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Mariner 4
Seemann 4
Seemann 4
OrganisationNASA
MissionsnameSeemann 4
Erscheinungsdatum28. November 1964
StartbasisCape Canaveral
StartprogrammAtlas-Agena
Masse261 kg
ZielMars
Fliegen durch15. Juli 1965
Gesamtdauer der Mission28.11.1964 - 21.12.1967
Portal  Portalsymbol  Astronomie

Seemann 4 war ein amerikanisch unbemannte Weltraummission nach Mars in dem sechziger Jahre. Ziel dieser Mission war es, Bilder des Planeten zu machen und mögliche Strahlungsgürtel in der Nähe des Mars zu untersuchen. Könnte auch NASA Erfahrungen mit langen interplanetaren Flügen zu sammeln.

Dieser Flug lieferte die ersten Bilder des Mars durch ein unbemanntes Raumfahrzeug; Es war auch das erste Raumschiff, das den Mars erfolgreich erreichte.

Vorherige russische Versuche

Das Russischgesendet 2, die zwei Tage nach dem US-Scout während des Startfensters von 1964 gestartet wurde, verlor den Kontakt mit der Boden Auf dem Weg zum Roten Planeten. Das gesendet 2 den Mars in einer Entfernung von etwa 1500 km passiert. Auch der erste russische Versuch scheiterte: die 1. März (Startdatum 1. November 1962) ging auch aufgrund des Verlusts des Funkkontakts in der Nähe des Mars verloren. 1. März verfehlte den Planeten bei 193.000 km; beide gesendet 2 als die 1. März kam dann in a heliozentrischer Orbit.

Zeitgeist

In diesen frühen Jahren der Raumfahrt fehlte dem damaligen Stand der Technik die Fähigkeit, Sonden abzubremsen und in eine Umlaufbahn um einen anderen Planeten zu bringen. Es galt als ziemliche Leistung, wenn man das beabsichtigte Ziel nicht verfehlte und Millionen von Kilometern davonflog - vorausgesetzt, die Trägerrakete funktionierte ...

Raumfahrt war damals nicht nur eine ideologische Suche nach dem Unbekannten, sondern vor allem ein Prestigeprojekt in der Welt Kalter Krieg. Infolgedessen hatten die amerikanischen und russischen Raumfahrtbehörden viel Geld. Beide Weißes Haus wenn es Kreml hatte ein starkes Interesse an guten Ergebnissen, da die Premieren im Weltraumrennen die technologische Überlegenheit beider Länder implizierten. Das Wissen aus der Raumfahrt könnte für militärische Zwecke genutzt werden. Und vielleicht würde die Kolonisierung von Mond und Mars auch strategische Vorteile bringen, obwohl letzteres heute auch noch Zukunftsmusik ist. In den Anfangsjahren waren die Russen überlegen. Sie waren die ersten, denen es gelang, einen Menschen in eine Umlaufbahn um die Erde zu bringen. Später hatten die Amerikaner die ersten mit dem ersten Menschen auf dem Mond und mit der Mariner 4 die ersten Bilder vom Mars.

Technisches Equipment

Zeitplan von Seemann 4

Abmessungen Fluginstrumente und Temperaturkontrolle

Das Seemann 4 bestand aus a achteckigMagnesiumRahmen von 45,7 cm Höhe mit a Durchmesser von 1,27 m Das Schiff hatte vier Solarplatten, hatte a Spannweite von 6,88 m, mit einer hohen Empfindlichkeit Satellitenschüssel mit einem Durchmesser von 1,17 m, auf einem 2,24 m hohen Mast neben der Satellitenschüssel wurde eine Antenne mit geringer Empfindlichkeit für alle Richtungen montiert. Die Gesamthöhe betrug 2,89 m.

Die Solarmodule maßen jeweils 176 × 90 cm mit insgesamt 28.224 Solarzellen, die in der Nähe des Mars a Leistung ab 310 Watt erregt. Außerdem hatte der Robot Explorer eine 1200 werSilber-Zink-Batterie an Bord, das bei Landebahnmanövern und als Reserve eingesetzt wurde.

Die Hauptmaschine hatte eine Schub ab 222Nein und gebraucht Hydrazin als Treibstoff. Drei Gyroskope, kombiniert mit zwölf op Stickstoff- funktionierende Lenkraketen am Ende jedes Solarpanels, dienten als Positionskontrolle. An jedem Solarpanel wurde ein Sonnenwindsegel mit einer Fläche von 65 cm² angebracht. Ein Canopussensor, Erdsensor, Marssensor und vier Sonnensensoren vervollständigten das System.

Daten mussten nicht sofort übermittelt werden; das Schiff war mit einem Tonbandgerät ausgestattet, auf dem bis zu 5,24 Millionen Bits für eine spätere Übertragung gespeichert werden könnte.

Der Bordcomputer und andere Instrumente wurden durch die Verwendung von einstellbaren . vor übermäßiger Hitze und Kälte geschützt Lamellen, einige Wärmedecken, poliertAluminium Abdeckplatten und Oberflächenbehandlungen.[1]

Wissenschaftliche Instrumente

Kamera von Seemann 4
  • TV-Kamera, um Bilder des Roten Planeten zu übertragen. Dabei entstanden Bilder mittlerer Qualität mit einer Auflösung von 200 Bildzeilen mit je 200 Pixeln. Die Informationen zu jedem Pixel wurden in 6 Bit auf Band gespeichert, so dass ein Marsbild 240.000 Bit in Schwarzweiß mit 64 Graustufen hatte.
  • HeliumMagnetometer, für die Erforschung des interplanetaren Magnetfelds. Obwohl es hauptsächlich während des Fluges zum Mars maß, führte es auch Messungen in unmittelbarer Nähe des Mars durch. Dieses Gerät wog 2½ kg.
  • Plasmameter, um Energie zu messen, Fluss und Richtung von Protonen zu entscheiden.
  • Cosmic Ray Telescope, zur Erforschung von kosmische Strahlung. Es hatte eine Leistung von 0,6 Watt und wog 5¾ kg. Dies bestimmt den Fluss von Protonen zwischen 15-70 MeV und 70-170 MeV, von Alphateilchen zwischen 15-70 MeV/Nukleon und über 70 MeV/Nukleon; sowohl Protonen als auch Alphateilchen zwischen 1,2-15 MeV/Nukleon. Es war immer von der Sonne weg gerichtet. Dieses Instrument funktionierte einwandfrei, bis die Sonde im Oktober 1965 abgeschaltet wurde. Dann Seemann 4 wieder eingeschaltet, erhielt die NASA keine Daten mehr.
  • Detektor für kosmische Strahlung mit niedriger Energie, entwickelt von James Van Allen (zu denen die Van Allen Gürtel sind benannt).
  • Ionisationsmesser für kosmische Strahlung. Gemessen wurde die durch geladene Teilchen verursachte Ionisation und die Menge geladener Teilchen im Bereich von ≥ 0,5 MeV Elektronen und ≥ 10 MeV für Protonen. Das Instrument wurde um den 3. März 1965 gesättigt und versagte, was Messungen in unmittelbarer Nähe des Mars unmöglich machte.
  • Kosmischer Staubdetektor, um die Menge zu messen kosmischer Staub zu messen, bestehend aus a Aluminium 22 × 22 cm Platte beidseitig mit einem nicht leitenden Material bedeckt und mit a akustisch Sender-Empfänger. Dies schlug vor Ladung und Staubmenge zwischen Erde und Mars. Die Flugkontrolle hat dieses Instrument jeden Tag angepasst und es funktionierte bis zum Schluss einwandfrei.
  • Bedeckungsexperiment, während Bedeckung von Seemann 4 von Mars durch die Erforschung der Signalstärke von seinen Funksendern Forschungen zum Mars Atmosphäre machen. Durch atmosphärische Brechung änderte kurzzeitig das Signal (zweimal zwei Minuten, wenn die Sonde hinter dem Planeten verschwand oder neben dem Planeten wieder auftauchte).
  • Darüber hinaus schätzten Wissenschaftler die Masse von beiden Mond und Mars, wenn die astronomische Einheit genauer mit dem Doppler-Effekt.[1]

Flugverlauf

Plakette in dem Empfangshalle vom Flugkontrollzentrum

Starten

Das Seemann 4 wurde gestartet am 28. November1964 jetzt sofort Atlas-Agena Startprogramm von Cape Canaveral. Dieses Sonde hatte ein bescheidenes Gewicht von 261 kg und kostete 83,2 Millionen Dollar.[1][2] Die NASA baute in den drei Wochen vor dem Start schnell eine weitere Verkleidung (die die Sonde während des Starts abdeckt) als neues Design, das während des Starts noch nicht im Feld getestet wurde Seemann 3 hat sich nicht vom Launcher gelöst. Dies führte zu einem Fehler.[3]

Fehler beim Kurswechsel

Nach acht Tagen folgte eine Kurskorrektur, die durch einen Fehler eines Fluglotsen fast tödlich war. Nachdem die dafür notwendigen Befehle in ein Datenpaket gepackt waren, begann die Bodenstation mit dem Senden. Während der Übertragung kam jedoch zufällig ein Techniker in den Raum, bemerkte, dass ein Schalter "an" war und schaltete ihn in der normalen Position aus. Nur der Kursänderungsbefehl war jetzt gesendet worden, nicht aber der Befehl, die Sonnenkollektoren nach der Sonne auszurichten. Dies blieb glücklicherweise ohne größere Folgen, da der Änderungsauftrag nun einen Fehler enthielt, der zu Seemann 4 befolgte die erhaltenen Anweisungen nicht.[4]

Außer einem widerspenstigen Canopus-Sensor, der ein Händchen dafür hatte, ständig die falschen Lichtquellen anzuvisieren, passierte nichts Auffälliges. Die Sonde trat ihre lange Reise zum Mars an.

Ankunft auf dem Mars

Die erste Nahaufnahme des Mars, aufgenommen am 15. Juli 1965 von Seemann 4

Nach einem Flug von 7½ Monaten, Seemann 4 auf 14. Juli1965 zum roten Planeten, der die Menschheit seit Jahrhunderten fasziniert.[3][5][6] Die Bordinstrumente zur Vermessung des Planeten wurden immer wieder eingeschaltet 15. Juli die Kamera begann mit der Übertragung des ersten Nahaufnahmen, die einst von einer Raumsonde vom Mars aufgenommen wurden. Eine Premiere für die Amerikaner.

Seemann 4 machte 21 Fotos beim Vorbeiflug am Mars, die nächste Entfernung zum Planeten betrug 9600 km.[3] Aufgrund der großen Entfernung war eine direkte Übertragung der Bilder nicht möglich. Stattdessen nahm der Scout jedes Foto zur späteren Übertragung auf Band auf. Dies geschah zur Sicherheit zweimal bei jedem Foto, nachdem die Sonde hinter dem Planeten wieder aufgetaucht war. Die Nachricht dauerte bis zum 3. August.[4] Das Filmmaterial zeigte eine von Kratern bedeckte Landschaft, ähnlich wie auf dem Mond. Astronomen ging nach der Untersuchung der Fotos davon aus, dass die gesamte Marsoberfläche so aussah. Dies erwies sich jedoch bei späteren Missionen als nicht der Fall. Zufällig fotografiert Seemann 4 nur kraterähnliches Gelände. Das Seeleute 6, 7 und 9 später zeigte, dass der rote Planet auch große Schluchten, tiefe Schluchten, imposante Vulkane und weite flache Gebiete mit wenigen oder keinen Details enthielt.[5][6]Seemann 4 fanden keine der Kanäle, die in der Antike häufig von der Erde aus beobachtet wurden, noch wiesen sie auf das Vorhandensein von flüssigem Wasser hin.[2]

Insgesamt kartierte der Entdecker nur ein bescheidenes 1% des Mars.[1] Die winzigen Veränderungen des Funksignals gaben Astronomen eine Vorstellung von der Ionosphäre vom Mars. Der Luftdruck betrug weniger als 1% als auf Meereshöhe auf der Erde, während Strahlungsgürtel oder Magnetosphäre fast vollständig fehlten.[3] Das Atmosphäre stellte sich als weitgehend heraus CO2 existieren,[2] mit einem Druck zwischen 4,1 und 7 Millibar.[1]

Übersicht der kartierten Gebiete

Seemann 4 bemerkte einen extrem schwachen Strahlungsgürtel mit einer Feldstärke von nur 0,1% der der Erde. Die gemessene Temperatur auf der Tagesseite des Mars betrug -100° C. Aufgrund des geringen Luftdrucks wurde klar, dass eine Landung auf dem Mars nur mit Fallschirmen eine Utopie war; zukünftige Pfadfinder sollten mit Bremsraketen ausgestattet werden. Darüber hinaus glaubten die Wissenschaftler, dass es angesichts des niedrigen Luftdrucks keine astrobiologisch Leben existierte auf dem Mars.[7]

Nach der Passage

Nach dem Seemann 4 Nach dem Vorbeiflug am Mars hielt die Flugsteuerung den Kontakt zum Raumfahrzeug aufrecht, bis am 1. Oktober 1965 in einer Entfernung von 309,2 Millionen Kilometern der Funkkontakt verloren ging. 1967 stellte die NASA die Verbindung für Lagekontrolltests für die Venus-Mission von . wieder her Seemann 5. Dieser war mehr oder weniger vom gleichen Typ.[7]

Am 15. September desselben Jahres zählte der kosmische Staubdetektor in nur 15 Minuten 17 Einschläge, die wahrscheinlich durch einen Mikrobenregen verursacht wurden.Meteoriten. Dadurch wurde die Sonde vorübergehend unausgeglichen und eine Abdeckplatte wurde beschädigt.[1]

Ende der Mission

Während eines weiteren Meteoritenschauers am 10. und 11. Dezember zählte die NASA 83 Einschläge. Allerdings war der Treibstoffvorrat für die Lageregelung erschöpft, wodurch die Sonde in eine andere Position schwenkte, was zu einem schwachen Funksignal führte. Am 21. Dezember 1967 war es still Seemann 4 für immer.[1]

Siehe auch

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