תוכנית מארינר

תוכנית מארינר (באנגלית: Mariner program) היא תוכנית לחקר מערכת השמש הפנימית באמצעות חלליות מחקר בלתי מאוישות (גשושיות) שבוצעה באחריות נאס"א והיוותה חלק מתוכנית החלל האמריקאית ובמסגרתה שוגרו עשר גשושיות לחלל במהלך השנים 1962 עד 1973 במטרה לחקור את כוכבי הלכת נוגה, מאדים וכוכב חמה.

שיגור מארינר 1

שלוש מתוך עשר הגשושיות שוגרו לעבר נוגה ושתיים מהן ביצעו את משימתן. שש גשושיות שוגרו לעבר מאדים כשארבע מהן ביצעו את משימתן. הגשושית האחרונה בתוכנית שוגרה לעבר כוכב חמה כולל יעף ליד נוגה וביצעה את משימתה.

רקע

עם תחילת המלחמה הקרה, יזמו שתי המעצמות דאז, ארצות הברית וברית המועצות, תוכניות חלל שאפתניות במטרה להפגין דומיננטיות צבאית, טכנולוגית ופוליטית.^[1] הסובייטים שיגרו את ספוטניק 1, הלוויין הראשון שהקיף את כדור הארץ, ב-4 באוקטובר 1957. האמריקאים הלכו בעקבותיהם עם אקספלורר 1 ב-1 בפברואר 1958, ובנקודה זו הסובייטים כבר שיגרו את בעל החיים הראשון שהקיף את כדור הארץ, לייקה בספוטניק 2. לאחר שהושג מסלול כדור הארץ, עבר מוקד מירוץ החלל להיות הראשונים להגעה לירח. תוכנית הלוויינים של פיוניר כללה שלושה ניסיונות ירחיים כושלים בשנת 1958. בתחילת 1959, לונה 1 הסובייטית הייתה הגשושית הראשונה שחלפה על פני הירח, ואחריה לונה 2, העצם המלאכותי הראשון שפגע בירח.

עם ההגעה על ידי גשושיות לירח, הפנו המעצמות את מבטן אל כוכבי הלכת. נוגה, ככוכב הלכת הקרוב ביותר לכדור הארץ, הציגה מטרה מושכת לטיסות חלל בין-כוכביות. נוגה וכדור הארץ מגיעים למיקומם היחסי במסלוליהם סביב השמש, פעם אחת מידי 19 חודשים, כך שנדרשת מינימום דלק כדי לנוע מכוכב לכת אחד למשנהו דרך מסלול הוהמן . הזדמנויות אלה מסמנות את הזמן הטוב ביותר לשיגור חלליות חקר, הדורשות את מינימום הדלק כדי לבצע את המסע.

ההזדמנות הראשונה מסוג זה במרוץ לחלל התרחשה בסוף 1957, עוד לפני שהשיגה אחת המעצמות את ההזדמנות לנצל אותה. לקראת מועד ההזדמנות השנייה, בסביבות יוני 1959, התקרבה ארצות הברית לסף ההיתכנות הטכנולוגית, וקבלנית חיל האוויר האמריקאי, מעבדת טכנולוגיית החלל (STL), התכוונה לנצל אותה. תוכנית שגובשה בינואר 1959 כללה שתי חלליות שפותחו מגשושי פיוניר הראשונים, אחת שתשוגר באמצעות טיל ת'ור-אייבל, השנייה באמצעות טיל אטלס-אייבל שטרם נוסה. חלון השיגור הוחמץ הואיל ו STL לא הצליחה להשלים את הגשושיות במועד. גשושית ת'ור-אייבל שימשה בהמשך כחלוצת חלל עמוק פיוניר 5, ששוגרה ב-11 במרץ 1960, ותוכננה לשמור על תקשורת עם כדור הארץ עד למרחק של 20,000,000 מייל (32,000,000 ק"מ) כשהיא נעה לעבר מסלולה של נוגה. בתחילת 1961 היה מועד להזדמנות נוספת, לא נשלחו משימות אמריקאיות במהלכה אך ברית המועצות שיגרה את ונרה 1 ב-12 בפברואר 1961 שהפכה ב-19-20 במאי לגשושית הראשונה שחלפה על פני נוגה; עם זאת, ונרה 1 הפסיקה לשדר ב-26 בפברואר. השיגור לעבר נוגה התבצע בסופו של דבר במועד ההזדמנות הבאה ב-1962 במסגרת תוכנית מארינר.

תוכנית מארינר החלה בשנת 1960 עם סדרה של משימות מחקרי JPL לחקר בקנה מידה קטן של כוכבי הלכת הקרובים ביותר. הם נועדו לנצל את רכבי השיגור של אטלס, שעתידים להיות זמינים בקרוב, כמו גם את היכולת המתפתחת של מתקן המכשור לחלל העמוק של JPL (שנקרא מאוחר יותר רשת החלל העמוק), רשת עולמית של תחנות קרקע שנועדה לתקשר עם חלליות בחלל העמוק. השם תוכנית מארינר ניתן לתוכנית ב"מאי 1960 - בהצעתו של אדגר מ. קורטרייט" ש"גשושיות המשימה הפלנטריות... יעוצבו על פי מונחים ימיים, כדי להעביר 'את הרושם של נסיעה למרחקים גדולים ולארצות נידחות'". "החלטה זו הייתה הבסיס למתן שמות לגשושיות מארינר, ריינג'ר, סורוויור וויקינג".

תוכניות

תוכנית מארינר התפצלה למספר תוכניות קטנות יותר שכל אחת מהן כללה שיגור של זוג גשושיות אחת אחר השניה לאותו היעד אך במשימות שונות או גשושית בודדת. בפועל עקב התקלות היה רק מקרה אחד בו זוג גשושיות במסגרת התוכנית מארינר - מאדים 1969 השלימו שתיהן את משימתן בהצלחה.

מארינר-נוגה 1962

ערכים מורחבים – מארינר 1, מארינר 2

ב־22 ביולי 1962 שוגרה הגשושית מארינר 1, אך היא סטתה מנתיבה והיה צורך להשמידה. מארינר 2 עזבה את כן השיגור ב־26 באוגוסט 1962 והייתה הגשושית הראשונה שהוכיחה כי נאס"א יכולה לפקח על גשושיות ממרחקים גדולים. כשהתברר לאחר שבוע שמארינר 2 סטתה מעט מהנתיב ועתידה להחטיא את נוגה בכ-373 אלף קילומטרים, שודר תיקון נתיב ברדיו. לאחר 109 יום חלפה מארינר 2 במרחק של 34,500 ק"מ מנוגה. במסעה חזרה שידרה המרינר 2 לכדור הארץ נתונים, מהם עלה כי הטמפרטורה על פני נוגה גבוהה ביותר – כ-500 מעלות צלזיוס, כי כוכב הלכת עטוי עננים, וכי אין לו שדה מגנטי וחגורות קרינה (כדוגמת חגורות ואן אלן של כדור הארץ).

מארינר-מאדים 1964

ערכים מורחבים – מארינר 3, מארינר 4

מארינר 3 ומארינר 4 היו גשושיות שתוכננו לחלוף ליד מאדים. מארינר 3 אבדה כאשר טיל השיגור לא הצליח להיפרד ממנה. הגשושית האחות שלה, מארינר 4 שוגרה ב־28 בנובמבר 1964, וסיפקה את הנתונים הראשונים ממאדים בטיסת היעף שלה. היו אלו הצילומים הראשון של מאדים מטווח קצר.

• המשימה: טיסת יעף ליד מאדים.
• משקל: 261 ק"ג.
• חיישנים: מצלמה עם טייפ דיגיטלי (בעל קיבולת של כעשרים תמונות), מערכות למדידת האבק הקוסמי, פלסמת השמש, קרינה לכודה, קרניים קוסמיות ושדות מגנטיים ומערבלי רדיו.

מארינר-נוגה 1967

ערך מורחב – מארינר 5
חמש שנים לאחר מארינר 2, שוגרה שוב גשושית לנוגה, מארינר 5 ב־14 ביוני 1967 והגיעה לקרבת כוכב הלכת באוקטובר 1967. היא נשאה סדרת ניסויים כדי לחקור את האטמוספירה: גלי רדיו, סריקת הבהירות שלה בתחום האור העל סגול, ודגימת חלקיקי השמש ותנודות השדה המגנטי מעל כוכב הלכת.

• המשימה: טיסת מעבר ליד נוגה.
• משקל: 245 ק"ג.
• חיישנים: פוטומטר על-סגול, מכשירים למדידת האבק הקוסמי, פלסמת השמש, קרינה לכודה, קרניים קוסמיות, שדות מגנטיים ומערבלי רדיו.

מארינר-מאדים 1969 (A ו-B)

ערכים מורחבים – מארינר 6, מארינר 7

מארינר 6 ומארינר 7 היו גשושיות זהות במשימה כפולה למאדים. מארינר 6 שוגרה ב־24 בפברואר 1969, וב־27 במרץ 1969 שוגרה אחותה הגשושית מארינר 7. הם טסו מעל קו המשווה וחצי הכדור הצפוני של מאדים.

• המשימה: יעף ליד מאדים.
• משקל: 413 ק"ג.
• חיישנים: מצלמות רחבות זווית וצרות זווית עם טייפ דיגיטלי, ספקטרוסקופ ורדיומטר בתחום התת אדום, ספקטרומטר על סגול, מערבל רדיו.

מארינר-מאדים 1971

ערכים מורחבים – מארינר 8, מארינר 9

מארינר 8 ומארינר 9 היו גשושיות זהות שתוכננו למפות את פני השטח של מאדים בו זמנית, אך מארינר 8 אבדה בשיגור בשל כישלון הטיל. הגשושית התאומה, מארינר 9, שוגרה במאי 1971 והפכה ללוויין המלאכותי הראשון של מאדים. היא נכנסה למסלול סביב מאדים בנובמבר 1971, צילמה את פני השטח של כוכב הלכת וניתחה את האטמוספירה שלו בעזרת ציוד הת-אדום והעל-סגול שנשאה.

• המשימה: הקפת מאדים.
• משקל: 998 ק"ג.
• חיישנים: מצלמות רחבות זווית וצרות זווית עם טייפ דיגיטלי, ספקטרוסקופ ורדיומטר בתחום התת-אדום, ספקטרומטר על סגול ומערבל רדיו.

מארינר 10

ערך מורחב – מארינר 10

הגשושית מארינר 10 שוגרה ב־3 בנובמבר 1973 והייתה הראשונה שהשתמשה בשיטת המקלעת הכבידתית כדי להאיץ את מהירותה לעבר כוכב לכת אחר – כוכב חמה. היא הייתה גם הגשושית הראשונה שערכה מפגש עם שני כוכבי לכת מטווח קרוב, והראשונה שצילמה את כוכב חמה מקרוב. מסלולה תוכנן כך שלאחר ההגעה לכוכב חמה היא נכנסה למסלול סביב השמש כאשר בכל פעם פוגשת שוב את כוכב חמה. במהלך שלושה יעפים קרובים שביצעה בשנים 1974 ו-1975, היא סקרה כ-45% מפני הכוכב. התמונות ברזולוציה הגבוהה ביותר צילמו עצמים שגודלם כק"מ וחצי.

• המשימה: יעף ליד נוגה וליד כוכב חמה.
• משקל: 443 ק"ג.
• חיישנים: מצלמות רחבות זווית וצרות זווית עם טייפ דיגיטלי, ספקטרוסקופ ורדיומטר בתחום התת-אדום, ספקטרומטר על סגול ומערבל רדיו.

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא תוכנית מארינר בוויקישיתוף

• חיים מזר, פרויקט מרינר פרק 1, פרק 2, פרק 3 ופרק 4, באתר הידען.
• כתבה על מרינר 10, אתר הידען.
• תוכנית מארינר, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)