마리너 10

Mariner 10
마리너 10
Mariner 10 transparent.png
매리너 10호
미션 타입행성 탐사
교환입니다.NASA/JPL
COSPAR ID1973-085A[1].
새캣06919[1]
미션 기간1년 4개월 21일
우주선 속성
제조원제트 추진 연구소
발사 질량502.9 kg
힘820와트(금성과의 조우시)
임무 개시
발매일1973년 11월 3일 05:45:00(1973-11-03)UTC05:45Z) UTC
로켓Atlas SLV-3D Centaur-D1a
발사장소케이프 커내버럴, LC-36B
임무 종료
처리.폐지되었다
비활성화됨1975년 3월 24일 (1975-03-25) 12:21 UTC
비너스의 플라이바이
가장 가까운 접근법1974년 2월 5일
거리5,768 km (3,584 mi)
수성의 플라이바이
가장 가까운 접근법1974년 3월 29일
거리704 km (437 mi
수성의 플라이바이
가장 가까운 접근법1974년 9월 21일
거리48,069km(29,869mi)
수성의 플라이바이
가장 가까운 접근법1975년 3월 16일
거리327 km (160 mi)
← 마리너 9
마리너 10호 탐사선
재처리된 Mariner 10 데이터는 이 수성의 이미지를 만드는 데 사용되었습니다.매끄러운 밴드는 이미지가 찍히지 않은 영역입니다.
The Mariner 10 probe
스미스소니언의 Mariner 10 비행 스페어 전시.

매리너 10호는 1973년 11월 3일 수성과 금성 옆을 비행하기 위해 NASA에 의해 발사된 미국의 로봇 우주 탐사선이다.그것은 여러 [2]행성의 비행을 한 최초의 우주선이었다.

Mariner 10은 Mariner 9보다 약 2년 후에 발사되었고 Mariner 프로그램의 마지막 우주선이었다. (Mariner 11과 Mariner 12는 Voyager 프로그램에 할당되었고 Voyager 1과 Voyager 2로 재지정되었다.)

임무의 목적은 수성의 환경, 대기, 표면, 그리고 신체 특성을 측정하고 금성에 대한 유사한 조사를 하는 것이었다.두 번째 목표는 행성간 매체에서 실험을 수행하고 이중 행성 중력 보조 임무에 대한 경험을 쌓는 것이었다.메리너 10의 과학 팀은 브루스 C가 이끌었다. 제트 추진 [3]연구소의 머레이.

설계 및 궤적

Mariner 10 미션에 대한 아티스트의 인상.행성간 중력 보조를 수행하는 첫 번째 임무는 금성의 근일점을 줄이기 위해 금성의 플라이바이(flyby)를 이용했다.이로써 우주선은 1974년과 1975년에 세 차례 수성과 만날 수 있게 되었다.

매리너 10호는 금성을 이용하여 비행 경로를 구부리고 근일점을 수성 [4][5]궤도 수준으로 떨어뜨리는 행성간 중력 새총 기동을 이용한 최초의 우주선이었다.이탈리아 과학자 주세페 콜롬보의 궤도 역학 계산에서 영감을 얻은 이 기동은 우주선을 반복적으로 수성으로 데려오는 궤도에 올려놓았다.마리너 10호는 태양 전지판과 고이득 안테나의 태양 복사 압력을 비행 중 자세 제어 수단으로 사용했는데, 이는 능동 태양 압력 제어를 사용한 최초의 우주선이다.

Mariner 10의 구성 요소는 공통 기능에 따라 4개의 그룹으로 분류할 수 있습니다.태양 전지판, 동력 서브시스템, 자세 제어 서브시스템, 그리고 컴퓨터는 비행하는 동안 우주선이 정상적으로 작동하도록 유지시켰다.히드라진 로켓을 포함한 항법 시스템은 마리너 10호를 금성과 수성까지 궤도에 올려놓을 것이다.몇몇 과학 기구들은 두 행성에서 데이터를 수집할 것이다.마지막으로 안테나는 이 데이터를 지구상의 딥 스페이스 네트워크로 전송하고 미션 컨트롤로부터 명령을 수신합니다.마리너 10호의 다양한 부품과 과학 기구들은 대략 8각형 프리즘 모양인 중앙 허브에 부착되어 있었다.그 허브는 우주선의 내부 전자 [1][6][7]장치를 보관했다.마리너 10호 우주선은 [8]보잉에 의해 제조되었다.NASA는 마리너 10호의 총비용에 대해 미화 9800만 달러의 엄격한 제한을 두었는데, 이는 NASA가 처음으로 융통성 없는 예산 제약에 따른 임무였다.어떤 오버런도 용납되지 않을 것이기 때문에, 우주선의 [9]기구들을 설계할 때, 임무 계획자들은 신중하게 비용 효율성을 고려했다.비용 통제는 통상적인 미션 스케줄에 의해 권장되는 것보다 가까운 시점에 계약 작업을 실시함으로써 이루어졌습니다.사용 가능한 작업 시간을 단축하면 비용 효율이 높아지기 때문입니다.바쁜 일정에도 불구하고,[10] 거의 마감일을 지키지 않았다.그 임무는 예산으로 [11]약 100만 달러를 벌어들였다.

우주선의 기구와 안테나가 올바른 [12]방향을 향하도록 하기 위해서는 자세 제어가 필요하다.항로 수정 기동 중에, 우주선은 로켓 엔진이 발사되기 전에 올바른 방향을 향하도록 회전해야 할 수도 있다.마리너 10호는 두 개의 광학 센서, 즉 태양을 가리키고 다른 하나는 밝은 별인 카노푸스를 가리키며 자세를 측정했다. 게다가, 탐사선의 세 개의 자이로스코프는 자세를 계산하기 위한 두 번째 옵션을 제공했다.질소 가스 추진기는 3개의 [13][14][15]축을 따라 마리너 10의 방향을 조정하기 위해 사용되었다.우주선의 전자장치는 복잡하고 복잡했다: 그것은 32,000개 이상의 회로를 포함하고 있었으며, 그 중 저항기, 콘덴서, 다이오드, 마이크로 회로, 트랜지스터가 가장 일반적인 [16]장치였다.이 계측기에 대한 명령어는 마리너 10의 컴퓨터에 저장될 수 있었지만, 512단어로 제한되었다.나머지는 지구에서 [17]온 미션 시퀀스 워킹 그룹에 의해 방송되어야 했다.우주선 부품에 전력을 공급하려면 태양 전지판의 전기 출력을 수정해야 했습니다.전원 서브시스템은 각각 부스터 레귤레이터와 인버터를 포함하는 2개의 다중 회로 세트를 사용하여 패널의 DC 출력을 AC로 변환하고 전압을 필요한 [18]수준으로 변경했습니다.이 서브시스템은 39볼트 니켈 카드뮴 [19]배터리에 최대 20암페어 시간의 전기를 저장할 수 있었습니다.

수성의 통과는 과학자들이 극복해야 할 중대한 기술적 문제를 야기했다.수성의 태양과의 근접성 때문에, 매리너 10호는 지구를 떠났을 때보다 4.5배 더 많은 태양 복사를 견뎌야 할 것이다; 이전의 매리너 임무에 비해, 우주선 부품들은 열에 대한 추가적인 방어가 필요했다.본체에는 보온용 담요와 차양막이 설치됐다.차양 천 소재의 다양한 선택지를 검토한 후, 미션 플래너는 알루미늄 도금된 Kapton과 Teflon으로 [20]처리된 유리 섬유 시트의 조합인 베타 천을 선택했습니다.그러나 Mariner 10의 다른 일부 구성 요소에서는 태양 차폐가 불가능했다.Mariner 10의 두 개의 태양 전지판은 115°C(239°F) 미만으로 유지해야 했다.패널을 덮는 것은 전기를 생산하려는 그들의 목적을 좌절시킬 것이다.해결책은 패널을 조정할 수 있는 기울기를 추가하여 태양을 향한 각도를 변경하는 것이었습니다.엔지니어들은 패널을 서로 접어서 본체와 V자 모양으로 만드는 것을 고려했지만, 이 접근법은 우주선의 나머지 부분을 과열시킬 가능성이 있는 것으로 실험 결과 밝혀졌다.선택된 대안은 태양 전지판을 일렬로 장착하고 그 축을 따라 기울이는 것이었는데, 이것은 우주선의 질소 제트 추진기의 효율성을 증가시키는 추가적인 이점을 가지고 있는데, 이것은 이제 패널 끝에 놓일 수 있다.패널은 최대 76°[7][21] 회전할 수 있습니다.게다가, 마리너 10호의 히드라진 로켓 노즐은 제대로 작동하기 위해 태양을 향해야 했지만, 과학자들은 신뢰할 수 없는 해결책으로 노즐을 열문으로 덮는 것을 거부했다.대신, 노즐에서 [22]우주선의 섬세한 기구로 가는 열 흐름을 줄이기 위해 로켓의 노출된 부분에 특수 페인트를 칠했다.

금성에서 중력 어시스트를 정확하게 수행하는 것은 또 다른 [23]장애물이 되었다.만약 마리너 10호가 수성까지의 항로를 유지한다면, 그것의 궤적은 [24]금성 근처의 임계 지점에서 200 킬로미터 (120 mi) 이내로 벗어날 수 있을 것이다.필요한 항로를 수정할 수 있도록 하기 위해, 임무 계획자들은 마리너 10호가 운반할 히드라진 연료의 양을 세 배로 늘렸고, 또한 이전의 마리너 임무보다 더 많은 추진기용 질소가스를 우주선에 장착했다.이러한 업그레이드는 두 번째와 세 번째 수성 [25]통과를 가능하게 하는 데 매우 중요한 것으로 입증되었습니다.

그 임무는 여전히 궁극적인 안전장치가 부족했다: 자매 우주선이다.프로브가 쌍으로 기동해, 어느 [26]쪽인가의 장해를 막기 위해서 완전한 용장성을 가지는 것이 일반적이었습니다.예산 제약으로 인해 이 옵션은 제외되었습니다.예비 우주선을 만드는 데 필요한 자금을 전용할 수 있을 만큼 미션 플래너들이 예산을 충분히 밑돌았음에도 불구하고, 그 예산은 두 우주선을 동시에 발사하는 것을 허용하지 않았다.그 사건은 매리 너 10호 실패했다에서, 나사가 크다면 치명적 오류 및 고정으로 진단되었다 백업되는 이 31973년 11월에 예정 발사와 211973년 11월의 마지막 가능한 판매 개시일 사이의 2.5주에 완성되어야 할 것입니다.[25][27](그 사용하지 않는 지원 병력이 스미스 소니언 박물관에 보내 졌다).

인스트루먼트

Mariner 10의 악기를 보여주는 일러스트.

마리너 10호는 금성과 수성에서 7개의 실험을 했다.이 실험들 중 6개는 [28]데이터를 수집하기 위한 전용 과학 기구를 가지고 있었다.실험과 장비는 [29]미국 전역의 연구소와 교육 기관에 의해 설계되었다.JPL은 46건의 제출물 중 7건의 실험을 비용 가이드라인을 초과하지 않고 과학 수익률을 극대화하는 조건으로 선정했는데, 이를 합치면 7건의 과학 실험은 총 미션 [10]예산의 약 8분의 1인 1,260만 달러의 비용이 들었다.

텔레비전 사진

영상촬영 시스템인 텔레비전 사진 실험(Television Photography Experiment)은 비디콘 [30]튜브를 공급하는 15cm(5.9인치) 카세그레인 망원경 두 개로 구성됐다.주 망원경은 같은 [30]튜브를 사용하여 더 작은 광각 광학으로 우회할 수 있다.8개의 위치 필터 휠이 있으며, 광각 [30]바이패스를 위한 한 위치는 거울이 차지했습니다.

발사 직후 카메라에 부착된 전기 히터가 켜지지 않아 영상 시스템 전체가 위험에 처했다.태양의 해로운 열을 피하기 위해, 카메라는 의도적으로 태양으로부터 떨어진 우주선 쪽에 설치되었다.결과적으로, 히터는 카메라가 열을 잃고 너무 차가워지는 것을 막기 위해 필요했습니다.JPL 엔지니어는 비디콘이 정상 작동을 통해 임계 온도인 -40°C(-40°F)를 바로 상회할 수 있는 충분한 열을 발생시킬 수 있다는 것을 알아냈기 때문에 비행 중에는 카메라를 끄지 말 것을 권고했습니다.지구와 달의 테스트 사진은 화질이 크게 [31]영향을 받지 않았다는 것을 보여주었다.선교팀은 발사 두 달 [32][33]후인 1974년 1월 17일 카메라 히터가 작동하기 시작했을 때 기분 좋게 놀랐다.이후 조사 결과 프로브의 다른 위치에 있는 단락으로 인해 히터가 켜지지 않았다는 결론을 내렸습니다.이것에 의해,[34] 필요에 따라서 비디오 아이콘을 오프할 수 있습니다.

6개의 주요 과학 기구 중 43.6킬로그램의 카메라가 단연코 가장 큰 장치였다.67와트의 전력을 필요로 하는 카메라는 다른 5개의 기기를 [35]합친 것보다 더 많은 전력을 소비했다.이 시스템은 마리너 10호가 [30]비행하는 동안 수성과 금성의 약 7,000장의 사진을 반환했다.

적외선 방사계

적외선 방사계는 수성 표면과 금성 대기에 의해 방출되는 적외선 방사선을 감지하여 온도를 계산할 수 있었다.표면이 행성의 어두운 쪽으로 회전하면서 얼마나 빨리 열을 잃었는가는 그것이 바위로 만들어졌는지, 더 미세한 [36][37]입자로 만들어졌는지와 같은 표면의 구성에 대한 측면을 드러냈습니다.적외선 방사선계에는 서로 120° 각도로 고정된 카세그레인 망원경 한 쌍과 안티몬-비스무트 열화일로 만든 검출기 한 쌍이 포함되어 있었다.이 계측기는 -193°C(-315.4°F)와 427°C(801°F)의 저온 온도를 측정하도록 설계되었습니다.스틸맨 C.산타 바바라 연구 센터의 체이스 주니어가 적외선 방사선계 실험을 주도했다.[35]

자외선 분광계

이 실험에는 자외선 흡수 측정용과 자외선 방출을 감지하기 위한 두 개의 자외선 분광계가 참여했습니다.이 엄폐 분광계는 수성이 태양 앞을 지날 때 수성의 가장자리를 스캔해 가스 입자의 존재를 나타내는 특정 파장에 태양 자외선이 흡수되는지, 따라서 [38]대기가 흡수되는지 여부를 감지했다.공기광 분광계는 수소, 헬륨, 탄소, 산소, 네온, 아르곤의 [35][39]원자에서 나오는 극자외선을 검출했다.엄폐 분광계와 달리 태양으로부터의 역광이 필요하지 않았고 우주선의 회전 가능한 스캔 플랫폼에 따라 움직일 수 있었다.이 실험의 가장 중요한 목표는 수성에 대기가 존재하는지 확인하는 것이었지만, 지구와 금성에서 데이터를 수집하고 성간 배경 [37]방사선을 연구하는 것이었다.

플라즈마 검출기

플라즈마 실험의 목표는 태양풍의 이온화 가스(플라즈마), 전자의 온도와 밀도, 행성들이 플라즈마 흐름의 속도에 [40]어떻게 영향을 미치는지 연구하는 것이었다.이 실험에는 반대 방향으로 향하는 두 가지 구성 요소가 포함되어 있습니다.스캐닝 정전기 분석기는 태양을 겨냥하여 3개의 동심원 반구형 판으로 분리된 양의 이온과 전자를 검출할 수 있었습니다.스캐닝 전자 분광계는 태양으로부터 멀리 떨어져 있으며 반구형 플레이트 하나만 사용하여 전자만 감지했습니다.계측기는 어느 [35]한쪽으로도 약 60° 회전할 수 있습니다.수성 주변의 태양풍 움직임에 대한 데이터를 수집함으로써, 플라즈마 실험은 수성의 자기장에 [37]대한 자력계의 관측을 검증하는 데 사용될 수 있었다.플라즈마 검출기를 사용하여 마리너 10호는 금성 [41]궤도 내부에서 최초로 태양풍 데이터를 수집했다.

발사 직후 과학자들은 스캐닝 정전기 분석기를 보호하는 문이 열리지 않아 고장이 났다는 것을 발견했다.첫 번째 코스 수정 조작으로 [42]문을 강제로 풀려는 시도가 실패했습니다.실험 작업자는 분석기와 충돌하기 전에 양 이온이 취하는 방향을 관찰할 계획이었지만,[43] 이 데이터는 손실되었습니다.실험은 여전히 올바르게 작동하는 스캔 전자 분광계를 [44]사용하여 일부 데이터를 수집할 수 있었습니다.

하전 입자 망원경

하전 입자 실험의 목적은 태양권이 우주 [45]방사선과 어떻게 상호작용하는지를 관찰하는 것이었다.플라즈마 검출기와 자력계와 관련하여, 이 실험은 [46]수성 주변의 자기장이 하전 [35]입자를 포착했는지 여부를 보여줌으로써 추가적인 증거를 제공할 수 있는 잠재력을 가지고 있었다.두 개의 망원경은 고에너지 전자와 원자핵, 특히 산소핵 또는 그보다 [47]질량이 작은 원자핵을 모으기 위해 사용되었다.이 입자들은 검출기 세트를 통과하여 계수되었다.[35]

자력계

두 개의 플럭스게이트 자력계는 수성의 [48]자기장 생성 여부를 확인하고 플라이바이 [47]사이의 행성간 자기장을 연구하는 임무를 맡았습니다.이 실험을 설계하면서 과학자들은 마리너 10의 많은 전자 부품에 의해 발생하는 자기장의 간섭을 고려해야 했다.이러한 이유로, 자력계는 긴 붐 위에 위치해야 했고, 하나는 팔각형의 허브에, 다른 하나는 더 멀리 떨어져 있어야 했다.두 자력계의 데이터는 우주선 자체의 자기장을 [49]걸러내기 위해 상호 참조될 것이다.탐사선의 자기장을 급격히 약화시켰다면 비용이 [17]증가했을 것이다.

천체역학과 전파과학 실험

이 실험은 수성의 질량과 중력 특성을 조사했다.이 행성은 태양과의 근접성, 큰 궤도 이심률, 특이한 스핀-오빗 [50]공명 때문에 특히 관심을 끌었다.

우주선이 첫 만남에서 수성 뒤를 지날 때 대기를 탐사하고 행성의 반지름을 측정할 기회가 있었다.S-밴드 무선 신호의 위상 변화를 관찰함으로써 대기의 측정을 할 수 있었다.대기는 [50]cm당3 약 10개의16 분자의 밀도를 가진 것으로 평가되었다.

떠나는 지구

마리너 10호는 발사 직후 지구와 달을 촬영했다.

보잉은 1973년 6월 말 우주선 제작을 완료했고, 매리너 10호는 시애틀에서 캘리포니아에 있는 JPL 본사로 보내졌으며, JPL은 우주선과 계기들의 무결성을 종합적으로 테스트했다.실험이 끝난 후, 탐사선은 발사 장소인 플로리다에 있는 이스턴 테스트 레인지로 이송되었다.기술자들은 탐사선이 항로를 수정할 수 있도록 우주선의 탱크에 29킬로그램의 히드라진 연료를 채웠고, 폭발로 인해 마리너 10호가 발사 로켓에서 빠져나와 [51][52]기구를 배치하라는 신호를 보낼 수 있는 스퀴브를 부착했다.금성에서 계획된 중력 보조 장치는 더 강력하지만 더 비싼 타이탄 IIIC [16][53]대신 아틀라스-센타우르 로켓을 사용하는 것을 가능하게 했다.탐사선과 아틀라스-센타우르스는 발사 10일 전에 함께 부착되었다.발사는 마리너 10호 미션에 가장 큰 실패 위험 중 하나였다; 마리너 1, 마리너 3, 그리고 마리너 8은 모두 발사 몇 분 후에 공학적인 실패나 아틀라스 로켓 [27][54][55]오작동으로 인해 실패했다.이 미션의 발사 기간은 1973년 10월 16일부터 1973년 11월 21일까지 약 한 달이었다.NASA는 우주선이 [53]수성에 도착했을 때의 영상 상태를 최적화하기 위해 11월 3일을 발사일로 선택했습니다.

마리너 10호 발사

11월 3일 17시 45분 UTC에 마리너 10호를 태운 아틀라스-센타우르호가 SLC-36B [56]비행장에서 이륙했다.아틀라스 무대는 약 4분 동안 타올랐고, 그 후 투하되었고, 센타우르 무대는 추가로 5분 동안 자리를 차지하여 마리너 10호를 주차 궤도로 이동시켰다.임시 궤도는 우주선이 지구 주변 거리의 3분의 1을 차지했습니다: 이 기동은 마리너 10호가 금성을 향해 가는 길을 걷게 한 센타우르 엔진에 의해 두 번째 연소 지점에 도달하기 위해 필요했습니다.그 후 탐사선은 로켓에서 분리되었고, 이후 센타우르 무대는 미래의 충돌 가능성을 피하기 위해 방향을 바꾸었다.이전에 행성 임무가 발사 중에 두 개의 로켓 화상에 의존한 적이 없었고, 심지어 마리너 10호에도 불구하고 과학자들은 처음에 이 기동을 너무 [57][58]위험하다고 보았다.

비행 첫 주 동안, 마리너 10 카메라 시스템은 지구의 사진 모자이크 5개와 달의 사진 모자이크 6개를 찍어서 테스트되었다.또, 지금까지의 커버리지가 좋지 않았던 달의 북극 지역의 사진도 입수했다.이 사진들은 지도 제작자들에게 달 지도를 업데이트하고 달 [59]제어망을 개선할 수 있는 근거를 제공했다.

금성 유람선

마리너 10호의 궤도: 1973년 11월 3일 발사 이후 1974년 3월 29일 수성의 첫 비행까지.

순항은커녕, 3개월간의 금성 여행에는 기술적 결함으로 가득 찼고, 이로 인해 비행 통제력이 [60]곤두섰다.Donna Shirley는 팀의 좌절감을 다음과 같이 말했습니다."우리는 항상 Mariner 10을 다음 단계와 다음 [61]위기로 이끌 수 있을 정도로만 연결시키는 것처럼 보였습니다."1973년 11월 13일 궤도 보정 기동이 실시되었다.그 직후, 그 스타 트래커는 우주선으로부터 떨어져나온 밝은 페인트 조각에 고정되었고, 안내 별 카노푸스에 대한 추적을 잃었다.자동화된 안전 프로토콜이 카노푸스를 복구했지만, 임무 내내 페인트가 벗겨지는 문제가 재발했다.온보드 컴퓨터에서도 예기치 않은 리셋이 발생하는 경우가 있어 클럭시퀀스와 서브시스템을 재구성할 필요가 있었습니다.고이득 안테나의 정기적 문제도 크루즈 중에 발생했습니다.1974년 1월 8일, 전원 [16]서브시스템에서 단락 다이오드에 의한 것으로 생각되는 오작동이 발생했습니다.그 결과, 메인 부스터 레귤레이터와 인버터가 고장나 우주선이 중복 레귤레이터에 의존하게 되었다.임무 계획자들은 중복 시스템에서 같은 문제가 재발하여 우주선을 [62]마비시킬 수 있다고 우려했다.

1974년 1월 마리너 10호는 코후텍 혜성의 자외선을 관측했다.1974년 1월 21일 또 다른 중간 수정이 이루어졌다.

금성 플라이바이

이 우주선은 1974년 2월 5일 금성을 통과했으며, 가장 가까운 거리는 UTC 17시 1분에 5,768 킬로미터(3,584 mi)이다.금성에 도착한 12번째 우주선이자 금성의 [63]영상을 [64]지구로 전송하는데 성공한 8번째 우주선이다.마리너 10호는 6년 전 마리너 5호가 관찰한 결과, 중요한 것은 마리너 10호가 카메라를 가지고 있었던 반면 이전 임무에는 [65]카메라가 없었다.Mariner 10호가 금성 주위를 도는 동안, 행성의 밤쪽에서 낮까지, 카메라가 탐사선의 첫 번째 금성 이미지를 찍었고, 어둠에서 나오는 북극 상공의 구름의 밝은 호를 보여주었다.엔지니어들은 처음에 이 스타 트래커가 훨씬 밝은 금성을 카노푸스로 착각할 수 있다며 페인트가 벗겨지는 사고를 반복할 것을 우려했다.하지만, 스타 트래커는 오작동을 일으키지 않았다.지구 엄폐는 UTC 17시 7분에서 17시 11분 사이에 일어났으며, 이 기간 동안 우주선은 금성의 대기를 통해 X-밴드 전파를 전송하여 구름 구조와 [66][67]온도에 대한 데이터를 수집했다.금성의 구름 덮개는 가시광선에서는 거의 특징이 없지만, 마리너의 자외선 카메라 필터를 통해 광범위한 구름 디테일을 볼 수 있다는 것이 발견되었다.지구를 기반으로 한 자외선을 관측한 결과 마리너 10세 이전부터 불분명한 얼룩이 발견되었지만, 마리너에 의해 목격된 세부 사항은 대부분의 연구원들에게 놀라운 것이었다.탐사선은 1974년 [68]2월 13일까지 금성의 사진을 계속 찍었다.4165장의 촬영 사진 중 지구 관측 [69]결과처럼 두껍고 뚜렷한 패턴의 대기를 포착해 4일에 [65]한 번씩 완전히 회전시켰다.

그 임무는 금성 대기의 구성과 기상학적 특성을 밝혀냈다.전파과학 실험의 데이터는 대기를 통과하는 전파가 굴절되는 정도를 측정했으며, 이는 주어진 [70]고도에서 대기의 밀도, 압력, 온도를 계산하는 데 사용되었다.전반적으로, 대기 온도는 화성의 표면에 더 가깝지만, Mariner 10은 패턴이 뒤바뀐 네 개의 고도를 발견했는데,[71] 이것은 구름 층의 존재를 의미할 수 있다.56, 61, 63 및 81km([72]35, 38, 39, 50mi) 수준에서 역전 현상이 발생했으며, 이는 Mariner 5의 [70]조우에서 이루어진 이전 관측 결과를 확인시켜 준다.자외선 분광계는 금성의 [73]대기를 구성하는 화학 물질을 확인했다.대기 상층부의 원자 산소의 농도가 높아짐에 따라 대기는 서로 섞이지 않는 상층과 하층으로 층화된다는 것을 알 수 있었다. 상층과 하층 구름층의 사진은 이 [71]가설을 뒷받침했다.메리너 10호의 자외선 사진은 금성 대기의 요동치는 구름을 연구하는 데 귀중한 정보원이었다.임무 연구원들은 그들이 촬영한 구름의 특징이 응축에 의해 생성된 성층권과 대류권 상부에 위치한다고 믿었다; 또한 그들은 더 어두운 특징과 밝은 특징 사이의 대조는 구름의 자외선 [74]흡수율 차이 때문이라고 결론지었다.태양 아래 지역은 특히 흥미로웠다: 태양은 머리 위로 곧게 뻗어있기 때문에 이 지역에 지구의 다른 지역보다 더 많은 태양 에너지를 공급한다.이 행성의 다른 대기와 비교했을 때, 아태양 지역은 매우 활동적이고 불규칙했다.대류에 의해 상승된 공기의 "세포"는 각각 최대 500킬로미터(310 mi)의 너비로 몇 시간 안에 형성되고 소멸되는 것이 관찰되었다. 일부는 다각형 [74]윤곽을 가지고 있었다.

중력 보조 장치도 성공적이어서 허용 오차 범위 내에 도달했습니다.1974년 2월 5일 16:00에서 20:00 UTC 사이의 4시간 동안 마리너 10호의 태양중심 속도는 37.008 km/s(82,785 mph)에서 32.283 km/s(72,215 mph)[75]로 떨어졌다.이것은 태양 [64]주위를 도는 우주선의 타원 궤도의 모양을 바꾸어 근일점이 [75]수성의 궤도와 일치하도록 하였다.

  • Venus encounter

    금성 조우

  • Venus in real colors, processed from clear and blue filtered Mariner 10 images

    투명하고 파란색으로 필터링된 Mariner 10장의 이미지를 가공한 실제 색상의 비너스

  • Mariner 10's photograph of Venus in ultraviolet light (photo color-enhanced to simulate Venus's natural color as the human eye would see it)

    Mariner 10의 자외선에 의한 금성 사진(인간의 눈으로 볼 수 있는 것처럼 금성의 자연색을 재현하기 위한 사진 강화)

첫 수성 통과

그 우주선은 수성을 세 번 통과했다.1974년 3월 29일 20:47 UTC, 703km(437mi)의 범위에서 첫 번째 수성과 조우했다.[4]

  • First Mercury encounter

    첫 번째 수성 조우

  • Six hours before closest approach

    근접 접근 6시간 전

  • Six hours after closest approach

    근접 접근 후 6시간 후

두 번째 수성 통과

수성이 두 궤도를 도는 동안 태양 주위를 한 바퀴 돈 후, 마리너 10호는 1974년 9월 21일 남반구 [4]아래 48,069 킬로미터(29,869 mi)의 더 먼 거리에서 수성을 다시 지나쳤다.

  • Second Mercury encounter

    제2차 수성 조우

  • A mosaic of images from the second encounter, covering the equator to the south pole.

    적도에서 남극까지를 덮고 있는 두 번째 만남의 이미지 모자이크입니다.

세 번째 수성 통과

1974년 10월 롤 컨트롤을 상실한 후, 1975년 3월 16일 수성에 가장 가까운 327km(203mi)의 범위에서 북극을 [4]거의 지나 세 번째이자 마지막 만남이 일어났다.

  • Third Mercury encounter

    제3차 수성 조우

  • Mercury in color

    색상의 수은

  • Mercury in black and white

    수은 흑백

  • Mercury in false-color

    가짜 색상의 수은

  • A prominent scarp, Discovery Rupes, photographed during the first flyby.

    디스커버리 루페스라는 유명한 스카프가 첫 번째 근접 비행 때 촬영되었습니다.

  • Representation of the thrust fault at Discovery Rupes

    Discovery Rupes의 스러스트 결함 표현

  • The Schubert basin, 190 km (120 mi) in diameter, filled by smooth plains. The basin's hummocky rim is partly degraded and cratered by later events.

    부드러운 평야로 가득 찬 직경 190km(120mi)의 슈베르트 분지.분지의 험모키 가장자리는 부분적으로 분해되어 나중에 일어난 사건들에 의해 크레이터가 형성되었다.

임무 종료

기동 가스가 거의 소진된 상태에서, 마리너 10호는 태양의 또 다른 궤도를 돌기 시작했다.엔지니어링 [4]테스트는 1975년 3월 24일까지 계속되었으며, 이때 프로그래밍되지 않은 피치 턴이 시작되면서 질소 공급의 최종 고갈이 예고되었다.우주선에 송신기를 끄라는 명령이 즉시 전송되었고, 지구로의 무선 신호는 중단되었다.

매리너 10호는 아마도 여전히 태양 주위를 돌고 있을 것이다. 그러나 그것의 전자장치는 태양의 [76]방사선에 의해 손상되었을 것이다.마리너 10호는 송신을 멈춘 이후 지구에서 발견되거나 추적된 적이 없다.만약 소행성에 부딪히거나 큰 물체와의 근접한 충돌에 의해 중력적으로 교란된다면 궤도를 돌지 않을 유일한 방법은 소행성일 것이다.

검출

Mariner 10호는 금성 근처를 비행하는 동안 구름 회전과 매우 약한 자기장의 증거를 발견했다.근자외선 필터를 사용하여, 그것은 금성의 쉐브론 구름을 촬영하고 다른 대기 연구를 수행했다.

그 우주선은 수성을 세 번 통과했다.궤도 주기가 수성의 거의 정확히 두 배인 궤도의 기하학적 구조 때문에 수성의 같은 면이 매번 햇빛을 받아 수성 표면의 40-45%만 지도를 만들 수 있었고, 2,800장 이상의 사진을 찍을 수 있었다.그것은 다소 달과 비슷한 표면을 드러냈다.따라서 망원경으로 관찰한 결과 수성의 표면이 성공적으로 분해되지 않은 것을 이해하는 데 큰 기여를 했다.지도에는 셰익스피어, 베토벤, 카이퍼, 미켈란젤로, 톨스토이, 그리고 디스커버리 사각형, 바흐와 빅토리아 사각형 절반, 솔리투도 페르세포네(나중에 네루다), 리구리아(나중에 라디틀라디), 그리고 보렐리스 사각형들의 [77]작은 부분들이 포함되었다.

마리너 10호는 또한 수성이 주로 헬륨과 자기장과 철이 풍부한 큰 핵으로 구성된 약한 대기를 가지고 있다는 것을 발견했다.방사계 수치는 수성의 야간 온도가 -183°C(-297.4°F)이고 최대 낮 온도는 187°C(369°F)임을 시사했다.

2015년까지 수성을 탐사한 우주선 Messenger의 계획은 Mariner 10이 수집한 데이터와 정보에 광범위하게 의존했다.

마리너 10 기념

매리너 10 비행 스페어
Mariner 10 우주 탐사선 우표, 1975년 발행

1975년, 미국 우체국은 마리너 10호 우주 탐사선이 그려진 기념 우표를 발행했다.10센트짜리 마리너 10 기념 우표는 1975년 4월 4일 캘리포니아 [78]패서디나에서 발행되었다.

예비 우주선은 발사되지 않았기 때문에 스미스소니언 [79]연구소의 국립 항공 우주 박물관에 전시되었다.

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레퍼런스

메모들

  1. ^ a b c "Mariner 10". National Space Science Data Center. National Aeronautics and Space Administration. Retrieved 7 September 2013.
  2. ^ Siddiqi, Asif A. (2018). Beyond Earth: A Chronicle of Deep Space Exploration, 1958–2016 (PDF). The NASA history series (second ed.). Washington, D.C.: NASA History Program Office. p. 1. ISBN 9781626830424. LCCN 2017059404. SP2018-4041.
  3. ^ Schudel, Matt (30 August 2013). "Bruce C. Murray, NASA space scientist, dies at 81". The Washington Post. Retrieved 31 August 2013.
  4. ^ a b c d e "Mariner 10". Archived from the original on 19 February 2014. Retrieved 2 February 2014.
  5. ^ Siddiqi, Asif A. (2018). Beyond Earth: A Chronicle of Deep Space Exploration, 1958–2016 (PDF). The NASA history series (second ed.). Washington, D.C.: NASA History Program Office. p. 1. ISBN 9781626830424. LCCN 2017059404. SP2018-4041.
  6. ^ Clark 2007, 22-23페이지
  7. ^ a b Strom and Sprague 2003, 16페이지
  8. ^ "Mariner 10 Quicklook". Retrieved 31 July 2014.
  9. ^ 리브스 1994, 222페이지
  10. ^ a b Biggs, John R.; Downhower, Walter J. (June 1974), "Mariner Venus/Mercury '73: A Strategy of Cost Control", Astronautics & Aeronautics, New York: The American Institute of Aeronautics and Astronautics, 12 (5): 48–53
  11. ^ Murray and Burgess 1977, 페이지 142
  12. ^ Doody, Dave (29 October 2013). "Chapter 11. Typical Onboard Systems". The Basics of Space Flight. Jet Propulsion Laboratory. Retrieved 24 July 2015.
  13. ^ 던 앤 버지스 1977, 58페이지
  14. ^ Murray and Burgess 1977, 50페이지
  15. ^ Ezell, Edward Clinton; Ezell, Linda Neuman (2009). On Mars: Exploration of the Red Planet 1958-1978. Mineola: Dover Publications. p. 445. ISBN 9780486141022.
  16. ^ a b c Paul, Floyd A. (15 January 1976). Technical Memorandum 33-759: A Study of Mariner 10 Flight Experiences and Some Flight Piece Part Failure Rate Computations (PDF) (Report). Jet Propulsion Laboratory. Retrieved 23 June 2015.
  17. ^ a b Shirley, Donna L. (2003). "The Mariner 10 Mission to Venus and Mercury". Acta Astronautica. International Academy of Astronautics. 53 (4–10): 375–385. Bibcode:2003AcAau..53..375S. doi:10.1016/s0094-5765(03)00155-3.
  18. ^ Maisel, James E. (November 1984). A historical overview of the electrical power systems in the US manned and some US unmanned spacecraft (PDF) (Report). Cleveland State University. pp. 9.6–9.7. Archived (PDF) from the original on 14 April 2022. Retrieved 30 December 2015.
  19. ^ Wilson, James H. (15 October 1973). Technical Memorandum 33-657: Mariner Venus Mercury 1973 (PDF) (Report). Pasadena: Jet Propulsion Laboratory. p. 12. Archived (PDF) from the original on 14 April 2022. Retrieved 8 September 2015.
  20. ^ 던 앤 버지스 1978, 32-33페이지
  21. ^ Murray and Burgess 1977, 21페이지
  22. ^ 던 앤 버지스 1978, 30-32페이지
  23. ^ 리브스 1994, 페이지 242
  24. ^ 던 앤 버지스 1978, 56페이지
  25. ^ a b Murray and Burgess 1977, 페이지 25-26
  26. ^ Strom and Sprague 2003, 14페이지
  27. ^ a b Murray and Burgess 1977, 페이지 38
  28. ^ 던 앤 버지스 1978, 19페이지
  29. ^ 지버슨과 커닝햄 1975, 719페이지
  30. ^ a b c d NASA/NSSDC – Mariner 10 – 텔레비전 사진
  31. ^ 머레이와 버지스 1977, 43-48페이지
  32. ^ Clark, Pamela, ed. (December 2003). "Mariner 10: A Retrospective" (PDF). Mercury Messenger. Lunar and Planetary Institute (10). Retrieved 25 May 2015.
  33. ^ "Bulletin No. 14: TCM-2 Performance Superb TV Heaters Have Come On" (PDF). Mariner Venus/Mercury 1973 Project Office. 23 January 1974. Retrieved 25 May 2015.
  34. ^ 던 앤 버지스 1978, 57-58페이지
  35. ^ a b c d e f Science Instrument Survey. Moffett Field: Ames Research Center, NASA. May 1973. pp. 148–167.
  36. ^ 던 앤 버지스 1978, 21-22페이지
  37. ^ a b c Strom and Sprague 2003, 18-19페이지
  38. ^ 던 앤 버지스 1978, 25-26페이지
  39. ^ Rothery 2015, 페이지 26
  40. ^ "Scanning Electrostatic Analyzer and Electron Spectrometer". National Space Science Data Center. National Aeronautics and Space Administration. Retrieved 27 July 2015.
  41. ^ 던 앤 버지스 1978, 22-23페이지
  42. ^ "Bulletin No. 7: First Trajectory Correction Maneuver A Success" (PDF). Mariner Venus/Mercury 1973 Project Office. 13 November 1973. Retrieved 25 May 2015.
  43. ^ "Bulletin No. 15: Venus Flyby Set For Tuesday at 10:01 A.M. PT" (PDF). Mariner Venus/Mercury 1973 Project Office. 1 February 1974. Retrieved 7 September 2015.
  44. ^ 던 앤 버지스 1978, 47페이지
  45. ^ Strom and Sprague 2003, 19페이지
  46. ^ Rothery 2015, 28페이지
  47. ^ a b 던 앤 버지스 1978, 24페이지
  48. ^ Rothery 2015, 27페이지
  49. ^ Murray and Burgess 1977, 95페이지
  50. ^ a b Mariner.htm Mariner 10 이력 기사(history.nasa.gov)
  51. ^ 던 앤 버지스 1978, 42페이지
  52. ^ Murray and Burgess 1977, 36-37페이지
  53. ^ a b Strom and Sprague 2003, 14-16페이지
  54. ^ "Mariner 1". National Space Science Data Center. National Aeronautics and Space Administration. Retrieved 22 August 2015.
  55. ^ "Mariner 3 Failure Laid to Shroud", The Spokesman-Review, p. 21, 13 November 1964, retrieved 22 August 2015
  56. ^ "Mariner 10 Launch and Trajectory Information". NASA Space Science Data Coordinated Archive. Retrieved 2 November 2019.
  57. ^ Bowles, Mark D. (2004). Taming Liquid Hydrogen: The Centaur Upper Stage Rocket 1958-2002. Washington D.C.: Government Printing Office. pp. 131–133. ISBN 9780160877391.
  58. ^ 던과 버지스 1977, 45-46페이지
  59. ^ 던과 버지스 1978, 페이지 47-53.
  60. ^ Murray and Burgess 1977, 55페이지
  61. ^ 셜리 1998, 페이지 91
  62. ^ 던 앤 버지스 1978, 55페이지
  63. ^ Williams, David R. (29 May 2014). "Chronology of Venus Exploration". National Space Science Data Center. National Aeronautics and Space Administration. Archived from the original on 30 July 2015. Retrieved 8 September 2015.
  64. ^ a b Ulivi and Harland 2007, 페이지 181
  65. ^ a b 리브스 1994, 페이지 244
  66. ^ Murray and Burgess 1977, 페이지 61-64
  67. ^ 던 앤 버지스 1978, 61-63페이지
  68. ^ Murray and Burgess 1977, 페이지 79
  69. ^ 던 앤 버지스 1978, 페이지 68
  70. ^ a b Howard, H. T.; Tyler, G. L.; Fjeldbo, G.; Kliore, A. J.; Levy, G. S.; Brunn, D. L.; Dickinson, R.; Edelson, R. E.; Martin, W. L.; Postal, R. B.; Seidel, B.; Sesplaukis, T. T.; Shirley, D. L.; Stelzried, C. T.; Sweetnam, D. N.; Zygielbaum, A. I.; Esposito, P. B.; Anderson, J. D.; Shapiro, I. I.; Reasenberg, R. D. (29 March 1974). "Venus: Mass, Gravity Field, Atmosphere, and Ionosphere as Measured by the Mariner 10 Dual-Frequency Radio System". Science. American Association for the Advancement of Science. 183 (4131): 1297–1301. Bibcode:1974Sci...183.1297H. doi:10.1126/science.183.4131.1297. JSTOR 1737501. PMID 17791371. S2CID 30582061.
  71. ^ a b 던 앤 버지스 1978, 페이지 65
  72. ^ 기버슨과 커닝햄 1975, 페이지 726
  73. ^ 기버슨과 커닝햄 1975, 725페이지
  74. ^ a b Murray, Bruce C.; Belton, Michael J. S.; Danielson, G. Edward; Davies, Merton E.; Gault, Donald; Hapke, Bruce; O'Leary, Brian; Strom, Robert G.; Suomi, Verner; Trask, Newell (29 March 1974). "Venus: Atmospheric Motion and Structure from Mariner 10 Pictures". Science. American Association for the Advancement of Science. 183 (4131): 1307–1315. Bibcode:1974Sci...183.1307M. doi:10.1126/science.183.4131.1307. JSTOR 1737501. PMID 17791373. S2CID 25469486.
  75. ^ a b "Bulletin No. 18: Mariner 10 Enroute to Mercury - Continues Query of Venus" (PDF). Mariner Venus/Mercury 1973 Project Office. 6 February 1974. Retrieved 7 September 2015.
  76. ^ Elizabeth Howell, SPACE.com의 Mariner-10에 관한 기고 기사(space.com)
  77. ^ Schaber, Gerald G.; McCauley, John F. Geologic Map of the Tolstoj (H-8) Quadrangle of Mercury (PDF). U.S. Geological Survey. USGS Miscellaneous Investigations Series Map I–1199, as part of the Atlas of Mercury, 1:5,000,000 Geologic Series. Retrieved 12 November 2007.
  78. ^ Piazza, Jill (8 September 2008). "10-cent Mariner 10". Arago. Smithsonian National Postal Museum. Retrieved 22 August 2015.
  79. ^ "Spacecraft, Mariner 10, Flight Spare". Smithsonian National Air and Space Museum. Retrieved 13 March 2016.

참고 문헌 및 추가 독서

외부 링크

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