Marinero 2

Marinero 2

Modelo de ingeniería del Mariner 2
Tipo de misión	Vuelo sobre Venus
Operador	NASA / JPL
Designación de Harvard	Alfa Rho 1 de 1962 [1]
Identificación de COSPAR	1962-041A
N.º SATCAT	374
Duración de la misión	4 meses y 7 días
Propiedades de las naves espaciales
Tipo de nave espacial	Bloque de guardabosques I
Fabricante	JPL
Lanzamiento masivo	203,6 kilogramos (449 libras) [2]
Fuerza	220 vatios (en el encuentro con Venus)
Inicio de la misión
Fecha de lanzamiento	27 de agosto de 1962, 06:53:14  UTC [1] ( 27 de agosto de 1962 UTC 06:53:14Z )
Cohete	Atlas LV-3 Agena-B
Sitio de lanzamiento	Cabo Cañaveral LC-12
Fin de la misión
Desecho	Desmantelado
Último contacto	3 de enero de 1963 7:00 UTC [3] (1963-01-04)
Parámetros orbitales
Sistema de referencia	Heliocéntrico [4]
Excentricidad	0,16278
Altitud del perihelio	0,720 AU (107.700.000 km; 66.900.000 millas)
Altitud del afelio	1.000 AU (149.600.000 km; 93.000.000 millas)
Período	292 días
Época	14 de diciembre de 1962
Sobrevuelo de Venus
Aproximación más cercana	14 de diciembre de 1962
Distancia	34.773 kilómetros (21.607 millas)
Programa Mariner

Mariner 2 ( Mariner-Venus 1962 ), una sonda espacial estadounidense a Venus , fue la primera sonda espacial robótica en informar con éxito de un encuentro planetario. La primera nave espacial exitosa en el programa Mariner de la NASA , fue una versión simplificada de la nave espacial Block I del programa Ranger y una copia exacta de Mariner 1. Las misiones de las naves espaciales Mariner 1 y 2 a veces se conocen como misiones Mariner R. Los planes originales preveían que las sondas se lanzaran en el Atlas-Centaur , pero graves problemas de desarrollo con ese vehículo obligaron a cambiar a la segunda etapa Agena B, mucho más pequeña . Como tal, el diseño de los vehículos Mariner R se simplificó enormemente. Se transportaba mucha menos instrumentación que en las sondas soviéticas Venera de este período (por ejemplo, se prescindió de una cámara de televisión), ya que el Atlas-Agena B tenía solo la mitad de capacidad de elevación que el propulsor soviético 8K78 . La nave espacial Mariner 2 fue lanzada desde Cabo Cañaveral el 27 de agosto de 1962 y pasó a 34.773 kilómetros (21.607 millas) de Venus el 14 de diciembre de 1962. ^[4]

La sonda Mariner estaba formada por un bus hexagonal de 100 cm (39,4 pulgadas) de diámetro, al que se fijaban paneles solares , brazos de instrumentos y antenas . Los instrumentos científicos a bordo de la nave espacial Mariner eran: dos radiómetros (uno para cada una de las porciones de microondas y de infrarrojos del espectro ), un sensor de micrometeoritos , un sensor de plasma solar , un sensor de partículas cargadas y un magnetómetro . Estos instrumentos fueron diseñados para medir la distribución de la temperatura en la superficie de Venus y para realizar mediciones básicas de la atmósfera de Venus .

La misión principal era recibir comunicaciones de la nave espacial en las proximidades de Venus y realizar mediciones radiométricas de la temperatura del planeta. Un segundo objetivo era medir el campo magnético interplanetario y el entorno de partículas cargadas. ^{[5] [6]}

En ruta hacia Venus, la Mariner 2 midió el viento solar , una corriente constante de partículas cargadas que fluyen hacia afuera desde el Sol , confirmando las mediciones realizadas por la Luna 1 en 1959. También midió el polvo interplanetario , que resultó ser más escaso de lo previsto. Además, la Mariner 2 detectó partículas cargadas de alta energía provenientes del Sol, incluidas varias breves erupciones solares , así como rayos cósmicos de fuera del Sistema Solar . Mientras sobrevolaba Venus el 14 de diciembre de 1962, la Mariner 2 escaneó el planeta con su par de radiómetros, revelando que Venus tiene nubes frías y una superficie extremadamente caliente.

Con la llegada de la Guerra Fría , las dos superpotencias de entonces , Estados Unidos y la Unión Soviética , iniciaron ambiciosos programas espaciales con la intención de demostrar dominio militar, tecnológico y político. ^[7] Los soviéticos lanzaron el Sputnik 1 , el primer satélite en órbita terrestre, el 4 de octubre de 1957. Los estadounidenses siguieron su ejemplo con el Explorer 1 el 1 de febrero de 1958, momento en el que los soviéticos ya habían lanzado el primer animal en órbita, Laika en el Sputnik 2. Una vez alcanzada la órbita de la Tierra, el enfoque se centró en ser los primeros en llegar a la Luna. El programa de satélites Pioneer consistió en tres intentos lunares fallidos en 1958. A principios de 1959, el Luna 1 soviético fue la primera sonda en volar por la Luna, seguida por el Luna 2 , el primer objeto artificial en impactar la Luna. ^[8]

Una vez lograda la Luna, las superpotencias dirigieron sus ojos a los planetas. Como el planeta más cercano a la Tierra, Venus presentaba un atractivo objetivo de vuelo espacial interplanetario. ^{[9] : 172} Cada 19 meses, Venus y la Tierra alcanzan posiciones relativas en sus órbitas alrededor del Sol tales que se requiere un mínimo de combustible para viajar de un planeta al otro a través de una Órbita de Transferencia de Hohmann . Estas oportunidades marcan el mejor momento para lanzar naves espaciales exploratorias, ya que requieren la menor cantidad de combustible para realizar el viaje. ^[10]

La primera oportunidad de este tipo de la carrera espacial se produjo a finales de 1957, antes de que ninguna de las dos superpotencias tuviera la tecnología para aprovecharla. La segunda oportunidad, alrededor de junio de 1959, se encontraba justo al borde de la viabilidad tecnológica, y el contratista de la Fuerza Aérea de los EE. UU. , Space Technology Laboratory (STL), tenía la intención de aprovecharla. Un plan redactado en enero de 1959 involucraba dos naves espaciales evolucionadas a partir de las primeras sondas Pioneer, una que se lanzaría mediante el cohete Thor-Able y la otra mediante el aún no probado Atlas-Able . ^[11] STL no pudo completar las sondas antes de junio, ^[12] y se perdió la ventana de lanzamiento . La sonda Thor-Able fue reutilizada como el explorador del espacio profundo Pioneer 5 , que se lanzó el 11 de marzo de 1960 y fue diseñado para mantener comunicaciones con la Tierra hasta una distancia de 20 000 000 millas (32 000 000 km) mientras viajaba hacia la órbita de Venus. ^[13] (El concepto de la sonda Atlas Able fue reutilizado como las fallidas sondas lunares Pioneer Atlas .) ^[14] No se enviaron misiones estadounidenses durante la oportunidad de principios de 1961. La Unión Soviética lanzó Venera 1 el 12 de febrero de 1961, y el 19 y 20 de mayo se convirtió en la primera sonda en volar sobre Venus; sin embargo, había dejado de transmitir el 26 de febrero. ^[15]

Para el lanzamiento previsto para el verano de 1962, la NASA contrató al Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) en julio de 1960 ^{[9] : 172} para desarrollar el "Mariner A", una nave espacial de 1250 libras (570 kg) que se lanzaría utilizando el aún no desarrollado Atlas-Centaur . En agosto de 1961, había quedado claro que el Centaur no estaría listo a tiempo. El JPL propuso a la NASA que la misión se pudiera llevar a cabo con una nave espacial más ligera utilizando el Atlas-Agena , menos potente pero operativo . Se sugirió un híbrido del Mariner A y el explorador lunar Ranger Block 1 del JPL , ya en desarrollo. La NASA aceptó la propuesta y el JPL comenzó un programa de choque de 11 meses para desarrollar el "Mariner R" (llamado así porque era un derivado del Ranger). El Mariner 1 sería el primer Mariner R en ser lanzado, seguido del Mariner 2. ^[16]

Se construyeron tres naves espaciales Mariner R: dos para el lanzamiento y una para realizar pruebas, que también se usaría como repuesto. ^{[9] : 174} Además de sus capacidades científicas, Mariner también tuvo que transmitir datos a la Tierra desde una distancia de más de 26.000.000 de millas (42.000.000 km), y sobrevivir a una radiación solar dos veces más intensa que la encontrada en la órbita terrestre. ^{[9] : 176}

Las tres naves espaciales Mariner R, incluida la Mariner 2, pesaban 1,4 kg menos que el peso de diseño de 203 kg, de los cuales 184 kg se destinaron a sistemas no experimentales: sistemas de maniobra, combustible y equipos de comunicaciones para recibir órdenes y transmitir datos. Una vez desplegada por completo en el espacio, con sus dos "alas" de paneles solares extendidas, la Mariner R medía 3,7 m de altura y 5,0 m de ancho. El cuerpo principal de la nave era hexagonal y tenía seis cajas separadas de equipos electrónicos y electromecánicos:

• Dos de los casos comprendían el sistema de energía: un tablero de distribución que regulaba y transmitía energía desde las 9.800 células solares a la batería de almacenamiento de plata y zinc recargable de 1.000 vatios ^{[17] y} 33,3 lb (15,1 kg) .
• Dos más incluían el receptor de radio , el transmisor de tres vatios y sistemas de control para los experimentos de Mariner.
• El quinto caso contenía la electrónica para digitalizar los datos analógicos recibidos por los experimentos para su transmisión.
• El sexto estuche contenía los tres giroscopios que determinaban la orientación del Mariner en el espacio. También contenía la computadora central y el secuenciador, el "cerebro" de la nave espacial que coordinaba todas sus actividades de acuerdo con un código en sus bancos de memoria y un cronograma mantenido por un reloj electrónico sintonizado con un equipo en la Tierra. ^{[9] : 175}

En la parte trasera de la nave espacial se montó un motor cohete monopropelente ( hidrazina anhidra ) de 225 N ^[17] para corregir el rumbo. Un sistema estabilizador alimentado con gas nitrógeno de diez toberas de chorro controladas por los giroscopios de a bordo, los sensores solares y los sensores terrestres, mantuvo al Mariner correctamente orientado para recibir y transmitir datos a la Tierra. ^{[9] : 175}

La antena parabólica primaria de alta ganancia también estaba montada en la parte inferior del Mariner y se mantenía apuntando hacia la Tierra. Una antena omnidireccional en la parte superior de la nave espacial transmitiría en ocasiones que la nave espacial estaba girando o dando tumbos fuera de su orientación adecuada, para mantener el contacto con la Tierra; como una antena no enfocada, su señal sería mucho más débil que la primaria. El Mariner también montó pequeñas antenas en cada una de las alas para recibir comandos de las estaciones terrestres. ^{[9] : 175–176}

El control de temperatura era pasivo, con componentes aislantes y altamente reflectantes, y activo, con rejillas para proteger la carcasa que contenía la computadora de a bordo. En la época en que se construyeron los primeros Mariners, no existía una cámara de pruebas para simular el entorno solar cercano a Venus, por lo que la eficacia de estas técnicas de enfriamiento no pudo probarse hasta la misión en vivo. ^{[9] : 176}

En el momento de la creación del proyecto Mariner, pocas de las características de Venus se conocían con certeza. Su atmósfera opaca impedía el estudio telescópico del suelo. Se desconocía si había agua debajo de las nubes, aunque se había detectado una pequeña cantidad de vapor de agua sobre ellas. La velocidad de rotación del planeta era incierta, aunque los científicos del JPL habían llegado a la conclusión, mediante observaciones por radar, de que Venus giraba muy lentamente en comparación con la Tierra, lo que impulsaba la hipótesis, de larga data ^[18] (pero posteriormente refutada ^[19] ), de que el planeta estaba bloqueado por mareas con respecto al Sol (como lo está la Luna con respecto a la Tierra). ^[20] No se había detectado oxígeno en la atmósfera de Venus, lo que sugería que no existía vida tal como existía en la Tierra. Se había determinado que la atmósfera de Venus contenía al menos 500 veces más dióxido de carbono que la de la Tierra. Estos niveles comparativamente altos sugerían que el planeta podría estar sujeto a un efecto invernadero descontrolado con temperaturas superficiales de hasta 600 K (327 °C; 620 °F), pero esto aún no se había determinado de manera concluyente. ^{[16] : 7–8}

La nave espacial Mariner podría verificar esta hipótesis midiendo de cerca la temperatura de Venus; ^[21] al mismo tiempo, la nave espacial podría determinar si había una disparidad significativa entre las temperaturas nocturnas y diurnas. ^{[16] : 331} Un magnetómetro a bordo y un conjunto de detectores de partículas cargadas podrían determinar si Venus poseía un campo magnético apreciable y un análogo a los cinturones de Van Allen de la Tierra . ^[21]

Como la sonda Mariner pasaría la mayor parte de su viaje a Venus en el espacio interplanetario, la misión también ofrecía una oportunidad para la medición a largo plazo del viento solar de partículas cargadas y para mapear las variaciones en la magnetosfera del Sol. También podría explorarse la concentración de polvo cósmico más allá de las proximidades de la Tierra. ^{[9] : 176}

Debido a la capacidad limitada del Atlas Agena, solo 18 kilogramos (40 libras) de la nave espacial pudieron asignarse a experimentos científicos. ^{[16] : 195}

• Radiómetro de microondas de dos canales, del tipo de video de cristal, que opera en el modo Dicke estándar de corte entre la antena principal, apuntada al objetivo, y una bocina de referencia apuntada al espacio frío. ^[22] Se utilizó para determinar la temperatura absoluta de la superficie de Venus y detalles sobre su atmósfera a través de sus características de radiación de microondas, incluidos los hemisferios diurno y oscuro, y en la región del terminador. Las mediciones se realizaron simultáneamente en dos bandas de frecuencia de 13,5 mm y 19 mm. ^{[16] : 198–204  [23]} El peso total del radiómetro era de 10 kilogramos (22 lb). Su consumo de energía promedio era de 4 vatios y su consumo de energía pico de 9 vatios. ^[24]

• Radiómetro infrarrojo de dos canales para medir las temperaturas efectivas de pequeñas áreas de Venus. La radiación que se recibía podía provenir de la superficie planetaria, nubes en la atmósfera, la atmósfera misma o una combinación de estas. La radiación se recibía en dos rangos espectrales: 8 a 9 μm (enfocado en 8,4 μm) y 10 a 10,8 μm (enfocado en 10,4 μm). ^{[16] : 205–213} Este último corresponde a la banda del dióxido de carbono . ^[25] El peso total del radiómetro infrarrojo, que estaba alojado en una fundición de magnesio, era de 1,3 kilogramos (2,9 lb), y requería 2,4 vatios de potencia. Fue diseñado para medir temperaturas de radiación entre aproximadamente 200 y 500 K (−73 y 227 °C; −100 y 440 °F). ^[26]

• Un magnetómetro de tres ejes para medir campos magnéticos planetarios e interplanetarios. ^{[16] : 213–218} Se incorporaron tres sondas en sus sensores, por lo que podría obtener tres componentes mutuamente ortogonales del vector de campo. Las lecturas de estos componentes estaban separadas por 1,9 segundos. Tenía tres salidas analógicas que tenían cada una dos escalas de sensibilidad: ± 64 γ y ± 320 γ (1 γ = 1  nanotesla ). Estas escalas eran cambiadas automáticamente por el instrumento. El campo que el magnetómetro observó fue la superposición de un campo de nave espacial casi constante y el campo interplanetario. Por lo tanto, midió efectivamente solo los cambios en el campo interplanetario. ^[27]

• Una cámara de ionización con tubos Geiger-Müller acoplados (también conocido como detector de rayos cósmicos ) para medir la radiación cósmica de alta energía. ^{[16] : 218–219  [28]}

• Un detector de partículas (implementado mediante el uso de un tubo Geiger-Müller tipo Anton 213) para medir la radiación más baja (especialmente cerca de Venus), ^{[16] : 219–223  [29]} también conocido como el detector de Iowa, ya que fue proporcionado por la Universidad de Iowa . ^[28] Era un tubo en miniatura que tenía una ventana de mica de 1,2 mg/cm ² de aproximadamente 0,3 centímetros (0,12 pulgadas) de diámetro y un peso de aproximadamente 60 gramos (2,1 oz). Detectaba rayos X suaves de manera eficiente y ultravioleta de manera ineficiente, y se utilizó anteriormente en Injun 1 , Explorer 12 y Explorer 14. [ ^29] Era capaz de detectar protones por encima de los 500 keV de energía y electrones por encima de los 35 keV. ^[5] La longitud del marco de telemetría básica fue de 887,04 segundos. Durante cada marco, la tasa de conteo del detector se muestreó dos veces a intervalos separados por 37 segundos. El primer muestreo fue el número de conteos durante un intervalo de 9,60 segundos (conocido como la "puerta larga"); el segundo fue el número de conteos durante un intervalo de 0,827 segundos (conocido como la "puerta corta"). El acumulador de la puerta larga se desbordó en el conteo 256 y el acumulador de la puerta corta se desbordó en el conteo 65.536. La velocidad máxima de conteo del tubo fue de 50.000 por segundo. ^[29]

• Un detector de polvo cósmico para medir el flujo de partículas de polvo cósmico en el espacio. ^{[16] : 223–224}

• Un espectrómetro de plasma solar para medir el espectro de partículas de baja energía con carga positiva provenientes del Sol, es decir, el viento solar . ^{[16] : 224–228}

El magnetómetro se colocó en la parte superior del mástil, debajo de la antena omnidireccional . Los detectores de partículas se montaron a la mitad del mástil, junto con el detector de rayos cósmicos. El detector de polvo cósmico y el espectrómetro de plasma solar se colocaron en los bordes superiores de la base de la nave espacial. El radiómetro de microondas, el radiómetro de infrarrojos y las bocinas de referencia del radiómetro se montaron rígidamente en una antena radiómetro parabólica de 48 centímetros (19 pulgadas) de diámetro montada cerca de la parte inferior del mástil. Todos los instrumentos se utilizaron durante los modos de crucero y encuentro, excepto los radiómetros, que solo se utilizaron en las inmediaciones de Venus.

Además de estos instrumentos científicos, el Mariner 2 tenía un sistema de acondicionamiento de datos (DCS) y una unidad de conmutación de potencia científica (SPS). El DCS era un sistema electrónico de estado sólido diseñado para recopilar información de los instrumentos científicos a bordo de la nave espacial. Tenía cuatro funciones básicas: conversión de analógico a digital, conversión de digital a digital, muestreo y sincronización de calibración de instrumentos, y adquisición planetaria. La unidad SPS fue diseñada para realizar las siguientes tres funciones: control de la aplicación de energía CA a las partes apropiadas del subsistema científico, aplicación de energía a los radiómetros y eliminación de energía de los experimentos de crucero durante los períodos de calibración de radiómetros, y control de la velocidad y dirección de los escaneos de radiómetros. El DCS enviaba señales a la unidad SPS para realizar las dos últimas funciones. ^[16]

Ninguna de las naves espaciales Mariner R incluía una cámara para tomar fotografías visuales. Como el espacio de carga era escaso, los científicos del proyecto consideraban que una cámara era un lujo innecesario, incapaz de proporcionar resultados científicos útiles. Carl Sagan , uno de los científicos de la Mariner R, luchó sin éxito por su inclusión, señalando que no solo podría haber roturas en la capa de nubes de Venus, sino que "las cámaras también podrían responder a preguntas que éramos demasiado tontos para siquiera plantear". ^[30]

La ventana de lanzamiento de la Mariner, limitada tanto por la relación orbital de la Tierra y Venus como por las limitaciones del Atlas Agena, se determinó que cayera en el período de 51 días del 22 de julio al 10 de septiembre. ^{[9] : 174} El plan de vuelo de la Mariner era tal que las dos naves espaciales operativas se lanzarían hacia Venus en un período de 30 días dentro de esta ventana, tomando caminos ligeramente diferentes de modo que ambas llegaran al planeta objetivo con nueve días de diferencia, entre el 8 y el 16 de diciembre. ^[31] Solo el Complejo de Lanzamiento 12 de Cabo Cañaveral estaba disponible para el lanzamiento de cohetes Atlas-Agena, y tomó 24 días preparar un Atlas-Agena para el lanzamiento. Esto significaba que solo había un margen de error de 27 días para un cronograma de dos lanzamientos. ^{[9] : 174}

Cada Mariner sería lanzado a una órbita de estacionamiento , tras lo cual el Agena reiniciable se dispararía una segunda vez, enviando al Mariner en su camino a Venus (los errores en la trayectoria se corregirían mediante un encendido a mitad de camino de los motores a bordo del Mariner). ^{[16] : 66–67} Seguimiento por radar en tiempo real de la nave espacial Mariner mientras estaba en órbita de estacionamiento y tras su partida El Atlantic Missile Range proporcionaría seguimiento por radar en tiempo real con estaciones en Ascension y Pretoria , mientras que el Observatorio Palomar proporcionaría seguimiento óptico. El apoyo al espacio profundo fue proporcionado por tres estaciones de seguimiento y comunicaciones en Goldstone, California , Woomera, Australia y Johannesburgo, Sudáfrica , cada una separada en el globo por alrededor de 120° para una cobertura continua. ^{[16] : 231–233}

El 22 de julio de 1962, el cohete Atlas-Agena de dos etapas que transportaba al Mariner 1 se desvió de su curso durante su lanzamiento debido a una señal defectuosa del Atlas y un error en las ecuaciones del programa de la computadora de guía terrestre; la nave espacial fue destruida por el Oficial de Seguridad de Campo .

Dos días después de ese lanzamiento, el Mariner 2 y su cohete propulsor (vehículo Atlas 179D) fueron trasladados a LC-12. El Atlas resultó problemático de preparar para el lanzamiento y se produjeron múltiples problemas graves con el piloto automático, incluido un reemplazo completo del servoamplificador después de que sufriera daños en sus componentes debido a transistores en cortocircuito. ^[32]

El 27 de agosto a la 1:53 AM EST, el Mariner 2 fue lanzado desde el Complejo de Lanzamiento 12 de la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral a las 06:53:14 UTC. ^{[16] : 97  [32]} El error en el software del cohete que resultó en la pérdida del Mariner 1 no había sido identificado en el momento del lanzamiento. ^[33] En el evento, el error no causó problemas con el lanzamiento ya que estaba en una sección de código que solo se usaba cuando se interrumpía la transmisión de datos desde tierra y no hubo tales interrupciones durante el lanzamiento del Mariner 2. ^[33]

El vuelo transcurrió con normalidad hasta el momento en que se apagó el motor del acelerador Agena, momento en el que el motor Vernier V-2 perdió el control de cabeceo y guiñada. El Vernier empezó a oscilar y a golpearse contra sus topes, lo que provocó un rápido balanceo del vehículo de lanzamiento que estuvo a punto de amenazar la integridad de la chimenea. A los T+189 segundos, el balanceo se detuvo y el lanzamiento continuó sin incidentes. El movimiento de balanceo del Atlas provocó que la guía terrestre perdiera su bloqueo en el acelerador e impidiera que se enviaran comandos de respaldo para contrarrestar el balanceo. El incidente se atribuyó a una conexión eléctrica suelta en el transductor de retroalimentación Vernier, que fue empujado de nuevo a su lugar por la fuerza centrífuga del balanceo, lo que también por una afortunada coincidencia dejó al Atlas a sólo unos pocos grados de distancia de donde comenzó y dentro del alcance del sensor horizontal del Agena. Como consecuencia de este episodio, GD/A implementó una fabricación mejorada de arneses de cableado y procedimientos de verificación.

Cinco minutos después del despegue, el Atlas y el Agena-Mariner se separaron, seguidos de la primera y segunda ignición del Agena. La separación del Agena-Mariner inyectó a la nave espacial Mariner 2 en una hipérbola de escape geocéntrica a los 26 minutos y 3 segundos después del despegue. La estación de seguimiento NDIF de la NASA en Johannesburgo, Sudáfrica, adquirió la nave espacial unos 31 minutos después del lanzamiento. La extensión del panel solar se completó aproximadamente 44 minutos después del lanzamiento. El bloqueo solar adquirió el Sol unos 18 minutos después. La antena de alta ganancia se extendió a su ángulo de adquisición de 72°. La salida de los paneles solares fue ligeramente superior al valor previsto.

Como todos los subsistemas funcionaban con normalidad, con la batería completamente cargada y los paneles solares proporcionando la energía adecuada, el 29 de agosto se tomó la decisión de poner en marcha los experimentos científicos de crucero. El 3 de septiembre se inició la secuencia de adquisición de la Tierra y el enlace con la Tierra se estableció 29 minutos después. ^{[16] : 97–109}

Debido a que el Atlas-Agena desvió ligeramente la trayectoria de la Mariner, la nave espacial necesitó una corrección a mitad de su trayectoria, que consistió en una secuencia de balanceo y viraje, seguida de una secuencia de cabeceo y viraje y, finalmente, una secuencia de encendido del motor. Los comandos de preparación se enviaron a la nave espacial a las 21:30 UTC del 4 de septiembre. El inicio de la secuencia de maniobra a mitad de trayectoria se envió a las 22:49:42 UTC y la secuencia de balanceo y viraje comenzó una hora después. La maniobra completa tomó aproximadamente 34 minutos. Como resultado de la maniobra a mitad de trayectoria, los sensores perdieron su sincronización con el Sol y la Tierra. A las 00:27:00 UTC comenzó la readquisición del Sol y a las 00:34 UTC se volvió a adquirir el Sol. La readquisición de la Tierra comenzó a las 02:07:29 UTC y la Tierra se volvió a adquirir a las 02:34 UTC. ^{[16] : 111–113}

El 8 de septiembre a las 12:50 UTC, la nave espacial experimentó un problema con el control de actitud . Encendió automáticamente los giroscopios y los experimentos científicos de crucero se apagaron automáticamente. La causa exacta se desconoce, ya que los sensores de actitud volvieron a la normalidad antes de que se pudieran tomar muestras de las mediciones de telemetría, pero puede haber sido un mal funcionamiento del sensor de la Tierra o una colisión con un pequeño objeto no identificado lo que provocó que la nave espacial perdiera temporalmente el bloqueo solar. Una experiencia similar ocurrió el 29 de septiembre a las 14:34 UTC. Nuevamente, todos los sensores volvieron a la normalidad antes de que se pudiera determinar qué eje había perdido el bloqueo. Para esta fecha, la indicación de brillo del sensor de la Tierra había llegado esencialmente a cero. Esta vez, sin embargo, los datos de telemetría indicaron que la medición del brillo de la Tierra había aumentado al valor nominal para ese punto en la trayectoria. ^{[16] : 113–114}

El 31 de octubre, la potencia de salida de un panel solar (con vela solar acoplada) se deterioró abruptamente. Se diagnosticó que se trataba de un cortocircuito parcial en el panel. Como medida de precaución, se apagaron los instrumentos científicos de crucero. Una semana después, el panel reanudó su funcionamiento normal y se volvieron a encender los instrumentos científicos de crucero. El panel falló permanentemente el 15 de noviembre, pero el Mariner 2 estaba lo suficientemente cerca del Sol como para que un panel pudiera suministrar la energía adecuada; por lo tanto, los experimentos científicos de crucero se dejaron activos. ^{[16] : 114}

La Mariner 2 fue la primera nave espacial que encontró con éxito otro planeta, ^[3] pasando a 34.773 kilómetros (21.607 millas) de Venus después de 110 días de vuelo el 14 de diciembre de 1962. ^[4]

Después del encuentro, se reanudó el modo crucero. El perihelio de la nave espacial se produjo el 27 de diciembre a una distancia de 105.464.560 kilómetros (65.532.640 mi). La última transmisión del Mariner 2 se recibió el 3 de enero de 1963, a las 07:00 UTC, lo que hace que el tiempo total desde el lanzamiento hasta la finalización de la misión Mariner 2 sea de 129 días. ^[34] Después de pasar por Venus, el Mariner 2 entró en órbita heliocéntrica . ^[2]

Los datos producidos durante el vuelo consistieron en dos categorías : datos de seguimiento y datos de telemetría. ^[34] Un dato particularmente notable recopilado durante el vuelo pionero fue la alta temperatura de la atmósfera, ^[35] medida en 500  °C (773  K ; 932  °F ). ^[35] También se midieron por primera vez varias propiedades del viento solar . ^[35]

El radiómetro de microondas realizó tres escaneos de Venus en 35 minutos el 14 de diciembre de 1962, comenzando a las 18:59 UTC. ^[24] El primer escaneo se realizó en el lado oscuro, el segundo cerca del terminador y el tercero en el lado claro. ^{[24] [36]} Los escaneos con la banda de 19 mm revelaron temperaturas máximas de 490 ± 11 K (216,9 ± 11,0 °C; 422,3 ± 19,8 °F) en el lado oscuro, 595 ± 12 K cerca del terminador y 511 ± 14 K en el lado claro. ^[37] Se concluyó que no hay una diferencia significativa de temperatura en Venus. ^{[24] [36]} Sin embargo, los resultados sugieren un oscurecimiento del limbo , un efecto que presenta temperaturas más frías cerca del borde del disco planetario y temperaturas más altas cerca del centro. ^{[22] [23] [24] [36] [37] [38]} Esto fue evidencia de la teoría de que la superficie de Venus era extremadamente caliente y la atmósfera ópticamente espesa. ^{[24] [36] [37]}

El radiómetro infrarrojo mostró que las temperaturas de radiación de 8,4 μm y 10,4 μm concordaban con las temperaturas de radiación obtenidas a partir de mediciones realizadas desde la Tierra. ^[26] No hubo una diferencia sistemática entre las temperaturas medidas en el lado luminoso y el lado oscuro del planeta, lo que también concordaba con las mediciones realizadas desde la Tierra. ^[26] El efecto de oscurecimiento del limbo que detectó el radiómetro de microondas también estuvo presente en las mediciones realizadas por ambos canales del radiómetro infrarrojo. ^{[26] [36] [38]} El efecto solo estuvo ligeramente presente en el canal de 10,4 μm, pero fue más pronunciado en el canal de 8,4 μm. ^[36] El canal de 8,4 μm también mostró un ligero efecto de fase. El efecto de fase indicó que, si existía un efecto invernadero, el calor se transportaba de manera eficiente desde el lado luminoso al lado oscuro del planeta. ^[36] Los 8,4 μm y 10,4 μm mostraron temperaturas de radiación iguales, lo que indica que el efecto de oscurecimiento del borde parecería provenir de una estructura de nubes en lugar de la atmósfera. ^[26] Por lo tanto, si las temperaturas medidas fueran en realidad temperaturas de nubes en lugar de temperaturas de la superficie, entonces estas nubes tendrían que ser bastante espesas. ^{[25] [36] [38]}

El magnetómetro detectó un campo magnético interplanetario persistente que variaba entre 2 γ y 10 γ ( nanotesla ), lo que concuerda con las observaciones previas de la Pioneer 5 de 1960. Esto también significa que el espacio interplanetario rara vez está vacío o libre de campo. ^[27] El magnetómetro pudo detectar cambios de aproximadamente 4 γ en cualquiera de los ejes, pero no se detectaron tendencias por encima de 10 γ cerca de Venus, ni se observaron fluctuaciones como las que aparecen en la terminación magnetosférica de la Tierra . Esto significa que la Mariner 2 no encontró ningún campo magnético detectable cerca de Venus, aunque eso no significa necesariamente que Venus no tuviera ninguno. ^{[36] [39]} Sin embargo, si Venus tuviera un campo magnético, entonces tendría que ser al menos más pequeño que 1/10 del campo magnético de la Tierra. ^{[39] [40]} En 1980, la Pioneer 12 demostró de hecho que Venus tiene un campo magnético pequeño y débil. ^[41]

El tubo Geiger-Müller Anton tipo 213 funcionó como se esperaba. ^[42] La tasa media fue de 0,6 conteos por segundo. Los aumentos en su tasa de conteo fueron mayores y más frecuentes que para los dos tubos más grandes, ya que era más sensible a las partículas de menor energía. ^[16] Detectó siete pequeñas explosiones solares de radiación durante septiembre y octubre y 2 durante noviembre y diciembre. ^[43] El tubo también confirmó la ausencia de una magnetosfera detectable; no detectó ningún cinturón de radiación en Venus similar al de la Tierra. La tasa de conteo habría aumentado en 10 ⁴ , pero no se midió ningún cambio. ^{[16] [44]}

También se demostró que en el espacio interplanetario, el viento solar fluye continuamente, ^{[32] [45]} confirmando una predicción de Eugene Parker , ^[46] y la densidad del polvo cósmico es mucho menor que en la región cercana a la Tierra. ^[47] Se realizaron estimaciones mejoradas de la masa de Venus y del valor de la Unidad Astronómica. Además, la investigación, que luego fue confirmada por el radar terrestre y otras exploraciones, sugirió que Venus gira muy lentamente y en una dirección opuesta a la de la Tierra. ^[48]

• Lista de misiones a Venus
• Radiómetro de microondas (Juno) , otro radiómetro de microondas utilizado en la década de 2010 en Júpiter

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Mariner 2.