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Wikinger-Programm

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Das Wikinger-Programm hat ein Paar von amerikanischen Raumsonden umfasst, die an Mars, Wikinger 1 und Wikinger 2 gesandt sind. Jedes Raumfahrzeug wurde aus zwei Hauptrollen zusammengesetzt; ein orbiter hat vorgehabt, die Oberfläche des Mars aus der Bahn zu fotografieren, und ein lander hat vorgehabt, den Planeten von der Oberfläche zu studieren. Der orbiters hat auch als Nachrichtenrelais für den landers gedient, sobald sie aufgesetzt haben.

Es war die teuerste und ehrgeizige Mission, die jemals an Mars mit Gesamtkosten von ungefähr US$ 1 Milliarde gesandt ist. Es war hoch erfolgreich und hat den grössten Teil der Datenbank der Information über Mars im Laufe des Endes der 1990er Jahre und Anfang der 2000er Jahre gebildet.

Das Wikinger-Programm ist von NASA früher, und ehrgeiziger, Reisender Programm von Mars gewachsen, das mit dem erfolgreichen Reisenden tiefe Raumsonden des Endes der 1970er Jahre nicht verbunden gewesen ist. Wikinger 1 wurde am 20. August 1975 gestartet, und das zweite Handwerk, Wikinger 2, wurde am 9. September 1975, das beides Reiten oben auf dem Koloss III-E Raketen mit dem Kentauren obere Stufen gestartet.

Nach dem Umkreisen des Mars und Zurückbringen von für die Landeplatz-Auswahl verwendeten Images haben sich der orbiter und lander gelöst, und der lander ist in die Marsatmosphäre und weich gelandet an der ausgewählten Seite eingegangen. Der orbiters hat fortgesetzt, andere wissenschaftliche Operationen aus der Bahn darzustellen und durchzuführen, während der landers Instrumente auf der Oberfläche eingesetzt hat.

Wissenschaftsziele

Erhalten Sie hochauflösende Images der Marsoberfläche
Charakterisieren Sie die Struktur und Zusammensetzung der Atmosphäre und Oberfläche
Suche nach Beweisen des Lebens auf Mars

Wikinger orbiters

Die primären Ziele des Wikingers orbiters waren, den landers zu Mars zu transportieren, Aufklärung durchzuführen, um Landeplätze ausfindig zu machen und zu bescheinigen, als Kommunikationsrelais für den landers zu handeln, und ihre eigenen wissenschaftlichen Untersuchungen durchzuführen. Jeder orbiter, der auf dem früheren Seemann 9 Raumfahrzeuge gestützt ist, war ein Achteck etwa 2.5 M darüber. Das völlig angetriebene orbiter-lander Paar hatte eine Masse von 3527 Kg. Nach der Trennung und Landung hatte der lander eine Masse ungefähr und der orbiter, der Die Gesamtstart-Masse war, von denen Treibgas waren und Einstellung Benzin kontrollieren. Die acht Gesichter der ringähnlichen Struktur waren 0.4572 M hoch und waren abwechselnd 1.397 und 0.508 M breit. Die gesamte Höhe war 3.29 M von den lander Verhaftungspunkten auf dem Boden zu den Boosterrakete-Verhaftungspunkten auf der Spitze. Es gab 16 Modulabteilungen, 3 auf jedem der 4 langen Gesichter und ein auf jedem kurzen Gesicht. Vier Sonnenkollektor-Flügel haben sich von der Achse des orbiter ausgestreckt, die Entfernung vom Tipp bis Tipp von zwei entgegengesetzt verlängerten Sonnenkollektoren war 9.75 M.

Antrieb

Die Hauptantrieb-Einheit wurde über dem orbiter Bus bestiegen. Antrieb wurde durch einen bipropellant (monomethylhydrazine und Stickstoff tetroxide) Flüssigkeitsangetriebenes Raketentriebwerk ausgestattet, das gimballed bis zu 9 Grade sein konnte. Der Motor war zu 1323 N (297 lbf) Stoß fähig, zu einer Änderung in der Geschwindigkeit von 1480 m/s übersetzend. Einstellungskontrolle wurde durch 12 kleine Strahlen des komprimierten Stickstoffs erreicht.

Navigation und Kommunikation

Ein Erwerb-Sonne-Sensor, ein Vergnügungsreise-Sonne-Sensor, ein Sternspurenleser von Canopus und eine Trägheitsbezugseinheit, die aus sechs Gyroskopen besteht, haben Drei-Achsen-Stabilisierung erlaubt. Zwei Beschleunigungsmesser waren auch an Bord. Kommunikationen wurden durch einen S-band (2.3 GHz) Sender und zwei TWTAs vollbracht. Ein X Band downlink wurde auch spezifisch für die Radiowissenschaft hinzugefügt und Kommunikationsexperimente durchzuführen. Uplink war über das S Band Ein lenkbarer Zwei-Achsen-hoher Gewinn die parabolische Parabolantenne mit einem Diameter von etwa 1.5 M wurde an einem Rand der Orbiter-Basis und einer festen von der Spitze des Busses erweiterten Antenne des niedrigen Gewinns beigefügt. Zwei Tonbandgeräte waren jeder, der dazu fähig ist, 1280 Megabits zu versorgen. Ein 381-MHz-Relaisradio war auch verfügbar.

Macht

Orbiters:

Die Macht zum zwei orbiter Handwerk wurde durch acht 1.57 × 1.23-M-Sonnenkollektoren, zwei auf jedem Flügel zur Verfügung gestellt. Die Sonnenkollektoren haben insgesamt 34,800 Sonnenzellen umfasst und haben 620 W der Macht an Mars erzeugt. Macht wurde auch in zwei 30-A Nickel-Kadmium versorgt · h Batterien.

Das vereinigte Gebiet der vier Tafeln war 15 Quadratmeter (161 Quadratfuß), und sie haben sowohl geregelte als auch ungeregelte direkte aktuelle Macht zur Verfügung gestellt; ungeregelte Macht wurde dem Radiosender und dem lander zur Verfügung gestellt.

Zwei 30 Ampere stündig, Nickel-Kadmium, haben wiederaufladbare Batterien Macht zur Verfügung gestellt, als das Raumfahrzeug der Sonne während des Starts, der Korrektur-Manöver und des Mars occultation nicht gegenüberstand.

Hauptergebnisse

Indem

sie viele geologische Formen entdeckt haben, die normalerweise von großen Beträgen von Wasser gebildet werden, haben sie eine Revolution in unseren Ideen über Wasser auf Mars verursacht. Riesige Flusstäler wurden in vielen Gebieten gefunden. Sie haben gezeigt, dass Überschwemmungen von Wasser Dämme durchbrochen haben, tiefe Täler, weggefressene Rinnen in die Grundlage geschnitzt haben, und Tausende von Kilometern gereist sind. Große Gebiete in der südlichen Halbkugel haben verzweigte Strom-Netze enthalten, darauf hinweisend, dass Regen einmal gefallen ist. Wie man glaubt, sind die Flanken von einigen Vulkanen zum Niederschlag ausgestellt worden, weil sie denjenigen ähneln, die auf hawaiischen Vulkanen verursacht sind. Viele Krater schauen, als ob der impactor in den Schlamm gefallen ist. Als sie gebildet wurden, kann das Eis im Boden geschmolzen haben, den Boden in den Schlamm verwandelt haben, ist dann über die Oberfläche geflossen. Normalerweise steigt das Material von einem Einfluss dann unten. Es fließt über die Oberfläche nicht, um Hindernisse gehend, wie es auf einigen Marskratern tut. Gebiete, genannt "Chaotisches Terrain," ist geschienen, große Volumina von Wasser schnell verloren zu haben, große Kanäle veranlassend, gebildet zu werden. Wie man schätzte, der Betrag von zehntausendmal der Fluss des Flusses von Mississippi beteiligtem Wasser. Untergrundbahn volcanism kann eingefrorenes Eis geschmolzen haben; das Wasser ist dann weg geflossen, und der Boden ist zusammengebrochen, um chaotisches Terrain zu verlassen.

Wikinger landers

Jeder lander hat eine sechsseitige Aluminiumbasis mit abwechselnden und langen Seiten umfasst, die auf drei verlängerten den kürzeren Seiten beigefügten Beinen unterstützt sind. Die Bein-Straßenräuber haben die Scheitelpunkte eines gleichseitigen Dreiecks mit Seiten, wenn angesehen, von oben mit den langen Seiten der Basis gebildet, die eine Gerade mit den zwei angrenzenden Straßenräubern bildet. Instrumentierung wurde innen und oben auf der Basis beigefügt, hat über die Oberfläche durch die verlängerten Beine erhoben.

Jeder lander wurde in einem Aeroshell-Hitzeschild eingeschlossen, das entworfen ist, um den lander während der Zugang-Phase zu verlangsamen. Um Verunreinigung des Mars durch Erdorganismen zu verhindern, wurde jeder lander, auf den Zusammenbau und die Einschließung innerhalb des aeroshell, in einem unter Druck gesetzten "bioshield" eingeschlossen und dann bei einer Temperatur seit 40 Stunden sterilisiert. Aus Thermalgründen wurde die Kappe des bioshield fallen gelassen nach dem Kentauren hat obere Bühne den Wikinger orbiter/lander Kombination aus der Erdbahn angetrieben.

Jeder lander hat dem orbiter beigefügten Mars erreicht. Der Zusammenbau hat Mars oft umkreist, bevor der lander veröffentlicht wurde und sich vom orbiter für den Abstieg zur Oberfläche getrennt hat. Abstieg hat vier verschiedene Phasen umfasst, mit einer Deorbit-Brandwunde anfangend. Der lander hat dann atmosphärischen Zugang mit der Maximalheizung erfahren, die danach ein paar Sekunden nach dem Anfang der Reibungsheizung mit der Marsatmosphäre vorkommt. An einer Höhe von ungefähr 6 Kilometern (4.0 Meilen) und an einer Geschwindigkeit von 900 Kilometern pro Stunde (600 Meilen pro Stunde) reisend, hat sich der Fallschirm, der aeroshell veröffentlicht und die entfalteten Beine des lander aufgestellt. An einer Höhe von ungefähr 1.5 Kilometern (5,000 Fuß) hat der lander seine drei Retro-Motoren aktiviert und wurde vom Fallschirm veröffentlicht. Der lander hat dann sofort die Raketen verwendet, um seinen angetriebenen Abstieg mit einer weichen Landung auf der Oberfläche des Mars zu verlangsamen und zu kontrollieren.

Antrieb

Der Antrieb für deorbit wurde durch genannten hydrazine von Monotreibgas (NH) durch eine Rakete mit 12 Schnauzen zur Verfügung gestellt, die in vier Trauben drei eingeordnet sind, der Stoß zur Verfügung gestellt hat, zu einer Änderung in der Geschwindigkeit dessen übersetzend. Diese Schnauzen haben auch als die Kontrollträgerraketen für die Übersetzung und Folge des lander gehandelt. Endabstieg und Landung haben drei (ein angebrachter auf jeder langen Seite der Basis verwertet, die durch 120 Grade getrennt ist) Monotreibgas hydrazine Motoren. Die Motoren hatten 18 Schnauzen, um das Auslassventil zu verstreuen und Effekten auf den Boden zu minimieren, und waren throttleable davon. Der hydrazine wurde gereinigt, um Verunreinigung der Marsoberfläche mit Erdmikroben zu verhindern. Der lander hat Treibgases am Start getragen, der in zwei kugelförmigen Titan-Zisternen enthalten ist, die auf Gegenseiten des lander unter den RTG Windschutzscheiben bestiegen sind, eine Gesamtstart-Masse dessen gebend. Kontrolle wurde durch den Gebrauch einer Trägheitsbezugseinheit, vier gyros, eines Fallschirms, eines Radarhöhenmessers, eines Endabstiegs und Landung des Radars und der Kontrollträgerraketen erreicht.

Macht

Macht wurde durch zwei Einheiten des Radioisotops thermoelektrischen Generators (RTG) zur Verfügung gestellt, die Plutonium 238 angebrachte zu Gegenseiten der Lander-Basis enthalten, und hat durch Windschutzscheiben bedeckt. Jeder Generator war im Durchmesser hoch, hatte eine Masse dessen und hat dauernde 30-Watt-Macht an 4.4 Volt zur Verfügung gestellt. Vier nasse Zelle hat Nickel-Kadmium 8 Amperestunden (28,800 Ampere-Sekunden) gesiegelt, wiederaufladbare 28-Volt-Batterien waren auch an Bord, um Maximalmacht-Lasten zu behandeln.

Nutzlast

Kommunikationen wurden durch einen S-band 20-Watt-Sender mit zwei Tuben der Reisen-Welle vollbracht. Ein lenkbarer Zwei-Achsen-hoher Gewinn parabolische Antenne wurde auf einem Boom in der Nähe von einem Rand der Lander-Basis bestiegen. Ein rundstrahlender niedriger Gewinn S-band Antenne hat sich auch von der Basis ausgestreckt. Beide diese Antennen haben Kommunikation direkt mit der Erde berücksichtigt, Wikinger 1 erlaubend, fortzusetzen, lange nach beiden zu arbeiten, denen orbiters gefehlt hatte. Eine UHF-Antenne hat ein Einwegrelais dem orbiter das Verwenden eines 30-Watt-Relaisradios zur Verfügung gestellt. Datenlagerung war auf einem 40-Mbit Tonbandgerät, und der lander Computer hatte ein 6000-Wörter-Gedächtnis für Befehl-Instruktionen.

Der lander hat Instrumente getragen, um die primären wissenschaftlichen Ziele der lander Mission zu erreichen: Die Biologie, chemische Zusammensetzung (organisch und anorganisch), Meteorologie, Seismologie, magnetische Eigenschaften, Äußeres und physikalische Eigenschaften der Marsoberfläche und Atmosphäre zu studieren. Zwei zylindrische 360-Grade-Ansehen-Kameras wurden in der Nähe von einer langer Seite der Basis bestiegen. Vom Zentrum dieser Seite hat den Probierer-Arm, mit einem Sammler-Kopf, Temperatursensor und Magnet auf dem Ende erweitert. Ein Meteorologie-Boom, Temperatur, Windrichtung und Windgeschwindigkeitssensoren haltend, hat sich und von der Spitze von einem der lander Beine ausgestreckt. Ein Seismograph, Magnet und Kameratestziele und Vergrößern-Spiegel werden gegenüber den Kameras in der Nähe von der Antenne des hohen Gewinns bestiegen. Ein Interieur hat umweltsmäßig Abteilung gehalten am Biologie-Experiment und dem Gaschromatograph-Massenspektrometer kontrolliert. Das Röntgenstrahl-Fluoreszenz-Spektrometer wurde auch innerhalb der Struktur bestiegen. Ein Druck-Sensor wurde unter dem lander Körper beigefügt. Die wissenschaftliche Nutzlast hatte eine Gesamtmasse ungefähr.

Biologische Experimente

Der Wikinger landers hat biologische Experimente durchgeführt, die entworfen sind, um Leben im Marsboden zu entdecken (wenn es bestanden hat) mit Experimenten, die von drei getrennten Mannschaften unter der Richtung des ersten Wissenschaftlers Gerald Soffen von der NASA entworfen sind. Ein Experiment ist positiv für die Entdeckung des Metabolismus (aktuelles Leben) geworden, aber hat auf den Ergebnissen der anderen zwei Experimente gestützt, die gescheitert haben, irgendwelche organischen Moleküle im Boden zu offenbaren, sind die meisten Wissenschaftler überzeugt geworden, dass die positiven Ergebnisse wahrscheinlich durch nichtbiologische chemische Reaktionen davon verursacht wurden, Boden-Bedingungen hoch zu oxidieren.

Obwohl es allgemeine Einigkeit gibt, dass der Wikinger Lander resultiert, hat einen Mangel an biosignatures in Böden an den zwei Landeplätzen demonstriert, die Testergebnisse und ihre Beschränkungen sind noch unter der Bewertung. Die Gültigkeit der positiven 'Etikettierten Ausgabe' (LR) Ergebnisse Scharnier-völlig auf der Abwesenheit von oxidative Agenten im Marsboden, aber wurde einer später durch den Phönix lander in der Form von perchlorate Salzen entdeckt. Es ist vorgeschlagen worden, dass organische Zusammensetzungen im Boden da gewesen sein könnten, der sowohl vom Wikinger 1 als auch von 2 analysiert ist, aber unbemerkt wegen der Anwesenheit von perchlorate, wie entdeckt, durch den Phönix 2008 geblieben sind. Forscher haben gefunden, dass perchlorate organics, wenn geheizt, zerstören wird und chloromethane und dichloromethane, die identischen Chlor-Zusammensetzungen erzeugen wird, die von beidem Wikinger landers entdeckt sind, als sie dieselben Tests auf Mars durchgeführt haben.

Die Frage des mikrobischen Lebens auf Mars bleibt ungelöst. Dennoch, am 12. April 2012, hat eine internationale Mannschaft von Wissenschaftlern Studien gemeldet, die auf der Kompliziertheitsanalyse der Etikettierten Ausgabe-Experimente der 1976-Wikinger-Mission gestützt sind, die die Entdeckung des "noch vorhandenen mikrobischen Lebens auf Mars andeuten kann."

Regelsysteme

Der Wikinger landers hat eine Leitung, Kontrolle und Sequencing Computer (GCSC) verwendet, der aus zwei Honeywell HDC 402 24-Bit-Computer mit 18K des Gedächtnisses der gepanzerten Leitung besteht, während der Wikinger orbiters Command Computer Subsystem (CCS) mit zwei kundenspezifischen 18-Bit-mit dem Bitserienverarbeitern verwendet hat.