Введение
Космический зонд НАСА, запущенный в 1967 году для изучения Венеры, Mariner 5 (Mariner V или Mariner Venus 1967) был космическим аппаратом программы Mariner, оснащенным комплексом приборов для исследования атмосферы Венеры методом радиооккультации, измерения спектра водорода Альфа-Лаймана (в жестком ультрафиолетовом диапазоне), а также для отбора проб солнечных частиц и регистрации колебаний магнитного поля вблизи планеты. Его задачами были измерение межпланетных и венерианских магнитных полей, заряженных частиц, плазмы, радиорефрактивности и ультрафиолетового излучения в атмосфере Венеры.
Mariner 5 (Mariner V or Mariner Venus 1967) was a spacecraft of the Mariner program that carried a complement of experiments to probe Venus' atmosphere by radio occultation, measure the hydrogen Lyman alpha (hard ultraviolet) spectrum, and sample the solar particles and magnetic field fluctuations above the planet. Its goals were to measure interplanetary and Venusian magnetic fields, charged particles, plasma, radio refractivity and UV emissions of the Venusian atmosphere.
История
Mariner 5 был построен как резервный аппарат к Mariner 4, но после успешной миссии Mariner 4 он был модифицирован для выполнения миссии пролёта мимо Венеры, запланированной на период стартового окна для Венеры в 1967 году. Mariner 5 исключил несколько экспериментов из состава Mariner 4, включая телевизионную камеру, камеру ионизации/счётчик Гейгера, детектор космических лучей и детектор космической пыли. Он сохранил гелиевый векторный магнитометр, зонд солнечной плазмы и детектор захваченной радиации с Mariner 4. В отличие от Mariner 4, Mariner 5 должен был быть развёрнут лицом от Солнца, чтобы удерживать антенну высокого усиления, направленной на Землю, из-за своей траектории полёта. В результате солнечные панели были установлены обратной стороной, чтобы они могли оставаться направленными на Солнце. Кроме того, поскольку его миссия к Венере приближала его к Солнцу, для достижения необходимой выработки энергии требовалось меньше солнечных элементов, и, как следствие, размер солнечных панелей был уменьшен для экономии массы, а также для освобождения места для двух 50 МГц антенн двойного частотного приёмника (DFR), которые были установлены на раме двух солнечных панелей. Поскольку задняя часть космического аппарата была обращена к Солнцу, зонд солнечной плазмы был перемещён на заднюю сторону Mariner 5. Также потребовалась модификация крепления антенны высокого усиления. В отличие от Mariner 4, где геометрия траектории перелёта позволяла наклонять антенну высокого усиления под относительно простым углом в 38 градусов от нижней плоскости, траектория Mariner 5 требовала, чтобы антенна высокого усиления была наклонена под более неудобным углом. Антенна высокого усиления также включала в себя одноразовый механизм, позволявший изменять угол её наклона в рамках эксперимента радиооккультации.
Запуск
Старт состоялся 14 июня 1967 года со стартового комплекса 12 станции ВВС Кейп-Канаверал с использованием ракеты-носителя Atlas 5401. Работа ускорителя была нормальной на участке, выполняемом "Атласом", и во время первого включения двигателей "Агены", при этом все системы функционировали на должном уровне. Во время второго включения двигателей "Агены" наблюдались аномальные колебания давления в камере сгорания, однако они не помешали успешному выходу на межпланетную траекторию. Подобное поведение отмечалось на нескольких предыдущих запусках NASA и ВВС, и была начата программа по устранению этой проблемы, в результате которой была проведена модернизация редуктора турбонасоса "Агены".
Пролет Венеры
19 октября 1967 года "Маринер-5" пролетел мимо Венеры на высоте. Благодаря более чувствительным приборам, чем у его предшественника "Маринер-2", "Маринер-5" позволил получить новые данные о горячей планете, покрытой облаками, и об условиях в межпланетном пространстве. Данные радиооккультации, полученные с "Маринер-5", помогли интерпретировать данные о температуре и давлении, переданные посадочным аппаратом "Венера-4", прибывшим к Венере незадолго до него. Данные "Венеры-4" и "Маринер-5" впоследствии были совместно проанализированы в рамках объединенной советско-американской рабочей группы COSPAR в 1969 году – организации, занимавшейся ранним космическим сотрудничеством. На основе данных этих миссий стало ясно, что поверхность Венеры чрезвычайно горячая, а атмосфера – еще более плотная, чем предполагалось. Операции "Маринер-5" завершились в ноябре 1967 года, и в настоящее время он не функционирует, находясь на гелиоцентрической орбите.
Дальнейшие попытки связи
Дальнейшие попытки установить связь были предприняты в рамках совместного исследования космического аппарата солнечного ветра и солнечных магнитных полей с "Маринер-4", который восстановил связь с Землей после того, как в течение года или более не передавал телеметрию в период верхней кульминации. В ходе эксперимента предполагалось, что оба аппарата будут находиться на одной и той же идеальной спирали магнитного поля, переносимой от Солнца солнечным ветром. С апреля по ноябрь 1968 года НАСА пыталось восстановить связь с "Маринер-5" для продолжения изучения межпланетной среды. Попытки восстановить связь с "Маринер-5" в июне, июле и начале августа 1968 года не увенчались успехом и не дали сигнала с аппарата. 14 октября оператор приемника на DSS 14 зафиксировал сигнал "Маринер-5". Была обнаружена несущая частота, но она находилась за пределами ожидаемого диапазона частот и имела переменную длину волны. Изменения интенсивности сигнала указывали на то, что аппарат медленно вращается. Тем не менее, удалось установить связь с аппаратом по каналу связи, но на отправленные команды ответа не последовало. Отсутствие телеметрии и отсутствие каких-либо изменений сигнала в ответ на команды не позволяли восстановить работоспособность аппарата или продолжить его использование. Операции были прекращены в конце сеанса связи с DSS 61 в 07:46 GMT 5 ноября 1968 года.