mariner 9 - Wikilingue - Encydia
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A sonda Mariner 9 foi utilizada como parte do programa Mariner para a exploração de Marte . Mariner 9 foi lançada para seu destino o 30 de maio de 1971 , chegando a Marte o 13 de novembro do mesmo ano, convertendo-se na primeira nave espacial que orbitou outro planeta. Cientificamente constituiu uma continuação das observações de Marte adquiridas pelas sondas Mariner 6 e 7 mostrando claras fotografias da superfície marciana oculta ao início da missão por grandes tormentas de areia.
Conteúdo |
Introdução
O projecto Mariner Mars 71 foi uma missão formada por duas naves que deviam orbitar Marte em missões complementares, mas devido à falha do Mariner 8 no lançamento, só se pôde realizar com uma sonda. A nave Mariner 9 recolheu os objectivos da frustrada missão (mapear o 70% da superfície marciana) e seus próprios objectivos (estudar as mudanças temporárias na atmosfera e a superfície). A Mariner 9 foi a primeira sonda em orbitar com sucesso outro planeta.
A superfície planetaria de Marte devia ser mapeada com a mesma resolução prevista para a missão inicial, apesar de que a resolução das imagens das regiões polares devia descer devido à maior distância à superfície desta sonda com respeito à Mariner 8.
A sonda Mariner 9 foi construída sobre uma estrutura octogonal de magnésio, de 45,7 cm de altura e 138,4 cm em diagonal. Montados na parte superior da estrutura encontravam-se dois tanques de propulsão com o combustível, o motor de manobras orbitais, uma antena de baixo ganho de 1,44 m de longo e uma antena parabólica para as comunicações com a Terra.
Uma plataforma móvel estava montada na parte baixa da estrutura, onde estavam acoplados os instrumentos científicos (câmaras de TV de ângulo largo e estreito, radiómetro infravermelho, espectrómetro ultravioleta e espectrómetro interferómetro infravermelho).
A altura total da nave era de 2,28 m e a massa no momento do lançamento foi de 974 kg, dos que 415 kg eram de combustível. A instrumentação científica tinha um peso total de 63,1 kg. A electrónica para as comunicações, comandos e controle da sonda estavam dentro da estrutura principal.
Para obter electricidade a sonda tinha 4 painéis solares com umas dimensões de 90 x 215 cm, estendidos desde a parte superior da estrutura. A cada grupo de dois painéis solares média 6,89 m de lado a lado. A energia da nave proporcionavam-na um total de 14.742 células solares nos 4 painéis com uma superfície total de 7,7 m². A produção de electricidade chegava aos 800 W na Terra e a 500 W em orbita-a marciana. A energia era armazenada em baterías de níquel-cadmio com uma capacidade de 20 A/h.
A propulsão obtinha-se por médio de um motor com um empurre máximo de 1340 N e que podia reencenderse mais de 5 vezes. O propelente era monometil hidracina e tetróxido de nitrógeno. Dois conjuntos de seis toberas de orientação de gás nitrógeno estavam colocadas ao final dos painéis solares.
A orientação obtinha-se com a localização realizada por um sensor solar, um seguidor de estrelas, giroscopios e uma unidade de referência inercial junto a um acelerómetro. A sonda ténia um sistema de controle termal pasivo baseado no uso de painéis móveis nas oito caras da nave e de aislantes térmicos.
O controle da sonda levava-o um computador central e um secuenciador que ténia uma memória de até 512 palavras. O sistema de comandos estava programado com 86 comandos directos, 4 comandos cuantitativos e 5 comandos de controle. Os dados eram armazenados em um grabador de fita digital reel to reel. A fita de 168 m e 8 pistas podia armazenar 180 milhões de bits gravados a uma velocidade de 132 kbits/s. O envio dos dados à Terra podia ser realizado a 16, 8, 4, 2 e 1 kbit/s, usando duas pistas ao mesmo tempo.
As telecomunicações levam-se a cabo por dois transmissores em banda S de 10 e 20 W e recebiam-se por um receptor através da antena parabólica de alto ganho, a antena de corno em media ganho ou a antena de baixo ganho omnidireccional.
A missão
A sonda foi lançada em uma trajectória directa a Marte de 398 milhões de km por um foguete Atlas-Centaur SLV-3C (AC-23). A separação do foguete ocorreu às 22:36 GMT, uns 13 min após a descolagem. Os quatro painéis solares despregaram-se às 22:40 GMT e os sensores encontraram o Sol para as 23:16 GMT, pouco depois de que a sonda abandonasse a sombra da Terra. A aquisição da estrela Canopus ocorreu às 02:26 GMT o 31 de maio.
A primeira manobra de correcção da trajectória teve lugar o 5 de junho. A nave Mariner 9 chegou a Marte o 14 de novembro de 1971 depois de 167 dias de voo. Uma ignição do motor principal de 15 min e 23 s colocou à nave em órbita marciana, convertendo desta maneira a esta sonda na primeira em orbitar outro planeta. A nave ficou colocada com uma orbita que tinha um periapsis de 1.398 km e um período de 12 h e 34 min. Dois dias depois, uma ignição do motor de 6 s mudou o período orbital a 12 h com um periapsis de 1.387 km. Realizou-se uma manobra de correcção da trajectória o 30 de dezembro durante a órbita 94 que elevou o periapsis até os 1.650 km e deixou o período orbital em 11 h, 59 min e 28 s de maneira que se pudessem realizar transmissões de dados sincronizadas com a antena de 64 m de Goldstone.
A realização de fotografias da superfície de Marte foi atrasada indefinidamente devido a uma grande tormenta marciana que tinha começado o 22 de setembro de 1971 na região de Noachis. A tormenta cresceu rapidamente até converter-se na maior tormenta de areia jamais observada em Marte. Quando a nave chegou ao planeta não se podia apreciar nenhum detalhe da superfície, excepto as cumes de Olympus Mons e os três vulcões de Tharsis. A tormenta foi desaparecendo durante novembro e dezembro pelo que puderam começar as operações normais da sonda.
Os instrumentos da nave obtiveram numerosos dados sobre pressões, densidades e composição da atmosfera, bem como da composição, temperatura, gravidade e topografía da superfície. Ao todo enviaram-se à Terra 54 mil milhões de bits de dados científicos, incluindo 7.329 fotografias que cobriram ao planeta por completo. Depois de esgotar o gás para controlar a orientação da nave, a nave foi apagada o 27 de outubro de 1972 , depois de quase em um ano de operações. Mariner 9 foi deixada em órbita marciana, a qual não decaerá até ao cabo de 50 anos, quando a sonda penetrará na atmosfera do planeta vermelho.
A missão Mariner 9 foi um sucesso rotundo já que conseguiu-se o primeiro mapa global de Marte, incluindo as primeiras vistas detalhadas dos vulcões, o Vale Marineris, os casquetes polares e os satélites Fobos e Deimos. Ademais proporcionou informação sobre as tormentas de pó globais, o campo gravitatorio variável por zonas e evidências de actividade erosiva por parte do vento.
Instrumentos
Fotografia por televisão
Consistia em uma câmara de televisão vidicon de 5 cm que transmitia fotografias desde Marte. Era capaz de transmitir fotografias filtradas de baixa resolução e fotografias sem filtrar de alta resolução. A cada imagem tinha um total de 700 por 380 pixels e sua resolução variava entre as 500 m/linha TV aos 50 m/linha TV se eram tomadas a uns 2.000 km de altura. Ao todo obteve mais de 7.300 fotografias da superfície marciana, seus satélites, Saturno e algumas estrelas.
Radiómetro Infravermelho (IRR)
O radiómetro infravermelho do Mariner 9 estava desenhado para estudar a superfície de Marte, as temperaturas do solo em função da hora local medindo a energia radiada entre as 8-12 micras e as 18-25 micras, o que permitia conhecer os fluxos de energia e as possíveis ‘zonas quentes’ devidas a fontes termales e as zonas frias dos pólos. Operou com normalidade durante toda a missão.
Ocultação em Banda-S
A deslocação Doppler do sinal de telemetria em banda-S ocorrido durante a ocultação da sonda por Marte proporcionava informação sobre a distribuição vertical do índice de refração da atmosfera marciana, o que permitia conhecer a distribuição vertical dos iones e as moléculas neutras.
Mecânica celestial
Realizou-se um experimento de mecânica celeste para a análise da trajectória orbital através dos dados de rastreamento. Isso permitia obter as características do campo de gravidade de Marte e as efemérides com alta precisão.
Espectrómetro Interferómetro Infravermelho (ÍRIS)
Estava desenhado para proporcionar informação sobre a estrutura vertical, a composição e a dinâmica da atmosfera e das propriedades da superfície do planeta. As medidas realizaram-se entre as 6 e as 50 micras, usando um interferómetro de Michelson modificado. O instrumento ia montado na parte inferior da nave em uma plataforma móvel. O instrumento obteve uns dados excelentes durante a missão.
Espectrómetro Ultravioleta (UVS)
Este experimento foi desenhado para receber a radiación ultravioleta entre os 1100 e os 3520 A de a superfície e a atmosfera marciana, observando bandas seleccionadas desta radiación e dando informação sobre a pressão atmosférica local, as concentrações de ozónio, variações nas estruturas da superfície e variações no oxigénio e o ozónio como possíveis sinais de actividade biológica.
Ademais permitia detectar o ritmo de escape do hidrógeno atómico da exosfera e a presença das auroras no UV induzidas pelo campo magnético do planeta. Operou com normalidade durante toda a missão.
Enlaces externos
- Exploração de Marte Actividade educativa: Outras Naves Espaciais.
Modelo:ORDENAR:Mariner 09
