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マリナー計画は、アメリカ宇宙機関NASAが他の惑星を探査するために実施した計画である。1962年から1973年後半にかけて、NASAのジェット推進研究所（JPL）は、太陽系内を探査するためにマリナーと名付けられた10機のロボット惑星探査機を設計・製造し、金星、火星、水星を初めて訪れ、さらに金星と火星に戻って詳細な観測を行った。 [ 1 ]
この計画には、初の惑星フライバイ、惑星周回機、初の重力アシストマニューバなど、惑星間探査における数々の初の試みが含まれていました。[ 2 ]マリナーシリーズの10機のうち7機が成功し、その後のNASA/JPLの多くの宇宙探査計画の出発点となりました。計画されていたマリナー木星・土星探査機はボイジャー計画に採用され、[ 3 ]バイキング計画の周回機はマリナー9号宇宙船の拡大版でした。後のマリナーベースの宇宙船にはガリレオとマゼランがあり、第2世代のマリナーマークIIシリーズはカッシーニ・ホイヘンス探査機へと発展しました。
マリナー計画の総費用は約5億5400万ドルでした。[ 4 ]
マリナー計画は、1960 年に JPL による、近隣の惑星を小規模かつ頻繁に探査するための一連のミッション研究から始まった。この計画では、間もなく利用可能になるアトラスロケットと、深宇宙探査機との通信を目的とした JPL の深宇宙計測施設 (後に深宇宙ネットワークと命名) の開発中の機能を活用する予定だった。[ 1 ]マリナー計画の名称は、「1960 年 5 月、エドガー M. コートライトの提案により」決定された。「惑星探査機を航海用語に倣って命名し、『遠く離れた土地への旅』という印象を与える」ためだった。この決定が、マリナー、レンジャー、サーベイヤー、バイキング探査機の命名の基礎となった。[ 5 ]
各宇宙船には、太陽に向ける太陽電池パネルと地球に向けるパラボラアンテナが搭載される予定だった。また、各宇宙船には多数の科学機器も搭載される予定だった。カメラなどの機器の中には、研究対象の天体に向ける必要のあるものもあった。その他の機器は無指向性で、磁場や荷電粒子などの現象を研究するものだった。JPLのエンジニアは、マリナーを「3軸安定化」させることを提案した。つまり、他の宇宙探査機とは異なり、回転しないようにするということだった。[ 1 ]
マリナー計画はそれぞれ、ほとんど試用されていない打ち上げロケットに問題が発生した場合に備えて、2機の宇宙船を別々のロケットで打ち上げるように設計されていました。マリナー1号、マリナー3号、マリナー8号は実際に打ち上げ中に失われましたが、バックアップ機は成功しました。マリナーは目的地の惑星へのその後の飛行中、または科学ミッションを完了する前に失われることはありませんでした。[ 1 ]
マリナー宇宙船はすべて、電子機器をすべて収容する六角形または八角形のバスをベースにしており、アンテナ、カメラ、推進装置、電源などのすべてのコンポーネントがバスに取り付けられていました。 [ 2 ] [ 6 ]マリナー2号はレンジャー月探査機をベースにしていました。マリナー2号以降に打ち上げられたマリナーはすべて、マリナー10号を除いて、電力供給用に4枚の太陽電池パネルを備えていました。マリナー10号は2枚でした。さらに、マリナー1号、マリナー2号、マリナー5号を除くすべてにテレビカメラが搭載されていました。
最初の5機のマリナー探査機はアトラス・アジェナロケットで打ち上げられ、最後の5機はアトラス・セントールロケットで打ち上げられた。マリナー10号以降のマリナーをベースとした探査機はすべて、タイタンIIIE、タイタンIV無人ロケット、または固体燃料慣性上段を備えたスペースシャトルを使用し、複数の惑星フライバイ（それぞれが重力アシスト加速を提供）を行った。
マリナーはいずれも比較的小型のロボット探査機で、それぞれアトラスロケットにアジェナまたはセントール上段ブースターを搭載して打ち上げられ、重量は（搭載ロケット燃料を除いて）0.5トン未満でした。それぞれのミッションは数ヶ月から1～2年以内に完了しましたが、そのうちの1機は当初のミッション期間を過ぎても3年間有用な科学データを送信し続けました。[ 1 ]
マリナー 1 (P-37) とマリナー 2 (P-38) は、NASA のマリナー R プロジェクトを構成する 2 機の深宇宙探査機でした。このプロジェクトの主な目的は、2 機の宇宙船を順次開発して金星の近傍に打ち上げ、宇宙船からの通信を受信し、惑星の放射温度測定を行うことでした。二次的な目的は、金星への道中および金星の近傍で惑星間磁場および/または粒子測定を行うことでした。 [ 16 ] [ 17 ]マリナー 1 (マリナー R-1 と指定) は 1962 年 7 月 22 日に打ち上げられましたが、故障したアトラス アジェナロケットが軌道を外れた ため、打ち上げから約 5 分後に空軍の射場安全担当官によって破壊されました。マリナー 2 (マリナー R-2 と指定) は 1962 年 8 月 27 日に打ち上げられ、金星への 3 か月半の飛行に出発しました。このミッションは成功し、マリナー2号は惑星のそばをフライバイした最初の宇宙船となった。
マリナー2号は、その途中で太陽から外向きに流れる荷電粒子の絶え間ない流れである太陽風を初めて測定した。また、惑星間塵も測定したが、予想よりも少ないことが判明した。さらに、マリナー2号は、太陽から来る高エネルギー荷電粒子（いくつかの短い太陽フレアを含む）や、太陽系外からの宇宙線も検出した。1962年12月14日に金星をフライバイした際、マリナー2号は赤外線およびマイクロ波放射計で金星をスキャンし、金星には低温の雲と極めて高温の表面があることを明らかにした（明るく不透明な雲が金星の表面を隠しているため、マリナー2号にはカメラが搭載されていなかった）。[ 1 ]
状態：
姉妹機であるマリナー3号とマリナー4号は火星フライバイミッションでした。[ 18 ]
マリナー3号は1964年11月5日に打ち上げられたが、ロケット上部の宇宙船を覆う覆いが適切に開かず、マリナー3号は火星に到達できなかった。[ 1 ]
1964年11月28日に打ち上げられたマリナー4号は、火星へ の初のフライバイに成功し、火星を間近で初めて捉えた。 [ 18 ]この探査機は1965年7月14日に火星を通過し、他の惑星の近距離写真を初めて収集した。小型テープレコーダーで長時間再生された写真には、月のような衝突クレーター（月面から近距離で撮影され始めたばかり）が写っており、そのいくつかは火星の冷たい夜に霜で覆われていた。マリナー4号は、火星への接近まで8か月以上生存すると予想されていたが、実際には太陽軌道上で約3年間稼働し、太陽風環境の長期研究を継続し、1967年に金星に向けて打ち上げられた姉妹機マリナー5号と協調して測定を行った。[ 1 ]
状態：
マリナー5号探査機は1967年6月14日に金星に向けて打ち上げられ、同年10月に金星近傍に到着した。探査機には、電波を用いて金星の大気を調査したり、紫外線で金星の明るさを観測したり、惑星上空の太陽粒子や磁場変動を採取したりするための様々な実験装置が搭載されていた。
状態：マリナー5号 - 運用終了、現在は太陽中心軌道上。
マリナー6号と7号は、火星への2機の宇宙船ミッションにおける同一のチームメイトでした。マリナー6号は1969年2月24日に打ち上げられ、続いてマリナー7号が1969年3月21日に打ち上げられました。両機は火星の赤道と南半球上空を飛行しました。 [ 20 ]両機はリモートセンサーで大気と表面を分析し、数百枚の写真を記録して中継しました。偶然にも、両機ともクレーター地帯上空を飛行し、後に発見された巨大な北部の火山と赤道のグランドキャニオンの両方を見逃しました。しかし、接近時に撮影された写真には、地球から長年見られた暗い地形が写っていましたが、運河は写っていませんでした。
マリナー8号とマリナー9号は、火星表面を同時にマッピングするために設計された同一の姉妹機でしたが、マリナー8号は打ち上げロケットの故障で失われました。マリナー9号は1971年5月に打ち上げられ、火星初の人工衛星となりました。火星周回軌道に乗せるために必要な搭載ロケット推進剤により、打ち上げ時の質量はほぼ2倍になりましたが、それ以外は前身機とよく似ていました。[ 1 ] 1971年11月に火星周回軌道に入り、赤外線および紫外線機器を使用して表面の撮影と大気の分析を開始しました。
1969年以来、マリナー探査機の科学シーケンスや指向などの運用は、メモリ容量が限られたシンプルな飛行用コンピュータを使用してプログラム可能であり、画像やその他の科学データの保存にはフィルムではなくデジタルテープレコーダーが使用されていた。そのため、探査機は嵐が収まり、塵が落ち着き、表面がはっきりと見えるようになるまで待ってから、火星表面の高画質画像のグローバルモザイクを作成することができた。[ 1 ]
また、火星の2つの小さな不規則な衛星、フォボスとダイモスの初めての近接画像も提供した。[ 1 ]
状態：
マリナー10号宇宙船は1973年11月3日に打ち上げられ、重力アシスト軌道を使用した最初の宇宙船であり、金星の重力圏に入ると加速し、その後、惑星の重力によってわずかに異なる軌道に投げ出されて水星に到達した。[ 1 ]また、2つの惑星に接近した最初の宇宙船であり、33年間、水星を近接撮影した唯一の宇宙船でもあった。
ここで、偶然の重力アシストにより、探査機は6か月間隔で惑星上空を接近してマッピングすることができ、惑星の半分をカバーすることができました（水星の自転が遅いため、マリナーが戻ってきても残りの半分は常に暗闇の中にありました）。[ 1 ]
状態：マリナー10号 - 運用終了、現在は太陽中心軌道上。
マリナー木星・土星探査計画は、複数の宇宙船で全ての外惑星を訪れることを提案していたグランドツアー計画が中止された後、1972年に承認された。マリナー木星・土星探査計画では、マリナー探査機をベースとした2機の探査機が、2つの巨大ガス惑星のみをフライバイする縮小されたミッションを実行することが提案されたが、JPLの設計者たちは、土星以遠へのさらなる探査も選択肢として残すことを念頭に置いて探査機を設計した。軌道は、1機の探査機が最初に木星と土星を訪れ、土星の衛星タイタンをフライバイして衛星の豊富な大気に関する情報を収集できるように選択された。もう1機の探査機は後に木星と土星に到着し、最初の探査機が全ての目的を達成した場合、その軌道は天王星と海王星へと続くことを可能にするか、必要に応じてタイタンのフライバイを行うように方向転換されることになっていた。 1977年の打ち上げ直前にプログラム名がボイジャーに変更され、ボイジャー1号がタイタンとの遭遇を成功裏に終えた後、ボイジャー2号が2つの氷の巨星を訪れた。[ 3 ]
マリナー3号は、故障した打ち上げ用シュラウドに絡まったまま、太陽の周りを大きな軌道で周回している。
最終的には、姉妹機であるマリナー3号と同じ軌道上で、太陽の周りを大きな軌道で周回し、その役目を終えた。
帰属表示:
この記事は、マリナーから水星、金星、火星まで（PDF）のパブリックドメイン資料を組み込んでいます。米国航空宇宙局。2020年10月18日取得。