Viking 1

Viking 1

Viking 1 is die eerste van twee ruimtetuie (die ander ruimtetuig was Viking 2) wat na Mars gestuur is as deel van NASA se Viking-program.^[1] Op 20 Julie 1976 het dit die tweede ruimtetuig geword om 'n sagtelanding op Mars uit te voer en die eerste om 'n sending suksesvol te voltooi. Die eerste ruimtetuig om suksesvol op Mars te land was die Sowjetunie se Mars 3 wat dit op 2 Desember 1971 vermag het, maar ongelukkig na slegs 14,5 sekondes kommunikasie met die aarde gestaak het. Viking I het die aanvanklike rekord daargestel vir die langste sending op die oppervlakte van Mars van 2307 aarddae. Die rekord is verbeter deur Opportunity op 19 Mei 2010.^[2]

Sending

Die ruimtetuig is op 20 Augustus 1975 op die rug van 'n Titan/Centaur vuurpyl gelanseer en die tog na Mars het 11 maande geduur.^[3] Vyf dae voor dit in 'n wentelbaan om Mars sou gaan, het die ruimtetuig die eerste foto's na die aarde gestuur. Die Viking 1 het in 'n wentelbaan om Mars gegaan op 19 Junie 1976,^[4] die wentelbaan is op 21 Junie verklein na 1513 x 33,000 km en het 24.66 uur geneem vir een omwenteling. Die landingstuig moes op 4 Julie 1976 land, die VSA se onafhanklikheidsdag, maar foto's van die landingsarea het gewys dat dit nie geskik was nie.^[5] Die landing is uitgestel totdat 'n veiliger landingsplek gevind kon word^[5] en het eers op 20 Julie plaasgevind, die sewende herdenking van Apollo 11 se landing op die maan.^[6] Die landingstuig het van die wenteltuig ontkoppel om 8:51 UTC en land by Chryse Planitia om 11:53:06 UTC.^[7] Dit was eerste keer dat 'n ruimtetuig van die Verenigde State op Mars geland het.^[8]

Wenteltuig

Die instrumente aan boord van Viking 1 het bestaan uit twee vidikon kameras, 'n infrarooispektrometer om waterdampdata te verkry en infrarooi radiometers om termiese data te verkry.^[9] Die wenteltuig se primêre sending het geëindig met die aanbreek van die sonkonjunksie op 5 November 1976. Die verlengde sending het begin op 14 Desember 1976 na die sonkonjunksie. Deel van die sending was nabyvlugte van Fobos, 'n maan van Mars, in Februarie 1977.^[10]Op 11 Maart 1977 was die perimartium verminder na 300 km.^[11] Kleiner wentelbaan veranderinge is gereeld gedoen gedurende die sending, hoofsaaklik om die stap tempo te verander, dit is die tempo waarteen die aerosentriese lengtegraad verander met elke omwenteling, en die perimartium was verander tot 357 km op 20 Julie 1979. Op 7 Augustus 1980 het die wenteltuig se posisiebeheer gas min begin raak en sy wentelbaan was gelig van 357 × 33943 km tot 320 × 56000 km om te voorkom dat dit op Mars neerstort en om moontlike besoedeling van Mars te voorkom tot in 2019. Die werking van die tuig is gestaak op 17 Augustus 1980 nadat dit 1485 keer om Mars gewentel het. 'n Studie gedoen in 2009 het tot die gevolgtrekking gekom, dat alhoewel daar 'n moontlikheid is dat Viking 1 reeds op Mars neergestort het, dit bes moontlik nog in 'n wentelbaan was.^[12]Viking 1 het meer as 57,000 foto's na die aarde gestuur.

Landingstuig

Viking aëroskild

Die landingstuig en sy aëroskild het ontkoppel van die wenteltuig op 20 Julie om 08:51 UCT. Tydens die ontkoppeling was die landingstuig se spoed ongeveer 5 km/s. Die aëroskild se truvuurpyle is ontbrand om dit uit die wentelbaan te kry. Na 'n paar uur op 'n hoogte van 300 km, was die landingstuig in posisie her-oriënteer om Mars se atmosfeer binne te dring. Die aëroskild met sy hitteskild het die tuig stadiger laat beweeg soos dit deur die atmosfeer daal. Gedurende die tyd was daar wetenskaplike eksperimente gedoen met 'n retarding potential analyzer, 'n massa spektrometer asook druk, tempertuur en digtheid sensors.^[9] Op 'n hoogte van 6 km en teen 'n snelheid van 250m/s het die valskerm met 'n 16 m deursnee ontplooi. Sewe sekondes later was aëroskild die weggeskiet en nog agt sekondes later is die drie landingsbene ontplooi. Die landingsvoertuig se snelheid is verminder tot 60 m/s deur die valskerm in slegs 45 sekondes. Op 'n hoogte van 1.5 km is die truvuurpyle van die landingsvoertuig self ontbrand en 40 sekondes later land die tuig teen 2.4 m/s met slegs 'n geringe slag. Die drie bene het oor heuningkoek aluminium skokabsorbeerders beskik om die landing so sag as moontlik te maak.^[9]

Dokumentêre animasie video wat die Viking 1 se landing wys met insetsels van werklike gebeure in die beheerkamer

Die landinsvuurpyle het 'n 18-spuitstuk ontwerp gehad om die waterstof en stikstof uitlaatgasse oor 'n groot area te versprei. NASA het bereken dat dié plan sal verseker dat die oppervlakte nie met meer as 1 °C sal verhoog nie en dat dit ook nie meer as 1 mm van die oppervlakte se materiaal sal versteur nie.^[7] Dit is gedoen omrede die meeste van Viking 1 se eksperimente se fokus area op die oppervlakte was en 'n eenvoudiger, goedkoper oplossing was nie aanvaarbaar nie.

Die landingstuig het om 11:53:06 UTC (16:13 plaaslike Marstyd) geland op die westelike Chryse Planitia (Goue Vlakte) by 22°41′49″N 312°03′00″O / 22.697°N 312.05°O / 22.697; 312.05^[1][7] op 'n verwysingshoogte van -2,69 km relatief tot 'n verwysingsellipsoïed met 'n ewenaarradius van 3,397 km en platheid van 0,0105 (22.480° N, 47.967° W planetografies).^[13] Daar was ná die landing nog ongeveer 22 kg van die aandrywingsmiddels in die tenks oor.^[7]

Die eerste foto van die oppervlakte is binne 25 sekondes na die landing na die aarde gestuur en het ongeveer vier minute geneem. Gedurende die tyd het die landingstuig homself geaktiveer; die hoëwins antenne is gerig na die aarde vir direkte kommunikasie en 'n arm is ontplooi waarop al die weer sensors gemonteer is. Gedurende die volgende sewe minute is die tweede beeld met 'n 300° panoramiese uitsig (sien onder) is geneem.^[14] Die volgende dag is die eerste kleurfoto van die oppervlakte van Mars geneem. Die seismometer het geweier om te ontplooi en 'n arm wat monsters moes optel se sluitpen het vasgesit en is eers na vyf dae uitgeskud. Die res van die instrumente het reg gefunksioneer. Die landingstuig kon op twee maniere data na die Aarde stuur, 'n herlei skakel via die wenteltuig en terug en daar was ook die direkte skakel na die Aarde. Die data vermoë van die skakel via die wenteltuig is tien groter as die direkte skakel.^[9]

Eerste duidelike beeld ooit versend vanaf die oppervlakte van Mars – rotse naby die Viking 1 landingstuig (Julie 20, 1976). Die dynserigheid aan die linkerkant is moontlik stof wat opgeblaas is deur die landingstuig se vuurpyle. Omrede die kameras die beelde stadig afgetas het, het die stof gaan lê toe die kameras die middelste gedeelte afneem.

Die landingtuig was toegerus met twee faksimilee kameras, drie analiseerders van metabolisme, groei of fotosintese, 'n gas chromatografiese-massa spektrometer, 'n x-straal fluoor spektrometer, druk, temperatuur en wind snelheid sensors, 'n drie-as seismometer, 'n magneet op 'n monster versamelaar onder visie van die kameras en verskeie ander ingenieurs sensors.^[9]

Die landingstuig is in Januarie 1962^[9] die Thomas Mutch Memorial Station genoem ter ere van Thomas A. Mutch, die leier van die Viking span vir verantwoordelik vir die beelde en foto's. Die landingstuig het vir 2245 sols (ongeveer 2306 aarddae of ses jaar) gewerk tot 11 November 1982 toe grondbeheer 'n foutiewe beheersein na die landingstuig gestuur en kontak verloor het. Die beheerseine was veronderstel om nuwe sagteware te laai wat die landingstuig se battery herlaai prosedure sou verbeter het, omrede die battery se kapasiteit versleg het met tyd. Die sagteware het ongelukkig oor die data geskryf wat die antenna gebruik het om sy lyn van sig te bepaal. Pogings om met die landingstuig te kommunikeer oor die daaropvolgende vier maande het misluk, die pogings was gebaseer op wat die beheerspan geskat het die antenne se posisie moes wees.^[15] In 2006 het die Mars Reconnaissance Orbiter 'n beeld na die aarde gestuur van die Viking I.^[16]

Sending resulate

Soektog na lewe

Aan boord van Viking 1 was ook 'n biologiese eksperiment wat ten doel gehad het om bewyse van lewe op Mars te vind. Die biologiese eksperiment het 15,5 kg geweeg en bestaan uit drie substelsels: 'n pirolitiese vrystellings-, gasvrystellings-en gasuitruileksperiment. Die Viking 1 het ook 'n gaschromatograafmassa-spektrometer aan boord gehad wat die samestelling en voorkoms van organiese materiaal in die grond getoets het.^[17] Die resultate was interessant en verrassend. Die organiesemateriaal-, pirolitiese en gasuitruilingstoetse was negatief terwyl die gasvrystellingstoets positief was.^[18] Die Viking-wetenskaplike Patricia Straat het in 2009 die volgende stelling gemaak:

"Ons gasvrystellingseksperiment het 'n definitiewe positiewe reaksie vir lewe gegee, maar 'n aantal mense het om 'n verskeidenheid redes die stelling gemaak dat die toets 'n vals positief gelewer het."^[19] Die meeste wetenskaplikes glo tans dat die resultaat die gevolg was van onorganiese chemiese reaksies van die grond; hierdie beskouing kan verander nadat ys naby die Viking se landingsgebied naby die oppervlak gevind is.^[20] Sommige wetenskaplikes glo steeds dat die resultaat die gevolg was van ’n bewys van lewe. Geen organiese chemikalieë is in die grond gevind nie. Tog is in droë gebiede van Antarktika ook geen bespeurbare organiese materiaal nie, maar daar is organismes wat in die rotse lewe.^[21] Mars het feitlik geen osoonlaag soos die Aarde nie, dus steriliseer ultravioletlig die oppervlak en produseer hoogs reaktiewe chemikalieë soos peroksiedes wat enige organiese chemikalieë sal oksideer. Perchloraat, wat in Mars se grond gevind is, is ’n sterk oksidant en kon enige organiese materiaal op die oppervlak vernietig het.^[22] Indien koolstofgebaseerde lewe op Mars wydverspreid voorkom, sal dit moeilik op die oppervlak oorleef.

Eerste panorame beeld deur die Viking 1 landingstuig

Eerste panoramiese beeld deur die Viking 1 van die oppervlakte van Mars. Geneem op 20 Julie, 1976

Galery

• 
  Viking 1 sondeerder word lanseer (20 Augustus, 1975).
• 
  Model van die Viking landingstuig
• 
  Eerste beeld deur die Viking 1 landingstuig van die oppervlakte van Mars, die tuig se landingpoot is sigbaar.
• 
  Viking 1 landingstuig beeld van 'n Mars sonsondergang oor Chryse Planitia.
• 
  Slote gegrawe deur die grondversamel meganisme.
• 
  Eerste kleur beeld geneem deur Viking 1 se landingstuig (21 Julie, 1976).
• 
  Viking 1 landingstuig gebied (11 Februarie, 1978).
• 
  Viking 1 landingstuig afgeneem deur die Mars Reconnaissance Orbiter (Desember 2006).
• 
  Duine en groot rotse. Die paal in die middel is 'n hefboom.
• 
  Beeld van Viking 1 landingstuig se kamera 2 met sonsopkoms (Lae resolusie kleur) Sol 379 07:50

Toetsing van algemene relatiwiteit

Hoë-presisie toets van algemene relatiwiteit by die Cassini tuig (kunstenaars voorstelling)

Gravitasietydvertraging is 'n verskynsel wat voorspel word deur die teorie van Algemene Relatiwiteit, waar die tyd stadiger is in gebiede met 'n laer swaartekragpotensiaal. Wetenskaplikes het die landingstuig gebruik om hierdie hipotese te toets deur radioseine na die landingstig op Mars te stuur en dié tuig opdrag gegee om seine terug te stuur. Soms het die seine naby die son verby beweeg. Wetenskaplikes het bevind dat die waargenome Shapiro-vertragings van die seine ooreenstem het met die voorspellings van Algemene Relatiwiteit ^[23]

Foto's geneem deur die wenteltuig

• 
  Wolke in die oggend op Mars - geneem in 1976)
• 
  Stroom belynde eilande in Lunae Palus quadrangle.
• 
  Traanvormige eilande by Oxia Palus quadrangle.
• 
  Skuur patrone in Lunae Palus quadrangle.
• 
  Lunae Palus quadrangle ge-erodeer deur massas vloeibare water.
• 
  Phobos, saamgestel uit kleibner beelde, geneem in 1978.

Verwysings

1. Williams, David R. Dr. (18 Desember 2006). "Viking Mission to Mars". NASA. Besoek op 2 Februarie 2014.
2. mars.nasa.gov. "Mars Exploration Rover". mars.nasa.gov.
3. Loff, Sarah (20 Augustus 2015). "August 20, 1975, Launch of Viking 1". NASA. Besoek op 18 Julie 2019.
4. Angelo, Joseph A. (14 Mei 2014). Encyclopedia of Space and Astronomy (in Engels). Infobase Publishing. p. 641. ISBN 9781438110189.
5. Croswell, Ken (21 Oktober 2003). Magnificent Mars (in Engels). Simon and Schuster. p. 23. ISBN 9780743226011.
6. Stooke, Philip J. (24 September 2012). The International Atlas of Mars Exploration: Volume 1, 1953 to 2003: The First Five Decades (in Engels). Cambridge University Press. ISBN 9781139560252.
7. "NASA - NSSDCA - Spacecraft - Details". nssdc.gsfc.nasa.gov. Besoek op 18 Julie 2019.
8. "Chronology of Mars Exploration". history.nasa.gov. Besoek op 16 Augustus 2019.
9. Soffen, G.A.; Snyder, C.W. (Augustus 1976). "The First Viking Mission to Mars". Science. New Series. 193 (4255): 759–766. Bibcode:1976Sci...193..759S. doi:10.1126/science.193.4255.759. JSTOR 1742875. PMID 17747776.
10. R.E. Diehl, M.J. Adams; Rinderle, E.a. (1 Maart 1979). "Phobos Encounter Trajectory and Maneuver Design". Journal of Guidance and Control. 2 (2): 123–129. Bibcode:1979JGCD....2..123.. doi:10.2514/3.55847. ISSN 0162-3192.
11. Ulivi, Paolo; Harland, David M. (8 Desember 2007). Robotic Exploration of the Solar System: Part I: The Golden Age 1957-1982 (in Engels). Springer Science & Business Media. p. 251. ISBN 9780387739830.
12. Jefferson, David C (August 10–13, 2009). "An Investigation of the Orbital Status of Viking-1" in AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference..  Geargiveer 3 Januarie 2017 op Wayback Machine
13. "Viking 1 Lander Mission Profile". Texas Space Grant Consortium. The University of Texas at Austin. Besoek op 18 Julie 2019.
14. Mutch, T.A.; et al. (Augustus 1976). "The Surface of Mars: The View from the Viking 1 Lander". Science. New Series. 193 (4255): 791–801. Bibcode:1976Sci...193..791M. doi:10.1126/science.193.4255.791. JSTOR 1742881. PMID 17747782.
15. D. J. Mudgway (1983). "Telecommunications and Data Acquisition Systems Support for the Viking 1975 Mission to Mars" (PDF). NASA Jet Propulsion Laboratory. Besoek op 22 Junie 2009.
16. "NASA Mars Orbiter Photographs Spirit and Vikings on the Ground". NASA. 2006. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 5 Augustus 2011. Besoek op 20 Julie 2011.
17. "Life on Mars". www.msss.com. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 20 Oktober 2014.
18. Viking Data May Hide New Evidence For Life. Barry E. DiGregorio, July 16, 2000.
19. Viking 2 Likely Came Close to Finding H2O. Geargiveer 30 September 2009 op Wayback Machine Irene Klotz, Discovery News, September 28, 2009.
20. Stuurman, C.M.; Osinski, G.R.; Holt, J.W.; Levy, J.S.; Brothers, T.C.; Kerrigan, M.; Campbell, B.A. (28 September 2016). "SHARAD detection and characterization of subsurface water ice deposits in Utopia Planitia, Mars". Geophysical Research Letters. 43 (18): 9484–9491. Bibcode:2016GeoRL..43.9484S. doi:10.1002/2016gl070138.
21. Friedmann, E. 1982. Endolithic Microorganisms in the Antarctic Cold Desert. Science: 215. 1045–1052.
22. Alien Rumors Quelled as NASA Announces Phoenix Perchlorate Discovery. Geargiveer 4 September 2010 op Wayback Machine A.J.S. Rayl, August 6, 2008.
23. Reasenberg, R. D.; Shapiro, I. I.; MacNeil, P. E.; Goldstein, R. B.; Breidenthal, J. C.; Brenkle, J. P.; et al. (Desember 1979). "Viking relativity experiment – Verification of signal retardation by solar gravity". Astrophysical Journal Letters. 234: L219–L221. Bibcode:1979ApJ...234L.219R. doi:10.1086/183144.