Mariner 9 - Mariner 9
Uppdragstyp | Mars orbiter |
---|---|
Operatör | NASA / JPL |
COSPAR -ID | 1971-051A |
SATCAT nr. | 5261 |
Uppdraget varaktighet | 1 år, 4 månader, 27 dagar |
Rymdfarkostens egenskaper | |
Tillverkare | Jet Propulsion Laboratory |
Starta massa | 997,9 kilo (2200 lb) |
Torr massa | 558,8 kilo (1,232 lb) |
Kraft | 500 watt |
Uppdragets början | |
Lanseringsdag | 30 maj 1971, 22:23:04 UTC |
Raket | Atlas SLV-3C Centaur-D |
Lanseringsplats | Cape Canaveral |
Uppdragets slut | |
Förfogande | Avvecklade |
Inaktiverad | 27 oktober 1972 |
Orbitalparametrar | |
Referenssystem | Areocentriska |
Excentricitet | 0.6014 |
Periareions höjd | 1650 km |
Apoareions höjd | 16 860 km |
Lutning | 64,4 grader |
Period | 11,9 timmar / 719,47 minuter |
Epok | 29 december 1971, 19:00:00 UTC |
Mars orbiter | |
Orbitalinsättning | 14 november 1971, 00:42:00 UTC |
|
Mariner 9 ( Mariner Mars '71 / Mariner-I ) var en robot rymdfarkost som bidrog starkt till utforskningen av Mars och var en del av NASA Mariner-programmet . Mariner 9 sjösattes mot Mars den 30 maj 1971 från LC-36B vid Cape Canaveral Air Force Station , Florida , och nådde planeten den 14 november samma år och blev det första rymdfarkosten som kretsade kring en annan planet-bara snävt slog sovjet sonderna Mars 2 (lanserad 19 maj) och Mars 3 (lanserad 28 maj), som båda anlände till Mars bara några veckor senare.
Efter förekomsten av dammstormar på planeten i flera månader efter dess ankomst lyckades orbitern skicka tillbaka tydliga bilder av ytan. Mariner 9 returnerade framgångsrikt 7 329 bilder under sitt uppdrag, som avslutades i oktober 1972.
Mål
Mariner 9 utformades för att fortsätta de atmosfäriska studier som Mariner 6 och 7 påbörjade , och för att kartlägga över 70% av Marsytan från den lägsta höjden (1500 kilometer (930 mi)) och vid de högsta upplösningarna (från 1 kilometer till 100 meter) (1100 till 110 yards) per pixel) av Mars -uppdrag fram till den punkten. En infraröd radiometer inkluderades för att detektera värmekällor på jakt efter tecken på vulkanisk aktivitet . Det var för att studera tidsmässiga förändringar i Mars -atmosfären och ytan. Mars två månar skulle också analyseras. Mariner 9 mer än uppnådde sina mål.
Enligt ursprungliga planer skulle ett dubbeluppdrag flyga som Mariners 6–7, men misslyckandet med lanseringen av Mariner 8 förstörde detta system och tvingade NASA-planörer att falla tillbaka på ett enklare enprobesuppdrag. NASA fortfarande höll ut hopp om att en annan Mariner sond och Atlas-Centaur skulle vara klar innan 1971 Mars lanseringen fönster stängda. Några logistiska problem uppstod, inklusive avsaknaden av ett tillgängligt Centaur -nyttolasthölje med rätt konfiguration för Mariner -sonderna, men det fanns ett hölje i NASA: s inventering som kunde ändras. Convair hade också en tillgänglig Centaur -scen till hands och kunde få en Atlas klar i tid, men idén övergavs slutligen på grund av brist på finansiering.
Mariner 9 parades med Atlas-Centaur AC-23 den 9 maj med undersökning av Mariner 8: s misslyckande pågående. Felsteget spårades till ett problem i Centaurs pitchkontrollservoförstärkare och eftersom det inte var klart om rymdfarkosten själv hade ansvarat, utfördes RFI -testning på Mariner 9 för att säkerställa att sonden inte släppte störningar som kan orsaka problem med Centaurens elektronik . Alla tester kom tillbaka negativt och den 22 maj anlände ett testat och verifierat gyropaket från Convair och installerades i Centaur.
Liftoff ägde rum den 30 maj kl 17:23 EST. Alla system för startbilar fungerade normalt och sjömannen separerade från Centaur vid 13 minuter och 18 sekunder efter sjösättningen.
Instrument
- Ultraviolett spektrometer (UVS)
- Infraröd interferometerspektrometer (IRIS)
- Celestial Mechanics (inte ett separat instrument; det förlitade sig på spårningsmätningar inklusive intervall, intervallhastighet och Doppler)
- S-Band Ockultation (inte ett separat instrument; experiment observerade dämpningen av kommunikationssignalen när den kretsande satelliten försvann ur sikte)
- Infraröd radiometer (IRR)
- Visual Imaging System - i en lägre omlopp, hälften av Mariner 6 och Mariner 7 flyby -uppdrag, och med ett mycket förbättrat bildsystem uppnådde Mariner 9 en upplösning på 98 meter (320 fot) per pixel , medan tidigare Mars -sonder endast hade uppnått cirka 790 meter (2600 fot) per pixel.
Prestationer
Mariner 9 var det första rymdfarkosten som kretsade kring en annan planet . Den bar en instrumentlast som liknar Mariners 6 och 7, men på grund av behovet av ett större framdrivningssystem för att styra rymdfarkosten i Marsbana vägde den mer än Mariners 6 och 7 tillsammans.
När Mariner 9 anlände till Mars den 14 november 1971 blev planetforskare förvånade över att atmosfären var tjock med "en planetomfattande dammdräkt , den största storm som någonsin observerats." Ytan var helt skymd. Mariner 9: s dator omprogrammerades alltså från jorden för att fördröja avbildning av ytan i ett par månader tills dammet lägger sig. Den huvudsakliga ytavbildningen kom inte igång förrän i mitten av januari 1972. Ytskymnade bilder bidrog dock till insamlingen av Mars-vetenskap, inklusive förståelse för förekomsten av flera enorma höghöjdsvulkaner i Tharsis Bulge som gradvis blev synliga som dammstormen avtog. Denna oväntade situation utgjorde ett starkt argument för att det var önskvärt att studera en planet från en bana snarare än att bara flyga förbi. Det betonade också vikten av flexibel uppdragsprogramvara. Sovjetunionens Mars 2 och Mars 3 sonder, som anlände under samma dammstorm, kunde inte anpassa sig till de oväntade förhållandena, vilket kraftigt begränsade mängden data som de kunde samla in.
Efter 349 dagar i omloppsbana hade Mariner 9 överfört 7 329 bilder, som täckte 85% av Mars yta, medan tidigare flybyuppdrag hade returnerat mindre än tusen bilder som endast täckte en liten del av planetytan. Bilderna visade flod sängar, kratrar , massiva slocknade vulkan (såsom Olympus Mons , den största kända vulkan i solsystemet , Mariner 9 ledde direkt till dess omklassificering från Nix Olympica), kanjoner (inklusive Valles Marineris , ett system av kanjoner över cirka 4 020 kilometer lång), bevis på vind- och vattenerosion och avsättning, väderfronter, dimma och mer. Mars små månar , Phobos och Deimos , fotograferades också.
Resultaten från Mariner 9 -uppdraget låg till grund för det senare Viking -programmet .
Det enorma Valles Marineris canyon -systemet är uppkallat efter Mariner 9 för att hedra sina prestationer.
Efter att ha tappat ut sitt utbud av inställningskontrollgas stängdes rymdfarkosten av den 27 oktober 1972.
Konstruktion
Den ultravioletta spektrometern ombord på Mariner 9 konstruerades av Laboratory for Atmospheric and Space Physics vid University of Colorado , Boulder, Colorado . Teamet för ultraviolett spektrometer leddes av professor Charles Barth.
Infraröd interferometerspektrometer (IRIS) team leddes av Dr. Rudolf A. Hanel från NASA Goddard Spaceflight Center (GSFC). IRIS -instrumentet byggdes av Texas Instruments , Dallas, Texas .
Teamet för infraröd radiometer (IRR) leddes av professor Gerald Neugebauer från California Institute of Technology (Caltech).
Felkorrigeringskoder prestationer
För att kontrollera fel i mottagningen av gråskalebilddata som skickas av Mariner 9 (orsakad av ett lågt signal-brusförhållande ) måste data kodas före överföring med en så kallad framåtkorrigerande kod (FEC) . Utan FEC skulle brus ha utgjort ungefär en fjärdedel av en mottagen bild, medan FEC kodade data på ett redundant sätt som möjliggjorde rekonstruktion av de flesta av de skickade bilddata vid mottagning.
Eftersom den flöjda hårdvaran var begränsad med avseende på vikt, strömförbrukning, lagring och datorkraft, måste man ta vissa överväganden vid valet av en FEC, och det beslutades att använda en Hadamard -kod för Mariner 9. Varje bildpixel representerades som ett sex-bitars binärt värde, som hade 64 möjliga gråskala nivåer. På grund av sändarens begränsningar var den maximala användbara datalängden cirka 30 bitar. Istället för att använda en upprepningskod användes en [32, 6, 16] Hadamard-kod, som också är en Reed-Muller-kod av första ordningen . Fel med upp till sju bitar per varje 32-bitars ord kan korrigeras med detta schema. Jämfört med en kod med fem repetitioner var felkorrigeringsegenskaperna för denna Hadamard-kod mycket bättre, men datahastigheten var jämförbar. Den effektiva avkodning algoritm var en viktig faktor i beslutet att använda denna kod. Kretsen som användes kallades "Green Machine", som använde den snabba Fourier -transformationen och ökade avkodningshastigheten med en faktor tre.
Nuvarande plats
Mariner 9 förblir en förstörd satellit i Mars -omlopp. Det förväntas förbli i omlopp till minst 2022, varefter rymdfarkosten beräknas komma in i Mars atmosfär och antingen brinna upp eller krascha in i planetens yta.
Se även
- Utforskning av Mars
- Lista över Mars omloppsbana
- Lista över uppdrag till Mars
- Utforskning av rymden
- Tidslinje för konstgjorda satelliter och rymdprober
- Obemannade rymduppdrag
- Mars flyby
Referenser
externa länkar
- Mariner 9 Mission Profile av NASAs Solar System Exploration
- NSSDC Master Catalog: rymdfarkoster - Mariner 9
- NASA-JPL Guide to Mariner 9
- några Mariner 9 bilder av Mars
- Mariner 9 närmar sig Mars -filmen
- Mariner 9 bilder, inklusive dammstorm
- Mariner 9 view of Phobos (hosted by The Planetary Society)
- Mariner 9 -bild jämfört med MGS -bild, hjälper till att avgöra om Dunes rörde sig på årtionden
- S.418 Korrekta DN -värden verkar vara 512, inte 64 dvs 9 bitar per pixel