Marin 9 - Mariner 9

Marin 9
Mariner09.jpg
Le vaisseau spatial Mariner 9
Type de mission Orbiteur martien
Opérateur NASA / JPL
Identifiant COSPAR 1971-051A
SATCAT 5261
Durée de la mission 1 an, 4 mois, 27 jours
Propriétés du vaisseau spatial
Fabricant Laboratoire de propulsion à réaction
Lancer la masse 997,9 kilogrammes (2 200 lb)
Masse sèche 558,8 kilogrammes (1 232 lb)
Puissance 500 watts
Début de mission
Date de lancement 30 mai 1971, 22:23:04  UTC ( 1971-05-30UTC22:23:04Z )
Fusée Atlas SLV-3C Centaure-D
Site de lancement Cap Canaveral
Fin de mission
Disposition Déclassé
Désactivé 27 octobre 1972 ( 1972-10-28 )
Paramètres orbitaux
Système de référence Aréocentrique
Excentricité 0.6014
Altitude de Périaréion 1 650 km (1 030 mi)
Altitude d'Apoareion 16 860 km (10 480 mi)
Inclination 64,4 degrés
Période 11,9 heures / 719,47 minutes
Époque 29 décembre 1971, 19:00:00 UTC
Orbiteur martien
Insertion orbitale 14 novembre 1971, 00:42:00 UTC
←  Mariner 8
Marin 10  →
 

Mariner 9 ( Mariner Mars '71 / Mariner-I ) était un vaisseau spatial robotisé qui a grandement contribué à l'exploration de Mars et faisait partie du programme Mariner de la NASA . Mariner 9 a été lancé vers Mars le 30 mai 1971 depuis le LC-36B à la base aérienne de Cap Canaveral , en Floride , et a atteint la planète le 14 novembre de la même année, devenant ainsi le premier vaisseau spatial à orbiter autour d'une autre planète - battant de peu le soviétique. sondes Mars 2 (lancé le 19 mai) et Mars 3 (lancé le 28 mai), qui sont toutes deux arrivées sur Mars quelques semaines plus tard.

Après l'apparition de tempêtes de poussière sur la planète pendant plusieurs mois après son arrivée, l'orbiteur a réussi à renvoyer des images claires de la surface. Mariner 9 a renvoyé avec succès 7 329 images au cours de sa mission, qui s'est terminée en octobre 1972.

Objectifs

Lancement de Mariner 9

Mariner 9 a été conçu pour poursuivre les études atmosphériques commencées par Mariner 6 et 7 , et pour cartographier plus de 70 % de la surface martienne à partir de la plus basse altitude (1 500 kilomètres (930 mi)) et aux plus hautes résolutions (de 1 kilomètre à 100 mètres (1 100 à 110 mètres) par pixel) de toute mission martienne jusque-là. Un radiomètre infrarouge a été inclus pour détecter les sources de chaleur à la recherche de preuves d' activité volcanique . Il s'agissait d'étudier les changements temporels dans l'atmosphère et la surface martiennes. Les deux lunes de Mars devaient également être analysées. Mariner 9 a plus que atteint ses objectifs.

Dans le cadre des plans initiaux, une double mission devait être effectuée comme Mariners 6-7, mais l'échec du lancement de Mariner 8 a ruiné ce plan et forcé les planificateurs de la NASA à se rabattre sur une mission plus simple à une sonde. La NASA espérait toujours qu'une autre sonde Mariner et Atlas-Centaur pourraient être préparés avant la fermeture de la fenêtre de lancement de Mars de 1971 . Quelques problèmes logistiques sont apparus, notamment l'absence d'un carénage de charge utile Centaur disponible de la configuration correcte pour les sondes Mariner, mais il y avait un carénage dans l'inventaire de la NASA qui pouvait être modifié. Convair disposait également d'une scène Centaur disponible et pouvait préparer un Atlas à temps, mais l'idée a finalement été abandonnée par manque de financement.

Le Mariner 9 a été accouplé à l'Atlas-Centaur AC-23 le 9 mai et l'enquête sur la défaillance du Mariner 8 est en cours. Le dysfonctionnement a été attribué à un problème dans le servoamplificateur de commande de tangage du Centaur et parce qu'il n'était pas clair si le vaisseau spatial lui-même avait été responsable, des tests RFI ont été effectués sur Mariner 9 pour s'assurer que la sonde ne libérait pas d'interférences qui pourraient causer des problèmes avec l'électronique du Centaur. . Tous les tests sont revenus négatifs et le 22 mai, un ensemble de gyroscopes testés et vérifiés est arrivé de Convair et a été installé dans le Centaur.

Le décollage a eu lieu le 30 mai à 17h23 HNE. Tous les systèmes du lanceur ont fonctionné normalement et le Mariner s'est séparé du Centaur 13 minutes et 18 secondes après le lancement.

Instruments

  1. Spectromètre ultraviolet (UVS)
  2. Spectromètre interférométrique infrarouge (IRIS)
  3. Mécanique céleste (pas un instrument séparé ; il s'appuyait sur des mesures de suivi, notamment la distance, la fréquence de distance et le Doppler)
  4. Occultation en bande S (pas un instrument séparé ; l'expérience a observé l'atténuation du signal de communication lorsque le satellite en orbite passait hors de vue)
  5. Radiomètre infrarouge (IRR)
  6. Système d'imagerie visuelle - sur une orbite inférieure, la moitié de celle des missions de survol de Mariner 6 et Mariner 7 , et avec un système d'imagerie considérablement amélioré, Mariner 9 a atteint une résolution de 98 mètres (320 pieds) par pixel , alors que les sondes martiennes précédentes n'avaient atteint que environ 790 mètres (2 600 pieds) par pixel.

Réalisations

Mariner 9 vue du "labyrinthe" de Noctis Labyrinthus à l'extrémité ouest de Valles Marineris .

Mariner 9 a été le premier vaisseau spatial à orbiter autour d' une autre planète . Il transportait une charge utile d'instrument similaire aux Mariners 6 et 7, mais en raison de la nécessité d'un système de propulsion plus grand pour contrôler le vaisseau spatial en orbite martienne, il pesait plus que les Mariners 6 et 7 combinés.

Lorsque Mariner 9 est arrivé sur Mars le 14 novembre 1971, les scientifiques planétaires ont été surpris de découvrir que l' atmosphère était épaisse d'une "robe de poussière à l' échelle de la planète , la plus grande tempête jamais observée". La surface était totalement obscurcie. L'ordinateur de Mariner 9 a donc été reprogrammé depuis la Terre pour retarder l'imagerie de la surface pendant quelques mois jusqu'à ce que la poussière se dépose. L'imagerie de la surface principale n'a commencé qu'à la mi-janvier 1972. Cependant, les images obscurcies en surface ont contribué à la collection de la science martienne, y compris la compréhension de l'existence de plusieurs énormes volcans de haute altitude du bulbe de Tharsis qui sont progressivement devenus visibles comme la tempête de poussière s'est calmée. Cette situation inattendue a fortement plaidé en faveur de l'opportunité d'étudier une planète depuis l'orbite plutôt que de simplement survoler. Il a également souligné l'importance d'un logiciel de mission flexible. Les sondes Mars 2 et Mars 3 de l'Union soviétique , arrivées au cours de la même tempête de poussière, n'ont pas pu s'adapter aux conditions inattendues, ce qui a considérablement limité la quantité de données qu'elles ont pu collecter.

Après 349 jours en orbite, Mariner 9 avait transmis 7 329 images, couvrant 85 % de la surface de Mars, alors que les précédentes missions de survol avaient renvoyé moins de mille images ne couvrant qu'une petite partie de la surface planétaire. Les images ont révélé la rivière des lits, des cratères , éteint massifs volcans (tels que Olympus Mons , le plus grand volcan connu dans le système solaire ; Mariner 9 conduit directement à son reclassement de Nix Olympica), canyons (y compris la Valles Marineris , un système de canyons sur environ 4 020 kilomètres (2 500 mi) de long), des preuves d' érosion et de dépôt par le vent et l'eau , des fronts météorologiques, des brouillards et plus encore. Les petites lunes de Mars , Phobos et Deimos , ont également été photographiées.

Les découvertes de la mission Mariner 9 ont étayé le programme Viking ultérieur .

L'énorme système de canyons Valles Marineris porte le nom de Mariner 9 en l'honneur de ses réalisations.

Après avoir épuisé son approvisionnement en gaz de contrôle d'attitude , le vaisseau spatial a été éteint le 27 octobre 1972.

Construction

Un schéma de Mariner 9, montrant les principaux composants et caractéristiques

Le spectromètre ultraviolet à bord de Mariner 9 a été construit par le Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de l' Université du Colorado , Boulder, Colorado . L'équipe du spectromètre ultraviolet était dirigée par le professeur Charles Barth.

L'équipe du spectromètre interférométrique infrarouge (IRIS) était dirigée par le Dr Rudolf A. Hanel du Goddard Spaceflight Center (GSFC) de la NASA . L'instrument IRIS a été construit par Texas Instruments , Dallas, Texas .

L'équipe du radiomètre infrarouge (IRR) était dirigée par le professeur Gerald Neugebauer du California Institute of Technology (Caltech).

Réalisations des codes de correction d'erreurs

Pour contrôler les erreurs dans la réception des données d'image en niveaux de gris envoyées par Mariner 9 (causées par un faible rapport signal sur bruit ), les données devaient être codées avant la transmission à l'aide d'un code de correction d'erreurs directe (FEC) . Sans FEC, le bruit aurait constitué environ un quart d'une image reçue, tandis que le FEC encodait les données de manière redondante, ce qui permettait de reconstruire la plupart des données d'image envoyées à la réception.

Étant donné que le matériel volant était limité en termes de poids, de consommation d'énergie, de stockage et de puissance de calcul, certaines considérations ont dû être prises en compte dans le choix d'un FEC, et il a été décidé d'utiliser un code Hadamard pour Mariner 9. Chaque pixel d'image a été représenté comme une valeur binaire de six bits, qui avait 64 niveaux de gris possibles . En raison des limitations de l'émetteur, la longueur de données utile maximale était d'environ 30 bits. Au lieu d'utiliser un code de répétition , un code [32, 6, 16] Hadamard a été utilisé, qui est également un code de Reed-Muller de 1er ordre . Des erreurs allant jusqu'à sept bits pour chaque mot de 32 bits pourraient être corrigées en utilisant ce schéma. Par rapport à un code à cinq répétitions, les propriétés de correction d'erreur de ce code Hadamard étaient bien meilleures, mais son débit de données était comparable. L' algorithme de décodage efficace a été un facteur important dans la décision d'utiliser ce code. Le circuit utilisé s'appelait la « machine verte », qui utilisait la transformée de Fourier rapide , augmentant la vitesse de décodage d'un facteur trois.

Emplacement actuel

Mariner 9 reste un satellite abandonné en orbite martienne. Il devrait rester en orbite jusqu'en 2022 au moins, après quoi le vaisseau spatial devrait entrer dans l'atmosphère martienne et brûler ou s'écraser sur la surface de la planète.

Voir également

Les références

Liens externes