать круизные научные эксперименты. 3 сентября была начата последовательность захвата Земли, а через 29 минут была установлена ​​связь с Землей. [16] : 97–109 

Маневр на середине курса [ править ]

Из-за того, что «Атлас-Агена» немного отклонил «Маринера» от курса, космическому кораблю потребовалась коррекция на середине курса, состоящая из последовательности разворота, за которой следовала последовательность разворотов по тангажу и, наконец, последовательность включения двигателя. Команды подготовки были отправлены на космический корабль в 21:30 по всемирному координированному времени 4 сентября. Начало последовательности маневров на полпути было отправлено в 22:49:42 по всемирному координированному времени, а последовательность разворота началась через час. Весь маневр занял примерно 34 минуты. В результате маневра на полпути датчики потеряли синхронизацию с Солнцем и Землей. В 00:27:00 UTC началось повторное обнаружение Солнца, а в 00:34 UTC Солнце было повторно получено. Повторный захват Земли начался в 02:07:29 UTC, а Земля была повторно получена в 02:34 UTC. [16] : 111–113 

Потеря контроля ориентацией над

8 сентября в 12:50 UTC у космического корабля возникла проблема с ориентацией . Он автоматически включил гироскопы, а круизные научные эксперименты автоматически отключились. Точная причина неизвестна, поскольку датчики ориентации вернулись в норму до того, как можно было получить данные телеметрических измерений, но это могла быть неисправность датчика Земли или столкновение с небольшим неопознанным объектом, из-за которого космический корабль временно потерял привязку к Солнцу. Похожий опыт произошел 29 сентября в 14:34 UTC. И снова все датчики вернулись в норму, прежде чем удалось определить, какая ось потеряла блокировку. К этому моменту индикация яркости датчика Земли практически упала до нуля. Однако на этот раз данные телеметрии показали, что измерение яркости Земли увеличилось до номинального значения для этой точки траектории. [16] : 113–114 

Выход солнечной панели [ править ]

31 октября мощность одной солнечной панели (с прикрепленным солнечным парусом) резко ухудшилась. Диагноз был диагностирован как частичное короткое замыкание в панели. В качестве меры предосторожности приборы круизной науки были отключены. Через неделю панель возобновила нормальную работу, а приборы круизной науки снова включились. 15 ноября панель окончательно вышла из строя, но «Маринер-2» находился достаточно близко к Солнцу, чтобы одна панель могла обеспечивать достаточную мощность; таким образом, круизные научные эксперименты остались активными. [16] : 114 

Встреча с Венерой [ править ]

Пролет Маринера-2 в пространственном отношении к более поздним зондам

«Маринер-2» был первым космическим кораблем, успешно встретившим другую планету. [3] пройдя на расстоянии 34 773 километров (21 607 миль) от Венеры после 110 дней полета 14 декабря 1962 года. [4]

Сообщение о встрече [ править ]

После встречи круизный режим возобновился. Перигелий космического корабля произошел 27 декабря на расстоянии 105 464 560 километров (65 532 640 миль). Последняя передача от «Маринера-2» была получена 3 января 1963 года в 07:00 по всемирному координированному времени, в результате чего общее время от запуска до завершения миссии «Маринера-2» составило 129 дней. [34] Пролетев Венеру, «Маринер-2» вышел на гелиоцентрическую орбиту . [2]

Результаты [ править ]

Данные, полученные во время полета, состояли из двух категорий, а именно. , данные отслеживания и данные телеметрии. [34] Одним из особенно примечательных данных, собранных во время новаторского пролета, была высокая температура атмосферы. [35] измеренная температура составила 500 ° C (773 K ; 932 ° F ). [35] различные свойства солнечного ветра . Также впервые были измерены [35]

Научные наблюдения [ править ]

Радиометрическое сканирование Венеры
Распечатка данных облета

Микроволновой радиометр сделал три сканирования Венеры за 35 минут 14 декабря 1962 года, начиная с 18:59 UTC. [24] Первое сканирование было сделано на темной стороне, второе — возле терминатора, а третье — на светлой стороне. [24] [36] Сканирование с полосой шириной 19 мм показало пиковые температуры 490 ± 11 К (216,9 ± 11,0 °C; 422,3 ± 19,8 °F) на темной стороне, 595 ± 12 К возле терминатора и 511 ± 14 К на светлой стороне. . [37] Был сделан вывод, что существенной разницы в температуре на Венере нет. [24] [36] Однако результаты предполагают потемнение краев — эффект, который приводит к более низким температурам вблизи края планетарного диска и более высоким температурам вблизи центра. [22] [23] [24] [36] [37] [38] Это было доказательством теории о том, что поверхность Венеры была чрезвычайно горячей, а атмосфера оптически плотной. [24] [36] [37]

Инфракрасный радиометр показал, что температуры излучения 8,4 мкм и 10,4 мкм согласуются с температурами излучения, полученными в результате наземных измерений. [26] Никакой систематической разницы между температурами, измеренными на светлой и темной стороне планеты, не было, что также согласовывалось с земными измерениями. [26] Эффект затемнения конечностей, обнаруженный микроволновым радиометром, присутствовал и при измерениях обоими каналами инфракрасного радиометра. [26] [36] [38] Эффект лишь незначительно присутствовал в канале 10,4 мкм, но был более выражен в канале 8,4 мкм. [36] Канал 8,4 мкм также продемонстрировал небольшой фазовый эффект. Фазовый эффект показал, что при наличии парникового эффекта тепло эффективно переносилось со светлой стороны планеты на темную. [36] 8,4 мкм и 10,4 мкм показали равные температуры излучения, что указывает на то, что эффект затемнения конечностей, по-видимому, исходит от облачной структуры, а не от атмосферы. [26] Таким образом, если бы измеренные температуры на самом деле были температурами облаков, а не температурой поверхности, то эти облака должны были бы быть довольно толстыми. [25] [36] [38]

Магнитометр обнаружил постоянное межпланетное магнитное поле, варьирующееся от 2 γ до 10 γ ( нанотесла ), что согласуется с предыдущими наблюдениями «Пионера-5» в 1960 году. Это также означает, что межпланетное пространство редко бывает пустым или свободным от поля. [27] Магнитометр мог обнаружить изменения около 4 γ по любой из осей, но вблизи Венеры не было обнаружено никаких тенденций выше 10 γ, а также не было замечено флуктуаций, подобных тем, которые появляются на границе магнитосферы Земли . Это означает, что «Маринер-2» не обнаружил заметного магнитного поля возле Венеры, хотя это не обязательно означало, что у Венеры его не было. [36] [39] Однако если бы у Венеры было магнитное поле, то оно должно было бы быть как минимум меньше 1/10 магнитного поля Земли. [39] [40] В 1980 году «Пионер-12» действительно показал, что Венера имеет небольшое слабое магнитное поле. [41]

Трубка Гейгера-Мюллера Антона типа 213 работала как ожидалось. [42] Средняя скорость составила 0,6 счета в секунду. Увеличение скорости счета было больше и чаще, чем у двух трубок большего размера, поскольку она была более чувствительна к частицам более низкой энергии. [16] Он обнаружил семь небольших всплесков солнечной радиации в сентябре и октябре и 2 в ноябре и декабре. [43] Отсутствие обнаруживаемой магнитосферы также было подтверждено трубкой; он не обнаружил на Венере радиационного пояса, подобного земному. Скорость счета увеличилась бы на 10. 4 , но никаких изменений не было измерено. [16] [44]

Было также показано, что в межпланетном пространстве солнечный ветер течет непрерывно, [32] [45] подтверждая предсказание Юджина Паркера , [46] а плотность космической пыли значительно ниже околоземной области. [47] Были сделаны уточненные оценки массы Венеры и значения астрономической единицы. Кроме того, исследования, которые позже были подтверждены наземным радаром и другими исследованиями, предположили, что Венера вращается очень медленно и в направлении, противоположном земному. [48]

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Джонатан Макдауэлл. «Журнал запуска» . Космическая страница Джонатана . Архивировано из оригинала 24 октября 2019 года . Проверено 12 сентября 2013 г.
  2. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Маринер-2 — наука НАСА» . science.nasa.gov . НАСА . Проверено 30 ноября 2022 г.
  3. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Асиф А. Сиддики (20 сентября 2018 г.). За пределами Земли: хроника исследования глубокого космоса, 1958–2016 гг . Серия «История НАСА» (2-е изд.). Вашингтон, округ Колумбия: НАСА . ISBN  978-1-626-83042-4 . LCCN   2017059404 . СП2018-4041.
  4. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Маринер 2» . nssdc.gsfc.nasa.gov . НАСА . Архивировано из оригинала 15 апреля 2019 года . Проверено 8 сентября 2013 г.
  5. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Н. А. Ренцетти; Э. Рехтин (15 июня 1962 г.). Информационный меморандум об отслеживании № 332-15: Mariner R 1 и 2 (PDF) (отчет). Калифорнийский технологический институт. Архивировано (PDF) из оригинала 26 июня 2008 г. Проверено 24 января 2008 г.
  6. ^ Н. А. Ренцетти (1 июля 1965 г.). Технический меморандум № 33-212: Поддержка отслеживания и сбора данных для миссии Mariner Venus 1962 (PDF) (Отчет). НАСА . Архивировано (PDF) из оригинала 26 июня 2008 г. Проверено 24 января 2008 г.
  7. ^ «Космическая гонка» . www.history.com . 21 февраля 2020 года. Архивировано из оригинала 30 марта 2022 года . Проверено 25 июля 2022 г.
  8. ^ Митчелл Шарп (1989). «2». В Кеннете Гатланде (ред.). Иллюстрированная энциклопедия космической техники . Нью-Йорк: Книги Ориона. стр. 28–31. ISBN  978-0-517-57427-0 . OCLC   19520816 .
  9. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к Дж. Н. Джеймс (1965). «Путешествие Маринера II». В Харлоу Шепли; Сэмюэл Раппорт; Хелен Райт (ред.). Новая сокровищница науки . Нью-Йорк: Харпер и Роу. стр. 171–187. ISBN  978-0-060-13835-6 .
  10. ^ «Как космический корабль использует орбиту для перемещения с планеты на планету?» . Северо-Западный университет. Архивировано из оригинала 27 июня 2020 года . Проверено 11 июня 2021 г.
  11. ^ «План разработки двух межпланетных зондов» (PDF) . Лаборатории космических технологий. 14 января 1959 года. Архивировано (PDF) из оригинала 20 сентября 2021 года . Проверено 25 июля 2022 г.
  12. ^ «План развития Способности 3-4» (PDF) . Лаборатории космических технологий. 1 июня 1959 г. с. 2. Архивировано (PDF) оригинала 20 сентября 2021 г. Проверено 25 июля 2022 г.
  13. ^ «Заключительный отчет о миссии проекта Тор Эйбл-4» (PDF) . Лаборатории космических технологий. 25 мая 1960 г., стр. 9, 17. Архивировано (PDF) из оригинала 20 сентября 2021 г. . Проверено 25 июля 2022 г.
  14. ^ Адольф К. Тиль (20 мая 1960 г.). «Серия космических зондов Able» (PDF) . Лаборатории космических технологий. Архивировано (PDF) оригинала 20 сентября 2021 г. Проверено 25 июля 2022 г.
  15. ^ «Венера 1» . nssdc.gsfc.nasa.gov . НАСА . Архивировано из оригинала 26 ноября 2020 года . Проверено 15 августа 2019 г.
  16. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в Маринер-Венера 1962: Итоговый отчет проекта (PDF) . Вашингтон, округ Колумбия: НАСА / Лаборатория реактивного движения . 1965. ОСЛК   2552152 . Архивировано из оригинала (PDF) 20 декабря 2021 года . Проверено 25 июля 2022 г.
  17. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Маринер 1» . nssdc.gsfc.nasa.gov . НАСА . Архивировано из оригинала 1 апреля 2022 года . Проверено 11 июня 2021 г.
  18. ^ Натаниэль Шарпинг (7 июля 2020 г.). «За сумеречной зоной» . Знающий журнал . doi : 10.1146/knowable-070620-1 . S2CID   225793830 . Архивировано из оригинала 25 июля 2022 года . Проверено 26 августа 2021 г.
  19. ^ «Венера — наука НАСА» . science.nasa.gov . НАСА . 9 августа 2021 г. . Проверено 26 августа 2021 г.
  20. ^ «Моряк сканирует поверхность Венеры во время пролета» . Неделя авиации и космических технологий . Издательская компания Макгроу Хилл. 12 июня 1961. стр. 52–57. Архивировано из оригинала 25 июля 2022 года . Проверено 11 июня 2021 г.
  21. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Приборы развиваются для зонда Mariner» . Неделя авиации и космических технологий . Издательская компания Макгроу Хилл. 5 февраля 1962 г. стр. 57–61. Архивировано из оригинала 9 июля 2021 года . Проверено 28 января 2017 г.
  22. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Дуглас Э. Джонс (1 января 1966 г.). Технический отчет № 32-722: Эксперимент с микроволновым радиометром Mariner II (PDF) (Отчет). НАСА / Лаборатория реактивного движения . Архивировано из оригинала (PDF) 23 мая 2010 года . Проверено 15 февраля 2009 г.
  23. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Ф.Т. Барат; А. Х. Барретт; и др. (февраль 1964 г.). «Симпозиум по радиолокационным и радиометрическим наблюдениям Венеры во время соединения 1962 года: эксперимент и результаты с микроволновым радиометром Mariner 2». Астрономический журнал . 69 (1): 49–58. Бибкод : 1964AJ.....69...49B . дои : 10.1086/109227 .
  24. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж Ф.Т. Барат; А. Х. Барретт; и др. (8 марта 1963 г.). «Маринер II: Предварительные отчеты об измерениях Венеры - микроволновые радиометры». Наука . Новая серия. 139 (3558): 908–909. Бибкод : 1963Sci...139..908B . дои : 10.1126/science.139.3558.908 . ПМИД   17743052 .
  25. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б СК Чейз; Л.Д. Каплан; Г. Нойгебауэр (8 марта 1963 г.). «Маринер II: Предварительные отчеты об измерениях Венеры - инфракрасный радиометр». Наука . Новая серия. 139 (3558): 907–908. Бибкод : 1963Sci...139..907C . дои : 10.1126/science.139.3558.907 . ПМИД   17743051 .
  26. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и СК Чейз; Л.Д. Каплан; Г. Нойгебауэр (15 ноября 1963 г.). «Эксперимент с инфракрасным радиометром Mariner 2» (PDF) . Журнал геофизических исследований . 68 (22): 6157–6169. Бибкод : 1963JGR....68.6157C . дои : 10.1029/jz068i022p06157 . Архивировано (PDF) оригинала 25 мая 2010 г. Проверено 14 февраля 2009 г.
  27. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Пол Дж. Коулман-младший; Леверетт Дэвис-младший; и др. (7 декабря 1962 г.). «Миссия Маринера II: предварительные наблюдения - межпланетные магнитные поля». Наука . Новая серия. 138 (3545): 1099–1100. Бибкод : 1962Sci...138.1099C . дои : 10.1126/science.138.3545.1099 . ПМИД   17772967 . S2CID   19708490 .
  28. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Хью Р. Андерсон (4 января 1963 г.). «Маринер II: эксперимент с излучением высоких энергий». Наука . Новая серия. 139 (3549): 42–45. Бибкод : 1963Sci...139...42A . дои : 10.1126/science.139.3549.42 . ПМИД   17752023 .
  29. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Дж. А. Ван Аллен; Л. А. Франк (7 декабря 1962 г.). «Миссия Маринера II: Предварительные наблюдения - Радиационный эксперимент в Айове». Наука . Новая серия. 138 (3545): 1097–1098. Бибкод : 1962Sci...138.1097V . дои : 10.1126/science.138.3545.1097 . ПМИД   17772965 .
  30. ^ Элизабет Хауэлл (3 декабря 2012 г.). «Маринер-2: первый космический корабль на другую планету» . Space.com . Архивировано из оригинала 25 июля 2022 года . Проверено 11 июня 2021 г.
  31. ^ «Миссия на Венеру провалилась: новый моряк готов» . Неделя авиации и космических технологий . Издательская компания Макгроу Хилл. 30 июля 1962 г. с. 21. Архивировано из оригинала 12 июня 2021 года . Проверено 12 июня 2021 г.
  32. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с М. Нойгебауэр; К.В. Снайдер (7 декабря 1962 г.). «Миссия Маринера II: предварительные наблюдения - эксперимент с солнечной плазмой». Наука . Новая серия. 138 (3545): 1095–1097. Бибкод : 1962Sci...138.1095N . дои : 10.1126/science.138.3545.1095-a . ПМИД   17772963 . S2CID   24287222 .
  33. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Паоло Уливи; Дэвид М. Харланд (2007). Роботизированное исследование Солнечной системы. Часть I: Золотой век 1957–1982 гг . Спрингер. стр. 19–22. ISBN  978-0-387-49326-8 .
  34. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Д. Б. Спаркс (март 1963 г.). Система обработки данных Маринер-2 (Отчет). Калифорнийский технологический институт. Архивировано из оригинала (требуется оплата) 16 июня 2011 года . Проверено 28 января 2008 г.
  35. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с «Маринер 2 — Галерея» . НАСА.gov . НАСА . 6 марта 2015 года. Архивировано из оригинала 17 декабря 2019 года . Проверено 9 сентября 2021 г.
  36. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж г час я Чарльз П. Сонетт (декабрь 1963 г.). «Краткий обзор научных результатов миссии Mariner Venus». Обзоры космической науки . 2 (6): 751–777. Бибкод : 1963ССРв....2..751С . дои : 10.1007/BF00208814 . S2CID   119555288 .
  37. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Джеймс Б. Поллак; Карл Саган (октябрь 1967 г.). «Анализ микроволновых наблюдений Венеры с помощью аппарата Mariner 2». Астрофизический журнал . 150 : 327–344. Бибкод : 1967ApJ...150..327P . дои : 10.1086/149334 .
  38. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Л.Д. Каплан (июнь 1964 г.). Последние физические данные Венеры (PDF) (отчет). Архивировано из оригинала (PDF) 23 мая 2010 года . Проверено 15 февраля 2009 г.
  39. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Эдвард Дж. Смит; Леверетт Дэвис-младший; и др. (8 марта 1963 г.). «Маринер II: предварительные отчеты об измерениях магнитного поля Венеры». Наука . Новая серия. 139 (3558): 909–910. Бибкод : 1963Sci...139..909S . дои : 10.1126/science.139.3558.909 . ПМИД   17743053 . S2CID   220082267 .
  40. ^ Эдвард Дж. Смит; Леверетт Дэвис-младший; и др. (1965). «Магнитные измерения вблизи Венеры» (PDF) . Журнал геофизических исследований . 70 (7): 1571. Бибкод : 1965JGR....70.1571S . дои : 10.1029/JZ070i007p01571 . Архивировано из оригинала (PDF) 8 февраля 2010 года . Проверено 15 февраля 2009 г.
  41. ^ Маргарет Г. Кивельсон; Кристофер Т. Рассел (1995). Введение в космическую физику . Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-45714-9 .
  42. ^ Джеймс А. Ван Аллен (июль 1964 г.). «Выживание тонких пленок в космосе» (PDF) . Журнал геофизических исследований . 69 (19). Факультет физики и астрономии, Государственный университет Айовы: 4170. Бибкод : 1964JGR....69.4170V . дои : 10.1029/JZ069i019p04170 . Архивировано из оригинала (PDF) 14 мая 2010 года . Проверено 15 февраля 2009 г.
  43. ^ Джей Н Джеймс. Маринер II (PDF) (Отчет). Архивировано из оригинала (PDF) 24 мая 2010 г. Проверено 15 февраля 2009 г.
  44. ^ Л.А. Франк; Дж. А. Ван Аллен; Гонконг Хиллз (8 марта 1963 г.). «Маринер II: Предварительные отчеты об измерениях Венеры - заряженных частиц». Наука . Новая серия. 139 (3558): 905–907. Бибкод : 1963Sci...139..905F . дои : 10.1126/science.139.3558.905 . ПМИД   17743050 . S2CID   44822394 .
  45. ^ Н. Ф. Несс; Дж. М. Уилкокс (12 октября 1964 г.). «Солнечное происхождение межпланетного магнитного поля». Письма о физических отзывах . 13 (15): 461–464. Бибкод : 1964PhRvL..13..461N . дои : 10.1103/PhysRevLett.13.461 . hdl : 2060/19650019810 .
  46. ^ Кеннет Чанг (10 августа 2018 г.). «Солнечный зонд НАСА «Паркер» назван в его честь. 60 лет назад никто не верил в его идеи о Солнце» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 11 августа 2018 года . Проверено 11 февраля 2020 г.
  47. ^ В.М. Александр (7 декабря 1962 г.). «Миссия Маринера II: предварительные результаты - космическая пыль». Наука . Новая серия. 138 (3545): 1098–1099. Бибкод : 1962Sci...138.1098A . дои : 10.1126/science.138.3545.1098 . ПМИД   17772966 . S2CID   41032782 .
  48. ^ Р. М. Гольдштейн; Р. Л. Карпентер (8 марта 1963 г.). «Вращение Венеры: период, оцененный на основе радиолокационных измерений». Наука . Новая серия. 139 (3558): 910–911. Бибкод : 1963Sci...139..910G . дои : 10.1126/science.139.3558.910 . ПМИД   17743054 . S2CID   21133097 .
Викискладе есть медиафайлы по теме «Маринер-2» .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Mariner_2&oldid=1233016408"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: cc51868f3dba07a4050003bbef2491df__1720288320
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/cc/df/cc51868f3dba07a4050003bbef2491df.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Mariner 2 - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)