Маринер-7

Схема Маринера-7

Корпус космического аппарата имеет форму восьмигранника 138,4 см в ширину и 45,7 см в высоту. Корпус из магниевого сплава, негерметичный. Четыре солнечные батареи с размахом 5,79 м прикреплены к верхней части аппарата. Параболическая антенна диаметром 116,8 см с высоким коэффициентом усиления установлена в верхней части аппарата, а всенаправленная антенна с низким коэффициентом усиления закреплена на мачте высотой в 223,5 см установленной рядом с параболической антенной. Общая высота космического аппарата составила 3,35 метра, а масса 411,8 кг. Корпус разделен на восемь отсеков в которых разместилось электронная аппаратура, кабели, коррекционная двигательная установка, ёмкости с газом для системы ориентации и регулирующие устройства. В центре нижней поверхности корпуса размещена двухосная сканирующая платформа.

Питание для всех систем Маринера-7 обеспечивали 17472 фотоэлементов, собранных в четыре панели размером 215×90 см, которые могли выработать до 449 Вт около Марса, энергия накапливалась в 18-элементном серебряно-цинковом аккумуляторе ёмкостью 1200 Вт·час.

Для коррекции траектории использовался двигатель развивающий 222 Н тяги который работал на однокомпонентном гидразиновом топливе.

Полная, трехосная ориентация аппарата осуществлялось 12 микродвигателями работающими на сжатом азоте, которые были установлены на концах панелей солнечных батарей. В системе ориентации имелись три гироскопа. Сведения об ориентации космического аппарата давали солнечные датчики (два основных и четыре вспомогательных) и датчик звезды Канопус.

Аппаратура связи на Маринере-7 состояла из дублированного радиопередатчика S-диапазона (2195 МГц) мощностью 20 ватт и одного радиоприёмника. Аппаратура могла отправлять и получать данные через всенаправленную антенну с низким коэффициентом усиления и направленную антенну с высоким коэффициентом усиления. Скоростью передачи данных через параболическую направленную антенну 16200 бит/с. Данные могли также сохраняться для последующей передачи на бортовых магнитофонах: цифровом ёмкостью 13000000 бит и аналоговом ёмкостью 120000000 бит.

Работа всей электроники находились под контролем командной подсистемы которая могла обрабатывать любую из полученных с Земли команд (53 непосредственные команды в виде слов, 5 контрольных команд или 4 команды имеющие числовое значение необходимые для выполнения коррекции траектории). Центральный компьютер и программно-временное устройство общим весом 11,8 кг отрабатывали хранящиеся в памяти служебные команды, выполняемые последовательно через определенные промежутки времени. В качестве эталона времени применялась синхронизирующая частота 2,4 кГц.

Температурный режим поддерживался за счёт использования установленных над 6 отсеками с электроникой панелей c жалюзи, а также многослойной термоизоляции, защитных экранов из полированного алюминия и специальной обработки внешних поверхностей.

В каждом из космических аппаратов третьего поколения т. е. Маринер-6 и Маринер-7 использовано большое количество интегральных схем (2682 шт). Суммарное количество электронных компонент (конденсаторов, резисторов, диодов, транзисторов, интегральных схем и др.) 24520. При пересчете интегральных схем на дискретные элементы суммарное количество электронных компонент 98764. Электронная аппартура работала в вакууме, только бортовые магнитофоны имели герметичный корпус. Для реализации функциональных возможностей Маринера-7 весом 411,8 кг при использовании дискретных элементов потребовался бы космический аппарат весом более 1 тонны. Так считали специалисты Лаборатории реактивного движения — разработчики космических аппаратов Маринер[1].

Маринер-6 и Маринер-7 засняли с близкого расстояния при помощи широкоугольной телевизионной камеры около 20% поверхности Марса. Выявлены участки поверхности трех типов: 1) области покрытые кратерами, 2) хаотические области покрытые беспорядочной сетью коротких хребтов и долин шириной 1-3 и длиной 2-10 км, 3) области на которых нет деталей рельефа. На светлой круглой области Эллада (Hellas) нет ни кратеров ни каких-либо других деталей рельефа вплоть до предела разрешения узкоугольной телекамеры равного примерно 300 м. Между этими тремя типами существует много переходных вариантов. Обнаружены кратеры двух видов: большие кратеры с плоским дном, малые кратеры котлообразной формы. Величина отношения диаметра кратера к глубине от 100 до 1. Некоторые оазисы отождествлены с крупными кратерами у которых темное дно (Juventae Fons) или группами кратеров (Oxia Pallus). Марсианские каналы распознаются как вытянутые сплошные темные образования (Agathodaemon, Cerberus), как линейные цепочки нескольких кратеров с темным дном (Cantabras, Gehon), как цепочки темных пятен неправильной формы.

На одном из снимков Маринера-7 с близкого расстояния зафиксирована тень Фобоса на диске Марса. При анализе снимка определено что Фобос в сечении эллиптический, его размеры вдвое больше вычисленных Дж. Койпером и альбедо его поверхности 5-6%.

В атмосфере, по данным ультрафиолетового спектрометра, не обнаружен азот и окислы азота. До полета Маринера-4 астрономы полагали что марсианская атмосфера состоит в основном из азота и исходя из этой предпосылки предлагали модели состава атмосферы. На основании эксперимента по радиозатмению Маринера-4 с учётом спектроскопических наблюдений с Земли установлено что углекислого газа не менее 80%. Спектрометрическими измерениями Маринера-6 и Маринера-7 установлено что атмосфера на 98% состоит из углекислого газа.

Инфракрасный спектрометр обнаружил полосы твёрдой CO₂. Полярные шапки по крайней мере частично состоят из твердой углекислоты.

Маринер-7 при помощи инфракрасного радиометра измерил температуру в 200 участках южной полярной шапки. Минимальная температура достигает -153 °C. Столь низкая температура подтверждает, что полярные шапки по крайней мере частично состоят из твердой углекислоты.

Температуры поверхности по данным инфракрасного спектрометра были значительно, на примерно 50 градусов, выше температур по данным инфракрасного радиометра. Возможно причиной расхождения является то что поле зрения радиометра существенно меньше поля зрения спектрометра.

Проводилось зондирование атмосферы методом радиозатмения. Передача сигнала Маринера-7 шла на частоте 2195 МГц. Космический аппарат скрылся за диском Марса в районе южной полярной шапки, около темной области Hellespontica Depressio 60 с. ш., 332 в. д. Давление там составило 3,8 мб. Радиозатмение продолжалось 40 минут. Маринер-7 вышел из-за диска Марса в точке с координатами 37 с. ш., 148 в. д.

• В отличие от советских автоматических межпланетных станций Марс корпус автоматических межпланетных станций серии Маринер негерметичный.
• В отличие от советских автоматических межпланетных станций Марс в автоматических межпланетных станциях Маринер-6 — Маринер-10 использовано большое количество интегральных схем.
• На снимках Маринера-4 замечено вуалирование, что привело к выводу о наличии на Марсе замутненной атмосферы до высот 150 км. Однако Маринер-6 и Маринер-7, на снимках которых вуалирования нет, опровергли замутненность атмосферы. По-видимому, оптика телекамеры Маринера-4 была загрязнена.

• Маринер (КА) — автоматические межпланетные станции серии «Маринер»
• Маринер-4 — автоматическая межпланетная станция. Первое исследование Марса с пролётной траектории. Первые снимки с близкого расстояния.
• Маринер-6 — автоматическая межпланетная станция. Исследование Марса с пролётной траектории. Первое исследование состава атмосферы Марса с применением спектроскопических методик. Первые измерения температуры поверхности.
• Маринер-9 — автоматическая межпланетная станция. Первый искусственный спутник Марса.
• Исследование Марса — обзор исследования Марса классическими методами астрономии и с помощью космических аппаратов.

• Маринер-7 на сайте NASA
• Маринер-7 на сайте NASA
• Маринер-7 на сайте Jet Propulsion Laboratory
• Лейтон Р. Поверхность Марса M. Успехи физических наук, т.103, 1971, вып.4, с.755-768.
• Снимки Марса полученные Маринером-7, на сайте NASA