Con las sondas gemelas, Mariner 3 y 4, comenzamos a contar la historia de Estados Unidos en esta carrera espacial hacia el planeta Marte. Con un peso de 260 kg, Mariner 3 estaba diseñada para realizar mediciones científicas en las cercanías de Marte y obtener fotografías de su superficie. Luego de que la nave atravesó la atmósfera terrestre, un escudo protector falló en ser expulsado, haciendo que todos los sensores, instrumentos y cámara queden tapadas por el mismo. Ningún instrumento quedó al descubierto, quedando la sonda inutilizada. Además, el peso extra del escudo evitó que la sonda llegara a la trayectoria orbital planeada, arruinando por completo la misión. Luego de este fracaso sucedido el 5 de noviembre, se tuvo que esperar al 28 del mismo mes para lanzar la otra sonda.


Mariner 4 representó el primer sobrevuelo exitoso del planeta Marte, y devolvió las primeras imágenes de la superficie marciana (fig. 1). Estas representaron las primeras imágenes de otro planeta que alguna vez regresaron del espacio profundo. Mariner 4 fue diseñado para llevar a cabo observaciones científicas de Marte y para transmitir estas observaciones a la Tierra. Otros objetivos de la misión fueron realizar mediciones de campo y partículas en el espacio interplanetario en las cercanías de Marte y proporcionar experiencia y conocimiento de las capacidades de ingeniería para vuelos interplanetarios de larga duración.

Fig. 1

Para ver el catálogo de imágenes tomadas por el Marine 4, click aquí.

Nave espacial y subsistemas

La nave espacial Mariner 4 consistió en un marco octagonal de magnesio, 127 cm de diagonal y 45,7 cm de alto. La altura total de la nave espacial fue de 289 cm. En la parte inferior central de la nave espacial estaba montada, en una plataforma de exploración, la cámara de televisión. La mayoría de los experimentos científicos se montaron en el exterior del marco. Los instrumentos de ciencia, además de la cámara de TV, eran un magnetómetro, un detector de polvo, un telescopio de rayos cósmicos, un detector de radiación, una sonda de plasma solar y una cámara de ionización/contador Geiger.

La energía fue suministrada por 28,224 celdas solares contenidas en los cuatro paneles solares de 176 x 90 cm, lo que podría proporcionar 310 W en Marte. También se usó una batería recargable de plata y zinc de 1200 W-h para maniobras y respaldo. La información posicional fue proporcionada por cuatro sensores: uno de Sol, uno de Tierra, uno de Marte y uno de Canopus.

Perfil de la misión

Después de 7,5 meses de vuelo con una maniobra intermedia, el 5 de diciembre de 1964, la nave espacial voló por Marte los días 14 y 15 de julio de 1965. El mayor acercamiento fue de 9,846 km a la superficie marciana y se movió a una velocidad aproximada de 7 km/seg en relación con Marte (1,7 km/seg en relación a la Tierra). Las imágenes tomadas durante el sobrevuelo se almacenaron en la grabadora de a bordo con capacidad de 655 KB. Todas las imágenes se transmitieron dos veces para asegurar que no faltaran datos o que no estuvieran corruptos.

La nave realizó todas las actividades programadas con éxito y devolvió datos útiles desde el lanzamiento. El 7 de diciembre, se agotó el suministro de gas en el sistema de control de posicionamiento y el 10 y 11 de diciembre, se registraron un total de 83 impactos de micrometeoroides que causaron la perturbación del posicionamiento y la degradación de la intensidad de la señal. El 21 de diciembre de 1967, se dieron por terminadas las comunicaciones con Mariner 4.

Resultados

La información total devuelta por la misión fue de 650 KB. Todos los experimentos funcionaron con éxito con la excepción de la cámara de ionización/contador Geiger y la sonda de plasma. Las imágenes devolvieron un terreno con cráteres similar a la Luna ( lo que las misiones posteriores mostraron no era típico de Marte, sino solo para la región más antigua fotografiada por Mariner 4). Se estimó una presión atmosférica superficial de 4.1 a 7.0 milibars (¡en la tierra es de 1013!) y temperaturas diurnas de -100 °C y no se detectó campo magnético, lo que lleva a la conclusión de que el viento solar puede tener interacción directa con la atmósfera marciana y que la atmósfera y la superficie están completamente expuestas a la radiación solar y cósmica.

El costo total de la misión Mariner 4 se estima en $ 83.2 millones. Todo para obtener solo 650 KB de información, pero información extremadamente valiosa y nunca antes vista, que nos permitió comenzar a conocer a nuestro planeta vecino.