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水手4號

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水手4?
??方 NASA / JPL
???星??符 1964-077A
衛星目錄序號 942
任務時長 3 years, 23 days
旅行距離 112000000km
航天器?性
航天器?型 US-K KOBALT_A12
制造方 Jet Propulsion Laboratory
發射質量 260.8公斤(575英磅)
功率 310 watts
任務開始
發射日期 世界標準時間 1964年11月28日, 14:22:01
??火箭 Atlas LV-3 Agena-D
發射場 ?納維爾角空軍基地 第12號發射場
任??束
最後通信 1967年12月21日
軌道參數
?照系 日心
半長軸 199,591,220公里(124,020,230英里)
離心率 0.17322 [1]
近helion點 166,052,670公里(103,180,350英里) [1]
遠helion點 234,867,290公里(145,939,770英里) [1]
傾角 2.544 degrees [1]
週期 567.11 days [1]
曆元 July 14, 1965, 21:00:57 UTC [1]
飛掠 火星
最接近 July 15, 1965, 01:00:57 UTC
距離 9,846公里(6,118英里)
搭載儀器
Cosmic dust detector
宇宙射線望遠鏡(Cosmic-Ray Telescope)
Geiger counter/ionization chamber
?氣磁力計(Helium Magnetometer )
Solar plasma probe
Trapped radiation detector
火星電視相機(Mars TV Camera)
 
1963年水手4號測試中

水手4號 (英語: Mariner 4 )是一系列以?越模式?行行星探索的航天器中的第四?,?且是第一個成功飛越 火星 的太空船。?回傳了第一張火星表面的照片,?且是第一張從地球以外?外一個行星上拍的照片。同時,這張充滿了隕石坑、死寂世界的照片,震驚了科學界。

水手4號的設計,?執行近距離火星科學觀測,?將結果傳回 地球 。其?的任務目標,包括在火星附近執行行星際的地表及粒子測量,?提供進行長途星際飛行的工程技術的經驗及知識。

太空船本體及子系統 [ ?? ]

水手4號 太空船由八角形 ?合金 結構組成,對角線長度1270公釐,高度457公釐。上面有四個長度?6.88公尺的太陽能面板,包括在期末端伸展的 太陽壓力 翼片。上方亦置有一直徑1168公釐的高增益?形天線 ?物面天線)。一個低增益全向天線(omnidirectional antenna)置於高增益天線旁的一2235公釐高天線桿。太空船總高度?2.89公尺。太空船底部的中間有一個電視相機(television camera)置於掃描平台(scan platform)上。八角形?架裡容納了電子器材、纜線、中途推進系統(midcourse propulsion system)、及姿勢控制氣體供應調節器。大部?的科學儀器置於?架的外面。科學儀器,除了電視相機之外,還有 磁力計 、塵埃偵測器、 宇宙射線望遠鏡 、(trapped radiation detector)、太陽電漿偵測器(solar plasma probe)及離子室( 蓋格計數器 )。

電力由四個176 x 90公分的太陽能面板裡的28,224個太陽能電池提供,在火星上總共可提供310瓦電力。一個可充電的1200瓦小時的銀─?電池也可做操縱及備?用。單元推進劑 聯? 用來推進,藉由裝於八角形結構的一邊上的1個4噴射翼片引導控制222牛頓馬達 。姿勢控制由置於太陽能板底部及3個?轉儀的12個冷 ? 氣噴嘴提供。太陽輻射壓力翼片( Solar pressure vanes)每片各有0.65平方公尺面積,附在太陽能板的尖端。位置資訊由四個太陽感應器、一個地球感應器、一個火星感應器及一個船底座α( 老人星 )感測器提供。

通訊裝備由一個雙S頻7瓦triode cavity amp/10 W TWTA 發射器及一個單接受器組成,可由低、高增益天線以8⅓ 或33⅓ 位元/秒速度傳送及接收資料。資料也可儲存於一個容量?5.24 MBits的磁帶記錄器(tape recorder),稍後再傳送。所有的動作由一個指令子系統控制,可處理任何29個direct command words或三個quantitative word commands,實施中途操縱功能。中央處理電腦及定序器(sequencer)操作已儲存的時間序列指令(time-sequence commands),以38.4kHz的同步頻率做?時間參考。溫度的控制藉由使用可調整的天?、多層隔熱?、?護?及表面處理達成。

任務簡介 [ ?? ]

發射後,包覆水手4號的保護?被?棄。世界標準時間1964年11月28日 14:27:23,愛琴娜 D/水手 4從擎天神 D推進器分離。愛琴娜 D的第一次燃燒從14:28:14至14:30:38,將太空船推到了地球停泊軌道(Earth parking orbit),第二次燃燒從15:02:53至15:04:28,將太空船投入火星轉移軌道(Mars transfer orbit)。水手4號於15:07:09從Agena D分離?開始巡航模式運轉。15:15:00,太陽能板展開,掃描平台拉開,16分鐘之後獲捕太陽(Sun acquisition)。

在包括1964年12月5日的一次中途操縱(midcourse maneuver)在內的7.5個月航程後,太空船於1965年7月14日、7月15日飛越火星。7月14日15:41:49 UT?動行星科學模式。相機序列從7月15日00:18:36 UT(7月14日美國東海岸時間下午7:18:49)交替以紅綠濾鏡取得21張照片及第22張照片的前21行。相片涵蓋了火星地表上斷續的長列,從接近40° N, 170° E到 35° S, 200° E,?且在50° S, 255° E橫越過日夜境界線,相當於這顆行星的1%表面。最接近火星表面的距離?9,846公里,當時?1965年7月15日01:00:57 UT (7月14日美國東海岸時間下午8:00:57)飛越期間取得的照片先儲存於太空船上的磁帶記錄器中。02:19:11 UT,水手4號通過火星背面,無線電訊息因而消失。訊號於03:13:04 UT太空船重新出現後,再次取得。再度?動巡航模式。訊號再次取得後約8.5小時,磁帶中的照片開始傳回地球,?且一直持續至8月3日。所有的照片都傳送兩次以確保沒有資料遺失或損?。

太空船成功地執行了所有規劃的活動,?且回傳了有用的資料從發射至1965年10月1日,當時距離地球309.2百萬公里而天線方向使訊號取得暫時停止。 資料獲取 (Data acquisition)從1967年後期回復。宇宙塵埃偵測器在9月15日的15分鐘內記錄了17次,這一場明顯的微隕石雨暫時地改變了太空船姿勢而且?有可能稍微損害了溫度防護?。後來推測太空船曾近距離飛越(?計2000萬公里)了粉碎的彗星 D/Swift [2] 或?的殘骸。

12月7日,姿勢控制系統裡的氣體已經用完了,接下來12月10日及11日發生了83次有記錄的微隕石撞擊,造成高度擾動及訊號?度的降低。1967年12月21日,與水手4號失去連絡。

結果 [ ?? ]

任務中所有傳回的資料共計5.2 MBits。所有操作的實驗都成功,除了離子室/蓋格計數器在1965年2月壞掉以及電漿偵測器因電阻在1964年12月6日壞掉而效能降低。傳回的照片顯示類似月球的隕石坑地貌(在後來的任務中發現這在火星上?不是典型的,而只是存在於水手4號拍攝到的古老地區) 此次任務中?計表面大氣壓?4.1至7.0毫巴(410至700 ? ),白天氣溫攝氏-100度,沒有偵測到磁場。

隕石坑與稀薄的大氣層顯示出一個暴露在嚴峻的太空中,相當不活躍的行星,使在火星上?尋智慧生物的希望基本上破滅。火星上的生命曾經是幾世紀以來科幻小說的主題,但在水手4號任務後,一般認?如果火星上有生命,?大?會以更小、更簡單的形式存在。

水手4號導致了 科幻小說 的改變,從原本描述有智慧的外星人居住在 太陽系 其?行星上,到後來改?描述他們居住在 其??星系統的行星 上。

水手4號總花費約?8230萬美元。整個水手號太空船系列(從水手1號至水手10號)的總?究、開發、發射及支援花費接近5億5400萬美元。

參閱 [ ?? ]

?考?料 [ ?? ]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 NASA - NSSDCA - Spacecraft - Trajectory Details . nssdc.gsfc.nasa.gov. [ May 3, 2018] . (原始?容 存? 于2018-09-04).  
  2. ^ [1] ?面存??? ,存于 互???案? [2]

外部連結 [ ?? ]