+ 220px Sendingstatistiek Sendingnaam: Mariner 4 Sendingtipe: Mars-verbyvlug Operateur: NASA / JPL Vervaardiger Jet Propulsion Laboratory Lanseervuurpyl Atlas LV-3 Agena-D Duur van sending 3 jaar, 23 dae Bemanning: Onbeman Lansering: 28 November 1964Kaap Canaveral AFS LC12 Aankoms by Mars: 15 Julie 1965 01:00:57 UTC Lanseermassa 260.8 kg Krag 310 watt (by Mars-aankoms) Laaste kommunikasie: 21 Desember 1967
Mariner 4 (saam met Mariner 3 bekend as Mariner–Mars 1964) was die Amerikaanse Mariner-program se vierde ruimtetuig wat ontwerp is vir planetêre verkenning met 'n verbyvliegmodus. Die ruimtetuig was spesiaal ontwerp om wetenskaplike nabywaarnemings van Mars te doen en die waarnemings na die Aarde terug te stuur.
Die ruimtetuig is op 28 November 1964 gelanseer. Mariner 4 het die eerste suksesvolle verbyvlug van die planeet Mars op 14 Julie 1965 voltooi en die eerste nabyfoto's van Mars se oppervlakte na die Aarde gestuur. Dit het dus die eerste foto's van 'n ander planeet in die diep ruimte geneem en suksesvol na die aarde gestuur. Die foto's, wat van 'n klein bandopnemer oor 'n lang periode teruggespeel is, het getoon dat die oppervlakte van Mars vol kraters is en dat die wêreld daar oënskynlik dood is. Wetenskaplikes se mening oor lewe op Mars het hierna verander.
Daar was aanvanklik beplan dat die Mariner 4-tuig ongeveer agt maande sou oorleef nadat dit Mars bereik het, maar aan die einde was dit drie jaar lank in 'n sonwentelbaan, met langtermynstudies van die sonwindomgewing terwyl dit gekoördineerde opnames saam met sy susterskip, Mariner 5, gemaak het.
Ander doelwitte van die sending was om veld- en deeltjiemetings in die omgewing van Mars te neem, en om ondervinding op te doen en kennis in te samel oor die ingenieursmoontlikhede vir interplanetêre vlugte met 'n lang tydsduur. Kommunikasie met Mariner 4 is op 21 Desember 1967 opgeskort.
Ruimtetuig en substelsels Die romp van Mariner 4 het bestaan uit 'n agtkantige raam wat van magnesium vervaardig is. Dit was 127 cm in deursnee diagonaal oor die agthoek wat 45,7 cm hoog was. Daar was vier sonpanele bo-aan die raamwerk geheg, met 'n span van 6,88 m punt tot punt, insluitende die sonseilpanele 'n Metode van aandrywing in die ruimte aan die punte van die panele geheg is. Daar was ook 'n 104,1 cm x 66,0 cm elliptiese hoëwins-antenne op die bokant van die raamwerk gemonteer. 'n Omnigerigte lae-wins antenne was gemonteer op 'n 223,5 cm lang maspaal langs die hoë-wins antenne. Die totale hoogte van die ruimtetuig is 2,89 meter. Aan die binnekant van die agthoekige raam is die elektroniese toerusting, bekabeling, die aandrywingstelsel vir die middelgedeelte van die tog en posisie beheergas voorrade en reëlaars. duimnael|regs|Mariner 4 word voorberei om sy massa te bepaal op 1 November 1963 Die wetenskaplike instrumente aan boord het ingesluit: 'n Helium magnetometer, gemonteer op die golfleier wat na die omnigerigte antenne gaan, om die intensiteit en ander kenmerke van tussenplanetêre ruimte asook planete se magneetvelde te meet. 'n Ioniseringkamer/Geiger-teller, gemonteer op die golfleier wat na die omnigerigte antenne gaan maar nader aan die romp van die ruimtetuig, om die deeltjielading intensitiet en verspreiding daarvan in tussenplanetêre ruimte asook die omgewing van Mars te bepaal. 'n Deeltjie uitstraling bespeurder, gemonteer op die romp met die asrigting van 70° en 135° van die son se rigting om die intensiteit en rigting van die lae-energie deeltjies te meet. 'n Kosmiese teleskoop, gemonteer binne die die romp en wys in teenoorgestelde rigting van die son, om die rigting en energiespektrum van protonne en alfadeeltjies te bepaal. 'n Sonplasma-sondeerder, gemonteer op die romp in die rigting 10° van die son se rigting, om die baie-lae-energie gelaaide deeltjies wat van die son vloei te meet. 'n Kosmiese stofbespeurder, gemonteer op die romp, met 'n mikrofoonplaat min of meer reghoekig met die vlak van die wentelbaan, om die energie, verspreiding, digtheid en rigting van die stof te bepaal. 'n Televisiekamera, gemonteer aan die middel-onderkant van die ruimtetuig, om nabyskootfoto's van Mars te neem. Hierdie substelsel het uit vier dele bestaan: 'n Cassegrain-teleskoop met 1.05° by 1.05° sigveld, 'n sluiter en rooi/groen filter samestelling met beligtingstye van 0,08s en 0,20s, 'n videobuis wat stadig aftas en die optiese beeld na 'n elektroniese videosein omskakel en die elektroniese stelsels benodig om analoogseine na 'n digitale bisstroom, vir transmissie na die aarde, om te skakel. duimnael|links|Diagram van Mariner 4 Elektrisiteit vir die instrumente en radiosender is verskaf deur 28 224 sonkragselle wat in die vier 176 x 90 cm sonpanele ingebou was. Dit het 310 watt voorsien by Mars. 'n Herlaaibare silwer-sink battery met kapasiteit van 1200 W·h was ook gebruik vir bystand en posisiebeweging van die ruimtetuig. 'n Vektorbeheermotor met vier uitlaatpunte en kraglewering van 222 N stukrag, aandryf deur die monodryfmiddel hidrasien, is aan een van die kante van die romp gemonteer. Die ruimtetuig se posisiebeheer is gedoen deur twaalf kouestikstofstraalspuite gemonteer op die sonkragpanele en drie giroskope. Die sonseilpanele is 0,65 m2 groot en is aan die punte van die sonkragpanele geheg. Inligting om die posisie te bepaal is verskaf deur vier sonsensors en drie addisionele sensors vir die Aarde, Mars en die ster Canopus, afhangende waar die ruimtetuig homself bevind gedurende sy ruimtevaart. Mariner 4 is die eerste ruimtetuig wat navigasie met behulp van die posisie van sterre moes doen. Al die vorige ruimtevaarte, op daardie stadium, was naby die Aarde, die Maan of die planeet Venus, wat gebruik is vir posisionering. Die drie verwysings is helder genoeg vir die doel of is helder afgeëts teen die aarde. Gedurende Mariner se vlug het die Aarde en Mars egter te dof geword vir navigasie. 'n Ander helder verwysingspunt met 'n groot hoek en wat weg is van die Son was nodig, die ster Canopus is gebruik vir dié doel. Die ster is later ook vir ander ruimtevaarte gebruik.
Die telekommunikasietoerusting aan boord van Mariner het bestaan uit twee S-bandsenders (met 'n sewe watt triode holteversterker of 'n tien watt staandegolfbuisversterker) en een radio-ontvanger wat gelyktydig via die lae- en hoëwins antennes data teen 8⅓ of 33⅓ bisse per sekonde kon stuur en ontvang. Dit kon ook data op 'n magnetiese bandopnemer stoor vir latere versending, die bandopnemer het oor 'n kapasiteit van 5,24 miljoen bisse beskik. Al die elektroniese toerusting was beheer deur 'n beheersubstelsel wat enige van 29 direkte beheerwoorde of drie kwantitatiewe woordbevele vir veranderinge tydens die middel van die ruimtevaart kon verwerk. Die sentrale verwerker en ordenerOrdener=sequencer volgens Poskantoorwoordeboek 1990 het gestoorde bevele in tydvolgorde gebruik deur gebruik te maak van 'n 38,4 kHz sinchronisasie frekwensie as tydverwysing. Temperatuurbeheer was gedoen deur die gebruik van verstelbare hortjies gemonteer op ses van die elektroniese substelsels; asook multilaag isolerende komberse, gepoleerde aluminiumskerms en die oppervlakte was behandel. Ander metings wat gemaak kon word sluit in: Radiometing van die planeet se atmosfeer Meting van die beweging van ander voorwerpe in die ruimte.
Sending oorsig duimnael|regs|Mariner 4 word lanseer
Lansering Mariner 3 was 'n totale verlies nadat die mantel oor die vraggedeelte nie wou wegval soos ontwerp is nie. Die ingenieurs van die Jet Propulsion Laboratory se teorie is dat die foutiewe werking veroorsaak is deur drukverskille tussen die eksterne metaaldop en die glasvesel binnevoering van die mantel. Dit kon moontlik tot gevolg gehad het dat veergelaaide meganisme wat die mantel moes aktiveer verstrengel geraak het.
Toetse by JPL het die vermoede bevestig en 'n nuwe, verbeterde slegs-metaal mantel is ontwerp en gebou. Die nadeel was dat die nuwe mantel swaarder was en dit het die Atlas-Agenavuurpyl se vragvermoë negatief beïnvloed. Convair en Lockheed-Martin moes verskeie verbeteringe aanbring om die vuurpyl se vermoë te verbeter. Alhoewel daar vrese bestaan het dat dié werk nie betyds voltooi sou wees om die 1964 Mars-lanseervenster te benut nie, was dit egter gereed teen November.
Nadat die vuurpyl gelanseer is vanaf Kaap Canaveral Lugmagstasie se lanseerkompleks 12 het die beskermende mantel suksesvol weggeval en die Agena-D/Mariner 4-kombinasie suksesvol geskei van die Atlas-D vuurpyl om 14.27:23 UCT op 28 November 1964. Agena se vuurpyl is die eerste keer vanaf 14:28:14 tot 14:30:38 gevuur. Hierdie eerste afvuring het die ruimtetuig in 'n wentelbaan om die Aarde geplaas. Die vuurpyl is die tweede keer vanaf 15:02:53 tot 15;04:28 afgevuur om die ruimtetuig in 'n oorplasingwentelbaan na Mars te plaas. Mariner 4 het om 15:07:09 van Agena geskei en die vaartmodus begin. Die sonpanele het ontplooi en die sensorplatform was om 15:15:00 ontplooi. Die son is 16 minute later deur die sensor opgespoor.
Fokus op Canopus Nadat die ruimtetuig die son gevind het, het die Canopus-sensor begin om na die ster te soek. Die sensor was geprogrammeer om na alle voorwerpe te soek wat een-agste helderder maar nie meer as agt keer helderder as Canopus is nie. Saam met Canopus was daar sewe sulke voorwerpe sigbaar vir die sensor. Dit het die ruimtetuig langer as 'n dag geneem om Canopus te vind nadat dit tussen die sterre rondgespring het; eers 'n verdwaalde ligpatroon van naby die Aarde, toe die sterre Alderamin, Regulus, Naos en later Gamma Velorum alvorens Canopus gevind is. Daar was 'n probleem met die ruimtetuig wat gereeld sy kop uitgesteek het, veral gedurende die eerste helfte van sy tog. 'n Kortstondige rolfoutsein het voorgekom en soms veroorsaak dat Mariner 4 se sensor ontsluit het van Canopus. Die eerste poging om 'n roeteaanpassing te maak in die middel van die vaart moes gestaak word as gevolg van so 'n sein net nadat die giroskope begin draai het. Fokus met Canopus is ses keer verloor gedurende die eerste drie weke na lansering, elke keer moes 'n reeks radiobeheerseine na die ruimtetuig gestuur word om sluiting op Canopus te herstel. Nadat die probleem intens bestudeer is, het die ondersoekers tot die slotsom gekom dat dit veroorsaak is deur klein stofdeeltjies wat die ruimtetuig op een of ander manier afgee, en deur die Canopus-sensor se siglyn beweeg. Sonlig wat deur die deeltjies verstrooi word lyk dan soos 'n verligte ekwivalent van die helder ster. Dit het aanleiding gegee tot die kortstondige rolseinfout soos die deeltjie deur die siglyn van die Canopus-sensor beweeg. Wanneer die deeltjie helder genoeg was, en helderder was as die hoë limiet van agt keer die helderheid van Canopus, dan het die ruimtetuig outomaties ontsluit van Canopus en begin soek na 'n nuwe ster. 'n Radiobeheersein is op 17 Desember 1964 vanaf Aarde na die ruimtetuig gestuur wat die hoë limiet verwyder het en daar was geen verdere voorvalle wat die fokus op Canopus gestaak het nie. Tog was daar nog 38 gevalle van die rolfoutsein voordat die tuig Mars bereik het.
Middeltogroeteverandering