وقررت وكالة ناسا تحقيق أقصى استفادة من سفينة الفضاء المخصصة لهذا الغرض، مارينر 10. وأثناء مرورها بالقرب من كوكب الزهرة، قامت أدواتها البحثية بمسح وقياس كوكب الزهرة ومذنب كوهوتيك
المقدمة
الكوكب الرابع الذي تطمح ناسا للوصول إليه هو عطارد. يمكن الوصول إلى هذا الكوكب بطريقتين. إحدى الطريقتين هي رحلة مباشرة والطريقة الأخرى هي عبر رحلة عبور بالقرب من كوكب الزهرة. تم اختيار الطريقة الثانية. السبب في ذلك يكمن في قصر زمن الرحلة. عندما تقترب مركبة فضائية من كوكب الزهرة تزداد سرعتها بسبب تأثير جاذبيتها. تطير المركبة الفضائية بالسرعة المقررة لها، ومع اقترابها من كوكب الزهرة تزداد سرعتها بسبب التسارع المضاف إليها أثناء مرورها بالكوكب. للقيام بمثل هذه الرحلة، يجب إطلاق المركبة الفضائية في أوقات معينة مناسبة لذلك. وكانت التواريخ المناسبة للإطلاق هي 1970 و1973. التاريخ الذي تم اختياره هو 3 نوفمبر 1973. وكان الإطار الزمني المناسب للإطلاق في عام 1973 هو أواخر أكتوبر إلى أوائل نوفمبر.
وقررت ناسا الاستفادة القصوى من سفينة الفضاء المخصصة لهذا الغرض مارينر 10. وأثناء مرورها بكوكب الزهرة قامت أدواتها البحثية بمسح وقياس كوكب الزهرة وكذلك مذنب كوهوتيك (الذي كان من نهاية نوفمبر وخلال شهر ديسمبر 1973 حتى منتصفه). - يناير 1974 وهو على بعد 120 مليون كيلومتر من الأرض يمكن رؤيته بالعين المجردة).
مسافة العبور من كوكب الزهرة 5,280 كم ومن كوكب حماة 1,016 كم.
هيكل سفينة الفضاء
تزن المركبة الفضائية 528 كجم وتتضمن 78 كجم من أدوات البحث. استلزم قرب كوكب هيما من الشمس التركيب المناسب للدروع الحرارية. الحركة الدورانية للأرفف الشمسية وإبعادها عن ضوء الشمس بهذه الطريقة تسمح بحد أقصى لدرجة الحرارة تصل إلى 100 درجة. ومنذ لحظة الإطلاق وحتى اقتراب المركبة الفضائية من كوكب هيما، تكون الألواح الشمسية مائلة حتى الوصول إلى زاوية ميل قدرها 76 درجة. مباشرة بعد الإطلاق، تم نشر الدرع الحراري حول المركبة الفضائية.
تحتوي المركبة الفضائية على هيكل ثماني السطوح وتحتوي على ثماني خلايا إلكترونية. يوجد في الوسط خزان وقود كروي لإصلاح المسار. تبرز فوهة عادم المحرك الرئيسي من خلال حاجب الشمس الموجود في وسط المركبة الفضائية. تحتوي سفينة الفضاء على 12 محرك ملاحي، بما في ذلك ثلاثة أزواج من المحركات في نهاية كل رف. يبلغ طول هوائي الثناء المنخفض 2.85 متر. يبلغ طول حامل مقياس المغناطيسية 6 أمتار. ويبلغ طول رف الشمس 2.7 متر.
أدوات المركبات الفضائية
1. كاميرتان تلفزيونيتان – وضوح الصور يشبه تلك التي تحصل عليها كاميرات التلفزيون الأرضية التي تصور القمر. ويجب على الكاميرات التعرف على سطح كوكب هيما والزهرة إن أمكن لأنه مغطى بالغيوم وتحديد اتجاه محور دوران كوكب هيما وتصوير سحب كوكب الزهرة والسحب بالأشعة فوق البنفسجية. دقة الكاميرات أثناء العبور بالقرب من كوكب حماة هي 1.6 كم. كان على الكاميرات تصوير كل من المذنب كوهوتيك والأرض والقمر، مرة على مسافة 400,000 ألف كيلومتر من الأرض ومرة ثانية على مسافة 150,000 ألف كيلومتر من القمر.
توجد الكاميرات على لوحة تغطية وهي مصممة لتوفير أهداف دقيقة من أي جزء من الكوكب. كل كاميرا قادرة على الإرسال بزوايا صغيرة وكبيرة. يتم تصوير كل موقع وترميزه ونقله كما تلتقطه الكاميرات. تم تسجيله أيضًا على فيلم على متن المركبة الفضائية وتم بثه لاحقًا بدقة أكبر. في المجمل، يجب على الكاميرات أن تنقل 8,000 صورة إلى إسرائيل.
2. جهاز مطياف الأشعة فوق البنفسجية لاختبار وجود الغلاف الجوي لكوكب هيما ومكوناته. ويتم ذلك عندما يكون عطارد بين الشمس والمركبة الفضائية.
3. جهاز إرسال راديوي – ينقل الإشارات من النجمين الزهرة وعطارد لقياس الغلاف الجوي والأيونوسفير وكتلة ونصف قطر الكوكبين وسطحهما.
4. جهاز لكشف الجزيئات ذات الطاقة العالية – كيفية تصادم جزيئات الرياح مع الغلاف الجوي وسطح كوكب هيما وفحص التوهجات الشمسية أثناء المرور بالقرب من كوكب هيما.
5. الأشعة تحت الحمراء - قياس درجة حرارة كوكب الزهرة فوق الغطاء السحابي وعلى الجانب المظلم والعثور على فجوات في الغطاء السحابي.
6. مقياسان للمغناطيسية - أجهزة لقياس كمية الأيونات والإلكترونات في نطاقات طاقة محددة. ويمكن أن نتعلم من ذلك ما هو تأثير الكواكب على الرياح الشمسية، ونستنتج من ذلك الخواص الكهرومغناطيسية للكوكبين.
7. جهاز اختبار الكهرباء الساكنة لاختبار البلازما في الفضاء أثناء الرحلة.
8. جهاز تجريبي لنقل موجات X.
تصحيحات المسار
تتطلب طبيعة الرحلة أقصى قدر من الدقة. كان انحراف كوكب الزهرة بمقدار 1.6 كيلومتر سيؤدي إلى انحراف قدره 1,600 كيلومتر عن كوكب عطارد. ولهذا السبب، تم التخطيط لأربعة تصحيحات للمسار أثناء الرحلة. تم التخطيط لتصحيح الرحلة الأول في اليوم العاشر بعد الإطلاق وكان مصممًا لتعويض انحرافات الإطلاق. وجاء التعديل الثاني بعد أسبوعين. في هذا الوقت تكون جاذبية الشمس أقوى من جاذبية الزهرة وقد تؤدي إلى تحويل المركبة الفضائية بحيث تعبر مدار كوكب عطارد وتخطئه. التصحيح الثالث يأتي بعد أربعة أيام من العبور بالقرب من كوكب الزهرة وذلك لتجنب التأثيرات غير المعروفة للعبور نفسه. تم إجراء التصحيح الأخير قبل أربعة أسابيع من العبور بالقرب من كوكب هيما. وبعد اللقاء، تدخل المركبة الفضائية في مدار حول الشمس يجمعها مرة أخرى مع كوكب هيما في 22 سبتمبر 1974، وتقوم بتصويره مرة أخرى. ويتم كل هذا على افتراض أن أنظمة المركبة الفضائية لن تتضرر حتى ذلك الحين.
تقنية التصوير
صور المركبة الفضائية قبل معالجتها على الكمبيوتر ضبابية وغير مفيدة. يتم تفتيح الصور بتقنية خاصة يتم من خلالها نقلها في شكل "مكسور" يقدم مواصفات غنية جدًا. بعد وقت قصير من تعريض الصورة، تم تقسيمها إلى 700 خط أفقي، يحتوي كل منها على 832 عينة. وتتلقى 592,400 وحدة معلومات قيما رقمية بغرض نقلها إلى محطات الاستقبال الوطنية. وفي مركز التحكم يتم إعادة تجميع الصور وتكبيرها بمجرد استلامها من المركبة الفضائية، وعند استلام الصور يتم إجراء مراجعة انتقائية للصور السابقة وأجزاء من الصور الفوتوغرافية للحصول على تفاصيل أكبر من المعروضات ذات الخصائص الخاصة. لأسباب مختلفة، تكون الصور "الحية" مظلمة ومشوهة وتفاصيل الأرض غير واضحة. تسببت الضوضاء أثناء الإرسال أحيانًا في حذف خطوط كاملة وكان من الضروري الاستقراء من الخطوط القريبة للحصول على صورة كاملة. عند الانتهاء من تطوير كل صورة، يتم تمييزها لإزالة درجات اللون الرمادي التي تظهر في معظم الصور الفوتوغرافية لتحديد التباينات بالأبيض والأسود بشكل أكثر دقة.
توصيف الرحلة
يمكن تقسيم مسار الرحلة إلى ثلاث مراحل:
و. تبدأ مرحلة الرحلة إلى كوكب الزهرة في 3 نوفمبر 1973 وتنتهي في 5 فبراير 1974.
ب. العبور بالقرب من كوكب الزهرة وقياسه في 5 فبراير 1974.
ثالث. الرحلة نحو كوكب هيما وقياسها. يبدأ في 5 فبراير 1974 وينتهي في 29 مارس 1974
إرسال وأمن المعلومات
تم الإطلاق في الوقت المحدد باستخدام قاذفة Atlas Centaur. وبعد سبعة أيام من الإطلاق، تمت برمجة كمبيوتر المركبة الفضائية لمواجهة كوكب الزهرة لضمان استلام أكبر قدر من المعلومات في حالة فقدان الاتصال بالمركبة الفضائية لأي سبب من الأسباب. ويتم إجراء مماثل بعد يومين من عبور كوكب الزهرة استعدادًا للقاء مع كوكب عطارد. تبدأ قياسات كوكب الزهرة قبل العبور بثلاثة أيام، ويستمر تصويره لمدة 17 يومًا بعد ذلك. ومن المقرر أن تكون مدة تصوير كوكب هيما 19 يومًا.
المرحلة الأولى – من 3 نوفمبر 1973 إلى 5 فبراير 1974
3 نوفمبر - بعد وقت قصير من الإطلاق، أصبح من الواضح أن ثلاث واقيات حرارة صغيرة للكاميرات لم تعمل وانخفضت درجة الحرارة إلى 30 درجة تحت الصفر. كان هناك خوف من توقف الكاميرات عن العمل. وأظهر فحص الصور الذي تم إجراؤه لاحقًا أنه لم يتم العثور على أي عيب في جودتها. وبعد ثلاث ساعات من الإطلاق، تم فحص أنظمة المركبة الفضائية وبدأت عملها. تم تصوير الأرض خمس مرات وتم تصوير القمر ست مرات. يبدو الغلاف السحابي للأرض مشابهًا لغطاء كوكب الزهرة، ويشبه سطح القمر الخشن وعديم الشكل سطح كوكب عطارد (حتى هذا الإطلاق، تم الحصول على بعض الصور للكوكب من الأرض، وإن كانت ذات نوعية رديئة). أراد الباحثون التحقق من وقت التعرض اللازم للكاميرات في الظروف الفضائية والاستفادة منه في الصور المستقبلية لكوكب الزهرة وكوكب هيما.
13 نوفمبر - التصحيح الأول لمسار الرحلة. وتمت زيادة سرعة الطيران بدرجة أكبر مما كان مخططا له إلى 7.8 متر في الثانية بدلا من 4.5 متر في الثانية.
11 ديسمبر - اكتشف مارينر 10 إشعاعًا قويًا من سديم بني أعلى 9 مرات من إشعاع الشمس. وأعربوا عن أملهم في أن يساعد انبعاث الهيدروجين من السديم على فهم تكوين الكون بشكل أفضل.
10 يناير 1974 - حدث خلل في نظام الطاقة الرئيسي وبدأ تشغيل نظام الطاقة الثانوي بدلاً منه.
18 يناير - التصحيح الثاني في مسار الرحلة.
19 يناير - صورة مذنب كوهوتيك. هذه اللقطة هي أكثر من مجرد فحص الكاميرات. مجال رؤية الكاميرات صغير ويمكنها تصوير الأجسام الساطعة، أما لتصوير المذنبات فلا بد من استخدام كاميرات ذات زاوية استقبال واسعة ويجب أن تكون قوية لأن شدة سطوع المذنبات منخفضة. وتم تصوير المذنب للتحقق مما إذا كان يحتوي على غازات نبيلة مثل الهيليوم والأرجون.
30 يناير - أدى عطل في الجيروسكوب إلى فقدان 20% من إمدادات وقود المركبة الفضائية. غاز النيتروجين الذي ينظم مثبتات الدوران. كان هناك خوف من ضياع المعلومات التي جمعتها المركبة الفضائية وستقوم بجمعها وأنها ستفقد كوكب هيما.
كان العطل الصغير، ولكن ليس الخطير، الذي رافق المركبة الفضائية طوال رحلتها، هو تسخين البطاريات. وكانت هناك أخطاء أخرى في منشأة الكشف عن الجسيمات وآلية التنشيط التلقائي لنظام المعلومات.
في منشأة اكتشاف الجسيمات، يكون أحد الأغطية مفتوحًا نصف مفتوح، مما يسمح بعدم امتصاص الجسيمات المشحونة التي تتحرك في الفضاء بواسطة أجهزة القياس. وقد تم تصميم الأغطية بحيث لا يتم فتحها إلا أثناء الرحلة نفسها وليس أثناء الإطلاق، وذلك لمنع تلوث الجهاز. إن خسارة نصف التجربة ليس بالأمر الحاسم، لأن انفجار الجزيئات المنبعثة من الشمس متساوي في جميع الاتجاهات. يمكن للمستشعر الثاني القيام بكل العمل بنفسه.
وحدث العطل المتعلق بنظام المعلومات أثناء تحضير المركبة الفضائية لمناورات المراقبة فوق البنفسجية. وعلى مسافة 21.6 مليون كيلومتر من الأرض، قامت المركبة الفضائية بطريقة غامضة بفصل نفسها عن نظام الطاقة الرئيسي - الألواح الشمسية، وقامت بتنشيط النظام الثانوي - البطارية. وأجبرت الأعطال الباحثين على إعادة برمجة حاسوب المركبة الفضائية في سلسلة عمليات مختلفة وأقصر من السلسلة الأصلية للعبور بالقرب من كوكب الزهرة. كل هذا للحفاظ على القوة لقياس كوكب هيما.
المرحلة ب – 5 فبراير 1974
سيتم وصف العبور بالقرب من كوكب الزهرة في مقال منفصل
المرحلة الثالثة – من 5 فبراير إلى 29 مارس 1974
16 مارس - تصحيح مسار الرحلة.
ضعفت سيطرة المركبة الفضائية في محور دورانها بسبب الجزيئات التي اصطدمت بالمركبة الفضائية على ما يبدو ونزعت رقائق الطلاء من الأرفف الشمسية وهوائي الثناء العالي وقاموا بحقن الضوء في جهاز استشعار كوكب كانوب. وتمكن مهندسو الرحلة من السيطرة على المركبة الفضائية من خلال نشر الألواح الشمسية في اتجاهات مختلفة. إن ضغط الإشعاع الشمسي على الرفوف كافٍ للسماح بالتحكم في المركبة الفضائية. ولم يكن من المعروف كيف ستؤثر هذه المشكلة على العبور بالقرب من عطارد. وبما أن المهمة كانت ناجحة تماما، فقد تقرر القيام برحلة عبور أخرى.
نتائج رحلة العبور
بدأ تصوير كوكب هيما يوم 23 مارس من مسافة 6 ملايين كيلومتر. تم التخطيط لمدة الصور لمدة 19 يومًا. ونظراً لخلل في النظام الكهربائي، تقرر إيقاف تشغيل أنظمة المركبة الفضائية مؤقتاً. وتم المرور بالنجم كما هو مخطط له في 29 مارس وعلى مسافة 750 كيلومترا منه. وكانت جميع الصور ذات جودة عالية. توقف تشغيل المركبة الفضائية في 3 أبريل بسبب ارتفاع درجة حرارة بعض أنظمة المركبة الفضائية. أراد مهندسو مارينر 10 الاحتفاظ بالعديد من أجهزة الاستشعار في مكانها أثناء الرحلة الجوية الثانية في سبتمبر. وبسبب الإغلاق المبكر لكاميرات وأنظمة المركبة الفضائية، تم التقاط 1,000 صورة فقط.
وكانت النتائج الأكثر إثارة للدهشة هي حقيقة المجال المغناطيسي والغلاف الجوي. تبلغ قوة المجال المغناطيسي 1% من قوة الأرض. ويفسر المجال المغناطيسي للأرض بوجود الحديد السائل في قلب الكرة. إن سرعة دوران كوكب هيما حول نفسه أبطأ من أن تعطي مثل هذه التأثيرات الديناميكية، لذلك تم طرح تفسيرين لهذه الظاهرة:
ج: ينشأ المجال المغناطيسي عن طريق قصف قوي ومستمر للجسيمات المشحونة من الشمس إلى الغلاف الجوي.
ب- المجال المغناطيسي هو بقايا مجال أقوى عندما كانت السرعة المحورية لكوكب هيما أكبر.
ولكوكب هيما غلاف جوي خاص به، رغم أن كثافته أقل من 0.1% من كثافة الغلاف الجوي للأرض. الغلاف الجوي رقيق للغاية ويحتوي على الأرجون والنيون مع بعض الهيدروجين والهيليوم على الجانب المظلم. من المحتمل أن يكون مصدر الهيليوم من تحلل الرواسب الغنية بالمواد المشعة الموجودة في قشرة النجم. وكان هذا الاكتشاف مفاجأة تامة نظرا لقرب كوكب هيما من الشمس وحجمه الذي لا يسمح على سطحه بوجود جوي.
تم طرح فرضيتين لتفسير الظاهرة:
و. تم احتجاز كمية معينة من الغازات الناتجة عن جزيئات الشمس في الكوكب.
ب. تم إخراج كمية معينة من الغازات من باطن النجم بسبب التحلل البطيء للعناصر المشعة.
مثل القمر، عطارد مليء بالحفر، لكنها أرق وأكثر حساسية وحوافها أوسع. ويبلغ قطر الحفر 160 كيلومترا. ويبلغ قطر أصغر حفرة مرصودة 8 كيلومترات. من الواضح أن نوعًا من عملية التآكل قد حدثت هنا. معظم الفوهات تكونت بسبب النيازك والقليل منها بسبب الانفجارات البركانية. لقد تشكلت مباشرة بعد تكوين الكوكب قبل 4.5 مليار سنة. يوجد في الحفرة التي يبلغ قطرها 40 كم دليل على اصطدام نيزك. حول الحفرة يمكن رؤية مادة على شكل قرون تم قذفها منها نتيجة الاصطدام. تصل الأشعة إلى مسافة 96 كم من الحفرة.
وفي إحدى الصور تشاهد حفرة تشبه حفر القمر وبجانبها علامات تشير إلى حدوث زلزال أو ثوران بركاني. في الصور نرى بركانا أكبر من أي بركان أرضي. ولا يلاحظ المرء في الصور جبالاً مشابهة لتلك الموجودة على القمر. ومن ناحية أخرى تظهر علامات منحدرات أو صخور يبلغ طولها مئات الكيلومترات. من المثير للدهشة بشكل خاص وجود المطبات والتلال المنخفضة والجداول. بعض الجداول مستقيمة والبعض الآخر متعرج كما لو أنها تشكلت بسبب تدفق المياه. تُظهر إحدى الصور حفرة كان قاعها مغطى بتدفق من المواد، ربما الحمم البركانية. وفي صور أخرى ترى واديًا عميقًا. يحتوي كوكب هيما على شقوق كبيرة ناجمة عن حرارة الشمس، والطبقات التي تغطيه أصغر مما كان يعتقد.
لون كوكب هيما أصفر ويوجد شمال خط الاستواء نقطة مضيئة. هناك اختلافات كبيرة بين نصف الكرة الشمالي ونصف الكرة الجنوبي. درجة الحرارة في الجانب الفاتح 500 درجة وفي الجانب المظلم 200 درجة تحت الصفر.
يبدو أن الكوكب قد تشكل بشكل مختلف عن الأرض. جاذبيتها النوعية أكبر من جاذبية الأرض. 66% من محتوى الزئبق عبارة عن حديد. تم إنشاء الحديد أولاً ثم تمت تغطيته بمادة أخرى حتى تم الحصول على المنتج النهائي - الكوكب.
اكتشف مارينر 10 إشعاعًا قويًا وغامضًا بالقرب من النجم من جسم يدور حوله. لقد تم الافتراض بأن كوكب هيما له قمر خاص به. ورغم المشاكل التي حدثت في النظام الكهربائي، تم توجيه كاميرات المركبة نحو مصدر الإشعاع، لكن لم يتم العثور على شيء. وفي الوقت نفسه، تم اكتشاف الأشعة فوق البنفسجية القادمة من نجم بعيد. في 29 مارس، تم توجيه كاميرات الأشعة فوق البنفسجية إلى هذا الجسد. تم التقاط علامات جسم يبلغ قطره 25.6 كم. وفي 11 أبريل، جرت محاولة للعثور على قمر آخر. وتبين لاحقًا أنه ليس قمرًا على الإطلاق. سرعته النسبية لكوكب عطارد (هذه الحركة ناجمة عن السرعة العالية لمركب مارينر 10) ضللت علماء الفلك.
المرحلة الرابعة – من 29 مارس إلى 22 سبتمبر، رحلة في مدار شمسي ورحلة عبور ثانية
في 9 و10 مايو، تم إجراء تصحيحات على المسار. تم تصميم الإصلاحات للسماح برحلة عبور من مسافة 47,300 كم. تم تصميم رحلة العبور للسماح بالتغطية الكاملة لنصف الكرة الجنوبي، وخاصة الجانب المضيء، وهو ما لم يكن من الممكن القيام به في رحلة العبور الأولى. تصوير أولي للقطب الجنوبي وتحليلات أكثر تقدمًا للمناطق المرتفعة والمنحدرة. دقة الكاميرات 1 كم لكل بكسل. ويسمح مسار الرحلة هذا برحلة عبور أخرى في المرحلة الخامسة في 16 مارس 1975.
وأثيرت إمكانية إجراء تصحيح آخر للمدار في يونيو أو يوليو لتقليل مسافة المرور إلى الجانب المظلم ومعرفة المزيد عن المجال المغناطيسي. أثناء الرحلة ظهرت بعض المشاكل وتم التغلب عليها. نظام التوجيه بدلاً من أن يعمل وفق كانوب يعمل وفقاً لكوكب آخر. وكان لا بد من استخدام المزيد من الوقود لإعادة نظام التوجيه إلى وظيفته الطبيعية. أدى الاستخدام الكبير وغير المخطط له للوقود في رحلة العبور إلى زيادة الآمال في أن كمية الوقود ستظل كافية للقيام برحلة عبور أخرى في مارس 1975.
في رحلة العبور الأولى، قامت مارينر 10 بتصوير كوكب هيما، وانتقلت إلى الجانب غير المرئي من الأرض وصورته. تم تخزين الصور في الذاكرة وتم بثها لاحقًا إلى إسرائيل في نفس الوقت الذي تم فيه التقاط صور إضافية. هذه المرة تم نقل الصور بطريقة مختلفة. كشف فحص روتيني للاتصالات عن وجود خطأ في أحد أشرطة التسجيل. ونتيجة لذلك، عمل شريط التسجيل بشكل غريب. ولم يثير هذا العطل أي مخاوف بشأن رحلة الترانزيت في 21 سبتمبر. التغيير الوحيد هو النقل المباشر للصور بدلاً من طريقة الإرسال في رحلة العبور الأولى. معدل الإرسال هو صورة واحدة لكل 42 ثانية. ومن المفارقات أن عدد الصور أقل. عندما شريط التسجيل. عند العمل بشكل صحيح، يكون تردد الصورة أكبر من صورة واحدة لكل 42 ثانية.
18 سبتمبر - تم اختبار كاميرات المركبة الفضائية ووجد أنها تعمل.
20 سبتمبر - بدأت مارينر 10 بإرسال صور من كوكب حماة.
22 سبتمبر - تم التقاط سلسلتين من الصور بفارق بضع ساعات بين سلسلة من الصور والأخرى. تم بث ما مجموعه 500 صورة، تم بث الصور بفارق 42 ثانية بين كل صورة. تمت تغطية ما مجموعه 38٪ من وجه النجم في رحلتي العبور. الأماكن التي تم تصويرها في رحلة العبور الأولى تم تصويرها هذه المرة من زاوية أفضل. في هذا التحليق، تم تفعيل أداتين فقط لقياس كوكب هيما، كاميرا التلفزيون ومطياف الأشعة فوق البنفسجية. استمرت أدوات فحص الجسيمات والمجالات المغناطيسية في جمع المعلومات بين النجوم. مر مارينر 10 على مسافة 50,000 ألف كيلومتر من الجانب المشرق من نصف الكرة الجنوبي. تم بث ما مجموعه 1,800 صورة.
نتائج رحلة العبور الثانية
الصور تشبه سطح القمر. يمكن ملاحظة التلال "الملتوية". انهار مركز كوكب هيما إلى داخل النجم نفسه عندما كان صغيرًا. وتشكلت في ذلك الوقت صخور عالية من السطح ويبلغ طولها آلاف الكيلومترات. وقد خلفت الحفر العملاقة نتيجة اصطدام النيازك الكبيرة قبل وبعد المراحل النهائية من "نضج" كوكب هيما. قبل 3.5 مليار سنة، ضرب نيزك كوكب هيما، مما أحدث حفرة قطرها 1,300 كيلومتر، وهذا هو حوض كالوريس.
المرحلة الخامسة - من 22 سبتمبر 1974 إلى 16 مارس 1975، رحلة في مدار شمسي ورحلة عبور ثالثة
15 مارس - عدم استقرار مارينر 10 لم يسمح لها بالثبات على كانوب. وظهرت صعوبات إضافية في توجيه المركبة الفضائية بسبب الاستخدام المتزامن لـ Space Network Deep، لتتبع المركبة الفضائية الألمانية Helios وتتبع المركبتين الفضائيتين Pioneer 10 وPioneer 11 في طريقهما إلى كوكب المشتري. كان هناك خوف من اصطدام مارينر 10 بسطح عطارد. وافق فريق التتبع التابع لشركة هيليوس على إعطاء الأولوية لمركبة مارينر 10. ولم تكن معظم أدوات المركبة الفضائية تعمل وكانت كمية الوقود الموجودة في خزاناتها ضئيلة.
16 مارس - اليوم تم تنفيذ رحلة العبور الثالثة على مسافة 288 كم من الأرض وبسرعة طيران 46,000 كم/ساعة. كانت المسافة الدنيا بين المركبة الفضائية والأرض على الجانب المظلم من عطارد. لم يتم التصوير في ذلك الوقت. استغرقت رحلة الترانزيت أربع ساعات. ومرت المركبة الفضائية فوق القطب الشمالي، وأرسلت 300 صورة، وقامت بقياس المجال المغناطيسي لعطارد. الصور حادة وذات نوعية ممتازة.
قبل إطلاق مارينر 10، تم الافتراض بوجود علاقة بين السرعة المحورية لكوكب هيما ومجاله المغناطيسي. السرعة المحورية العالية تعطي مجال مغناطيسي قوي والعكس صحيح. وتشير التقديرات إلى أن كوكب عطارد يتمتع بمجال مغناطيسي ضعيف جدًا، إن وجد. أظهرت رحلة العبور الأولى للمركبة الفضائية أن الأمر ليس كذلك. يمتلك الزئبق مجالًا مغناطيسيًا قويًا نسبيًا. وكان دور المركبة الفضائية في الرحلة الجوية الثالثة هو قياس هذا الاختلاف. لذلك استهدفت الجانب المظلم من كوكب عطارد. منطقة حيث كوكب هيما محمي من الاضطرابات الشمسية. قامت أدوات المركبة الفضائية بقياس سرعة الرياح الشمسية.
تمت إعادة تصوير القطب الشمالي نظرًا لأن الصور التي تم التقاطها سابقًا كانت مائلة. الصورة الأخيرة كانت موجهة نحو حوض كالوريس. هذا هو أكبر حوض تم تصويره في الرحلات الجوية الثلاثة. وحتى لا تضيع الصور، تم بثها إلى إسرائيل كل 42 ثانية.
نتائج رحلة العبور الثالثة
يتمتع كوكب عطارد بمجال مغناطيسي داخلي وطبيعي مماثل لمجال الأرض.
ملخص النتائج
التسمية (أسماء الأماكن)
تلالتان مهمتان حصلتا على اسم دورسا (باللغة اللاتينية). تم تسميتهم على اسم علماء الفلك شيابيريللي وأنطونيايدي. تمت تسمية الوديان على اسم التلسكوبات الراديوية غولدستون وواليس في صحراء موهافي وأريسيبو واليس في بورتوريكو.
وبما أن مارينر بعيدة عن كوكب عطارد، فإن الميزة الأولى التي ظهرت في الصور كانت منطقة مشرقة بشكل خاص، على الرغم من أن شكلها غير محدد. تمت تسمية المساحة الموجودة في وسط هذه المنطقة على اسم البروفيسور جيرارد كويبر.
حفرة أخرى يبلغ قطرها 1.5 كيلومتر سُميت "هون-كال"، وهي رقم 20 في لغة المايا. تمثل الحفرة خط العرض العشرين بالضبط على الخريطة الجديدة لعطارد، وتهدف إلى أن تكون بمثابة نقطة مرجعية مشابهة لغرينتش. ومن التكوينات الأكثر إثارة للاهتمام، عدد كبير من المنحدرات المنحنية العملاقة، التي يمتد بعضها لمئات الكيلومترات حيث "تمر" فوق جوانب الحفر وترتفع قيعانها إلى ارتفاع 20 كيلومترات أو أكثر. وقد تلقت هذه اسم Rupes (المنحدرات في اللاتينية). وأسمائهم مستمدة من أسماء سفن المستكشفين المشهورين مثل كابتن كوك إنديفور وديسكفري وسفينة كولومبوس سانتا ماريا.
جيولوجيا
من المحتمل أن يكون لكوكب هيما قشرة متطورة يصل سمكها إلى عشرات الكيلومترات. المنحدرات هي نسخ متماثلة. كان من المفترض أنها تشكلت نتيجة لعمليات الضغط على سطح الكوكب. ومن المحتمل أن تختلف هذه المنحدرات عن المنحدرات الموجودة على سطح المريخ والقمر من حيث أنها تشكلت نتيجة انهيار صفيحتين من وجه كوكب عطارد كانتا تتحركان باتجاه بعضهما البعض بينما كان قلبه يتقلص. وخلافًا لهم، تم إنشاء النسخ المتماثلة على وجهي المريخ والقمر نتيجة لعملية تمدد عندما انفصلت أجزاء من الجزء الداخلي للكرة عن بعضها البعض.
وبما أن الكتلة النوعية لكوكب عطارد قريبة من كتلة الأرض، فقد خلصوا إلى أن اللب الحديدي يشغل أكثر من 50% من الحجم. من الممكن أن يكون ضغط الوجه ناتجًا عن ضغط الجاذبية القوي على القشرة. تشير هذه النظرة للقشرة إلى أن كوكب عطارد يشبه إلى حد كبير القمر من الخارج، ولكنه يشبه الأرض من الداخل. وتدعم هذه المقارنة أدلة على أن وجه كوكب عطارد مغطى في كل مكان بطبقة من الغبار العازل، وهي مادة مسامية مضغوطة مثل تربة القمر.
أكبر تكوينات كوكب هيما هي الأحواض، حيث يبلغ قطر 18 منها على الأقل أكبر من 190 كم. ومثل أحواض القمر، فإن العديد منها مملوء بتدفقات الحمم البركانية. وأبرزها حوض كالوريس. قاعها متصدع ومقسم بالمنحدرات. اسم الحوض مشتق من الكلمة اللاتينية "كلور" (الحرارة) ويأتي من حقيقة أن الحوض قريب من أحد القطبين الساخنين لكوكب عطارد.
وبما أن كوكب عطارد يتحرك في مدار إهليلجي نسبيا مع مزيج غير عادي من سرعات دورانه حول نفسه وسرعة حركته حول الشمس، فإن الحركة النسبية للشمس في سماء النجم تعتبر غريبة. وعند الحضيض تتوقف الشمس وتعود للأعلى أكثر من درجة واحدة ثم تشرق من جديد. استمرت هذه "الرقصة" لمدة أسبوع. وفي الوقت نفسه، فإن المنطقة الواقعة تحت شمس الظهيرة "تخبز" لفترة أطول. ولذلك يطلق عليه "القطب الدافئ". هناك مكانان، أحدهما بالقرب من كالوريس، يشتركان في درجات الحرارة هذه في الحضيض الشمسي.
