سفينة الفضاء فايكنغ تطير إلى المريخ - الجزء الأول

تطلب الهبوط على المريخ بعد وقت قصير من عيد استقلال الولايات المتحدة المائتين أكثر من عقد من التخطيط، منذ بداية عصر الفضاء مباشرة * الجزء الأول من أربعة - والذي سيختتم سلسلة "تاريخ برنامج الفضاء"

طريقة برنامج الفايكنج
في الأعوام 1961-1963، توصل علماء معهد الدفع النفاث في باسادينا (JPL) إلى فكرة حول هبوط مركبة فضائية على سطح المريخ. سفينة فضاء ذات هيكل كروي يتم إنزالها بواسطة المظلة وعند وصولها إلى الأرض تتفتح ست أوراق تدعمها، وبالتالي تقف على الأرض. أظهرت ملاحظات مارينر 4 أن الهبوط بالمظلة وحده غير ممكن بسبب رقة الغلاف الجوي.
وفي عام 1965، طور علماء ناسا مفهومًا جديدًا. هذه مركبة فضائية اسمها فوييجر. وهي مركبة فضائية ذات مرحلتين تزن 2,950 كجم وتستخدم منصة الإطلاق Saturn B1 Centaur. تدخل المركبة الفضائية مدارًا حول المريخ، وتقوم بتصويره ومسحه، وفي نهاية المسح، تقوم بإنزال مركبة الهبوط إلى السطح. سيتم إجراء رحلة تجريبية في عام 1969، وأول رحلة تشغيلية في عام 1971 ورحلة تشغيلية ثانية في عام 1973. وفي عام 1975، سيتم إطلاق معمل للأبحاث البيولوجية بوزن 2.5 طن.

كان للكونغرس تحفظات على الخطة، وفي ميزانية البحث لعام 1967، أتاح لناسا ميزانية قدرها 10.4 مليون دولار بدلاً من 17.1 مليون دولار في العام السابق. وفي الوقت نفسه، كانت منصة الإطلاق Saturn 5 في مراحل التطوير النهائية ويبدو أن هناك الكثير من المنطق في استخدام أداة الإطلاق لأغراض Voyager. تم تقديم اقتراح لإطلاق مركبتين فضائيتين في زحل 5، واحدة فقط في عام 1973 وستتم محاولة أخرى في عام 1975. وكانت الميزانية التي خصصتها ناسا لهذا الغرض عام 1968 تبلغ 71.5 مليون دولار. وكانت ناسا تأمل في استخدام هذا القاذف لاستكشاف كوكب الزهرة في عام 1977. وبلغت الميزانية المتوقعة لاستكشاف المريخ والزهرة حتى عام 1977 2.2 مليار دولار. ويبلغ وزن كل مركبة فضائية 3.55 طن. كان هذا الطموح المفرط في أيدي المشروع وفي فبراير 1968 ألغى الكونجرس عملية فوييجر. كان الاقتراح الأكثر تواضعًا هو القيام برحلة ترانزيت في عام 1971.

في ميزانية عام 1969 التالية، خططت ناسا لاستراتيجية جديدة تعتمد على رحلات مارينر المتوقعة في عامي 1971 و1973. سيتم إطلاق المركبتين الفضائيتين في عام 1971 بواسطة الصاروخ أطلس سنتور للقيام برسم خرائط شاملة ودقيقة لسطح الكوكب من المدار حوله، وفي عام 1973 ستقوم المركبتان بهبوط صعب على سطحه. ويبلغ وزن كل صاروخ 420 كجم، بما في ذلك 67 كجم من المعدات العلمية، ويبلغ وزن كل مركبة هبوط 345 كجم. وقد تم تجهيز الخلايا بمعدات لتحليل التربة.
وبعد بضعة أشهر، في بداية عام 1969، تم تغيير جزء من الخطة. وفقا للخطة الجديدة، سيتم إجراء هبوطين ناعمين. تم تعيين مركز أبحاث لانجلي لإجراء البحث. وفي عامي 1967 و1979 قدرت تكلفة المشروع بنحو 402.5 مليون دولار. أدت إعادة التقييم التي تم إجراؤها بعد بضعة أشهر إلى رفع السعر إلى 694.8 مليون دولار. وفي نهاية عام 1969، اضطرت ناسا إلى تأجيل المشروع حتى عام 1975.

وفقًا للخطة الأصلية، كان من المقرر أن يتم الإطلاق الأول في 30 يونيو 1973، وسيكون الدخول إلى المدار حول المريخ في 25 فبراير 1974 والهبوط في 10 مارس 1974. كان أمام ناسا خياران:

و. الدخول إلى المدرج ومراجعة مواقع الهبوط والهبوط. يجب على مركبة الهبوط أن تنقل نتائج قياساتها. وبناء على هذه النتائج سيتم اختيار موقع هبوط المركبة الفضائية الثانية.
ب. تدخل المركبة الفضائية المدار، وتهبط على الفور بمركبة الهبوط وتنقل نتائجها إلى الأرض قبل أن تدخل المركبة الفضائية الثانية المدار. تتيح هذه القياسات تصحيح مسار المركبة الفضائية الثانية عشية هبوطها على خط عرض مختلف إذا لزم الأمر.
عام 1975 ليس مناسبًا للإطلاق لأنه يتطلب قوة أكبر للقاذفات.

في بداية عام 1970، أوضحت وكالة ناسا للكونغرس أن المشروع، الذي أصبح اسمه الآن فايكنغ، سيتكلف 800 مليون دولار. وفي العام المقبل سيرتفع السعر إلى 880 مليون دولار. وفي عام 1972، تقرر تقليل عدد اختبارات المركبات الفضائية على أنظمتها من أجل البقاء في حدود الميزانية البالغة 880 مليون دولار. هذه الإجراءات لم تساعد. وقبل نهاية العام ارتفعت الميزانية إلى 916 مليون دولار. تم اكتشاف صعوبات غير متوقعة في أدوات المركبة الفضائية ومع متلقي العقود - مارتن ماريتا الذي قام ببناء مركبة الهبوط ومعهد الدفع النفاث. وعلى الرغم من ذلك، اضطرت لجنة شؤون الفضاء التابعة للكونجرس إلى قبول سعر إجمالي قدره 1974 مليون دولار في أوائل عام 950، وكان السعر النهائي 1,026 مليون دولار. ضعف سعر التقديرات الأصلية ولكن نصف سعر Voyager.

تخفيضات في ميزانية المشروع
ومن أجل تقليل النفقات غير الضرورية، قررت وكالة ناسا عام 1974 تنفيذ هذه الخطة دون إعداد مركبة فضائية للطوارئ. سيتم إطلاق مركبة فضائية واحدة في 11 أغسطس 1975 وستكون المركبة الفضائية الثانية بمثابة مركبة فضائية للطوارئ وسيتم إطلاقها في 21 أغسطس. سيكون Viking B بمثابة مصدر لقطع الغيار لـ Viking A. إذا لم يسمح الوقت بذلك، فسيتم إطلاقها بدلاً من ذلك. سيتم توفير قطع الغيار لـ Viking B في حالة حدوث عطل قبل الإطلاق من مركبة Viking الفضائية الثانية. إذا لم يتم تطهير المركبتين الفضائيتين (تعقيمهما) بشكل كافٍ، فسيكون إطلاق المركبة الفضائية في "نافذة" أغسطس أمرًا صعبًا، إن كان ذلك ممكنًا. تستمر عملية التطهير الداخلي خمسة أيام. إذا كانت هناك حاجة إلى إجراء إصلاح داخلي، فيجب إجراء التطهير مرة أخرى. دعا التصميم الأصلي إلى استخدام مركبة فضائية للطوارئ لتجنب إضاعة الوقت في إعادة التعقيم.

كل سفينة فضاء تطير في مسارها الفريد. تم تجهيز Viking B بـ 84 كجم من الوقود الإضافي مقارنة بـ Viking A. إذا حلت Viking B محل Viking A، فلن تتمكن منصة الإطلاق من تسريعها إلى الحد الأدنى من السرعة المطلوبة لرحلة النوع 2 بسبب وزنها الزائد. المدار من النوع 2 هو مدار تطير فيه المركبة الفضائية في قوس أكبر من 180 درجة حول الشمس استعدادًا للالتقاء بالمريخ. جميع رحلات ناسا السابقة كان قوسها أقل من 180 درجة. لقد فرض الواقع المدار الجديد بسبب الموقع النسبي للأرض والمريخ في عام 1975 - وهو عام غير مناسب لعمليات الإطلاق.

هيكل سفينة الفضاء
تتكون المركبة الفضائية فايكنغ من جزأين - كبسولة ومركبة هبوط. الوزن الإجمالي 3.46 طن. ويبلغ ارتفاع المركبة الفضائية 4.9 متر، وقطرها 3.6 متر، باستثناء أرفف الشمس التي يبلغ طولها 9.8 متر. قبل الإطلاق، يتم تعقيم المركبة الفضائية لمدة 24 ساعة عند درجة حرارة 93 درجة.

الدائرة
الدائرة في شكلها هي تطوير متقدم لمركبة مارينر 9. والفرق الأكثر وضوحًا بين المركبتين الفضائيتين هو خزان الوقود الأكبر حجمًا الخاص بمركبة فايكنج. الواصلة لها شكل منشور مثمن (8 جوانب) ذو جوانب متساوية. ويبلغ طول أقطارها 216-252 سم. ويبلغ وزن السيارة 2.34 طن، منها 1.34 طن وقود. طبقة خاصة من المواد العازلة تمنع ارتفاع درجة حرارة خزان الوقود. وتبلغ مساحة الأرفف الشمسية الأربعة أكثر من 15 مترا مربعا وتبلغ قوتها 620 واطا بالقرب من المريخ. وفي أوقات التحميل الزائد أو عندما تكون البوصلة من الشمس وما بعدها، يتم استخدام بطاريات النيكل والكادميوم بسعة 30 أمبير في الساعة. يتم إرفاق محركات الملاحة بكل رف.

تعد معدات المنظار أكثر تطوراً من معدات Mariner 9 كما أنها أكثر حساسية. يتم تبريد أدوات المركبة الفضائية بواسطة مصاريع مثبتة حول القاعدة المثمنة. تفتح الفتحات وتغلق تلقائيًا للسماح بالتبريد "الشخصي" لجميع حجرات المعدات المنفصلة البالغ عددها 16 حجرة. تحتوي البوصلة على جهازي كمبيوتر ونظام اتصالات شامل. العمر المخطط له هو 140 يومًا، لكن من المتوقع أن يعمل ميكابت لمدة عامين. سوف يتحطم ميكابت على سطح المريخ بعد 50 عامًا من إطلاقه. يستطيع أحد القمرين الصناعيين خفض ارتفاع مداره لتحسين صور المناطق المثيرة للاهتمام، بينما يراقب القمر الصناعي الآخر عمليتي الهبوط وينقل المعلومات الخاصة بهما إلى الأرض.

أجهزة النطاق
1. كاميرتان تلفزيونيتان دورهما اكتشاف خصائص المريخ مقارنة ببيانات مواقع الهبوط عليه وظروفه، للقيام برسم خرائط دقيقة لكوكب المريخ لإعداد أطلس وتصوير أقماره للأغراض الملاحية. وفي القهوة بأكملها تغطي الكاميرات مساحة 80 في 1,050 كيلومترًا بدقة 80 مترًا. الدقة الأمثل في منطقة فريجيا المنخفضة هي 37.5 مترًا.
2. مطياف الأشعة تحت الحمراء لرسم خرائط محتوى بخار الماء والأوزون في الغلاف الجوي.
3. جهاز قياس الأشعة تحت الحمراء لقياس درجة حرارة المريخ ليلاً ونهاراً لرسم الخرائط الحرارية. نطاق دقة مقياس الإشعاع هو درجتان.
4. النظام الفرعي الراديوي لقياس الغلاف الجوي والأيونوسفير والمجال المغناطيسي.
5. مطياف الأشعة السينية لقياس هذا الإشعاع في رمال المريخ وقياس الغازات الموجودة في الغلاف الجوي وعلى سطح الأرض.
6. أجهزة الاستشعار بالأشعة تحت الحمراء لتحديد أماكن المناطق الأكثر دفئا لمعرفة ما يجري تحت الأرض.
يتم وضع جميع الأجهزة على منصة تغطية على طول محور مشترك، بحيث يمكنها تغطية نفس المنطقة في نفس الوقت.

عقاري
ويبلغ وزن جهاز الهبوط 1,120 كجم، منها 139 كجم وقود. وزن الأجهزة 60 كجم. مدة صلاحيتها من 90 يومًا إلى سنة. يحتوي جهاز الهبوط على قاعدة سداسية وله ثلاث أرجل هبوط. ولكل ساق ثلاثة أذرع تخرج من أضلاعها وتلتقي داخل طبق. يشتمل نظام الهبوط على محركات مكابح ودرع هوائي ومظلة يبلغ قطرها 16.8 مترًا. يتطلب الضغط الجوي المنخفض للمريخ الاستخدام المشترك للمظلة ومحركات الكبح.

يتكون الدرع الديناميكي الهوائي من جزأين وهو يغلق مركبة الهبوط بإحكام. يوجد في الجزء العلوي المظلة ومحركات الكبح التي تستخدم أيضًا لتحريك مركبة الهبوط من المسار المداري للهبوط. ويمكن لهذا الدرع أن يتحمل سرعة 6.5 كم/ساعة، كما أنه يمتص معظم الاحتكاك أثناء الدخول إلى الغلاف الجوي في جزء المدار الذي يتراوح بين 6.7 إلى 200 كم من الأرض. يتكون الدرع من صفائح ألومنيوم رفيعة بسماكة 0.86 ملم معززة بحلقة متحدة المركز ويتم لصق طبقة رقيقة من مادة تشبه الفلين مقاومة لدرجات حرارة تصل إلى 1,500 درجة على أسطحها الخارجية. يحمي الدرع مركبة الهبوط من جميع الأحمال الديناميكية الهوائية والحرارية المتولدة أثناء الدخول إلى الغلاف الجوي. يتم "محاصرة" جهاز الهبوط داخل الدرع بحيث يتم طي جميع أجزائه البارزة. لا يمكن نشر أرجل الهبوط إلا في الموقع الذي يتم فيه فصل الدرع بالقرب من الهبوط.

الدرع نفسه مغطى بدرع بيولوجي متصل أيضًا بالشرطة. وهي مصنوعة من جزأين. ويحافظ الدرع البيولوجي على عقم الدرع الأيروديناميكي ويخضع المسبار لأشد الاتفاقيات الدولية لمنع تلوث الكواكب بالبكتيريا الأرضية.

تشتمل معدات الاتصالات على جهاز إرسال استقبال من النوع S ومصدر طاقة الهبوط، وهو في الأساس نظام من وحدتي طاقة نووية بقوة 35 واط لكل منهما، وجهاز كمبيوتر. يمكن لمركبة الهبوط الحفاظ على اتصال مباشر مع الأرض أو من خلال المركبة الفضائية الأم - مكابات. ونظرًا للقيود المفروضة على إمدادات الطاقة، يقتصر الإرسال إلى الأرض على بضع ساعات يوميًا.

معدات الهبوط
1. أجهزة رسم الخرائط:
و. تم وضع كاميرتين تلفزيونيتين بانوراميتين على مسافة متر واحد لمسح السطح بالألوان، بالأبيض والأسود وبالأشعة تحت الحمراء القريبة. نطاق التغطية لكل كاميرا هو 360 درجة. ومن المفترض أن تساعد الكاميرات في اختيار عينات التربة التي يتم اختبارها، ورصد السحب والغبار الذي تحمله الرياح. ويمكن أيضًا التقاط صور ثلاثية الأبعاد.
ب. مطياف الأشعة تحت الحمراء لمراجعة تركيز بخار الماء في الغلاف الجوي.
ثالث. مقياس إشعاعي بالأشعة تحت الحمراء لمراجعة درجات حرارة السطح. الغرض من رسم الخرائط هو تحديد المناطق الرطبة حيث توجد فرصة كبيرة للعثور على أي شكل من أشكال الحياة.
2. جهاز لقياس اعتماد تيار الجسيمات المشحونة على الارتفاع لاختبار التفاعل بين الرياح الشمسية والغلاف الجوي المريخي. يتم تنفيذ هذه التجربة خلال مراحل الهبوط.
3. وحدة الأرصاد الجوية – أجهزة لقياس الضغط الجوي ودرجة الحرارة وسرعة الرياح والرطوبة خلال النهار للتعرف على العمليات الفيزيائية في موقع الهبوط.
4. خلايا البحث - الخلايا الموجودة في جسم مركبة الهبوط ولها فتحات بارزة على منصة الأدوات.
و. ثلاث خلايا بحثية بيولوجية.
ب. خلايا GCMS (مطياف الكتلة الكروماتوجرافي الغازي) لتحليل عينات التربة وتحديد المركبات العضوية واختبار عينات الغاز.
ثالث. مطياف الأشعة السينية المضيئة لإجراء التجارب الجيوفيزيائية. يمكن للمطياف اكتشاف التركيزات الجوية التي تصل إلى 200 جزء في المليون.
5. ذراع يمكن مدها بحد أقصى ثلاثة أمتار وفي نهايتها ملعقة لجمع عينات التربة التي يتم إدخالها في خلايا البحث. يوجد بالملعقة أدناه قضيبان مغناطيسيان لقياس التماسك بين جزيئات التربة ومساميتها وصلابتها. وبهذه الطريقة يمكنك التعرف على طبيعة التربة وتكوينها - سواء كانت مسحوقية أو طينية أو جافة أو رطبة.
6. مقياس المغناطيسية لقياس الخواص المغناطيسية للأرض في موقع الهبوط.
7. مقياس الزلازل ثلاثي المحاور. تم تصميم مقياس الزلازل لقياس التقلبات في قشرة المريخ والنشاط البركاني وتأثيرات النيزك وكذلك اهتزازات مركبة الهبوط عندما تعمل أجهزتها. تم تصميم أجهزة قياس الزلازل الموجودة في المنطقتين لتحديد بداية الزلازل واتجاهها.
يسمح الاستخدام المشترك لأنظمة الاتصالات في مركبة الهبوط وفي مركبة الهبوط بإجراء تجارب معقدة لقياس المجال المغناطيسي للمريخ، وميل محور الدوران، وإيجاد أدلة إضافية لتبرير بعض الافتراضات النظرية في نظرية النسبية وأكثر من ذلك.

اتصال
لا يمكن لمركز التحكم مراقبة عمليات الهبوط والهبوط في وقت واحد. أثناء عمل إحدى المركبات الفضائية، يجب إغلاق الأخرى، سواء على الأرض (لاندر) أو في المدار (المدارية) والعكس صحيح. ساعات الإرسال محدودة ليس فقط بسبب محدودية مصدر الطاقة في مركبة الهبوط، ولكن أيضًا بسبب تحركات المريخ والأرض حول محورهما. ومثل الأرض، يدور المريخ أيضًا مرة كل 24 ساعة، لذلك ينقطع الاتصال بين مركبة الهبوط ومركز التحكم لأكثر من 12 ساعة. وعندما تتم استعادة الاتصال بمركبة الهبوط، يتم ذلك بمساعدة الهوائيات الكبيرة، في كاليفورنيا وأستراليا وإسبانيا. يمكن أن يستمر الاتصال بشكل متواصل لمدة لا تزيد عن ساعتين بسبب الخوف من تسخين الأجهزة. لا يمكن الاتصال عبر الدائرة إلا أثناء مرورها فوق موقع الهبوط، وحتى ذلك الحين يستمر أقل من ساعة.

التجارب
1. التجارب على الخلايا البحثية البيولوجية:
و. تجربة الفصل الكيميائي بالحرارة الجافة (التحلل الحراري) - يتم وضع عينة من التربة في غرفة ذات ظروف جوية وأجواء مريخية طبيعية وضوء النهار للنجم (ينتج بواسطة مصباح مرشح). يتم إثراء جو الخلية ببخار الماء وثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون. تحتوي بعض ذرات الكربون الخاصة بها على 2C مشع. ومن المحتمل أن الكائنات الحية، إذا كانت موجودة على المريخ، تستخدم ثاني أكسيد الكربون والطاقة الشمسية على غرار النباتات وغيرها من الكائنات التي تقوم بالتمثيل الضوئي على الأرض والتي تمتص ثاني أكسيد الكربون. وفي نهاية خمسة أيام من الحضانة، تتم إزالة الغلاف الجوي من الخلية. يتم تسخين العينة إلى درجة حرارة 14 درجة. درجة حرارة عالية بما يكفي لتبخير المواد العضوية. إذا كانت هناك كائنات حية في العينة، فإنها تمتص ثاني أكسيد الكربون. في عمليات التمثيل الضوئي الأرضية. يحتوي الغاز المتبخر الناتج عن محرقة العينات على ثاني أكسيد الكربون المشع.
ب. وللتحقق مما إذا كانت هناك حياة بدائية على سطح المريخ مثل البكتيريا، يتم إدخال عينة من التربة في حجرة أخرى مغمورة أيضًا في الغلاف الجوي المريخي. يتم تشبع العينة قليلاً بالرطوبة وتغذيتها بمحلول مغذي يحتوي على الكربون 14. يحتوي المحلول المغذي على فورمات (ملح حمض الفورميك، جليكاين، ملح، حمض اللاكتيك، ألانين وحمض الجليكوليك). يتم تحضين العينة عند درجة حرارة تسع درجات لمدة 11 يومًا. خلال هذه الفترة، أي كائن حي لديه وظائف التمثيل الغذائي سوف يطلق غازات تحتوي على الكربون 14.
ثالث. يتم وضع عينة أخرى في غرفة ثالثة ويتم تغذيتها بطعام سائل أكثر ثراءً بدون الكربون 14. في جو الغرفة المكون من الهيليوم والكريبتون و2CO. يتم تحضين العينة لمدة تصل إلى 12 يومًا. يقوم المختبر بفحص الغلاف الجوي على فترات منتظمة والبحث عن الغازات الناتجة عن عملية بيولوجية مثل الهيدروجين الجزيئي والنيتروجين والأكسجين و2CO.
2. التجارب في GCMS:
و. في هذا المرفق، يتم إجراء التحليلات الجزيئية لتحديد الجزيئات العضوية في التربة. يتم تسخين عينات التربة وإطلاق غازات متطايرة يتم فصلها بواسطة كروماتوجرافيا الغاز ويتم اكتشافها بواسطة مطياف الكتلة. يمكن لهذا الجهاز أيضًا اكتشاف الماء.
ب. يقيس مطياف HMS تكوين الغلاف الجوي بالقرب من الأرض.
3. توضع عينة التربة في وعاء مغلق يحتوي على ماء مقطر. يتم تركيب جهاز على جوانب الخزان لامتصاص الضوء بواسطة الماء. وإذا نمت كائنات صغيرة في الماء، فإن تعكرها يزداد. معدل نمو التعكر يجعل من الممكن التمييز بين تلوث المياه عن طريق تحلل جزيئات التربة ونمو الكائنات الحية.
4. خلية تحتوي على الماء فقط دون مغذيات. وبعد فترة معينة يتم فحص الماء لمعرفة ما إذا كان هناك أي تغيرات فيه.

قاذفة
قاذفة تيتان سنتور. وهي قاذفة قادرة على وضع حمولة قدرها 17 طنًا في مدار أرضي منخفض و4 أطنان في رحلة بين النجوم. إنه مزيج من Titan IIIE ذو المرحلتين و Centaur D-1T. يمتلك تيتان مرحلتين تعملان بالوقود السائل ومعززين كبيرين يعملان بالوقود الصلب متصلين به على جانبيه. يتم تفعيلها عند الإطلاق. وفي نهاية عملية الاحتراق، يتم تفعيل المرحلة الثانية التي تعمل بالوقود السائل. المرحلة الثالثة، القنطور، دخلت حيز التنفيذ عندما انتهت مرحلتي تيتان. ويبلغ ارتفاع القاذفة 53 مترًا، ووزنها عند الإقلاع 640.8 طنًا.

الهبوط
بمجرد تحديد لحظة الهبوط، تتم إزالة الطبقة العلوية من الدرع الديناميكي الهوائي. وبعد ساعتين إلى خمس ساعات، يتم فصل مركبة الهبوط عن المكبت. تقوم محركات الدرع الديناميكي الهوائي بنقل مركبة الهبوط إلى مسار الهبوط. دورهم في الغلاف الجوي هو إبطاء سرعة الهبوط. على ارتفاع 6.7 كم، يتم نزف وفصل هذه المحركات، ويتم فصل الجزء السفلي من الدرع الديناميكي الهوائي ويتم نشر مظلة بقطر 16.8 مترًا. تعمل هذه المظلة على إبطاء سرعة مركبة الهبوط. على ارتفاع 1.38 كم، يتم فصل المظلة والجزء العلوي من الدرع الديناميكي الهوائي. من هنا وحتى ملامسة أرض المريخ، يتم دفع مركبة الهبوط بقوة ثلاثة محركات طرفية تستمر في التباطؤ بسرعة وتقوم أربعة محركات ملاحية بتوجيهها إلى موقع الهبوط. يحتوي كل محرك طرفي على 18 فوهة مرتبة في دائرتين متحدة المركز. وذلك من أجل تقليل الأضرار التي تلحق بالأرض من الغازات المنبعثة من المحركات. ويتم التحكم بالمراحل النهائية للهبوط بواسطة رادار الارتفاع الموجود في نهاية مركبة الهبوط، بحيث تلامس أرجل مركبة الهبوط أرض المريخ بعد أقل من 13 دقيقة من دخولها الغلاف الجوي. وفي هذه اللحظات تبلغ سرعة الهبوط 1.3 مترًا في الثانية. مباشرة بعد الهبوط، يقوم حاسوب المركبة الفضائية بتقييم موقف مركبة الهبوط بالنسبة إلى الأرض ويقوم مصدر الطاقة بشحن بطارياتها.

أثناء مرورها عبر الغلاف الجوي، تقوم مركبة الهبوط بإجراء قياسات جوية مختلفة يتم بثها على الفور إلى الأرض. يتم فحص الخصائص الفيزيائية والكيميائية للغلاف الجوي. يتم اختبار بنية الغلاف الجوي بواسطة أجهزة استشعار الضغط ودرجة الحرارة ورادار الارتفاع ومقياس التسارع. يتم فحص الغلاف الجوي العلوي بواسطة مطياف الكتلة. تم فصل قاعدة الدرع البيولوجي عن مركبة الهبوط مباشرة بعد انفصالها عن مركبة الهبوط.

مواقع الهبوط
1. فايكنغ 1 في كريس. يقع هذا المكان عند W 0 34 - N0 19.5 في الطرف الشرقي من صدع الوادي الذي يبلغ طوله 4,800 كم. اكتشف مارينر 9 هذا الاختراق. يحتوي الشق على سلسلة من نتوءات تشبه مجاري الأنهار المجففة. يعد هذا الموقع مثيرًا للاهتمام بشكل خاص لأنه يقع في الطرف السفلي من الوادي حيث تبدأ أكبر مجموعة من "الجداول" الممتدة على المريخ في التفرع من هنا. ربما كان Chryse عبارة عن حوض تصريف لجزء كبير من خط الاستواء المريخي. من الممكن أن يجدوا أنواعًا مختلفة من الرواسب هنا. يعد هذا أحد أدنى الأماكن التي تم قياسها واستكشافها حتى إطلاق مركبة فايكنغ الفضائية. وهو أقل بـ 5 كيلومترات من السطح. الضغط الجوي الذي تم قياسه بواسطة مارينر 9 أعلى قليلاً من الضغط الجوي الموجود في موقع هبوط سيدونيا. موقع الهبوط البديل لـ Chryse هو Tritonis Lacus W 0 N 252.
2. الفايكنج في سيدونيا. الموقع البحر إيكيدليوم W 0 10 N0 44.3. يزيد احتمال وجود بخار الماء من فرص العثور على الماء هنا. ويبلغ الضغط الجوي 7.8 مليبار فوق النقطة الحرجة البالغة 6.1 مليبار اللازمة لوجود الماء. اكتشف مارينر 9 هنا سحبًا من بخار الماء بكمية 300 جزء في المليون، ويمكن أن تصل درجة الحرارة إلى 0 درجة. المكان شمالي بما يكفي لتساقط الجليد الموسمي وجنوباً بما يكفي حيث ترتفع درجات الحرارة في الصيف إلى درجة الغليان. Cydonia أعلى بـ 600 متر من Chryse. من الناحية الجيولوجية، من المحتمل أن تكون هذه المنطقة ناعمة من مادة بازلتية. الأرض مغطاة بشظايا الصخور البركانية (بفعل الرياح) والحطام الغريني. موقع الهبوط البديل لـ Cydonia هو المنطقة البيضاء W0 – N110.
ويبعد الموقعان مسافة 1,600 كيلومتر عن بعضهما البعض، لكنهما قريبان بدرجة كافية من أجهزة قياس الزلازل الخاصة بهما لاكتشاف زلازل مماثلة في كلا الموقعين. استغرق اختيار الموقعين حوالي عام بعد إجراء فحص دقيق لـ 22 موقعًا محتملاً للهبوط. كلا الموقعين مسطحان وهادئان. هم في الجزء السفلي من النجم. وقد تم اختيارهم وفق هذه المعايير:
1. الغلاف الجوي للمريخ رقيق. تزيد الزيادة في الضغط الجوي من سلامة الهبوط الذي يتم من خلال الجمع بين الديناميكا الهوائية ومحركات المظلة والكبح.
2. بما أن الهدف من العملية هو البحث عن الحياة، فإن وجود الماء مهم للغاية. من المرجح أن تحتوي مناطق الضغط الجوي المرتفع على الماء. الحد الأدنى للضغط الجوي اللازم لوجود الماء هو 6.1 مليبار والحد الأدنى لدرجة الحرارة 0 درجة.
تمت دراسة الصور الثلاث للمركبة مارينر 3 بدقة مع الاهتمام بإيجاد مناطق هبوط مسطحة ذات أهمية جيولوجية خاصة.
4. تهب رياح قوية على المريخ. ويمكن ملاحظة هذه الرياح بمساعدة التلسكوبات الأرضية ونتائج مارينر 9. ودراسة هذه البيانات تجعل من الممكن اختيار مناطق الهبوط التي لا يوجد فيها خطر الرياح. وتم تصميم عمليات الهبوط لتحمل الرياح التي تصل سرعتها إلى 240 كم/ساعة.
5. يتطلب خلوص 23 سم تحت جسم مركبة الهبوط أرضًا ناعمة نسبيًا ولضمان ثبات الهبوط تكون أقصى زاوية ميل مسموح بها هي 19 درجة. إن الهبوط على سطح صخري أملس سيجعل من الصعب والمستحيل جمع عينات التربة. سيتم تفسير المنطقة التي تبدو وكأنها مغطاة بطبقة عميقة من المواد الناعمة على أنها لا تحتوي على حمل كافٍ.
6. تم اختيار خط الاستواء كموقع هبوط لهذه المهمة لأنه منطقة عرف عنها الكثير. تم اختيار مواقع الهبوط البديلة لكونها الأكثر أمانًا للمهمة.
وعلى الرغم من أن مواقع الهبوط الخاصة بالمهمة تم التخطيط لها على أساس دوائر مختارة، إلا أن المركبة الفضائية يمكنها تحديد مواقع هبوط جديدة حتى آخر وسيلة للإصلاح (قبل 10 أيام من اللقاء مع المريخ). بالإضافة إلى ذلك، فإن لدى المركبة الفضائية إمكانية محدودة لتغيير مواقع الهبوط إذا أظهرت الملاحظات من المدار أن الهبوط في المواقع المختارة غير آمن. وتقع مواقع الهبوط الأولية والبديلة في المنطقة التي توجد فيها الأولوية لأقصى قدر من البحوث البيولوجية في منطقة خطوط العرض 40-50 شمالاً. تحدثت الخطط الحالية عن خط عرض 44 درجة ويمكن تغييره إلى 50 درجة إذا أظهرت ملاحظات المركبة المدارية Viking 1 أنه تم العثور على مكان هبوط آمن عند خط العرض هذا لمركبة الهبوط الثانية.
وكان هناك جيولوجيون لم يرضوا بهذا الاختيار لأنهم زعموا أنه لن يكون هناك اختلاف في نتائج عمليتي الإنزال. واقترحوا هبوط مركبة فضائية واحدة في القطب الشمالي حيث يوجد غبار محصور داخل طبقة الجليد. في رأيهم، هذه هي أيضًا المنطقة الأكثر ملاءمة للعثور على حياة. وزعم علماء الأحياء أن البرد الشديد الذي يسود هذه المنطقة لا يناسب تطور الحياة ويفضلون "الواحة" الرطبة. ولتعزيز ادعاءاتهم، جلب الجيولوجيون النتائج التي توصل إليها سيرفيار على القمر، والتي تم إجراؤها في مناطق متطابقة جيولوجيًا تقريبًا. تم توجيه انتقادات قاسية لعملية أبولو. يقال إن مواقع هبوط أبولو لم يتم اختيارها بعناية كافية.

جدول

تم تأجيل الإطلاق المذكور من يوليو 1973 إلى نافذة فتحت في 11 أغسطس 1975 واستمرت 44 يومًا. تم إطلاق المركبتين الفضائيتين، Viking A وViking B، بفارق 10 أيام ودخلتا لأول مرة مدارًا وطنيًا لوقوف السيارات. هذا المسار هو 184 كم من الأرض. يتم إشعال محركات المراحل الأخيرة للقاذفات لمدة نصف ساعة وتنطلق المركبة الفضائية في اتجاهها. يسافرون مسافة 700 مليون كيلومتر لمدة عام تقريبًا. ويطيرون نحو نقطة يبعد فيها المريخ مسافة 330 مليون كيلومتر عن الجانب الآخر من الشمس بالقرب من المريخ.

يتم تشغيل المحركات لمدة ساعة وتدخل المركبة الفضائية في مدار انتظار حول المريخ. تبلغ مسافة المدار من الأرض 1,538 - 32,530 كم ومدة المدار 24.5 ساعة، ويبقون في هذا المدار لمدة 10 أيام على الأقل، ويفحصون مواقع الهبوط وبالتالي يضمنون هبوطًا دقيقًا، إذا كانت الرياح المحلية قوية ويمكن للمركبة الفضائية البقاء في هذا المدار لمدة 50 يومًا على الأقل. في هذا الوقت، توفر المصفوفات الشمسية الطاقة الكهربائية لمركبات الهبوط. كان من المقرر أن يهبط فايكنغ 1 في 4 يناير 1976، وهو يوم الاستقلال المئتين للولايات المتحدة. وكان من المقرر أن يهبط فايكنغ 200 في 2 أغسطس 23. وتصل سرعة الرياح المتوقعة إلى 1976 مترًا في الثانية.

تنتهي المركبتان الفضائيتان من مهمتهما في 15 نوفمبر 1976 عندما تكون الشمس بين الأرض والمريخ وانقطع الاتصال بالأرض. كانت سياسة فايكنغ البحثية هي أنه إذا تعطلت إحدى المركبات الفضائية، فسوف تهبط الأخرى في مكان أكثر أمانًا.