Programme Mariner - Définition

Missions

Les sondes Mariner sont au nombre de dix. Leur lancement a été réalisé entre le 27 juillet 1962 et le 3 novembre 1973. En tout, six missions furent effectuées :

Mariner 1

• Mission : Survol de Venus
• Types de senseurs : Émissions micro-onde et infrarouge, poussières cosmique, plasma solaire et radiations haute énergie, champs magnétiques.
• Statut de la mission : Échec
• État de la sonde : Détruite peu après son lancement.

Mariner 1, destinée à survoler Venus, est lancée le 22 juillet 1962. Mais une défaillance dans la trajectoire de la fusée Atlas-Agena contraint l' Air Force Range Safety Officer (RSO) à ordonner sa destruction, un peu moins de 5 minutes après son lancement.

Une légende veut qu'un simple point mis à la place d'une virgule dans un programme Fortran ait causé la défaillance. En fait, ce bug concernait le Programme Mercury, et fut corrigé avant la moindre conséquence sérieuse.

C'est pourtant bien un simple caractère, qui a eu raison de la sonde. Dans une spécification manuscrite, un tiret surmontait une variable pour signifier que la valeur associée devait être lissée dans le temps. Cette notation fut ignorée par le programmeur qui employa la valeur brute. Cela n'aurait pas prêté à conséquence si le capteur d'altitude du lanceur n'était pas tombé en panne, et si le programme erroné au sol n'avait pas pris le relais, menant la fusée dans une trajectoire instable, puis incontrôlable.

Mariner 2

• Mission : Survol de Venus
• Types de senseurs : Émissions micro-onde et infrarouge, poussières cosmique, plasma solaire et radiations haute énergie, champs magnétiques.
• Statut de la mission : Succès
• État de la sonde : Abandonnée. Piégée en orbite héliocentrique.

Mariner 2 était la doublure de Mariner 1, et fut rapidement corrigée, puis lancée avec succès le 27 août 1962. Au terme de 3 mois et demi de voyage, elle survole Venus comme prévu, devenant ainsi la première sonde à survoler une planète autre que la Terre, et permit de faire les toutes premières observations de Venus.

Mariner 3

• Mission : Survol de Mars
• Types de senseurs : Caméra avec enregistreur digital (20 images), Émissions micro-onde et infrarouge, poussières cosmique, plasma solaire, radiations, champs magnétiques, occultation radio et mécanique céleste.
• Statut de la mission : Échec
• État de la sonde : Inopérante. Piégée en orbite héliocentrique.

Lors du lancement de Mariner 3, un défaut de conception fit que la coiffe surmontant la sonde ne se sépara pas de la sonde comme prévu. Les panneaux solaires ne pouvant se déployer, ni recevoir de lumière, la sonde tourna sur ses batteries jusqu'à épuisement. Elle est maintenant en orbite héliocentrique, toujours surmontée de sa coiffe.

Mariner 4

• Mission : Survol de Mars
• Types de senseurs : Caméra avec enregistreur digital (20 images), Émissions micro-onde et infrarouge, poussières cosmique, plasma solaire, radiations, champs magnétiques, occultation radio et mécanique céleste.
• Statut de la mission : Succès
• État de la sonde : Inconnu. Contact radio perdu après un bombardement de micrométéorites.

Après la perte de sa sœur jumelle, Mariner 4 fut corrigée puis lancée avec succès, en seulement trois semaines, le 28 novembre 1964.

Le 8 juillet 1965, la sonde survola Mars comme prévu et prit 22 clichés historiques, toutes premières images jamais réalisées de Mars. Ces images mirent fin à presque toutes les théories de l'époque en révélant une surface plus lunaire que terrestre, aucune étendue d'eau et une faible atmosphère. Après le survol, qui dura 25 minutes, la sonde continua sa route, tout en transmettant des informations scientifiques sur son environnement.

Elle termina sa mission le 21 décembre 1967, après avoir subi un bombardement de micrométéorites qui la mit hors service.

Mariner 5

• Mission : Survol de Venus
• Types de senseurs : Photomètre à ultraviolets, poussières cosmiques, plasma solaire, radiations, champs magnétiques, occultation radio et mécanique céleste.
• Statut de la mission : Succès
• État de la sonde : Abandonnée. Piégée en orbite héliocentrique.

Mariner 5 était à l'origine une doublure pour Mariner 4. Mais après le succès éclatant de cette dernière, il fut décidé de profiter de cette sonde supplémentaire pour étudier Venus. Après quelques modifications pour l'adapter à ce nouvel environnement, elle fut lancée avec succès le 14 juin 1967.

Elle survola Venus comme prévu, et permit de récolter des informations bien plus précises que Mariner 2. L'occultation radio permit aussi de mieux comprendre les relevés de température et de pression faits peu de temps avant par Venera 4, ce qui permit de confirmer définitivement l'environnement extrême de Venus.

Mariner 6

• Mission : Survol de Mars
• Types de senseurs : Caméras grand et moyen angle avec enregistreur digital, spectromètre infrarouge, Radiomètre, spectromètre à ultraviolets, occultation radio et mécanique céleste.
• Statut de la mission : Succès
• État de la sonde : Abandonnée. Piégée en orbite héliocentrique.

Mariner 6 était en fait une mission double, en étant accompagnée par sa jumelle Mariner 7. C'est la première fois qu'une mission double est tentée et réussie. Le but était de profiter des résultats de la première sonde pour diriger la seconde, quelques semaines plus tard. Et, au pire, d'avoir malgré tout des résultats en cas d'accident sur l'une des deux sondes.

Lancée le 24 février 1969, elle a réussi à prendre 75 photos de Mars lors de son survol.

Mariner 7

• Mission : Survol de Mars
• Types de senseurs : Caméras grand et moyen angle avec enregistreur digital, spectromètre infrarouge, Radiomètre, spectromètre à ultraviolets, occultation radio et mécanique céleste.
• Statut de la mission : Succès
• État de la sonde : Abandonnée. Piégée en orbite héliocentrique.

Mariner 7, lancée le 27 mars 1969, suivit de près sa partenaire de mission, Mariner 6, en ayant les mêmes objectifs que cette dernière.

Par contre, si sa partenaire fit un voyage sans incidents notables, Mariner 7 subit une avarie environ une semaine avant le survol de Mars. En effet, une de ses batteries explosa, déviant la sonde de sa trajectoire à cause d'une fuite de gaz, et coupant son antenne haut gain. Heureusement, cette dernière put être remise en fonctionnement, et la trajectoire corrigée. La mission fut donc un succès, fournissant même plus de données scientifiques que sa partenaire.

Mariner 8

• Mission : Survol de Mars
• Types de senseurs : Caméras grand et moyen angle avec enregistreur digital, spectromètre infrarouge, Radiomètre, spectromètre à ultraviolets, occultation radio et mécanique céleste.
• Statut de la mission : Échec
• État de la sonde : Détruite lors du lancement.

Après la réussite de la double mission vers Mars, la NASA décida de retenter l'expérience. Mariner 8 était la première, et devait être suivie de près par sa partenaire, Mariner 9.

Malheureusement, un problème technique sur sa fusée Atlas-Centaur fit qu'elle retomba dans l'atmosphère quelques minutes seulement après le décollage, le 9 mai 1971. Elle terminera sa chute dans l'océan Pacifique.

Mariner 9

• Mission : Survol de Mars
• Types de senseurs : Caméras grand et moyen angle avec enregistreur digital, spectromètre infrarouge, Radiomètre, spectromètre à ultraviolets, occultation radio et mécanique céleste.
• Statut de la mission : Succès
• État de la sonde : Arrêtée. En orbite autour de Mars jusqu'à sa rentrée dans l'atmosphère en 2022.

Bien que lancée par la même fusée que Mariner 8, Mariner 9 qui avait un plan de mission totalement indépendant de sa sonde jumelle, put mener à bien sa propre mission. Après avoir été lancée avec succès le 30 mai 1971, elle finit par atteindre Mars comme prévu.

Sa mission était de compléter les études et mesures réalisées par le couple de sondes précédent, tout en étant la première sonde à se mettre en orbite autour d'une planète autre que la Terre, permettant une étude longue et poussée de cette dernière.

Avec l'épuisement de ses réserves de carburant, il devint impossible de contrôler son altitude, et elle fut donc abandonnée sur une orbite qui la fera plonger dans l'atmosphère de Mars vers 2022.

Mariner 10

• Mission : Survol de Venus et Mercure
• Types de senseurs : Deux caméras moyen angle avec enregistreur digital, radiomètre infrarouge, Plasma solaire, particules chargées, champs magnétiques, spectromètre à ultraviolets, occultation radio et mécanique céleste.
• Statut de la mission : Succès
• État de la sonde : Abandonnée. Piégée en orbite héliocentrique.

Mariner 10 est probablement la mission la plus riche du programme Mariner. Elle fut lancée avec succès le 3 novembre 1973.

Conçue à l'origine pour étudier uniquement Venus, les ingénieurs découvrirent que des ajustements minimes de sa trajectoire permettraient d'aller jusqu'à Mercure, en utilisant la gravité de Vénus comme fronde. La manœuvre fut exécutée, et Mariner 10 devint la première sonde à avoir utilisé l'assistance gravitationnelle d'une planète pour modifier sa trajectoire. Le concept de la voile solaire fut aussi utilisé pour la première fois, pour compenser une panne matérielle.

Après le survol de Venus, la sonde se dirigea vers Mercure. Elle réussit à réaliser 3 passages, accumulant de nombreuses photos d'une qualité sans précédent, et permettant de comprendre certains mystères de Mercure. Mariner 10 devint ainsi la première sonde à observer Mercure.

Mariner 11 et 12

La NASA avait planifié un sous-programme ambitieux au programme Mariner. Si ce dernier avait comme but l'étude de Mars et Vénus, puis involontairement de Mercure, ce sous-programme devait étudier Jupiter et Saturne. Ce sous-programme spécifique fut nommé temporairement Mariner Jupiter-Saturn 1977 program.

De par la position éloignée des deux géantes gazeuses, et leur nature, de nombreuses questions techniques doivent trouver une réponse :

• Comment obtenir une précision suffisante de la trajectoire ?
• La ceinture d'astéroïdes est-elle dangereuse ?
• Comment utiliser l'assistance gravitationnelle alors que de nombreuses lunes sont présentes autour des planètes ?
• Des panneaux solaires seront-ils suffisants pour assurer l'énergie des sondes ?

Toutes ces questions trouvèrent une réponse, mais rapidement les adaptations et modifications nécessaires devinrent trop importantes, s'éloignant de plus en plus de la base du programme Mariner. La NASA finit alors par séparer complètement les deux programmes. Enfin, en 1977 le Mariner Jupiter-Saturn program fut renommé en Programme Voyager, jugé plus communicant.