Viking 1 Orbiter

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
VIKING 1 ORBITRU
Imaginea vehiculului
Navă spațială Viking.jpg
Date despre misiune
Operator NASA
Destinaţie Marte
Rezultat
  • Misiunea îndeplinită cu succes
  • Deși nu mai este funcțional, este încă pe orbită în jurul lui Marte
Vector Lansator Titan 3E - Centaur
Lansa 20 august 1975 , 21.22 UTC
Lansare Pad 41, Cape Canaveral , Florida
Proprietatea navei spațiale
Putere 70 W (nominal)
Masa 900 kg (pe orbită)
Instrumentaţie

Viking 1 Orbiter, lansat de NASA în anii șaptezeci ai secolului al XX-lea și intrat pe orbita în jurul Marte la 21 iunie 1976 , a fost una dintre sondele spațiale cele mai semnificative din istoria explorării pe Marte . Misiunea sa principală a constat în transportul pe planeta roșie a unui lander , cunoscut sub numele de Viking 1 Lander , pentru a fi debarcat în regiuni alese pe baza cartografierii efectuate; cu toate acestea, orbitatorul în sine a fost echipat cu instrumente de ultimă generație și, timp de peste un deceniu, pe lângă trimiterea de imagini unice ale suprafeței marțiene pe Pământ , a efectuat o mulțime de experimente științifice.

Instrumentație la bord

Orbiterul, construit pe modelul precursorului Mariner 9 , avea forma unui octogon cu o extensie de aproximativ 2,5 metri; cei opt pereți măsurau 0,4572 metri în înălțime și, alternativ, 1,397 și 0,508 metri în lățime. Înălțimea totală a orbitatorului a fost de 3,29 metri, de la conexiunea cu dispozitivul de aterizare, la capătul inferior, până la cea cu lansatorul , la capătul superior. Patru aripi de panouri solare extinse perpendicular una pe cealaltă, cu o anvergură totală (de la un capăt la celălalt al celor două aripi opuse) de 9,75 metri. Fiecare aripă era compusă din două panouri solare de 1,57 × 1,23 metri, pentru un total de 34800 de celule solare, capabile să producă până la 620 W de energie în vecinătatea lui Marte. Excesul de energie a fost stocat în două baterii de nichel - cadmiu de 30 amp-oră.

Propulsia a fost asigurată de un dublu propulsor ( monometilhidrazină și tetroxid de dinitrogen ); propulsorul ar putea fi înclinat până la 9 grade și să ofere o împingere maximă de 1323 N. Controlul orientării spațiale a fost posibil prin prezența a douăsprezece propulsoare de azot comprimate mai mici; stabilizarea a fost asigurată de un senzor de achiziție solară, un senzor de croazieră orientat spre Soare , un indicator de stea orientat către Canopus și șase giroscopuri , precum și două accelerometre . Comunicațiile au avut loc printr-un transmițător de bandă S de 20 W (2,3 GHz) și două TWTA de 20 W. Un transmițător în banda X (8,4 GHz) a fost, de asemenea, instalat pentru a permite experimente de telecomunicații suplimentare. La un capăt al bazei orbitatorului era conectată o antenă parabolică cu câștig ridicat care putea fi rotită pe două axe, în timp ce o antenă fixă ​​cu câștig redus era ancorată în partea superioară. Cantitatea maximă de date pe care sonda o putea stoca în așteptarea retransmisiei pe Pământ a fost de 1280 megabiți. Temperatura a fost menținută sub control datorită straturilor de protecție și a încălzitoarelor electrice.

Echipament științific

Instrumentarea științifică a orbitatorului, cu o masă totală de aproximativ 72 kg, vizează în esență cartografierea solului marțian și măsurarea vaporilor de apă prezenți în atmosferă și a emisiilor în câmpul infraroșu; instrumentele au fost așezate pe o platformă izolată termic și orientabilă care se extindea de la baza orbitatorului. Experimente suplimentare legate de utilizarea undelor radio ar putea fi efectuate prin intermediul transmițătorului de la bord. Funcțiile de la bord au fost reglementate de două procesoare independente, din memoria a 4096 de cuvinte fiecare pentru a stoca comenzile primite și datele dobândite.

Îndeplinirea misiunii

Lansarea Viking 1 de la platforma de lansare # 41 în Cape Canaveral , Florida , pe 20 august 1975 .

După o călătorie interplanetară de zece luni, orbitatorul a intrat cu succes pe orbita marțiană pe 19 iunie 1976 ; orbita a fost regularizată în următoarele două zile, iar primele imagini au ajuns pe Pământ până pe 24 iunie. Pe baza imaginilor primite, centrul de control NASA a ales cel mai potrivit loc de aterizare pentru Viking 1 Lander ; alegerea a căzut pe Chryse Planitia . Detașarea și debarcarea landerului a avut loc pe 20 iulie a aceluiași an.

Misiunea principală a orbitatorului a încetat pe 5 noiembrie 1976 , odată cu apropierea fazei de opoziție a lui Marte (adică atunci când interpunerea Soarelui între Marte și Pământ o face imposibilă, în absența sateliților de comunicație așezați corespunzător în alte puncte a sistemului solar , orice comunicare între cele două planete). Comunicările cu sonda au fost reluate la 14 decembrie același an, începând a doua fază a misiunii Viking 1; în februarie 1977 s-au făcut zboruri strânse ale Fobos , în timp ce începând din martie, periastro- ul orbitei a fost redus treptat pentru a permite o mai bună cartografiere a suprafeței marțiene . Au urmat numeroase modificări orbitale minore, în principal pentru a facilita cartarea, variind rata de deplasare a suprafeței în raport cu orbitatorul între două zboruri consecutive.

La 7 august 1980 , având în vedere lipsa propulsorului disponibil pentru stabilizarea sondei, Viking 1 Orbiter a fost plasat pe o orbită deosebit de eliptică, a cărei altitudine este cuprinsă între 320 și 56.000 km, pentru a evita contaminarea solului de pe Marte. În urma unui posibil impact; orbita va rămâne stabilă cel puțin până în 2019. Operațiunile navei spațiale s-au încheiat pe 17 august 1980 , după 1485 de orbite în jurul planetei.

Costul total al misiunii a fost estimat la aproximativ 1 miliard de dolari SUA.

Obiective științifice

Platforma de instrumente Viking Orbiter 1 și 2.
Paraná Valles , în regiunea Sinusului Margaritifer , preluat de la Viking Orbiter 1.

Cartografierea suprafeței

Viking 1 Orbiter, similar cu Viking 2 Orbiter , a fost echipat cu două camere de scanare duble de înaltă rezoluție, cu viteză redusă, montate pe platforma instrumentului, cântărind 40 kg fiecare și măsurând 21,8 × 21,8 × 94. .0 cm.

Camerele erau echipate cu diafragme mecanice, un telescop cu o distanță focală de 475 mm și vidicon cu un diametru de 37 mm. Au fost plasate șase filtre de culoare pe o roată rotativă plasată între lentilă și diafragmă: un filtru albastru (0,35-0,53 micrometri), un filtru albastru (0,48-0,70), un filtru violet (0, 35-0,47), un filtru verde (0,50-0,60), un filtru roșu (0,55-0,70) și un filtru transparent. Câmpul vizual al camerelor a măsurat 1,54 × 1,69 grade, fiecare pixel fiind egal cu 25 microradieni. De la o altitudine de 1500 km la suprafață a fost posibil, cu instrumentele disponibile, să se cartografieze o zonă egală cu aproximativ 40 × 44 km; ușoara divergență între cele două camere a făcut posibilă acoperirea părții centrale a porțiunii de teritoriu observată cu ambele instrumente. Timpul de expunere a variat între 0,003 și 2,66 secunde. Pixelii individuali au fost digitalizați sub forma unui număr de 7 biți (de la 0 la 127) și stocate în memoria de la bord a sondei în așteptarea transmiterii pe Pământ. Cele două camere erau complet identice și independente una de alta, chiar și în ceea ce privește sursa de alimentare.

Cele patru funcții esențiale ale subsistemului de vizualizare vizuală Viking ( VIS ), format din cele două camere, au fost după cum urmează:

  • Selectarea unui loc de aterizare adecvat pentru lander , care combină siguranța și interesul științific;
  • Observarea principalelor formațiuni geologice prezente în locurile de aterizare alese, pentru a fi comparate cu imaginile înregistrate de lander;
  • Cartarea planetei pentru studii geologice ulterioare;
  • Studiul atmosferei marțiene.

Fiecărei imagini capturate de Viking Orbiters i s-a atribuit un cod alfanumeric de cinci cifre și o literă, constând din numărul revoluției (primele trei cifre), litera de identificare a Vikingului (A sau B) și un număr progresiv din două cifre. Utilizarea camerelor s-a încheiat pe 7 august 1980 .

Alte experimente

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Cartograf termic cu infraroșu , Orbiter Radio Science și Detector de apă atmosferică Marte .

Parametrii orbitali

Mai jos este o prezentare generală a parametrilor orbitali ai sondei.

Tipul orbitei Centru Început sfârșit Periastro Afastro Perioadă Înclinare Excentricitate
Orbita areocentrică Marte din 21 iunie 1976 1510 km 32600 km 24,66 ore 37,9 ° 0,76
Orbita areocentrică Marte din 11 septembrie 1976 1488 km ? 21,88 ore 38,1 ° ?
Orbita areocentrică Marte din 24 septembrie 1976 1512 km ? 24,65 ore 38,2 ° ?
Orbita areocentrică Marte din 22 ianuarie 1977 1477 km ? 23,05 ore 39,1 ° ?
Orbita areocentrică Marte din 11 martie 1977 296 km ? 21,92 ore 39,2 ° ?
Orbita areocentrică Marte din 24 martie 1977 300 km ? 23,5 ore 39,3 ° ?
Orbita areocentrică Marte de la 1 iulie 1977
începând cu 2 decembrie 1978
300 km ? 24 de ore 39,3 ° ?
Orbita areocentrică Marte din 7 august 1980 320 km 56000 km 47,26 ore ? ?

Bibliografie

  • Tolson, RH și colab., Determinarea orbitei și poziției pentru Mars Orbiters and Landers , J. Spacecr. Rachete, 7, nr. 9, 1095-1100, septembrie 1970. [1]
  • Soffen, GA și CW Snyder, Prima misiune vikingă pe Marte , Știință, 193, 759-766, august 1976. [2]
  • Soffen, GA, Rezultatele științifice ale misiunii Viking , Știința, 194, n. 4271, 1274-1276, decembrie 1976. [3]
  • Soffen, GA, Proiectul Viking , J. Geophys. Rez., 82, n. 28, 3959-3970, septembrie 1977. [4]
  • Snyder, CW, Misiunile orbitelor vikingi , J. Geophys. Rez., 82, n. 28, 3971-3983, septembrie 1977. [5]

linkuri externe