مارينر 5

مارينر 5 ( مارينر 5 أو مارينر فينوس 1967 ) كانت مركبة فضائية تابعة لبرنامج مارينر، حملت مجموعة من التجارب لاستكشاف غلاف كوكب الزهرة الجوي باستخدام تقنية الاحتجاب الراديوي ، وقياس طيف خط لايمان ألفا للهيدروجين (الأشعة فوق البنفسجية الشديدة)، وأخذ عينات من الجسيمات الشمسية وتقلبات المجال المغناطيسي فوق الكوكب . وكانت أهدافها قياس المجالات المغناطيسية بين الكواكب وعلى كوكب الزهرة، والجسيمات المشحونة، والبلازما، والانكسار الراديوي، وانبعاثات الأشعة فوق البنفسجية من غلافه الجوي.

صُممت المركبة مارينر 5 كنسخة احتياطية لمارينر 4 ، ولكن بعد نجاح مهمة مارينر 4، عُدّلت لتُستخدم في مهمة تحليق قرب كوكب الزهرة خلال نافذة إطلاق عام 1967. استُبعدت من مارينر 4 عدة تجارب، منها كاميرا التلفزيون، وغرفة التأين/عداد جايجر، وكاشف الأشعة الكونية، وكاشف الغبار الكوني. واحتفظت مارينر 5 بمقياس المغناطيسية المتجه للهيليوم، ومسبار البلازما الشمسية، وكاشف الإشعاع المحصور. وعلى عكس مارينر 4، كان على مارينر 5 أن تُوجّه بعيدًا عن الشمس للحفاظ على توجيه هوائيها عالي الكسب نحو الأرض بسبب مسارها. ونتيجةً لذلك، عُكست الألواح الشمسية لتبقى موجهة نحو الشمس. بالإضافة إلى ذلك، ولأن مهمتها إلى كوكب الزهرة قرّبتها من الشمس، انخفض عدد الخلايا الشمسية اللازمة لتوليد الطاقة المطلوبة، ونتيجةً لذلك، تم تصغير حجم الألواح الشمسية لتوفير الكتلة، ولإفساح المجال لهوائيي  استقبال ثنائيي التردد (DFR) بتردد 50 ميجاهرتز، تم تركيبهما على إطار لوحين شمسيين. ولأن الجانب الخلفي للمركبة الفضائية كان مواجهًا للشمس، فقد نُقل مسبار البلازما الشمسية إلى الجانب الخلفي من مارينر 5. ^{[ 4 ]}

تطلّب تركيب الهوائي عالي الكسب تعديلًا أيضًا. فبخلاف مارينر 4، حيث سمحت هندسة مدار النقل بإمالة الهوائي عالي الكسب بزاوية 38 درجة بسيطة نسبيًا من المستوى السفلي، تطلّب مسار مارينر 5 إمالة الهوائي بزاوية أكثر تعقيدًا. كما احتوى الهوائي عالي الكسب على آلية استخدام لمرة واحدة تسمح بتغيير زاويته كجزء من تجربة الاحتجاب الراديوي. ^{[ 4 ]} وتضمّنت مارينر 5 أيضًا بعض المعدات الإضافية التي لم تُستخدم في مارينر 4، مثل مقياس الضوء فوق البنفسجي،  وهوائيين DFR بتردد 50 ميجاهرتز،  وهوائي DFR بتردد 423 ميجاهرتز مُثبّت على طرف إحدى الألواح الشمسية، ومظلة شمسية قابلة للنشر في مؤخرة المركبة الفضائية للتحكم الحراري. وكان من المفترض في الأصل أن يُستخدم مقياس الضوء فوق البنفسجي في مارينر 4 وأن يُركّب على منصة مسح كاميرا التلفزيون الخاصة بها. ومع ذلك، تمت إزالته (مما سمح باستخدامه على متن مارينر 5) واستُبدل بمحاكي الكتلة الحرارية/القصورية في وقت متأخر من تجميع مارينر 4، حيث تبين أنه يُسبب مشاكل في الشرارة الكهربائية التي كانت ستُعرّض كاميرا التلفزيون للخطر. ^{[ 4 ]}

قبل اختيار كوكب الزهرة كهدف، تم تقديم مقترحات لإرساله إما إلى المذنب 7P/Pons–Winnecke أو 10P/Tempel . ^{[ 5 ]}

انطلق الصاروخ في 14 يونيو 1967 من مجمع الإطلاق رقم 12 في قاعدة كيب كانافيرال الجوية على متن مركبة أطلس 5401. كان أداء الصاروخ المعزز طبيعيًا خلال مرحلة أطلس من الإطلاق والاحتراق الأول لمحرك أجينا، حيث عملت جميع الأنظمة بكفاءة. خلال الاحتراق الثاني لمحرك أجينا، حدثت تقلبات غير طبيعية في ضغط غرفة الاحتراق، إلا أنها لم تمنع عملية الحقن الناجحة بين الكواكب. وقد تكرر هذا السلوك عدة مرات في عمليات إطلاق سابقة لوكالة ناسا والقوات الجوية، فتم إطلاق برنامج لتصحيحه، مما أدى إلى إعادة تصميم علبة تروس مضخة التوربينات لمحرك أجينا.

حلّق مارينر 5 بالقرب من كوكب الزهرة في 19 أكتوبر 1967، على ارتفاع 3990 كيلومترًا (2480 ميلًا) . وبفضل أجهزته الأكثر حساسية من سابقه مارينر 2 ، استطاع مارينر 5 إلقاء ضوء جديد على هذا الكوكب الحار المغطى بالغيوم ، وعلى الظروف السائدة في الفضاء بين الكواكب. 

ساعدت بيانات الاحتجاب الراديوي من المركبة الفضائية مارينر 5 في فهم بيانات درجة الحرارة والضغط التي أرسلتها المركبة الهابطة فينيرا 4 ، التي وصلت إلى كوكب الزهرة قبلها بفترة وجيزة. وتم تحليل بيانات فينيرا 4 ومارينر 5 معًا لاحقًا ضمن فريق عمل سوفيتي أمريكي مشترك تابع للجنة أبحاث الفضاء السوفيتية الأمريكية (COSPAR) عام 1969، ^{[ 6 ] [ 7 ]} وهي منظمة رائدة في مجال التعاون الفضائي. ^{[ 8 ]} وبفضل بيانات هاتين المهمتين، اتضح أن سطح كوكب الزهرة شديد الحرارة، وأن غلافه الجوي أكثر كثافة مما كان متوقعًا.

انتهت عمليات مارينر 5 في نوفمبر 1967 وهي الآن خارج الخدمة في مدار حول الشمس .

أُجريت محاولات اتصال إضافية، ضمن دراسة مشتركة للرياح الشمسية والمجالات المغناطيسية الشمسية مع المركبة الفضائية مارينر 4 ، حيث استعادت المركبة اتصالها بالأرض بعد انقطاع الاتصال عن بُعد لمدة عام أو أكثر حول الاقتران العلوي. وخلال التجربة، كان من المقرر أن تكون كلتا المركبتين الفضائيتين على نفس المسار الحلزوني المثالي للمجال المغناطيسي الذي تحمله الرياح الشمسية من الشمس.

بين شهري أبريل ونوفمبر من عام 1968، حاولت وكالة ناسا استعادة الاتصال بالمركبة الفضائية مارينر 5 لمواصلة استكشاف الظروف بين الكواكب. إلا أن محاولات استعادة الاتصال خلال شهري يونيو ويوليو وأوائل أغسطس من العام نفسه لم تسفر عن أي إشارة من المركبة.

في 14 أكتوبر، تمكن مشغل جهاز الاستقبال في محطة DSS 14 من التقاط إشارة المركبة الفضائية مارينر 5. تم رصد موجة حاملة، لكنها كانت خارج نطاق التردد المتوقع ومتغيرة الطول الموجي. أشارت تغيرات قوة الإشارة إلى أن المركبة الفضائية كانت في حالة دوران بطيء. مع ذلك، كان من الممكن تثبيت المركبة الفضائية على إشارة الوصلة الصاعدة، لكن لم تُلاحظ أي استجابة لأي أوامر مُرسلة إليها. وبدون بيانات القياس عن بُعد، وبدون أي تغيير في الإشارة استجابةً للأوامر، لم يكن من الممكن إصلاح المركبة الفضائية أو مواصلة استخدامها. تم إنهاء العمليات في نهاية المسار من محطة DSS 61 في تمام الساعة 07:46 بتوقيت غرينتش في 5 نوفمبر 1968.

أعاد مارينر 5 بيانات من سبع تجارب: ^{[ 9 ]}

• قائمة البعثات إلى كوكب الزهرة

• نبذة عن مهمة مارينر 5 من قسم استكشاف النظام الشمسي التابع لناسا
• التقرير النهائي لمشروع مارينر فينوس 1967
• مسار رحلة مارينر 5 وتحديده من بيانات التتبع (الآن من archive.org)