マリナー6号と7号
マリナー6号およびマリナー7号は、アメリカ航空宇宙局（NASA）によるマリナー計画の一環として開発され、1969年に火星への歴史的な並行接近ミッションを遂行した双子の宇宙探査機です。
これらの探査機に託された主要な目標は、火星の表面と大気を間近で観測し、その詳細を明らかにすることでした。このデータ収集は、将来的に地球外生命探査を含むより高度な火星ミッションを実施するための基礎を確立することを目的としていました。加えて、太陽から遠く離れた宇宙空間での長期間にわたるミッションに不可欠な、様々な技術の開発と実証も重要な任務の一部でした。特に、マリナー6号は、5日後に火星に到達するマリナー7号のために、事前に貴重な経験と観測情報を提供し、後続機のプログラミングに役立てられました。
探査機は火星の赤道付近と南極地方上空を飛行し、搭載されたリモートセンサーを用いて大気組成や表面の物理的特性を分析しました。また、数多くの高解像度画像を撮影し、地球へと送信しました。残念ながら、探査機が通過した軌道は、偶然にもクレーターが密集する地域の上空だったため、後に発見される巨大なオリンポス山や、広大なマリネリス峡谷といった火星を代表する特徴的な地形を直接観測する機会を逃してしまいました。それでも、火星表面の約20%をカバーする接近撮影画像が得られ、地球から長年観測されてきた暗い模様が確認されましたが、天文学者が想像していたような「運河」は発見されませんでした。先行するマリナー4号が撮影した画像よりもはるかに高精細なものが、合計198枚地球に届けられました。両探査機は、表面観測と並行して、火星大気圏の構造や組成についても詳細な調査を行いました。
マリナー6号と7号の火星への最接近は、いずれも1969年8月5日（協定世界時）に発生し、最も近づいた地点での距離は約3,430キロメートルでした。
探査機の設計はほぼ同一で、対角が138.4センチメートル、高さ45.7センチメートルの八角柱形状のマグネシウム製筐体を中心に構成されています。この筐体の上部には、直径1メートルの高利得パラボラアンテナが設置されており、筐体の各角からは、それぞれ215×90センチメートルの太陽電池パネルが4枚伸びています。これらは展開すると端から端まで約5.79メートルにもなります。また、高利得アンテナの隣には、高さ2.23メートルのマストに取り付けられた無指向性の低利得アンテナも装備されています。八角形筐体の底部には、科学観測機器類を搭載した2軸の走査プラットフォームが配置されており、科学機器全体の質量は約57.6キログラムです。探査機全体の高さは約3.35メートルに達します。
探査機は、3基のジャイロスコープ、太陽電池パネルの端に設置された計6基の窒素ガスジェット噴射装置、1基のカノープス追跡器、そして複数の太陽センサー（主センサー2基、補助センサー4基）を組み合わせることで、太陽とカノープス星を基準とした高精度な3軸姿勢制御を実現していました。また、筐体内部には、ヒドラジンを燃料とする推力223ニュートンのロケットエンジンが搭載されており、4枚の噴流翼を備えたノズルが八角形筐体の側面から突き出ています。
電力供給は、合計約7.7平方メートルの面積を持つ4枚の太陽電池パネルに搭載された17,472個の太陽電池セルによって賄われました。これにより、地球付近では約800ワット、火星付近では約449ワットの電力を供給可能でした。火星接近時には最大で約380ワットの電力が必要とされましたが、供給能力はこれを上回っていました。さらに、1,200ワット時の容量を持つ銀亜鉛蓄電池が予備電力として搭載されていました。探査機の熱管理は、主要区画の側面にある可変式の排熱機構によって適切に制御されました。
地球との通信のために、3つの異なるデータチャンネルが用意されました。チャンネルAは技術データ向けに8 1/3または33 1/3ビット/秒、チャンネルBは科学データ向けに66 2/3または270ビット/秒、そしてチャンネルCは高レートの科学データ、特に画像データ向けに16,200ビット/秒の速度で通信を行いました。通信システムは、10ワットと20ワットのSバンド進行波管アンプを備えた2台の送信機と1台の受信機で構成され、高利得および低利得アンテナを介して信号を送受信しました。テレビ画像データは、約1億9500万ビットの容量を持つアナログテープレコーダーに記録され、その後ゆっくりと地球へ送信されました。他の科学観測データはデジタルレコーダーに記録されました。探査機の運用を司るコマンドシステムは、中央コンピュータとシーケンサー（CC&S）から成り、事前にプログラムされたミッションシーケンスに従って、正確な時刻に特定のイベントを実行することができました。打上げ前に、標準的なミッション計画と予備の堅実的なミッション計画がCC&Sにプログラムされましたが、必要に応じて飛行中に地球から再プログラムすることも可能でした。CC&Sは、最大53個の直接コマンド、5個の制御コマンド、4個の量的コマンドを処理する能力を持っていました。
現在、マリナー6号と7号の探査機本体は機能を停止しており、太陽を周回する軌道上に位置しています。一方、これらの探査機の開発に用いられたエンジニアリングモデルが現存しており、ジェット推進研究所（JPL）が所有しています。このモデルは現在、探査機に搭載された紫外線分光計を製造したコロラド大学ボルダー校の大気宇宙物理学研究所（LASP）に貸与され、同研究所のロビーに展示されています。
これらの探査機に託された主要な目標は、火星の表面と大気を間近で観測し、その詳細を明らかにすることでした。このデータ収集は、将来的に地球外生命探査を含むより高度な火星ミッションを実施するための基礎を確立することを目的としていました。加えて、太陽から遠く離れた宇宙空間での長期間にわたるミッションに不可欠な、様々な技術の開発と実証も重要な任務の一部でした。特に、マリナー6号は、5日後に火星に到達するマリナー7号のために、事前に貴重な経験と観測情報を提供し、後続機のプログラミングに役立てられました。
探査機は火星の赤道付近と南極地方上空を飛行し、搭載されたリモートセンサーを用いて大気組成や表面の物理的特性を分析しました。また、数多くの高解像度画像を撮影し、地球へと送信しました。残念ながら、探査機が通過した軌道は、偶然にもクレーターが密集する地域の上空だったため、後に発見される巨大なオリンポス山や、広大なマリネリス峡谷といった火星を代表する特徴的な地形を直接観測する機会を逃してしまいました。それでも、火星表面の約20%をカバーする接近撮影画像が得られ、地球から長年観測されてきた暗い模様が確認されましたが、天文学者が想像していたような「運河」は発見されませんでした。先行するマリナー4号が撮影した画像よりもはるかに高精細なものが、合計198枚地球に届けられました。両探査機は、表面観測と並行して、火星大気圏の構造や組成についても詳細な調査を行いました。
マリナー6号と7号の火星への最接近は、いずれも1969年8月5日（協定世界時）に発生し、最も近づいた地点での距離は約3,430キロメートルでした。
探査機の設計はほぼ同一で、対角が138.4センチメートル、高さ45.7センチメートルの八角柱形状のマグネシウム製筐体を中心に構成されています。この筐体の上部には、直径1メートルの高利得パラボラアンテナが設置されており、筐体の各角からは、それぞれ215×90センチメートルの太陽電池パネルが4枚伸びています。これらは展開すると端から端まで約5.79メートルにもなります。また、高利得アンテナの隣には、高さ2.23メートルのマストに取り付けられた無指向性の低利得アンテナも装備されています。八角形筐体の底部には、科学観測機器類を搭載した2軸の走査プラットフォームが配置されており、科学機器全体の質量は約57.6キログラムです。探査機全体の高さは約3.35メートルに達します。
探査機は、3基のジャイロスコープ、太陽電池パネルの端に設置された計6基の窒素ガスジェット噴射装置、1基のカノープス追跡器、そして複数の太陽センサー（主センサー2基、補助センサー4基）を組み合わせることで、太陽とカノープス星を基準とした高精度な3軸姿勢制御を実現していました。また、筐体内部には、ヒドラジンを燃料とする推力223ニュートンのロケットエンジンが搭載されており、4枚の噴流翼を備えたノズルが八角形筐体の側面から突き出ています。
電力供給は、合計約7.7平方メートルの面積を持つ4枚の太陽電池パネルに搭載された17,472個の太陽電池セルによって賄われました。これにより、地球付近では約800ワット、火星付近では約449ワットの電力を供給可能でした。火星接近時には最大で約380ワットの電力が必要とされましたが、供給能力はこれを上回っていました。さらに、1,200ワット時の容量を持つ銀亜鉛蓄電池が予備電力として搭載されていました。探査機の熱管理は、主要区画の側面にある可変式の排熱機構によって適切に制御されました。
地球との通信のために、3つの異なるデータチャンネルが用意されました。チャンネルAは技術データ向けに8 1/3または33 1/3ビット/秒、チャンネルBは科学データ向けに66 2/3または270ビット/秒、そしてチャンネルCは高レートの科学データ、特に画像データ向けに16,200ビット/秒の速度で通信を行いました。通信システムは、10ワットと20ワットのSバンド進行波管アンプを備えた2台の送信機と1台の受信機で構成され、高利得および低利得アンテナを介して信号を送受信しました。テレビ画像データは、約1億9500万ビットの容量を持つアナログテープレコーダーに記録され、その後ゆっくりと地球へ送信されました。他の科学観測データはデジタルレコーダーに記録されました。探査機の運用を司るコマンドシステムは、中央コンピュータとシーケンサー（CC&S）から成り、事前にプログラムされたミッションシーケンスに従って、正確な時刻に特定のイベントを実行することができました。打上げ前に、標準的なミッション計画と予備の堅実的なミッション計画がCC&Sにプログラムされましたが、必要に応じて飛行中に地球から再プログラムすることも可能でした。CC&Sは、最大53個の直接コマンド、5個の制御コマンド、4個の量的コマンドを処理する能力を持っていました。
現在、マリナー6号と7号の探査機本体は機能を停止しており、太陽を周回する軌道上に位置しています。一方、これらの探査機の開発に用いられたエンジニアリングモデルが現存しており、ジェット推進研究所（JPL）が所有しています。このモデルは現在、探査機に搭載された紫外線分光計を製造したコロラド大学ボルダー校の大気宇宙物理学研究所（LASP）に貸与され、同研究所のロビーに展示されています。
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