مارينر 6 و7

كانت مارينر 6 ومارينر 7 ( مارينر مارس 69A ومارينر مارس 69B ) مركبتين فضائيتين آليتين غير مأهولتين تابعتين لوكالة ناسا، أنجزتا أول مهمة مزدوجة إلى المريخ عام 1969 كجزء من برنامج مارينر الأوسع نطاقًا التابع لناسا . أُطلقت مارينر 6 من مجمع الإطلاق 36B في قاعدة كيب كانافيرال الجوية ^{[ 2 ]} ، بينما أُطلقت مارينر 7 من مجمع الإطلاق 36A ^{[ 4 ]} . حلّقت المركبتان فوق خط الاستواء والمناطق القطبية الجنوبية، وقامتا بتحليل الغلاف الجوي وسطح المريخ باستخدام أجهزة استشعار عن بُعد، وتسجيل ونقل مئات الصور. تمثلت أهداف المهمة في دراسة سطح المريخ وغلافه الجوي خلال تحليقات قريبة، وذلك لوضع الأساس لدراسات مستقبلية، لا سيما تلك المتعلقة بالبحث عن حياة خارج كوكب الأرض، ولإثبات وتطوير التقنيات اللازمة لمهام المريخ المستقبلية. كما هدفت مارينر 6 إلى توفير الخبرة والبيانات التي ستكون مفيدة في برمجة لقاء مارينر 7 بعد خمسة أيام.

تم بناء ثلاث مركبات فضائية من طراز مارينر لهذه المهمة، اثنتان منها مخصصتان للإطلاق، والثالثة احتياطية في حال فشل المهمة. نُقلت المركبات الفضائية إلى كيب كانافيرال مع معززاتها من طراز أطلس-سنتور في الفترة من ديسمبر 1968 إلى يناير 1969 لبدء عمليات الفحص والاختبار قبل الإطلاق. في 14 فبراير، كانت مارينر 6 تخضع لمحاكاة العد التنازلي على منصة الإطلاق LC-36A، مع تشغيل الطاقة الكهربائية، ولكن دون وجود وقود في المعزز. خلال الاختبار، تعطل مرحل كهربائي في معزز أطلس، مما أدى إلى فتح صمامين في النظام الهوائي، سمحا بتسرب غاز الهيليوم المضغوط من غلاف المعزز. بدأ صاروخ أطلس بالانهيار، لكن فنيين اثنين من منصة الإطلاق قاما بسرعة بتفعيل مفتاح تحكم يدوي لإغلاق الصمامات وإعادة ضخ الهيليوم. على الرغم من إنقاذ مارينر 6 ومرحلتها سنتور، إلا أن صاروخ أطلس قد تعرض لأضرار هيكلية ولم يكن من الممكن إعادة استخدامه، لذلك تم إزالتهما من الصاروخ المعزز ووضعهما فوق مركبة إطلاق مارينر 7 على منصة الإطلاق LC-36B المجاورة، بينما تم استخدام صاروخ أطلس مختلف لمارينر 7.

منحت وكالة ناسا الفنيين سريعي البديهة، بيل ماكلور وتشارلز "جاك" بيفرلين، ميداليات الشجاعة الاستثنائية لشجاعتهما في المخاطرة بالتعرض للسحق تحت الصاروخ الذي يبلغ طوله 38 مترًا . وفي عام 2014، سُمّي جرف على سطح المريخ، زاره مسبار ناسا " أوبورتيونيتي " مؤخرًا، باسم "جرف ماكلور-بيفرلين" تكريمًا لهما، اللذين توفيا لاحقًا. ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]} 

انطلقت المركبة الفضائية مارينر 6 من منصة الإطلاق LC-36B في كيب كانافيرال في 25 فبراير 1969، باستخدام صاروخ أطلس سنتور AC-20، بينما انطلقت مارينر 7 من منصة الإطلاق LC-36A في 27 مارس، باستخدام صاروخ أطلس سنتور AC-19. سارت مرحلة الإطلاق لكلا المركبتين وفقًا للخطة الموضوعة، ولم تحدث أي أعطال خطيرة في أي من مركبتي الإطلاق. تسبب تسرب طفيف للأكسجين السائل في تجميد بعض مجسات القياس عن بُعد في صاروخ AC-20، مما أدى إلى انخفاض في ضغط وقود محرك الدفع ؛ ومع ذلك، استمر المحرك في العمل بشكل طبيعي طوال فترة الطيران. بالإضافة إلى ذلك، حدث انقطاع مفاجئ للوقود قبل بضع ثوانٍ من الموعد المحدد بسبب خلل في مفتاح الفصل، مما أدى إلى زيادة وقت احتراق محرك الدفع عن الوقت المُخطط له، ولكن لم يكن لهذا أي تأثير خطير على أداء المركبة أو مسار الرحلة. تم إطلاق صاروخ AC-20 بزاوية سمت 108 درجة. ^{[ 8 ]}

تم تجهيز مرحلة سنتور في كلتا الرحلتين لتنفيذ مناورة عكسية بعد انفصال الكبسولة. وقد خدم هذا غرضين، أولهما منع تسرب الوقود من مرحلة سنتور المستهلكة من ملامسة المسبار، وثانيهما وضع المركبة على مسار يرسلها إلى مدار شمسي دون الاصطدام بسطح المريخ، مما قد يؤدي إلى تلوث الكوكب بميكروبات الأرض .

في 29 يوليو 1969، قبل أقل من أسبوع من أقرب نقطة اقتراب، فقد مختبر الدفع النفاث (JPL) الاتصال بالمركبة الفضائية مارينر 7. استعاد المركز الإشارة عبر الهوائي الاحتياطي منخفض الكسب، ثم استعاد استخدام الهوائي عالي الكسب بعد فترة وجيزة من اقتراب مارينر 6. يُعتقد أن تسرب الغازات من البطارية (التي تعطلت لاحقًا) هو سبب هذا الخلل. ^{[ 4 ]} بناءً على الملاحظات التي سجلتها مارينر 6، أُعيدت برمجة مارينر 7 أثناء تحليقها لإجراء المزيد من الملاحظات على المناطق المهمة، وقد أرسلت بالفعل صورًا أكثر من مارينر 6، على الرغم من تعطل البطارية. ^{[ 9 ]}

كان أقرب اقتراب لمركبة مارينر 6 من سطح المريخ في 31 يوليو 1969، الساعة 05:19:07 بالتوقيت العالمي المنسق، على مسافة 3431 كيلومترًا (2132 ميلًا) ^{[ 2 ] . أما أقرب اقتراب لمركبة مارينر 7 فكان في 5 أغسطس 1969، الساعة 05:00:49 بالتوقيت العالمي المنسق [ 4 ]} ، على مسافة 3430 كيلومترًا (2130 ميلًا) من سطح المريخ. وكانت هذه المسافة أقل من نصف المسافة التي قطعتها مارينر 4 في مهمة التحليق السابقة للولايات المتحدة حول المريخ. ^{[ 9 ]}  

المركبتان الفضائيتان الآن خارج الخدمة وتدوران في مدارات حول الشمس . ^{[ 9 ]}

البيانات والنتائج العلمية

بمحض الصدفة، حلّق المركبتان الفضائيتان فوق مناطق مليئة بالفوهات، ولم ترصدا البراكين الشمالية العملاقة ولا الوادي الكبير الاستوائي الذي اكتُشف لاحقًا. مع ذلك، التقطت صور اقترابهما حوالي 20% من سطح الكوكب، ^{[ 9 ]} مُظهرةً المعالم الداكنة التي رُصدت منذ زمن طويل من الأرض - في الماضي، ظنّ بعض علماء الفلك الأرضيين أن هذه المعالم قنوات مائية .

عندما حلّقت المركبة مارينر 7 فوق القطب الجنوبي للمريخ في 4 أغسطس 1969، أرسلت صورًا لفوهات جليدية ومخططات للغطاء القطبي الجنوبي . ^{[ 10 ]} على الرغم من عطل الاتصال الذي عانت منه مارينر 7 سابقًا، كانت هذه الصور بجودة أفضل من تلك التي أرسلتها المركبة الشقيقة، مارينر 6، قبلها بأيام قليلة عندما حلّقت بالقرب من خط استواء المريخ. ^{[ 11 ]} في المجمل، تم التقاط 201 صورة وإرسالها إلى الأرض، مما أضاف تفاصيل أكثر من المهمة السابقة، مارينر 4. ^{[ 9 ]} كما درست كلتا المركبتين الغلاف الجوي للمريخ .

بعد أسبوع من مهمة أبولو 11 ، حظيت رحلة مارينر 6 و7 بالقرب من المريخ بتغطية إعلامية أقل من المعتاد لمهمة بهذه الأهمية.

لا يزال النموذج الهندسي لمركبتي مارينر 6 و7 موجودًا، وهو مملوك لمختبر الدفع النفاث (JPL). وهو معار إلى مختبر فيزياء الغلاف الجوي والفضاء (LASP)، ومعروض في ردهة المختبر. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

ساهمت عمليات الرصد التي أجراها جهازا مارينر 6 و7 بالأشعة تحت الحمراء في إحداث ثورة علمية في معرفة المريخ. ^{[ 14 ] [ 15 ]} وأظهرت نتائج جهازي مارينر 6 و7 بالأشعة تحت الحمراء أن غلاف المريخ الجوي يتكون في معظمه من ثاني أكسيد الكربون (CO2 ₎ ، كما تمكنا من رصد آثار ضئيلة من الماء على سطح المريخ . ^{[ 14 ]}

كانت المركبتان الفضائيتان مارينر 6 و7 متطابقتين، وتتألفان من قاعدة إطارية ثمانية الأضلاع مصنوعة من المغنيسيوم ، قطرها 138.4 سم (54.5 بوصة) وعمقها 45.7 سم (18.0 بوصة) . وُضعت فوق الإطار بنية مخروطية الشكل تحمل هوائيًا مكافئًا عالي الكسب بقطر متر واحد (3 أقدام و3 بوصات) ، وثُبّتت أربع ألواح شمسية ، أبعاد كل منها 215 سم (85 بوصة) × 90 سم (35 بوصة) ، في الزوايا العلوية للإطار. بلغ طول الألواح الشمسية المفتوحة من طرف إلى طرف 5.79 متر (19.0 قدم) . وُضع هوائي متعدد الاتجاهات منخفض الكسب على سارية ارتفاعها 2.23 متر (7 أقدام و4 بوصات) بجوار الهوائي عالي الكسب. أسفل الإطار الثماني الأضلاع، وُضعت منصة مسح ثنائية المحاور تحمل أجهزة علمية. بلغ إجمالي كتلة الأجهزة العلمية 57.6 كيلوغرام (127 رطلاً) . وبلغ الارتفاع الكلي للمركبة الفضائية 3.35 متر (11.0 قدم) .                   

تم تثبيت وضعية المركبة الفضائية على ثلاثة محاور، نسبةً إلى الشمس ونجم كانوبوس . استخدمت المركبة ثلاثة جيروسكوبات، ومجموعتين من ستة نفاثات نيتروجين ، مثبتة على أطراف الألواح الشمسية، وجهاز تتبع كانوبوس، ومستشعرين شمسيين رئيسيين وأربعة مستشعرات ثانوية . تم توفير الدفع بواسطة محرك صاروخي بقوة 223 نيوتن ، مثبت داخل الهيكل، يستخدم وقود الهيدرازين أحادي الدفع . برزت الفوهة، المزودة بنظام تحكم في اتجاه النفاثات رباعي الشفرات، من أحد جدران الهيكل الثماني الأضلاع. تم توفير الطاقة بواسطة 17472 خلية ضوئية ، تغطي مساحة 7.7 متر مربع (83 قدمًا مربعًا ) على الألواح الشمسية الأربعة. يمكن لهذه الخلايا توفير 800 واط من الطاقة بالقرب من الأرض، و449 واط بالقرب من المريخ. بلغ الحد الأقصى لمتطلبات الطاقة 380 واط عند الوصول إلى المريخ. استُخدمت بطارية فضية-زنك قابلة لإعادة الشحن بقدرة 1200 واط/ساعة لتوفير طاقة احتياطية. وتم التحكم في درجة الحرارة باستخدام فتحات تهوية قابلة للتعديل على جانبي الحجرة الرئيسية.  

توفرت ثلاث قنوات للقياس عن بُعد للاتصالات. حملت القناة (أ) بيانات هندسية بسرعة 8 ± 1/3 أو 33 ± 1/3 بت / ثانية ، وحملت القناة (ب) بيانات علمية بسرعة 66 ± 2/3 أو 270 بت/ثانية ، بينما حملت القناة (ج) بيانات علمية بسرعة 16200 بت/ثانية. تمت الاتصالات عبر هوائيات عالية ومنخفضة الكسب، باستخدام مُضخِّمات أنبوب الموجة المتنقلة المزدوجة من النطاق S ، والتي تعمل بقدرة 10 أو 20 واط، للإرسال. تضمن التصميم أيضًا جهاز استقبال واحد. كان بإمكان مسجل شريط تناظري ، بسعة 195 مليون بت، تخزين صور التلفزيون للإرسال اللاحق. أما البيانات العلمية الأخرى، فكانت تُخزن على مسجل رقمي. صُمم نظام التحكم، الذي يتكون من حاسوب مركزي ووحدة تسلسل (CC&S)، لتشغيل أحداث محددة في أوقات دقيقة. تمت برمجة وحدة التحكم المركزية ووحدة التسلسل (CC&S) بمهمة قياسية ومهمة احتياطية قبل الإطلاق، ولكن كان من الممكن التحكم بها وإعادة برمجتها أثناء الطيران. كان بإمكانه تنفيذ 53 أمرًا مباشرًا، و5 أوامر تحكم، و4 أوامر كمية.

الأدوات العلمية

حملت المركبتان الفضائيتان نفس مجموعة الأدوات: ^{[ 16 ] [ 17 ]}

نظام التصوير (كاميرات تلفزيونية بزاوية واسعة وضيقة)

كانت كل مركبة مارينر مزودة بنظام كاميرا تلفزيونية مزدوجة يتكون من كاميرا فيديو بزاوية واسعة وأخرى بزاوية ضيقة . وكانت صور التلفزيون تُخزن على متن المركبة على مسجلات أشرطة وتُرسل إلى الأرض. ^{[ 18 ]}

يلخص الجدول التالي خصائص كلتا الكاميرتين: ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]}

تفاصيل كاميرا نظام التصوير ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]}

آلة تصوير	فلتر	الذروة ( نانومتر )	عرض النطاق الترددي (نانومتر)	عمق البت	دقة	رقم F	البعد البؤري
مارينر 6 زاوية واسعة	أحمر	560	540-590	8 بت	945x704	5.6	52.5 ملم
	أخضر	520	510-560
	أزرق	440	440-480
مارينر 7 زاوية واسعة	أحمر	580	550-590
	أخضر	520	500-550
	أزرق	445	440-480
مارينر 6 زاوية ضيقة	الأزرق السالب					2.4	504 مم
مارينر 7 زاوية ضيقة	الأزرق السالب

مطياف الأشعة تحت الحمراء

قام مطياف الأشعة تحت الحمراء بمسح أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء للكشف عن بصمات الغازات الجوية والمواد السطحية. واستخدم قنوات طيفية متعددة لقياس الانبعاث والانعكاس في نطاق 1.9 إلى 14.3 ميكرومتر . ^{[ 18 ] [ 22 ]}

مطياف الأشعة فوق البنفسجية

قام مطياف الأشعة فوق البنفسجية (UVS)، الذي بناه مختبر فيزياء الغلاف الجوي والفضاء (LASP) التابع لجامعة كولورادو ^{[ 23 ]} ، بقياس أطياف انبعاث الأشعة فوق البنفسجية بين 110 نانومتر و340 نانومتر من الغلاف الجوي العلوي للمريخ لتحديد تركيبه وبنيته. ^{[ 24 ] [ 25 ]}

مقياس الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء

قاس مقياس الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء الإشعاع الحراري بالأشعة تحت الحمراء باستخدام قنوات طيفية متعددة. ويتكون من تلسكوبين بقطر 25 مم ( 1 بوصة) ، أحدهما يغطي نطاق الأطوال الموجية من 8.1 ميكرومتر إلى 12.5 ميكرومتر، والآخر يغطي نطاق الأطوال الموجية من 17.9 ميكرومتر إلى 25.1 ميكرومتر. ^{[ 18 ] [ 26 ]}  

تجربة الميكانيكا السماوية

استخدمت تجربة الميكانيكا السماوية انزياحات دوبلر من الإشارة الراديوية للمركبة الفضائية لتحسين معرفتنا بمجال جاذبية المريخ، والمعلمات المدارية، ومسار المركبة الفضائية. ^{[ 27 ]}

تجربة الحجب في نطاق S

استخدمت هذه التجربة إشارة الراديو ذات النطاق S للمركبة الفضائية أثناء مرورها خلف المريخ ( الاحتجاب ) لاستكشاف الغلاف الجوي للمريخ. ^{[ 27 ]}

مقياس الإشعاع المخروطي

قام هذا الجهاز بقياس الإشعاع الحراري الوارد من البيئة وساعد في تحديد الظروف الحرارية للمركبة الفضائية أثناء الطيران. ^{[ 27 ]}

• قائمة البعثات إلى المريخ
• استكشاف الفضاء
• مهمات فضائية غير مأهولة
• حزمة تدفق الحرارة والخصائص الفيزيائية (تتضمن مقياس إشعاع بالأشعة تحت الحمراء لسطح المريخ)

• إطلاق مركبة مارينر مارس عام 1969 - مجموعة مواد صحفية
• دعم نظام التتبع والبيانات لمهمة مارينر المريخية عام 1969. المجلد 1 - مرحلة التخطيط حتى مناورة منتصف المسار
• دعم نظام التتبع والبيانات لمهمة مارينر المريخية عام 1969. المجلد الثاني: مناورة منتصف المسار حتى نهاية المهمة الاسمية
• دعم نظام التتبع والبيانات لمهمة مارينر المريخية عام 1969. المجلد 3: مهمة العمليات الموسعة
• مسارات طيران مارينر 6 و7 وتحديدها من بيانات التتبع
• مركبتان فضائيتان فوق المريخ - مارينر 6 ومارينر 7، فبراير - أغسطس 1969
• نبذة عن مهمة مارينر 6 من قسم استكشاف النظام الشمسي التابع لناسا
• نبذة عن مهمة مارينر 7 من قسم استكشاف النظام الشمسي التابع لناسا
• معلومات عن مجموعة بيانات مارينر 6 و7 (معلومات تقنية للغاية)
• صفحة عرض بيانات مارينر 6 و7 (تتضمن العديد من الصور)
• صفحة تحتوي على صور مارينر 7 المعاد معالجتها
• صور مارينر 6 و7