Mariner 9
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La sondaMariner 9fue utilizada como parte del programa Mariner para laexploración de Marte.Mariner 9 fue lanzada hacia su destino el 30 de mayo de 1971, llegando a Marte el 13 de noviembre del mismo año, convirtiéndose en la primera nave espacial que orbitó otro planeta. Científicamente constituyó una continuación de las observaciones de Marte adquiridas por las sondas Mariner 6 y 7 mostrando claras fotografías de la superficie marciana oculta al inicio de la misión por grandes tormentas de arena.
Introducción
[editar]Elproyecto Mariner Mars 71fue una misión formada por dos naves que debían orbitar Marte en misiones complementarias, pero debido al fallo delMariner 8en el lanzamiento, solo se pudo realizar con una sonda. La nave Mariner 9 recogió los objetivos de la fallida misión (mapear el 70% de la superficie marciana) y sus propios objetivos (estudiar los cambios temporales en la atmósfera y la superficie). La Mariner 9 fue laprimera sonda en orbitar con éxito otro planeta.
La superficie planetaria de Marte debía ser mapeada con la mismaresoluciónprevista para la misión inicial, a pesar de que la resolución de las imágenes de las regiones polares debía descender debido a la mayor distancia a la superficie de esta sonda respecto a la Mariner 8.
La nave
[editar]La sonda Mariner 9 fue construida sobre una estructura octogonal demagnesio,de 45,7 cm de altura y 138,4 cm en diagonal. Montados en la parte superior de la estructura se encontraban dos tanques de propulsión con el combustible, el motor de maniobras orbitales, unaantenade baja ganancia de 1,44 m de largo y unaantena parabólicapara las comunicaciones con la Tierra.
Una plataforma móvil estaba montada en la parte baja de la estructura, donde estaban acoplados los instrumentos científicos (cámaras de TVde ángulo ancho y estrecho,radiómetroinfrarrojo,espectrómetroultravioletayespectrómetrointerferómetroinfrarrojo).
La altura total de la nave era de 2,28 m y la masa en el momento del lanzamiento fue de 974 kg, de los que 415 kg eran decombustible.La instrumentación científica tenía un peso total de 63,1 kg. La electrónica para las comunicaciones, comandos y control de la sonda estaban dentro de la estructura principal.
Para obtenerelectricidadla sonda tenía 4paneles solarescon unas dimensiones de 90 x 215 cm, extendidos desde la parte superior de la estructura. Cada grupo de dos paneles solares media 6,89 m de lado a lado. La energía de la nave la proporcionaban un total de 14.742 células solares en los 4 paneles con una superficie total de 7,7 m². La producción de electricidad llegaba a los 800Wen la Tierra y a 500 W en la órbita marciana. La energía era almacenada en baterías deníquel-cadmiocon una capacidad de 20 Ah.
La propulsión se obtenía por medio de un motor con un empuje máximo de 1340Ny que podía reencenderse más de 5 veces. El propelente eramonometil hidracinaytetróxido de nitrógeno.Dos conjuntos de seistoberasde orientación degasnitrógenoestaban colocadas al final de los paneles solares.
La orientación se obtenía con la localización realizada por unsensor solar,unrastreador de estrellas,giroscopiosy una unidad de referenciainercialjunto a unacelerómetro.La sonda tenía un sistema de control termal pasivo basado en el uso de paneles móviles en las ocho caras de la nave y de aislantes térmicos.
El control de la sonda lo llevaba unordenadorcentral y un secuenciador que tenía una memoria de hasta 512 palabras. El sistema de comandos estaba programado con 86comandosdirectos, 4 comandos cuantitativos y 5 comandos de control. Los datos eran almacenados en ungrabador de cinta digital reel to reel.Lacintade 168 m y 8 pistas podía almacenar 180 millones debitsgrabados a una velocidad de 132 kbits/s. El envío de los datos a la Tierra podía ser realizado a 16, 8, 4, 2 y 1 kbit/s, usando dos pistas al mismo tiempo.
Las telecomunicaciones se llevan a cabo por dos transmisores en banda S de 10 y 20 W y se recibían por un receptor a través de laantena parabólicade alta ganancia, la antena de cuerno de media ganancia o la antena de baja gananciaomnidireccional.
La misión
[editar]La sonda fue lanzada en una trayectoria directa a Marte de 398 millones de km por un coheteAtlas-CentaurSLV-3C (AC-23). La separación del cohete ocurrió a las 22:36 GMT, unos 13 min después del despegue. Los cuatro paneles solares se desplegaron a las 22:40 GMT y los sensores encontraron elSolhacia las 23:16 GMT, poco después de que la sonda abandonara la sombra de la Tierra. La adquisición de la estrellaCanopusocurrió a las 02:26 GMT el 31 de mayo.
La primera maniobra de corrección de la trayectoria tuvo lugar el 5 de junio. La nave Mariner 9 llegó a Marte el 13 de noviembre de 1971 tras 166 días de vuelo. Un encendido del motor principal de 15 min y 23 s colocó a la nave enórbitamarciana, convirtiendo de esta manera a esta sonda enla primera en orbitar otro planeta.La nave quedó colocada con una órbita que tenía unperiapsisde 1.398 km y un periodo de 12 h y 34 min. Dos días después, un encendido del motor de 6 s cambió el periodo orbital a 12 h con un periapsis de 1.387 km. Se realizó una maniobra de corrección de la trayectoria el 30 de diciembre durante la órbita 94 que elevó el periapsis hasta los 1.650 km y dejó el periodo orbital en 11 h, 59 min y 28 s de manera que se pudieran realizar transmisiones de datos sincronizadas con la antena de 64 m deGoldstone.
La realización defotografíasde la superficie de Marte fue retrasada indefinidamente debido a una grantormentamarciana que había comenzado el 22 de septiembre de 1971 en la región deNoachis.La tormenta creció rápidamente hasta convertirse en la mayor tormenta de arena jamás observada en Marte. Cuando la nave llegó al planeta no se podía apreciar ningún detalle de la superficie, excepto las cimas de Olympus Mons y los tres volcanes de Tharsis. La tormenta fue desapareciendo durante noviembre y diciembre por lo que pudieron comenzar las operaciones normales de la sonda.
Los instrumentos de la nave obtuvieron numerosos datos sobrepresiones,densidades y composición de laatmósfera,así como de la composición, temperatura, gravedad y topografía de la superficie. En total se enviaron a la Tierra 54 mil millones de bits de datos científicos, incluyendo 7.329 fotografías que cubrieron al planeta por completo. Tras agotar el gas para controlar la orientación de la nave, la nave fue apagada el 27 de octubre de 1972, tras casi un año de operaciones. Mariner 9 fue dejada en órbita marciana, la cual no decaerá hasta al cabo de 50 años, cuando la sonda penetrará en la atmósfera del planeta rojo.
La misión Mariner 9 fue un éxito rotundo ya que se consiguió el primer mapa global de Marte, incluyendo las primeras vistas detalladas de los volcanes, elValle Marineris,loscasquetes polaresy los satélitesFobosyDeimos.Además proporcionó información sobre las tormentas de polvo globales, el campogravitatoriovariable por zonas y evidencias de actividaderosivapor parte delviento.
Instrumentos
[editar]Fotografía por televisión
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Consistía en una cámara de televisión vidicon de 5 cm que transmitía fotografías desde Marte. Era capaz de transmitir fotografíasfiltradasde bajaresolucióny fotografías sin filtrar de alta resolución. Cada imagen tenía un total de 700 por 380píxelesy su resolución variaba entre las 500 m/línea TV a los 50 m/línea TV si eran tomadas a unos 2.000 km de altura. En total obtuvo más de 7300 fotografías de la superficie marciana, sus satélites,Saturnoy algunasestrellas.
Radiómetro Infrarrojo (IRR)
[editar]Elradiómetroinfrarrojodel Mariner 9 estaba diseñado para estudiar la superficie de Marte, las temperaturas del suelo en función de la hora local midiendo la energía radiada entre las 8-12micrasy las 18-25 micras, lo que permitía conocer los flujos de energía y las posibles ‘zonas calientes’ debidas a fuentes termales y las zonas frías de los polos. Operó con normalidad durante toda la misión.
Ocultación en Banda-S
[editar]Eldesplazamiento Dopplerde la señal detelemetríaen banda-S ocurrido durante la ocultación de la sonda por Marte proporcionaba información sobre la distribución vertical del índice derefracciónde laatmósfera marciana,lo que permitía conocer la distribución vertical de losionesy lasmoléculasneutras.
Mecánica celestial
[editar]Se realizó un experimento de mecánica celeste para el análisis de latrayectoriaorbital a través de los datos de seguimiento. Ello permitía obtener las características del campo de gravedad de Marte y lasefeméridescon alta precisión.
Espectrómetro Interferómetro Infrarrojo (IRIS)
[editar]Estaba diseñado para proporcionar información sobre la estructura vertical, la composición y la dinámica de la atmósfera y de las propiedades de la superficie del planeta. Las medidas se realizaron entre las 6 y las 50 micras, usando uninterferómetrode Michelson modificado. El instrumento iba montado en la parte inferior de la nave en una plataforma móvil. El instrumento obtuvo unos datos excelentes durante la misión.
Espectrómetro Ultravioleta (UVS)
[editar]Este experimento fue diseñado para recibir laradiaciónultravioleta entre los 1100 y los 3520 A de la superficie y la atmósfera marciana, observando bandas seleccionadas de esta radiación y dando información sobre lapresión atmosféricalocal, las concentraciones deozono,variaciones en las estructuras de la superficie y variaciones en eloxígenoy el ozono como posibles señales deactividad biológica.
Además permitía detectar el ritmo de escape delhidrógeno atómicode laexosferay la presencia de las auroras en el UV inducidas por el campo magnético del planeta. Operó con normalidad durante toda la misión.
Enlaces externos
[editar]- Exploración de MarteActividad educativa: Otras Naves Espaciales.
