Marinero 9 - Mariner 9

Marinero 9
Mariner09.jpg
La nave espacial Mariner 9
Tipo de misión Orbitador de Marte
Operador NASA / JPL
ID COSPAR 1971-051A
SATCAT no. 5261
Duración de la misión 1 año, 4 meses, 27 días
Propiedades de la nave espacial
Fabricante Laboratorio de propulsión a chorro
Masa de lanzamiento 997,9 kilogramos (2200 libras)
Secado masivo 558,8 kilogramos (1232 libras)
Poder 500 vatios
Inicio de la misión
Fecha de lanzamiento 30 de mayo de 1971 22:23:04  UTC ( 1971-05-30UTC22: 23: 04Z )
Cohete Atlas SLV-3C Centaur-D
Sitio de lanzamiento cabo Cañaveral
Fin de la misión
Disposición Desmantelado
Desactivado 27 de octubre de 1972 ( 28/10/1972 )
Parámetros orbitales
Sistema de referencia Areocéntrico
Excentricidad 0,6014
Altitud de Periareion 1.650 km (1.030 millas)
Altitud de apoareion 16.860 km (10.480 millas)
Inclinación 64,4 grados
Período 11,9 horas / 719,47 minutos
Época 29 de diciembre de 1971, 19:00:00 UTC
Orbitador de Marte
Inserción orbital 14 de noviembre de 1971, 00:42:00 UTC
←  Marinero 8
Marinero 10  →
 

Mariner 9 ( Mariner Mars '71 / Mariner-I ) fue una nave espacial robótica que contribuyó en gran medida a la exploración de Marte y fue parte del programa Mariner de la NASA . El Mariner 9 fue lanzado hacia Marte el 30 de mayo de 1971 desde LC-36B en la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral , Florida , y llegó al planeta el 14 de noviembre del mismo año, convirtiéndose en la primera nave espacial en orbitar otro planeta, superando por poco a la Unión Soviética. sondas Mars 2 (lanzada el 19 de mayo) y Mars 3 (lanzada el 28 de mayo), que llegaron a Marte solo unas semanas después.

Después de la ocurrencia de tormentas de polvo en el planeta durante varios meses después de su llegada, el orbitador logró enviar imágenes claras de la superficie. Mariner 9 devolvió con éxito 7.329 imágenes en el transcurso de su misión, que concluyó en octubre de 1972.

Objetivos

Lanzamiento del Mariner 9

El Mariner 9 fue diseñado para continuar los estudios atmosféricos iniciados por los Mariner 6 y 7 , y para mapear más del 70% de la superficie marciana desde la altitud más baja (1.500 kilómetros (930 millas)) y en las resoluciones más altas (de 1 kilómetro a 100 metros). (1,100 a 110 yardas) por píxel) de cualquier misión a Marte hasta ese punto. Se incluyó un radiómetro infrarrojo para detectar fuentes de calor en busca de evidencia de actividad volcánica . Fue para estudiar los cambios temporales en la atmósfera y la superficie marcianas. También se analizarían las dos lunas de Marte . Mariner 9 cumplió con creces sus objetivos.

Según los planes originales, se volaría una misión dual como los Marineros 6–7, sin embargo, el fracaso del lanzamiento del Mariner 8 arruinó este plan y obligó a los planificadores de la NASA a recurrir a una misión más simple de una sola sonda. La NASA todavía tenía la esperanza de que se pudieran preparar otra sonda Mariner y Atlas-Centaur antes de que se cerrara la ventana de lanzamiento a Marte de 1971 . Surgieron algunos problemas logísticos, incluida la falta de una cubierta de carga útil Centaur disponible con la configuración correcta para las sondas Mariner, sin embargo, había una cubierta en el inventario de la NASA que podría modificarse. Convair también tenía un escenario Centaur disponible a mano y podría tener un Atlas preparado a tiempo, pero la idea fue finalmente abandonada por falta de fondos.

El Mariner 9 fue acoplado a Atlas-Centaur AC-23 el 9 de mayo con una investigación en curso sobre la falla del Mariner 8. El mal funcionamiento se atribuyó a un problema en el servoamplificador de control de tono del Centaur y debido a que no estaba claro si la nave espacial había sido responsable, se realizaron pruebas de RFI en el Mariner 9 para garantizar que la sonda no liberara interferencias que pudieran causar problemas con la electrónica del Centaur. . Todas las pruebas resultaron negativas y el 22 de mayo, un paquete de giroscopio de velocidad probado y verificado llegó de Convair y se instaló en el Centaur.

El despegue tuvo lugar el 30 de mayo a las 5:23 PM EST. Todos los sistemas de vehículos de lanzamiento funcionaron normalmente y el Mariner se separó del Centaur a los 13 minutos y 18 segundos después del lanzamiento.

Instrumentos

  1. Espectrómetro ultravioleta (UVS)
  2. Espectrómetro de interferómetro infrarrojo (IRIS)
  3. Mecánica celeste (no es un instrumento separado; se basaba en mediciones de seguimiento que incluyen rango, velocidad de rango y Doppler)
  4. Ocultación de banda S (no es un instrumento separado; el experimento observó la atenuación de la señal de comunicación cuando el satélite en órbita se perdió de vista)
  5. Radiómetro infrarrojo (IRR)
  6. Sistema de imágenes visuales: en una órbita más baja, la mitad de la de las misiones de sobrevuelo del Mariner 6 y Mariner 7 , y con un sistema de imágenes muy mejorado, el Mariner 9 logró una resolución de 98 metros (320 pies) por píxel , mientras que las sondas marcianas anteriores solo habían logrado aproximadamente 790 metros (2600 pies) por píxel.

Logros

Mariner 9 vista del "laberinto" de Noctis Labyrinthus en el extremo occidental de Valles Marineris .

Mariner 9 fue la primera nave espacial en orbitar otro planeta . Llevaba una carga útil de instrumentos similar a los Marineros 6 y 7, pero debido a la necesidad de un sistema de propulsión más grande para controlar la nave espacial en la órbita marciana, pesaba más que los Marineros 6 y 7 combinados.

Cuando el Mariner 9 llegó a Marte el 14 de noviembre de 1971, los científicos planetarios se sorprendieron al descubrir que la atmósfera estaba llena de "una capa de polvo en todo el planeta , la tormenta más grande jamás observada". La superficie estaba totalmente oscurecida. La computadora del Mariner 9 fue reprogramada desde la Tierra para retrasar la obtención de imágenes de la superficie durante un par de meses hasta que el polvo se asentara. Las imágenes de la superficie principal no se pusieron en marcha hasta mediados de enero de 1972. Sin embargo, las imágenes oscurecidas en la superficie contribuyeron a la recopilación de la ciencia de Marte, incluida la comprensión de la existencia de varios volcanes enormes a gran altitud del Tharsis Bulge que gradualmente se hicieron visibles a medida que la tormenta de polvo amainó. Esta situación inesperada hizo un caso sólido a favor de la conveniencia de estudiar un planeta desde la órbita en lugar de simplemente pasar volando. También destacó la importancia del software de misión flexible. Las sondas Mars 2 y Mars 3 de la Unión Soviética , que llegaron durante la misma tormenta de polvo, no pudieron adaptarse a las condiciones inesperadas, lo que limitó gravemente la cantidad de datos que pudieron recopilar.

Después de 349 días en órbita, el Mariner 9 había transmitido 7.329 imágenes, que cubrían el 85% de la superficie de Marte, mientras que las misiones de sobrevuelo anteriores habían arrojado menos de mil imágenes que cubrían solo una pequeña parte de la superficie planetaria. Las imágenes revelaron lechos de ríos , cráteres , volcanes extintos masivos (como Olympus Mons , el volcán más grande conocido en el Sistema Solar ; Mariner 9 condujo directamente a su reclasificación de Nix Olympica), cañones (incluido el Valles Marineris , un sistema de cañones sobre aproximadamente 4.020 kilómetros (2.500 millas) de largo), evidencia de erosión y deposición por viento y agua , frentes climáticos, nieblas y más. También se fotografiaron las pequeñas lunas de Marte , Fobos y Deimos .

Los hallazgos de la misión Mariner 9 respaldaron el programa Viking posterior .

El enorme sistema de cañones de Valles Marineris lleva el nombre de Mariner 9 en honor a sus logros.

Después de agotar su suministro de gas de control de actitud , la nave espacial se apagó el 27 de octubre de 1972.

Construcción

Un esquema de Mariner 9, que muestra los principales componentes y características.

El espectrómetro ultravioleta a bordo del Mariner 9 fue construido por el Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado , Boulder, Colorado . El equipo del espectrómetro ultravioleta fue dirigido por el profesor Charles Barth.

El equipo del Espectrómetro de Interferómetro Infrarrojo (IRIS) fue dirigido por el Dr. Rudolf A. Hanel del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA (GSFC). El instrumento IRIS fue construido por Texas Instruments , Dallas, Texas .

El equipo del radiómetro infrarrojo (IRR) fue dirigido por el profesor Gerald Neugebauer del Instituto de Tecnología de California (Caltech).

Logros de códigos de corrección de errores

Para controlar los errores en la recepción de los datos de imagen en escala de grises enviados por Mariner 9 (causados ​​por una baja relación señal / ruido ), los datos tenían que codificarse antes de la transmisión utilizando un llamado código de corrección de errores (FEC). . Sin FEC, el ruido habría constituido aproximadamente una cuarta parte de una imagen recibida, mientras que FEC codificaba los datos de forma redundante, lo que permitía la reconstrucción de la mayoría de los datos de la imagen enviada en la recepción.

Dado que el hardware volado estaba restringido con respecto al peso, el consumo de energía, el almacenamiento y la potencia de cálculo, se tuvieron que tener en cuenta algunas consideraciones al elegir un FEC, y se decidió usar un código Hadamard para Mariner 9. Cada píxel de la imagen se representó como un valor binario de seis bits, que tenía 64 niveles de escala de grises posibles . Debido a las limitaciones del transmisor, la longitud máxima de datos útiles fue de unos 30 bits. En lugar de utilizar un código de repetición , se utilizó un código Hadamard [32, 6, 16], que también es un código Reed-Muller de primer orden . Los errores de hasta siete bits por cada palabra de 32 bits podrían corregirse utilizando este esquema. En comparación con un código de cinco repeticiones, las propiedades de corrección de errores de este código Hadamard eran mucho mejores, pero su velocidad de datos era comparable. El algoritmo de decodificación eficiente fue un factor importante en la decisión de utilizar este código. El circuito utilizado se denominó "Máquina verde", que empleó la transformada rápida de Fourier , aumentando la velocidad de decodificación en un factor de tres.

Ubicación actual

Mariner 9 sigue siendo un satélite abandonado en la órbita de Marte. Se espera que permanezca en órbita hasta al menos 2022, después de lo cual se prevé que la nave entre en la atmósfera marciana y se queme o se estrelle contra la superficie del planeta.

Ver también

Referencias

enlaces externos