Mariner 10 fue una sonda espacial robótica estadounidense lanzada por la NASA el 3 de noviembre de 1973 para sobrevolar los planetas Mercurio y Venus . Fue la primera nave espacial en realizar sobrevuelos de varios planetas. [3]
La Mariner 10 fue lanzada aproximadamente dos años después de la Mariner 9 y fue la última nave espacial del programa Mariner . (La Mariner 11 y la Mariner 12 fueron asignadas al programa Voyager y redesignadas Voyager 1 y Voyager 2 ).
Los objetivos de la misión eran medir el entorno, la atmósfera, la superficie y las características del cuerpo de Mercurio y realizar investigaciones similares en Venus. Los objetivos secundarios eran realizar experimentos en el medio interplanetario y obtener experiencia con una misión de asistencia gravitacional en dos planetas . El equipo científico del Mariner 10 estaba dirigido por Bruce C. Murray en el Laboratorio de Propulsión a Chorro . [4]
Mariner 10 fue la primera misión en utilizar la asistencia gravitacional de un planeta (en este caso, Venus) para llegar a otro planeta. [a] Utilizó Venus para doblar su trayectoria de vuelo y llevar su perihelio hasta el nivel de la órbita de Mercurio. [2] [3] Esta maniobra, inspirada en los cálculos de mecánica orbital del científico italiano Giuseppe Colombo , puso la nave espacial en una órbita que la llevó repetidamente de regreso a Mercurio. Mariner 10 utilizó la presión de la radiación solar en sus paneles solares y su antena de alta ganancia como medio de control de actitud durante el vuelo, la primera nave espacial en utilizar el control activo de la presión solar.
Los componentes del Mariner 10 se pueden clasificar en cuatro grupos según su función común. Los paneles solares, el subsistema de energía, el subsistema de control de actitud y la computadora mantenían la nave espacial funcionando correctamente durante el vuelo. El sistema de navegación, incluido el cohete de hidracina, mantendría al Mariner 10 en ruta hacia Venus y Mercurio. Varios instrumentos científicos recopilarían datos en los dos planetas. Finalmente, las antenas transmitirían estos datos a la Red de Espacio Profundo en la Tierra, así como recibirían órdenes del Control de Misión. Los diversos componentes e instrumentos científicos del Mariner 10 estaban unidos a un eje central, que tenía aproximadamente la forma de un prisma octogonal. El eje almacenaba la electrónica interna de la nave espacial. [1] [5] [6] La nave espacial Mariner 10 fue fabricada por Boeing. [7] La NASA estableció un límite estricto de 98 millones de dólares para el costo total del Mariner 10, lo que marcó la primera vez que la agencia sometió una misión a una restricción presupuestaria inflexible. No se toleraría ningún exceso de presupuesto, por lo que los planificadores de la misión consideraron cuidadosamente la rentabilidad al diseñar los instrumentos de la nave espacial. [8] El control de costos se logró principalmente ejecutando el trabajo del contrato más cerca de la fecha de lanzamiento de lo que recomendaban los cronogramas de misión normales, ya que reducir la duración del trabajo disponible aumentaba la rentabilidad. A pesar del cronograma apresurado, se incumplieron muy pocos plazos. [9] La misión terminó con un presupuesto de aproximadamente US$1 millón por debajo del presupuesto. [10]
El control de actitud es necesario para mantener los instrumentos y antenas de una nave espacial apuntados en la dirección correcta. [11] Durante las maniobras de corrección del curso, la nave espacial puede necesitar rotar para que su motor de cohete esté orientado en la dirección correcta antes de ser disparado. Mariner 10 determinó su actitud utilizando dos sensores ópticos, uno apuntando al Sol y el otro a una estrella brillante, generalmente Canopus ; además, los tres giroscopios de la sonda proporcionaron una segunda opción para calcular la actitud. Se utilizaron propulsores de gas nitrógeno para ajustar la orientación de Mariner 10 a lo largo de tres ejes. [12] [13] [14] La electrónica de la nave espacial era intrincada y compleja: contenía más de 32.000 piezas de circuitos, de los cuales resistencias, condensadores, diodos, microcircuitos y transistores eran los dispositivos más comunes. [15] Los comandos para los instrumentos podían almacenarse en la computadora de Mariner 10 , pero estaban limitados a 512 palabras. El resto tuvo que ser transmitido por el Grupo de Trabajo de Secuencia de Misión desde la Tierra. [16] Para suministrar energía a los componentes de la nave espacial fue necesario modificar la salida eléctrica de los paneles solares. El subsistema de energía utilizó dos conjuntos redundantes de circuitos, cada uno de los cuales contenía un regulador amplificador y un inversor , para convertir la salida de CC de los paneles en CA y alterar el voltaje al nivel necesario. [17] El subsistema podía almacenar hasta 20 amperios hora de electricidad en una batería de níquel-cadmio de 39 voltios . [18]
El paso por Mercurio planteó importantes desafíos técnicos que los científicos tuvieron que superar. Debido a la proximidad de Mercurio al Sol, la Mariner 10 tendría que soportar 4,5 veces más radiación solar que cuando salió de la Tierra; en comparación con misiones Mariner anteriores, las partes de la nave espacial necesitaban protección adicional contra el calor. Se instalaron mantas térmicas y un parasol en el cuerpo principal. Después de evaluar diferentes opciones para el material de la tela del parasol, los planificadores de la misión eligieron tela beta , una combinación de Kapton aluminizado y láminas de fibra de vidrio tratadas con teflón . [19] Sin embargo, la protección solar no era viable para algunos de los otros componentes de la Mariner 10. Los dos paneles solares de la Mariner 10 debían mantenerse por debajo de los 115 °C (239 °F). Cubrir los paneles frustraría su propósito de producir electricidad. La solución fue agregar una inclinación ajustable a los paneles, de modo que se pudiera cambiar el ángulo en el que miraban al sol. Los ingenieros consideraron doblar los paneles uno hacia el otro, formando una V con el cuerpo principal, pero las pruebas descubrieron que este enfoque tenía el potencial de sobrecalentar el resto de la nave espacial. La alternativa elegida fue montar los paneles solares en línea e inclinarlos a lo largo de ese eje, lo que tenía el beneficio adicional de aumentar la eficiencia de los propulsores de chorro de nitrógeno de la nave espacial, que ahora podían colocarse en las puntas de los paneles. Los paneles podían rotarse un máximo de 76°. [6] [20] Además, la boquilla del cohete de hidracina del Mariner 10 tenía que estar orientada hacia el Sol para funcionar correctamente, pero los científicos rechazaron cubrir la boquilla con una puerta térmica por considerarla una solución poco confiable. En su lugar, se aplicó una pintura especial a las partes expuestas del cohete para reducir el flujo de calor desde la boquilla hacia los delicados instrumentos de la nave espacial. [21]
La realización precisa de la asistencia gravitatoria en Venus planteó otro obstáculo. [22] Si la Mariner 10 iba a mantener un curso hacia Mercurio, su trayectoria no podría desviarse más de 200 kilómetros (120 millas) de un punto crítico en las proximidades de Venus. [23] Para garantizar que se pudieran realizar las correcciones de curso necesarias, los planificadores de la misión triplicaron la cantidad de combustible de hidracina que llevaría la Mariner 10, y también equiparon la nave espacial con más gas nitrógeno para los propulsores que el que había tenido la misión Mariner anterior. Estas mejoras resultaron cruciales para permitir el segundo y tercer sobrevuelo de Mercurio. [24]
La misión aún carecía de la salvaguardia definitiva: una nave espacial gemela. Era habitual que las sondas se lanzaran en pares, con redundancia completa para evitar el fallo de una u otra. [25] La restricción presupuestaria descartó esta opción. Aunque los planificadores de la misión se mantuvieron lo suficientemente por debajo del presupuesto como para desviar parte de los fondos para construir una nave espacial de respaldo, el presupuesto no permitió que se lanzaran ambas al mismo tiempo. En caso de que fallara la Mariner 10, la NASA solo permitiría el lanzamiento de la nave de respaldo si se diagnosticaba y solucionaba el error fatal; esto tendría que completarse en las dos semanas y media entre el lanzamiento programado para el 3 de noviembre de 1973 y la última fecha de lanzamiento posible del 21 de noviembre de 1973. [24] [26] La nave de respaldo no utilizada se envió al museo Smithsonian para su exhibición. [27]
La Mariner 10 realizó siete experimentos en Venus y Mercurio. Seis de estos experimentos contaban con un instrumento científico específico para recopilar datos. [28] Los experimentos e instrumentos fueron diseñados por laboratorios de investigación e instituciones educativas de todo Estados Unidos. [29] De las cuarenta y seis propuestas, el JPL seleccionó siete experimentos sobre la base de maximizar el rendimiento científico sin exceder las pautas de costos: en conjunto, los siete experimentos científicos costaron 12,6 millones de dólares estadounidenses, aproximadamente una octava parte del presupuesto total de la misión. [9]
El sistema de imágenes, el Experimento de Fotografía de Televisión, consistía en dos telescopios Cassegrain de 15 centímetros (5,9 pulgadas) que alimentaban tubos vidicón . [30] El telescopio principal podía ser derivado a una óptica gran angular más pequeña, pero utilizando el mismo tubo. [30] Tenía una rueda de filtro de 8 posiciones, con una posición ocupada por un espejo para el bypass gran angular. [30]
Las exposiciones de las cámaras de televisión variaban de 3 ms a 12 s y cada cámara podía tomar una fotografía cada 42 s. La resolución de la imagen era de 832 x 700 píxeles, codificada en 8 bits. [30]
Todo el sistema de imágenes se vio en peligro cuando los calentadores eléctricos conectados a las cámaras no se encendieron inmediatamente después del lanzamiento. Para evitar el calor dañino del Sol, las cámaras se colocaron deliberadamente en el lado de la nave espacial que miraba hacia el lado opuesto al Sol. En consecuencia, los calentadores eran necesarios para evitar que las cámaras perdieran calor y se enfriaran tanto que se dañaran. Los ingenieros del JPL descubrieron que los vidicones podían generar suficiente calor a través del funcionamiento normal para mantenerse justo por encima de la temperatura crítica de -40 °C (-40 °F); por lo tanto, desaconsejaron apagar las cámaras durante el vuelo. Las fotos de prueba de la Tierra y la Luna mostraron que la calidad de la imagen no se había visto afectada significativamente. [32] El equipo de la misión se sorprendió gratamente cuando los calentadores de la cámara comenzaron a funcionar el 17 de enero de 1974, dos meses después del lanzamiento. [33] [34] Una investigación posterior concluyó que un cortocircuito en una ubicación diferente en la sonda había impedido que el calentador se encendiera. Esto permitió que los vidicones se apagaran cuando fuera necesario. [35]
De los seis instrumentos científicos principales, las cámaras de 43,6 kilogramos (96 libras) eran, con diferencia, el dispositivo más pesado. Con un consumo de 67 vatios de electricidad, consumían más energía que los otros cinco instrumentos juntos. [36] El sistema envió unas 7.000 fotografías de Mercurio y Venus durante los sobrevuelos de la Mariner 10. [30]
El radiómetro infrarrojo detectó la radiación infrarroja emitida por la superficie de Mercurio y la atmósfera de Venus, a partir de la cual se pudo calcular la temperatura. La rapidez con la que la superficie perdía calor al rotar hacia el lado oscuro del planeta reveló aspectos sobre la composición de la superficie, como si estaba hecha de rocas o de partículas más finas. [37] [38] El radiómetro infrarrojo contenía un par de telescopios Cassegrain fijados en un ángulo de 120° entre sí y un par de detectores hechos de termopilas de antimonio y bismuto . El instrumento fue diseñado para medir temperaturas tan frías como -193 °C (-315,4 °F) y tan calientes como 427 °C (801 °F). Stillman C. Chase, Jr. del Centro de Investigación de Santa Bárbara dirigió el experimento del radiómetro infrarrojo. [36]
En este experimento se utilizaron dos espectrómetros ultravioleta : uno para medir la absorción de rayos ultravioleta y el otro para detectar las emisiones de rayos ultravioleta. El espectrómetro de ocultación escaneó el borde de Mercurio cuando pasó frente al Sol y detectó si la radiación ultravioleta solar se absorbía en ciertas longitudes de onda, lo que indicaría la presencia de partículas de gas y, por lo tanto, de una atmósfera. [39] El espectrómetro de resplandor atmosférico detectó la radiación ultravioleta extrema que emanaba de átomos de hidrógeno gaseoso, helio, carbono, oxígeno, neón y argón. [36] [40] A diferencia del espectrómetro de ocultación, no requería retroiluminación del Sol y podía moverse junto con la plataforma de escaneo giratoria de la nave espacial. El objetivo más importante del experimento era determinar si Mercurio tenía una atmósfera, pero también recopilaría datos en la Tierra y Venus y estudiaría la radiación de fondo interestelar. [38]
El objetivo del experimento de plasma era estudiar los gases ionizados ( plasma ) del viento solar, la temperatura y la densidad de sus electrones, y cómo los planetas afectaban la velocidad de la corriente de plasma. [41] El experimento contenía dos componentes, orientados en direcciones opuestas. El analizador electrostático de barrido estaba orientado hacia el Sol y podía detectar iones positivos y electrones, que estaban separados por un conjunto de tres placas hemisféricas concéntricas. El espectrómetro electrónico de barrido apuntaba en dirección contraria al Sol y detectaba solo electrones, utilizando solo una placa hemisférica. Los instrumentos podían rotarse unos 60° hacia cada lado. [36] Al recopilar datos sobre el movimiento del viento solar alrededor de Mercurio, el experimento de plasma podría usarse para verificar las observaciones del magnetómetro del campo magnético de Mercurio. [38] Usando los detectores de plasma, Mariner 10 recopiló los primeros datos in situ del viento solar desde el interior de la órbita de Venus. [42]
Poco después del lanzamiento, los científicos descubrieron que el Analizador Electrostático de Barrido había fallado porque una puerta que lo protegía no se abría. Se realizó un intento fallido de abrir la puerta a la fuerza con la primera maniobra de corrección de rumbo. [43] Los operadores del experimento habían planeado observar las direcciones tomadas por los iones positivos antes de la colisión de los iones con el Analizador, pero estos datos se perdieron. [44] El experimento aún pudo recopilar algunos datos utilizando el Espectrómetro Electrónico de Barrido que funcionaba correctamente. [45]
El objetivo del experimento de partículas cargadas era observar cómo la heliosfera interactuaba con la radiación cósmica . [46] En conexión con los detectores de plasma y magnetómetros, este experimento tenía el potencial de proporcionar evidencia adicional de un campo magnético alrededor de Mercurio, [47] al mostrar si dicho campo había capturado partículas cargadas. [36] Se utilizaron dos telescopios para recolectar electrones altamente energéticos y núcleos atómicos, específicamente núcleos de oxígeno o menos masivos. [48] Luego, estas partículas pasaron a través de un conjunto de detectores y se contaron. [36]
Se encargó a dos magnetómetros de compuerta de flujo discernir si Mercurio producía un campo magnético [ 49] y estudiar el campo magnético interplanetario entre sobrevuelos [48] . Al diseñar este experimento, los científicos tuvieron que tener en cuenta la interferencia del campo magnético generado por los numerosos componentes electrónicos de la Mariner 10. Por esta razón, los magnetómetros tuvieron que estar situados en un brazo largo, uno más cerca del eje octogonal y el otro más lejos. Los datos de los dos magnetómetros se cruzarían para filtrar el propio campo magnético de la nave espacial [50] . Debilitar drásticamente el campo magnético de la sonda habría aumentado los costos [16] .
Este experimento investigó la masa y las características gravitacionales de Mercurio. Fue de particular interés debido a la proximidad del planeta al Sol, su gran excentricidad orbital y su inusual resonancia espín-órbita. [51]
Cuando la nave espacial pasó detrás de Mercurio en el primer encuentro, hubo una oportunidad de sondear la atmósfera y medir el radio del planeta. Al observar los cambios de fase en la señal de radio de banda S, se pudieron realizar mediciones de la atmósfera. Se calculó que la atmósfera tenía una densidad de aproximadamente10 16 moléculas por cm 3 . [51]
Boeing terminó de construir la nave espacial a fines de junio de 1973, y el Mariner 10 fue entregado desde Seattle a la sede del JPL en California, donde el JPL probó exhaustivamente la integridad de la nave espacial y sus instrumentos. Una vez finalizadas las pruebas, la sonda fue transportada al Campo de Pruebas del Este en Florida, el sitio de lanzamiento. Los técnicos llenaron un tanque en la nave espacial con 29 kilogramos (64 lb) de combustible de hidracina para que la sonda pudiera hacer correcciones de rumbo, y le colocaron detonadores , cuya detonación indicaría al Mariner 10 que saliera del cohete de lanzamiento y desplegara sus instrumentos. [52] [53] La asistencia gravitatoria planificada en Venus hizo posible utilizar un cohete Atlas-Centaur en lugar de un Titan IIIC más poderoso pero más costoso . [15] [54] La sonda y el Atlas-Centaur se unieron diez días antes del despegue. El lanzamiento planteó uno de los mayores riesgos de fracaso para la misión Mariner 10 ; El Mariner 1 , el Mariner 3 y el Mariner 8 fallaron minutos después del despegue debido a fallas de ingeniería o mal funcionamiento del cohete Atlas. [26] [55] [56] La misión tuvo un período de lanzamiento de aproximadamente un mes de duración, desde el 16 de octubre de 1973 hasta el 21 de noviembre de 1973. La NASA eligió el 3 de noviembre como fecha de lanzamiento porque optimizaría las condiciones de imagen cuando la nave espacial llegara a Mercurio. [54]
El 3 de noviembre a las 17:45 UTC, el Atlas-Centaur que transportaba al Mariner 10 despegó de la plataforma SLC-36B . [1] La etapa Atlas ardió durante unos cuatro minutos, después de lo cual fue desechada, y la etapa Centaur tomó el control durante cinco minutos adicionales, impulsando al Mariner 10 a una órbita de estacionamiento . La órbita temporal llevó a la nave espacial a un tercio de la distancia alrededor de la Tierra: esta maniobra fue necesaria para alcanzar el lugar correcto para un segundo encendido de los motores Centaur, que puso al Mariner 10 en un camino hacia Venus. La sonda luego se separó del cohete; posteriormente, la etapa Centaur se desvió para evitar la posibilidad de una futura colisión. Nunca antes una misión planetaria dependió de dos encendidos separados del cohete durante el lanzamiento, e incluso con el Mariner 10 , los científicos inicialmente vieron la maniobra como demasiado arriesgada. [57] [58]
Durante su primera semana de vuelo, el sistema de cámara del Mariner 10 se puso a prueba tomando cinco mosaicos fotográficos de la Tierra y seis de la Luna . También obtuvo fotografías de la región polar norte de la Luna, donde la cobertura previa era deficiente. Estas fotografías proporcionaron una base para que los cartógrafos actualizaran los mapas lunares y mejoraran la red de control lunar . [59]
Lejos de ser un crucero sin incidentes, el viaje de tres meses del Mariner 10 a Venus estuvo plagado de fallas técnicas, que mantuvieron al control de la misión en vilo. [ 60 ] Donna Shirley relató la frustración de su equipo: "Parecía como si siempre estuviéramos remendando el Mariner 10 el tiempo suficiente para que pudiera pasar a la siguiente fase y la siguiente crisis". [61] Se realizó una maniobra de corrección de trayectoria el 13 de noviembre de 1973. Inmediatamente después, el rastreador de estrellas se fijó en una brillante escama de pintura que se había desprendido de la nave espacial y había perdido el seguimiento de la estrella guía Canopus . Un protocolo de seguridad automatizado recuperó Canopus, pero el problema de la pintura descascarada se repitió durante toda la misión. El ordenador de a bordo también experimentó reinicios no programados ocasionalmente, lo que requirió reconfigurar la secuencia del reloj y los subsistemas. También ocurrieron problemas periódicos con la antena de alta ganancia durante el crucero. El 8 de enero de 1974, se produjo un mal funcionamiento que se cree que fue causado por un diodo en cortocircuito en el subsistema de potencia. [15] Como resultado, el regulador principal del amplificador y el inversor fallaron, dejando a la nave espacial dependiendo del regulador redundante. Los planificadores de la misión temían que el mismo problema pudiera repetirse en el sistema redundante y paralizar la nave espacial. [62]
En enero de 1974, la sonda Mariner 10 realizó observaciones ultravioleta del cometa Kohoutek . El 21 de enero de 1974 se realizó otra corrección a mitad de camino.
La sonda pasó por Venus el 5 de febrero de 1974, y su aproximación más cercana fue de 5.768 kilómetros (3.584 millas) a las 17:01 UTC. Fue la duodécima sonda en llegar a Venus y la octava en enviar datos desde el planeta, [63] así como la primera misión en transmitir imágenes de Venus a la Tierra. [64] La Mariner 10 se basó en las observaciones realizadas por la Mariner 5 seis años antes; es importante destacar que la Mariner 10 tenía una cámara mientras que la misión anterior carecía de ella. [65] Cuando la Mariner 10 viró alrededor de Venus, desde el lado nocturno del planeta a la luz del día, las cámaras tomaron la primera imagen de Venus de la sonda, mostrando un arco iluminado de nubes sobre el polo norte emergiendo de la oscuridad. Los ingenieros inicialmente temieron que el rastreador de estrellas pudiera confundir a Venus, mucho más brillante, con Canopus, repitiendo los percances con la pintura descascarada. Sin embargo, el rastreador de estrellas no funcionó mal. La ocultación de la Tierra se produjo entre las 17:07 y las 17:11 UTC, durante la cual la nave espacial transmitió ondas de radio de banda X a través de la atmósfera de Venus, recopilando datos sobre la estructura y la temperatura de las nubes. [66] [67] Aunque la cubierta de nubes de Venus es casi sin rasgos distintivos en luz visible, se descubrió que se podían ver amplios detalles de las nubes a través de los filtros de la cámara ultravioleta de Mariner. La observación ultravioleta desde la Tierra había mostrado algunas manchas indistintas incluso antes de Mariner 10 , pero el detalle visto por Mariner fue una sorpresa para la mayoría de los investigadores. La sonda continuó fotografiando Venus hasta el 13 de febrero de 1974 [68] Entre las 4165 fotografías adquiridas del encuentro, una serie de imágenes resultantes capturó una atmósfera espesa y con patrones distintivos que realizaba una revolución completa cada cuatro días [65] tal como habían sugerido las observaciones terrestres. [69]
La misión reveló la composición y la naturaleza meteorológica de la atmósfera de Venus. Los datos del experimento de radiociencia midieron el grado en que las ondas de radio que pasaban a través de la atmósfera se refractaban, lo que se utilizó para calcular la densidad, la presión y la temperatura de la atmósfera a una altitud determinada. [70] En general, la temperatura atmosférica es más alta cerca de la superficie del planeta, pero el Mariner 10 encontró cuatro altitudes en las que el patrón se invirtió, lo que podría significar la presencia de una capa de nubes. [71] Las inversiones se produjeron en los niveles de 56, 61, 63 y 81 km (35, 38, 39 y 50 mi), [72] lo que confirma las observaciones anteriores realizadas por el encuentro del Mariner 5. [70] Los espectrómetros ultravioleta identificaron las sustancias químicas que componen la atmósfera de Venus. [73] La elevada concentración de oxígeno atómico en la atmósfera superior mostró que la atmósfera está estratificada en capas superiores e inferiores que no se mezclan entre sí; las fotografías de las capas de nubes superiores e inferiores corroboraron esta hipótesis. [71] Las fotografías ultravioleta de la Mariner 10 fueron una fuente de información inestimable para estudiar las agitadas nubes de la atmósfera de Venus. Los investigadores de la misión creían que las características de las nubes que fotografiaron estaban ubicadas en la estratosfera y la troposfera superior, creadas por condensación; también concluyeron que el contraste entre las características más oscuras y más claras se debía a las diferencias en la capacidad de absorción de la luz ultravioleta de las nubes. [ 74 ] La región subsolar era de particular interés: como el sol está directamente sobre la cabeza, imparte más energía solar a esta área que a otras partes del planeta. En comparación con el resto de la atmósfera del planeta, la región subsolar era muy activa e irregular. Se observó que se formaban y disipaban "células" de aire levantadas por convección, cada una de hasta 500 kilómetros (310 millas) de ancho, en el lapso de unas pocas horas; algunas tenían contornos poligonales. [74]
La asistencia gravitatoria también fue un éxito, pues se mantuvo dentro del margen de error aceptable. En las cuatro horas entre las 16:00 y las 20:00 UTC del 5 de febrero de 1974, la velocidad heliocéntrica del Mariner 10 descendió de 37,008 km/s (82.785 mph) a 32,283 km/s (72.215 mph). [75] Esto cambió la forma de la órbita elíptica de la nave espacial alrededor del Sol, [64] de modo que el perihelio ahora coincidía con la órbita de Mercurio. [75]
La nave espacial pasó tres veces por Mercurio. El primer encuentro con Mercurio tuvo lugar a las 20:47 UTC del 29 de marzo de 1974, a una distancia de 703 kilómetros (437 millas), pasando por el lado de sombra. [2]
Después de dar una vuelta alrededor del Sol mientras Mercurio completaba dos órbitas, el Mariner 10 sobrevoló Mercurio nuevamente el 21 de septiembre de 1974, a una distancia más distante de 48.069 kilómetros (29.869 millas) por debajo del hemisferio sur. [2]
Después de perder el control del balanceo en octubre de 1974, un tercer y último encuentro, el más cercano a Mercurio, tuvo lugar el 16 de marzo de 1975, a una distancia de 327 kilómetros (203 millas), pasando casi sobre el polo norte. [2]
Cuando el gas de maniobra estaba casi agotado, la Mariner 10 inició otra órbita alrededor del Sol. Las pruebas de ingeniería continuaron hasta el 24 de marzo de 1975, [2] cuando el agotamiento final del suministro de nitrógeno fue señalado por el inicio de un giro de cabeceo no programado. Se enviaron órdenes inmediatamente a la nave espacial para que apagara su transmisor y cesaron las señales de radio a la Tierra.
Se supone que el Mariner 10 sigue orbitando alrededor del Sol , aunque es probable que su electrónica haya resultado dañada por la radiación solar. [76] El Mariner 10 no ha sido avistado ni rastreado desde la Tierra desde que dejó de transmitir. Las únicas formas en que no estaría orbitando sería si hubiera sido golpeado por un asteroide o si se hubiera visto perturbado gravitacionalmente por un encuentro cercano con un cuerpo grande.
Durante su paso por Venus, la sonda Mariner 10 descubrió evidencias de nubes en rotación y un campo magnético muy débil. Utilizando un filtro ultravioleta cercano , fotografió las nubes de Venus y realizó otros estudios atmosféricos .
La sonda pasó tres veces por Mercurio. Debido a la geometría de su órbita (su período orbital era casi exactamente el doble del de Mercurio), el mismo lado de Mercurio estaba iluminado cada vez, por lo que solo pudo cartografiar entre el 40 y el 45 % de la superficie de Mercurio, tomando más de 2800 fotografías. Reveló una superficie más o menos similar a la de la Luna. Contribuyó enormemente a la comprensión de Mercurio, cuya superficie no había sido resuelta con éxito mediante la observación telescópica. Las regiones cartografiadas incluyeron la mayoría o la totalidad de los cuadrángulos de Shakespeare, Beethoven, Kuiper, Miguel Ángel, Tolstoi y Discovery , la mitad de los cuadrángulos de Bach y Victoria, y pequeñas porciones de los cuadrángulos de Solitudo Persephones (más tarde Neruda), Liguria (más tarde Raditladi) y Borealis. [77]
La sonda Mariner 10 también descubrió que Mercurio tiene una atmósfera tenue compuesta principalmente de helio , así como un campo magnético y un gran núcleo rico en hierro . Las lecturas de su radiómetro sugirieron que Mercurio tiene una temperatura nocturna de -183 °C (-297,4 °F) y temperaturas máximas diurnas de 187 °C (369 °F).
La planificación de MESSENGER , una nave espacial que inspeccionó Mercurio hasta 2015, se basó en gran medida en datos e información recopilados por Mariner 10 .
En 1975, el Servicio Postal de los Estados Unidos emitió un sello conmemorativo con la sonda espacial Mariner 10. El sello conmemorativo de 10 centavos Mariner 10 se emitió el 4 de abril de 1975 en Pasadena, California. [78]
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