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Primeras dos naves que Estados Unidos envió hacia Marte. La segunda tomó las primeras imágenes cercanas del planeta.

Esta sonda estaba diseñada para realizar mediciones científicas en las cercanías de Marte y para obtener fotografías de la superficie del planeta. El intento consistía en que la nave llegase a Marte tras un viaje de 500 millones de kilómetros en menos de ocho meses.

Poco después del lanzamiento, la cubierta protectora que la recubría no se separó, por lo que todos los instrumentos y sensores quedaron tapados.

Esto y el peso adicional que cargaba la sonda impidió que la nave adquiriese una trayectoria hacia Marte.

La carga experimental incluía seis sensores:

• Un sensor solar fue diseñado para medir las partículas cargadas que forman el viento solar.
• Un detector de radiación debía medir los cinturones de Van Allen en la Tierra y su equivalente en Marte.
• Una cámara de ionización y un tubo Geiger-Mueller deberían de medir la ionización causada por las partículas cargadas y determinar su número.
• Un detector de rayos cósmicos estaba acoplado en la zona de sombra de la nave para detectar los protones en tres niveles de energía.
• Un magnetómetro de helio estaba montado en la parte superior del brazo telescópico de la antena de baja ganancia para minimizar el efecto de los campos producidos por la propia nave.
• Un detector de polvo cósmico completaba la instrumentación.

La energía eléctrica era proporcionada por 28.244 células solares montadas en cuatro paneles solares plegados que debían de abrirse en vuelo. En total suministraban 700 W de energía. A la distancia de Marte, debían mantenerse sobre los 300 W, suficiente para alimentar todos los instrumentos.

Esta cuarta misión de la serie Mariner representó el primer sobrevuelo con éxito del planeta rojo y nos envió las primeras fotografías de la superficie del planeta. Era idéntica a la Mariner 3 y se diseñó para realizar detalladas observaciones científicas de Marte, incluyendo mediciones de las partículas y los campos interplanetarios en las cercanías de Marte. Su estructura estaba formada por una estructura octogonal de magnesio de 127 cms. de largo y 46 de alto. Los cuatro paneles solares tenían una longitud total de 6,88 metros, incluyendo los medidores de presión solar que estaban acoplados al final.

La antena parabólica tenía un diámetro de 117 cms. acompañada de una antena de baja ganancia en forma de mástil de 223 cms. de longitud. La cámara estaba instalada en una plataforma móvil. Además incluía un magnetómetro, un detector de polvo, un detector de rayos cósmicos, un detector de radiación, un sensor de plasma solar y una cámara de ionización junto a un contador Geiger.

Los cuatro paneles solares de 176 x 90 cms formados por 28.224 células solares creaban 310 W de potencia a la distancia de Marte. El sistema eléctrico estaba apoyado por una batería recargable de plata y zinc de 1.200 W. Para la propulsión constaba de 4 toberas de hidracina de 222 Newtons cada una y para la orientación usaba 3 giróscopos y 12 válvulas de gas nitrógeno instaladas al final de los paneles solares. La información sobre la posición y la orientación la proporcionaban siete sensores de estrellas que buscaban constantemente el Sol, La Tierra, Marte y Canopus.

Los datos se almacenaban en una cinta con una capacidad total de 5,24 millones de bits y se transmitían por alguna de las dos antenas a velocidades de 8,3 o de 33,1 bps. según la antena elegida.

Después de siete meses y medio de viaje y de una maniobra para corregir la trayectoria el 5 de diciembre de 1964, la nave sobrevoló Marte entre el 14 y el 15 de julio de 1965.

Durante esta fase se tomaron 21 imágenes más 21 líneas pertenecientes a la imagen número 22 que quedó interrumpida. Las imágenes cubrían zonas dispersas del planeta entre los 40ºN - 170ºE y los 35ºS - 200ºE, representando un 1% de la superficie total de Marte.

La máxima aproximación tuvo lugar a las 01:00:57 GMT del 15 de julio a una distancia de 9.846 kms. Todas las imágenes fueron almacenadas en la cinta de abordo y luego enviadas a nuestro planeta. A las 02:19:11 GMT el Mariner 4 pasó por detrás de Marte (visto desde nuestro planeta) y las comunicaciones se interrumpieron. La señal fue readquirida a las 03:13:04 GMT cuando reapareció por la parte opuesta del planeta. Unas ocho horas después comenzó la retransmisión de las imágenes, que continuaron enviándose a la Tierra hasta el 3 de agosto. Todas las imágenes se enviaron por duplicado para evitar errores.

La nave cumplió todos los objetivos programados y se mantuvo enviando datos útiles hasta el 1 de octubre de 1965 a las 22:05:07 GMT cuando se encontraba a una distancia de 309 millones de kilómetros, momento en el cual la orientación de la antena no permitió el envío de más datos.

Se volvió a conectar de nuevo con éxito a finales de 1967. El detector de polvo cósmico registró 17 impactos en un periodo de 15 minutos el 15 de septiembre, fruto de una posible lluvia de meteoritos que modificó la orientación de la nave y dañó el escudo térmico. El 7 de diciembre se agotó el gas encargado de modificar la orientación de la Mariner 4 y entre el 10 y el 11 del mismo mes se detectaron 83 impactos de micrometeoritos, lo que modificó más su orientación y con ello se perdía potencia en la señal de radio. El 21 de diciembre finalizaron las comunicaciones con la Mariner 4.

Resultados: Todos los experimentos de la misión funcionaron correctamente excepto la cámara de ionización que falló en febrero de 1965 y el sensor de plasma que se vio degradado tras el fallo de una resistencia el 6 de diciembre de 1964. Las imágenes devueltas mostraban un terreno craterizado similar al de la Luna (misiones posteriores mostraron que eso no era típico en Marte, tan sólo de sus regiones más antiguas). La presión atmosférica medida varió entre 4,1 y 7 mb y no se encontró ningún campo magnético.

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Bibliografía
Fuente: Sondas Espaciales

Notas