WikiDer > Seemann 9

Seemann 9
Seemann 9 mit den Kameras unten, über dem Hauptmotorauspuff und der Satellitenschüssel vorne.
Allgemeine Information
Organisation	NASA
Starten	30. Mai 1971
Startplatz	Cape Canaveral
Gestartet mit	Atlas-Zentaur
Missionsdauer	14.11.1971 - 27.10.1972
Masse	Gesamt 997,9 kg, leer 558,8 kg, wissenschaftliche Instrumente 63,1 kg
Umlaufbahntyp	Elliptisch
Pistenhöhe	Apoapsis 16.860 km, Periapsis 1.650 km, Neigung 64,4°
Seitenwechsel	719,47 Minuten, Exzentrizität 0,6014
Ort	Mars
Portal    Astronomie Raumfahrt

Das Seemann 9 war ein unbemannter amerikanisch Raumfahrt nach Mars Anfang der 70er Jahre. Dieser hier Sonde war ein Teil von Mariner-Programm und war die erste Raumsonde, die erfolgreich einen anderen Planeten umkreiste. Missionsziel war es, mögliche Landeplätze für zukünftige Lander zu erforschen und auszuwählen.

Fünf Sonden gestartet

Zeitplan von Seemann 9.

Während der Kalter Krieg Sowohl die USA als auch die Sowjetunion versuchten ständig, die Überlegenheit ihrer Technologie in der Weltraumrennen. Beide Länder haben daher erhebliche finanzielle Mittel für ihre Raumfahrtagenturen freigegeben. Die Erforschung anderer Planeten steckte jedoch noch in den Kinderschuhen. Die Wissenschaft musste sich mit ein paar hastig geschossenen Schüssen während der Passagen und einigen spärlichen zusätzlichen Daten begnügen, aber keine Sonden, die über längere Zeit aus dem Orbit untersucht wurden. Die Zwei Superkräfte schickte während dieses Startfensters fünf Sonden, um diese begehrte erste mit nach Hause zu nehmen. NASA gestartet Seemann 8 und 9 in Richtung Mars; von baykonur ging der Russe 2. März und 3 Auf dem Weg zum Roten Planeten. Ein dritter russischer Start endete vorzeitig. Schießen weg von Kosmos 419 aus einer Parkspur.

Mariner Mars 1971 modifiziert

Die Mariner-Mars-Mission von 1971 bestand aus zwei unbemannten Raumfahrzeugen. Seemann 8 musste 70% der Marsoberfläche kartieren. Das Seemann 9 Temperaturunterschiede messen und die Oberfläche genauer untersuchen. Der ursprüngliche Missionsplan ging mit dem gescheiterten Start von Seemann 8. Die NASA musste nun so viele Daten wie möglich durchsenden Seemann 9 sammeln. Dies hat weitgehend funktioniert. Der Mars wurde mit der gleichen Auflösung wie ursprünglich geplant fotografiert. Nur die Polarregionen wurden aus größerer Entfernung schräger erfasst. Der ursprüngliche Missionsplan sah auch sechs ausgewählte Gebiete vor, die Seemann 9 alle fünf Tage untersucht. Stattdessen untersuchte das Gerät nun alle 17 Tage kleinere Bereiche. Das Neigung für beide Sonden war ursprünglich 80° und 50°. Jetzt Seemann 9 alleinstehend änderte die NASA dies auf 65°. Die NASA hielt die beabsichtigten Missionsziele für erreichbar von a Job jetzt sofort Seitenwechsel von ca. 12 Stunden bei a Periapsie von etwa 1350 km.

Struktur

Abmessungen und Masse

Das Seemann 9 hatte ein achteckig bilden; der Magnesiumrahmen war 45,7 cm tief und hatte eine Diagonale von 138,4 cm. Vier Solarplatten (zwei mal zwei einander gegenüber) an der Spitze gab das Gerät a Spannweite 6,89 m, hier befand sich auch die Hauptmaschine mit zwei Treibstofftanks, einem 1,44 m Antennenmast und einem Satellitenschüssel. Die bewegliche Instrumentenplattform wurde an der Unterseite befestigt, wodurch die Höhe dieses Scouts auf 2,28 m erhöht wurde Masse betankt war 997,9 kg, die des wissenschaftliche Instrumente 63,1 kg. Leer hatte das Flugzeug eine Masse von 558,8 kg. Der Rahmen beherbergte auch Funkverbindungs- und Flugleitgeräte. Thermodecken und -latten (an allen acht Seiten) kontrollierten die Temperatur an Bord.

Energie-, Antriebs- und Lagekontrolle

Die vier Sonnenkollektoren bedeckten eine Fläche von 7,7 m² und enthalten 14.742 Solarzellen. Sie lieferten Strom an a Nickel-Cadmium-Akku mit einer Kapazität von 20 Ah. Die Platten wachten bei 1 . auf AE ein Leistung ab 800 W auf; in der Nähe des Roten Planeten sank diese auf 500 W. Die Lageregelung wurde von controlled gesteuert Gyroskope, Beschleunigungsmesser, Sonnensensor, Canopus-Finder und Trägheitsnavigation. Verwendet die Positionskontrollraketen (zwei Gruppen von sechs) an den Enden der Platten Stickstoff-. Das kardanisch Hauptmaschine wurde für fünf Einsätze ausgelegt, geliefert als Schub ab 1340 Nein und funktionierte auf a hypergolisch Mischung aus Methylhydrazin und Distickstofftetraoxid.

Kommunikation

Seemann 9 war ausgestattet mit a Stabantenne, Hornantenne und Satellitenschüssel. Die gesammelten Daten wurden vom Schiff vorübergehend auf einem digitalen Tonbandgerät gespeichert. Die Band mit acht Spuren hatte eine Länge von 168 m und konnte Bitrate bei 132 kbits pro Sekunde, um 180 Millionen Bits zu speichern. Die Wiedergabe erfolgte pro zwei Spuren mit einer Geschwindigkeit von 1, 2, 4, 8 oder 16 kbit/s. Über die S-Band Flugkontrolle hielt Kontakt. Seemann 9 hatte einen Empfänger und zwei Sender mit einer Leistung von 10 und 20 W.

Instrumente

Seemann 9 machte diese Aufnahme am 11. November von über 656.000 km. Der tobende Sturm verdunkelt fast die gesamte Oberfläche aus dem Blickfeld. Der schwache Fleck auf dem Foto ist Olympus Mons (Norden oben).

Die wissenschaftliche Ausstattung von Seemann 9 bestand aus:

• UVS (UltraviolettSpektrometer), funktioniert auf a Wellenlänge von 1100 bis 3520 EIN. Dieser maß die UV-Strahlung von Oberfläche und Atmosphäre und applizierte lokal Ozonkonzentrationen behoben zu Gunsten von astrobiologisch Forschung.
• Vidicon TV-Kameras, die die Oberfläche mit einer Auflösung von 1 km bis 100 Metern pro Pixel abbilden. Beide Kameras lieferten Bilder von 700 Bildzeilen mit 832 Pixeln. Das Teleobjektiv hatte ein Brennweite von 500 mm und einem Sichtfeld von 1,41 x 1,06°. Das Weitwinkelobjektiv hatte eine Brennweite von 52 mm bei einem Sichtfeld von 15,5 x 10,5°.
• IRIS (InfrarotInterferometer Spektrometer), das Daten über die vertikale Struktur und Zusammensetzung der Atmosphäre und die Emissionsgrad von unten, bei Wellenlängen von 6 bis 50 µm.
• IRR (Infrarot-Radiometer), arbeitet bei 8-12 µm und 18-25 µm. Dies diente unter anderem dazu, die Temperatur des Eisschildes und angrenzender Bereiche zu bestimmen und Wärmequellen zu erkennen.
• HimmelsmechanikExperiment, indem es die zurückgelegte Flugbahn genau berechnete, lieferte es ein besseres Verständnis des Mars-Schwerefeldes und Ephemeriden.
• Bedeckungexperimentieren, um die zu bekommen Brechung zu entscheiden.

Flughistorie

Start und Flug zum Mars

Seemann 9 wurde gestartet am 30. Mai1971 jetzt sofort Atlas-ZentaurStartprogramm von Cape Canaveral. Nach 13 Minuten löste sich der Scout vom Centaur und befand sich auf direktem Kurs zum Mars, ohne zuvor eine Parkbahn zu betreten. Vier Minuten später entfalteten sich die Sonnenkollektoren. Am 5. Juni nahm das Schiff eine Kurskorrektur vor. Die berechnete Position der Sonde und die Ephemeriden des Mars waren so genau, dass sich weitere Kursänderungen als unnötig erwiesen. Am 1. und 8. Oktober kalibriert die Flugsteuerung die Instrumente; am 8. und 9. November die Fernsehkameras. Der Flug verlief gut und nach 167 Tagen erreicht Seemann 9 der rote Planet am 14. November 1971.

Umlaufbahn um den Mars

Ein Marsmensch Schild Vulkan (Durchmesser ± 40 km), aufgenommen mit Weitwinkel- und Teleobjektiv.

Die Hauptmaschine zündete 15 Minuten und 23 Sekunden. Dieses erfolgreiche Manöver machte Seemann 9 die erste Sonde in a Orbit um einen anderen Planeten. Anfangs hatte dieser eine Apoapsis von 17.915 km bei einer Periapsis von 1398 km, a Seitenwechsel von 12 Stunden und 34 Minuten (754,02 Minuten) und a Neigung von 64,4° bei a Exzentrizität ab 0.633. Zwei Tage später reduzierte ein sechssekündiger Feuerstoß die Umlaufzeit auf knapp 12 Stunden (718,23 Minuten), bei einer Apoapsis von 17.094 km, einer Periapsis von 1387 km und einer Exzentrizität von 0,622 bei unveränderter Neigung.

Es trat jedoch eine Komplikation auf. Das Gravitationsfeld des Mars zeigte kleine Abweichungen. Der Missionsplan berücksichtigte dieses bisher unbekannte Phänomen nicht. Die reale Umlaufzeit erwies sich als kürzer als berechnet. Dies hatte Auswirkungen auf das Kommunikationserfassungsfenster der 64-Meter-Antenne des FWD zu Goldstein. Deshalb Seemann 9 eine weitere Bahnkorrektur am 30. Dezember während der 94. Bahn. Dies brachte das Gerät in eine Umlaufbahn mit einer Apoapsis von 16.860 km, einer Periapsis von 1650 km und einer Umlaufzeit von 719,47 Minuten bei einer Exzentrizität von 0,6014. Durch die größere Höhe konnte jedes Bild einen größeren Bereich abdecken, sodass 70 % der Oberfläche innerhalb von 90 Tagen kartiert werden konnten.

Als das Kundschaftertrio ankam, wurde der Mars von einem gigantischen Sandsturm, die seit dem 22. September tobt. Dieser entstand oben Noahs Terra aber wurde zu einem der größten Stürme, die Astronomen jemals auf dem Mars beobachtet. Nur die Spitzen von Olympus Mons und drei Vulkane im Tharsis waren sichtbar. Der Sturm verdunkelte den Rest der Oberfläche vollständig vor den Kameras (die Russen hatten schlimmere Probleme; ihre vorprogrammierten Landungsuntertassen tauchten in den Sturm ein). Im November und Dezember ließ der Sturm langsam nach. Der Mars erwies sich als eine wesentlich staubigere Umgebung als bisher angenommen.

Das Seemann 9 gesammelte Daten über die Zusammensetzung der Atmosphäre, Dichte, Temperatur und Luftdruck. Darüber hinaus untersuchte die Sonde Bodenbedingungen, Bodentemperatur, Schwerkraft und Mars Mar Topographie. Insgesamt erhielt die Flugkontrolle 7.329 Schüsse. In drei Monaten gebracht Seemann 9 70 % der Oberfläche kartiert. Außerdem fotografierte das Gerät beide Monde, Phobos und Deimos. Der Scout schickte 54 Milliarden Bits zu Informationen. Dies war das 27-fache der Anzahl der drei vorherigen Missionen von Mariner zum Mars.

Ende der Mission

Nach 122 Tagen zeigte die Satellitenschüssel nicht mehr auf die Erde, was zu Kommunikationsproblemen führte. Die Durchführung eines HGAM (High-Gain-Antennen-Manöver) löste dies. Am 27. Oktober 1972 wurde die Mission von Seemann 9 zu einem Ende. Der Treibstoffvorrat für die Lageregelung war aufgebraucht und die Batterie leer. Die NASA befahl, die Sonde endgültig abzuschalten. Es wird geschätzt, dass das nun langsam taumelnde Raumschiff den Mars noch mindestens ein halbes Jahrhundert umkreist.

Ergebnisse

Eine Aufnahme von Noctis Labyrinthus, befindet sich auf der Westseite von Valles Marineris, zeigt an schwinden, Krater und einiges Tafelberge. Die fotografierte Fläche beträgt 400 km; Norden ist oben.

Diese erfolgreiche Mission lieferte (neben einem ersten Blick auf beide Monde) eine Karte des Mars, mit ersten detaillierten Bildern von Marsvulkanen, Polkappen und ein großes schlank, Das Valles Marineris getauft wurde. Die Fotos zeigten ausgetrocknete Flussbetten, erloschene Vulkane, Krater, Schluchten, Eisablagerungen, Eiswolken, Morgennebel, Wetterfronten, lokale Sandstürme und Hinweise auf äolisch Aktivität: windinduziert Erosion und Ablage von Sediment. Der gemessene Luftdruck reichte von 2,8 bis 10,3 mbar. Darüber hinaus untersuchte der Forscher die Eigenschaften der Ionosphäre auf der Tagesseite die Menge gemessen Wasserdampf in der Atmosphäre, schlug die Menge vor Ozon in der oberen Atmosphäre und ließ ein UV-Spektrum von Phobos durch. Weiter bemerkt Seemann 9 Unregelmäßigkeiten im Gravitationsfeld. Die wissenschaftliche Welt hat ihr Urteil über den Mars revidiert. Die vorherrschende Ansicht, der Mars sei ein toter Planet, wurde durch die scharfen Bilder relativ junger Vulkane widerlegt. Sie übertreffen die schwächeren Bilder von Seemann 6 und 7. Das Interesse an möglichem astrobiologischem Leben auf dem Mars nahm daher zu. Auch Spuren der früheren Präsenz von flüssigem Wasser weckten Interesse. Beweise für jüngste vulkanische Aktivität gefunden Seemann 9 nicht.

Sturm

Auf dieser Aufnahme vom 27. November 1971, Türme Olympus Mons über dem Sturm.

Das Seemann 9 mussten interessant sein, aber vor allem sichere Landeplätze für Wikinger 1 und 2 aufspüren. Das Schiff erstellte in den ersten 20 Tagen eine grobe Karte der Oberfläche für zusätzliche Fotoerkundung. Aber der Rote Planet hat seine Visitenkarte übergeben. Am 22. September bemerkten Astronomen auf der Erde eine helle weißliche Wolke in Noahs Terra. Sie waren Zeugen des Ausbruchs des größten Marssturms, den es je gab. Aus einem streifenförmigen, 2400 km langen Kern bedeckte der Sturm wenige Tage später zwei Drittel des Planeten und auch Syrtis Major verschwand im Sandsturm. Am 28. September entwickelte sich in der Eos-Region ein neuer Kern. Der Sturm verstärkte sich bis zum Ende der ersten Oktoberwoche so weit, dass er den gesamten Planeten verdeckte; eine Fläche von fast 12.000 km Länge wurde durch den Sturm in nur 16 Tagen belastet.

Am 8. November gesendet Seemann 9 die ersten Fotos, die hauptsächlich als Kalibrierung für die Kameras gedacht waren. Der Mars war auf den Fotos jedoch bereits so groß, dass die Flugkontrolle das Problem erkannte: Die Bilder zeigten kein Detail. Diese Fotos dienten als Brücke zwischen den vagen Fotos von Seemann 4, 6 und 7 und Nahaufnahmen von Seemann 9. Das Team suchte fleißig nach erkennbaren Details. Schließlich wurde festgestellt, dass die Position eines dunklen Punktes der Position von . entsprach Olympus Mons. Radarbeobachtungen zeigten bereits, dass dies einer der höchsten Bereiche auf dem Mars war. Olympus Mons war nach dem polaren Eisschild das erste markante Landschaftsmerkmal, das Seemann 9 gefunden. Die Computerverarbeitung enthüllte Krater in vier Berggipfeln: die Beweise für Vulkane. Aber sonst verdunkelte der Sturm alle kleineren Details; das Viking-Team konnte nur auf einen Wetterumschwung hoffen.

Ab dem 17. November schwächte sich der Sturm etwas ab. Anfang Dezember ließ der Sturm nicht mehr nach, klärte sich aber kurz vor dem Jahreswechsel auf. Viele bei der NASA bezweifelten, dass ihre Viking-Lander einige Jahre später eine erfolgreiche Landung machen könnten. Und das aus gutem Grund: der Lander von 2. März überlebte den Abstieg nicht; das von 3. März machte eine weiche Landung und nahm Kontakt mit seinem Orbiter auf, aber das war nach wenigen Sekunden verloren. Die NASA befürchtete zunächst, dass sich das Wetter vor allem in tiefliegenden Gebieten während der Mission nicht ausreichend aufhellen würde. In der dritten Februarwoche klärte es sich jedoch auf.