基本介紹
- 中文名：水手計畫
- 外文名：Mariner program
- 實施國家：美國
- 組織機構：NASA
- 開始時間：1962年7月
- 結束時間：1973年11月
- 發射探測器：水手1號~10號
- 發射數目：10顆
計畫介紹,基本設計,系列型號,水手一號,水手二號,水手三號,水手四號,水手五號,水手六、七號,水手八、九號,水手十號,
計畫介紹
“水手計畫”前後一共發射了十個水手號探測器，其中七個成功三個失敗。原本計畫的“水手11號”及“水手12號”演變成“旅行者計畫”中的旅行者1號和旅行者2號，而海盜1號及海盜2號火星探測器則是放大版的水手9號探測器。從旅行者號探測器系列之後，基於水手號設計的太空船還包括前往金星的麥哲倫號、前往木星的伽利略號。而第二代水手號（Mariner Mark II）最終演變成為目前正環繞土星的卡西尼－惠更斯號。發射前往冥王星的新地平線號，雖然大致基於簡化的先驅者10號、先驅者11號，但也有部份特徵源自水手號系列，包括三軸穩定器及一個旅行者號、卡西尼號式的通訊碟型天線。
水手11號（旅行者1號）
水手11號（旅行者1號）基本設計
所有水手號太空船皆基於八角型匯流排設計，可放置所有電器設備，例如天線、相機、推進劑及電源。在水手4號之後所有水手號太空船都有四個太陽能板做電源，除了水手10號有兩個太陽能板，以及設計源自於游擊兵球探測船計畫的水手2號。此外，除了水手2號及水手5號的所有水手號太空船都有電視相機。前五艘水手號太空船以“宇宙神—愛琴納”火箭發射，而後五艘則用“宇宙神—半人馬”火箭發射。而所有在水手10號發射、基於水手號的探測船都用大力神三E型火箭、大力神4號運載火箭或是用固態燃料做為慣性上層節。
水手系列探測器基於”徘徊者計畫“的探月徘徊者號探測器發展而來，基座是1.04米直徑、0.36米厚的六邊形。基座背面是48厘米直徑的碟狀定位天線，正面為金字塔型的金屬框架。兩側為長5.05米，寬0.76米的太陽能電池板。除此以外還有備用的水銀電池為系統供電。動力系統則是一個225牛推力的聯氨和4台控制姿態的氮氣噴氣機。
系列型號
水手一號
水手1號探測器是美國發射的第一個水手系列探測器，該探測器原計畫探測金星，但因出現故障而被摧毀。水手1號原本企圖飛越金星，嘗試於1962年7月22日發射，但升空後約五分鐘搭載它的阿特拉斯火箭故障偏離軌道，而遭到空軍靶場安全官員(RSO) 摧毀。
發射日期 | 1962年6月22日世界時09:26:16 |
發射載具 | 擎天神火箭（阿塔拉斯） |
任務對象 | 金星 |
質量 | 200千克 |
軌道數據 | 彈道軌道 |
NSSDC ID | MARIN1 |
水手二號
“水手二號”探測器於1962年8月27日成功從發射場上發射。 做為“水手1號”太空船備份的“水手2號”（MARINER 2）重量為202.80 kg，其任務在於試圖飛越金星並傳回此行星之大氣、磁場以及質量等數據。 “水手2號”長距離飛行所需之電源，是由兩片183 cm×76 cm以及152 cm×76 cm的太陽能板所供應，並於發射後44 min完全地伸展運作，除了輻射探測器失效外，“水手2號”其他探測儀器於全程之巡航任務中均正常地維持操作功能。“水手2號”於航向金星的過程中曾一度由於太空懸浮粒之撞擊而失去控制，但在11月初包含太陽能吸收板之故障均又回復正常的運作。
水手二號
水手二號在1962年12月14日“水手2號”以距金星34 773 km的距離通過金星，並於1963年1月3日前持續不斷地傳回所偵測之資料，整體而言此行之任務算是極為成功，目前“水手2號”仍然運行於太陽軌道中。
水手三號
水手四號
水手4號於12月28日發射升空，這是有史以來第一枚成功到達火星並發回數據的探測器，水手4號於1965年7月14日在火星表面9800千米上空掠過火星，向地球發回了21張照片，此後又在環繞太陽軌道上花費三年時間對太陽風進行探測。水手4號發回的數據表明火星的大氣密度遠比此前人們認為的稀薄。
水手四號
水手四號第一次成功發往火星的行星探測器是美國1964年11月28日發射的“水手4號”。次年7月，“水手4號”飛近這顆紅色行星，距離表面9,846公里。該探測器攝取了22張火星的特寫照片，它首次確認了火星表面隕石坑的存在。
水手五號
水手5號於1967年6月14日發射前往金星，並且於1967年10月接近金星附近，飛到離金星的距離只有4000千米的地方。它攜帶了全套實驗，以無線電波探測金星大氣、檢測紫外線下的亮度，並取得太陽粒子樣本及磁場變動現象。
水手五號
水手五號任務： 飛越金星
質量： 245 公斤 (540 磅)
狀態： 水手5號 - 故障。陷入日心軌道
水手六、七號
水手6號、水手7號為兩艘相同的火星任務姊妹太空船。水手6號於1969年2月24日發射，水手7號於1969年3月27日發射。它們曾飛越火星赤道及南半球。“水手6號”主要在火星赤道地區，“水手”7號在南半球。兩架飛船都飛過火星，拍取了210張高解析度的照片。這些照片揭示出火星表面受到侵蝕的跡象。
水手六號
水手六號但最後都陷入故障，沒能完成所有任務。
任務： 飛越火星
質量： 413 kg (908 lb)
感測器：配有數位磁帶的廣角和窄視野照相機、紅外光譜儀和輻射計、紫外光譜儀、無線電掩星和天體力學。
狀態：
水手6號 - 故障，陷入日心軌道。
水手7號 - 故障，陷入日心軌道。
水手八、九號
水手8號及水手9號是設計來聯合繪製火星地表地圖的兩艘姐妹船，但水手8號因火箭故障而失敗。它的姐妹船水手9號於1971年5月發射並成為第一個環繞火星的人造衛星。它於1971年11月進入火星軌道並開始拍攝地表照片及以紅外線及紫外線儀器分析火星大氣。
水手九號
水手九號任務：環繞火星
質量：998 公斤 (2,200 磅)
感測器：配有數位磁帶的廣角和窄視野照相機、紅外光譜儀和輻射計、紫外光譜儀、無線電掩星和天體力學。
狀態：
水手8號 - 發射失敗。
水手9號 - 結束。目前在火星的aerocentric軌道上，至少直到2022年才會脫離軌道進入火星大氣。
1971年5月8日，水手8號發射升空，幾分鐘後因火箭故障墜入了大西洋。
1971年5月30日，水手9號發射升空，這是有史以來第一枚成功進入環繞火星軌道的探測器，取得了空前的成功。“水手9號”在經歷了5個半月的飛行之後，於1971年11月13日抵達火星。這是第一次行星際宇宙飛船真正圍繞另一行星作軌道運行。數星期內，由於大規模的塵暴將整個行星遮得嚴嚴實實，“水手9號”無法拍攝火星表面的照片。但是，在近一年的努力之中，“水手9號”繪製出了火星的地形，攝得火星的衛星火衛一和火衛二的照片。
“水手9號”發射回來的7,329張照片覆蓋了火星表面超過80%的部分，揭示出一顆寒冷的布滿塵埃的行星，有著坑坑窪窪的表面，被死火山、大峽谷和極冠所統治著。最令人驚奇的是這樣一個發現：看似乾涸已久的河床在某一時期曾擁有豐富的水源。發向地球的照片反駁了火星上存在運河的觀點，使科學家作出結論，這顆紅色行星上並沒有生命存在的明顯跡象。
水手十號
水手10號太空船於1973年11月3日發射，它是第一個以重力支持軌道(gravity assist trajectory)加速，進入金星重力影響區內，接著金星的重力將它拋至一個稍微不同的軌道以接近水星。它同時也是第一個以近距離接近兩個行星的太空船，還是第一艘近距離拍攝水星照片的太空船。
水手十號
水手十號任務： 飛越金星及水星
質量： 433 公斤 (952 磅)
感測器：一對配有數位磁帶的窄視野照相機、紅外光譜儀和輻射計、紫外光譜儀、帶電粒子、磁場、無線電掩星和天體力學。
狀態： 水手10號 - 不再運作。位於日心軌道.
水手10號是人類設計的首個執行雙行星探測任務的飛行器，也是第一個裝備圖像系統的探測器，它的設計目標是飛越水星和金星兩大行星。它在1973年11月3日，由美國發射升空。水手10號重503千克，裝備有紫外線分光儀、磁力計、粒子計數器，電視攝像機等儀器。1974年2月5日，水手10號從距金星5760千米的地方飛過，拍攝了幾千張金星雲層的照片。然後它繼續朝水星前進。1974年3月29日，水手10號從離水星表面700公里（435英里）的地方通過，然後進入周期為176天的公轉軌道，環繞太陽運行，其周期正好是兩個水星年，這使它每次回到水星時都是在以前的同一地點，因為水手10號每繞太陽一圈，水星正好繞兩圈。
1974年9月21日，水手10號第二次經過水星；1975年3月6日，它第三次從水星上空330公里（203英里）處經過。此時，水手10號耗盡了使它保持穩定位置的氣體，因此無法再對這顆行星作進一步研究了。不過這3次近距離觀測已拍攝到了超過1萬張圖片，涵蓋了水星表面積的57%。
