תוכנית ויקינג

המחשת אמן של גשושית ויקינג משחררת את נחתת הויקינג

שיגור ויקינג 1

תוכנית ויקינג (באנגלית: Viking program) היא תוכנית של נאס"א שבמסגרתה נשלחו שתי גשושיות, ויקינג 1 וויקינג 2, למאדים. כל אחת מן הגשושיות הייתה מורכבת משני חלקים עיקריים: כלי טיס לווייני (מקפת) אשר יכול לצלם את פני הקרקע של מאדים ממסלולו ונחתת שבאמצעותה ניתן לחקור את מאדים מן הקרקע. מערכת הטיס שימשה גם לצורכי תקשורת לגשושיות.

תוכנית ויקינג הייתה התוכנית היקרה ביותר (כמיליארד דולר) לחקר מאדים. היא הניבה תוצאות חיוביות במיוחד מבחינת חקר מאדים ועל בסיס ממצאיה נבנה בסיס הנתונים על מאדים בשנות ה-90.

תוכנית ויקינג צמחה מתוך תוכנית וויאג'ר - מאדים (אין קשר לתוכנית וויאג'ר של סוף שנות ה-70). ויקינג 1 שוגרה ב-20 באוגוסט 1975 וויקינג 2 שוגרה ב-9 בספטמבר 1975. שתיהן שוגרו באמצעות משגר טיטן 3E בעל שלב קנטאור עליון.

לאחר שנכנסו הגשושיות למסלול, הן שידרו תמונות ומידע על פיהם נבחרו אזורי נחיתה מתאימים עבור הנחתות ששוחררו מהגשושיות, חדרו לאטמוספירת מאדים ונחתו באתר שנבחר. המקפות המשיכו לשלוח תצלומים לכדור הארץ וביצעו עוד מספר בדיקות מדעיות תוך כדי תפקודם בתור תחנת תקשורת בין הנחתות לכדור הארץ. הנחתות, שנחתו בהצלחה על מאדים, שלחו תמונות וביצעו גם כן בדיקות מדעיות.

מטרות המשימה

• צילום תמונות באיכות גבוהה של פני השטח של מאדים.
• אפיון מבנה והרכב אטמוספירת וקרקע מאדים.
• חיפוש רמזים או הוכחות לקיום חיים על פני מאדים.

מבנה החללית

המקפת

משימתן המרכזית של המקפות הייתה להביא את הנחתות אל מאדים, להשיג מידע אודות אתרי נחיתה אפשריים עבור הנחתות, לשמש כתחנות תקשורת בין הנחתות לכדור הארץ, ולבצע בדיקות מדעיות משל עצמן. המקפות התבססו על מבנה גשושית מארינר 9 - מתומן בקוטר של כ-2.5 מטרים. המקפת יחד עם הנחתת ועם מכלי דלק מלאים שקלה 3,527 ק"ג. לאחר ההינתקות והנחיתה, הנחתת שקלה 600 ק"ג והמקפת 900 ק"ג. למקפת היו 8 פאנלים סולאריים שסיפקו לה אנרגיה חשמלית במהלך המסע. המרחק מקצה פאנל סולארי לקצה הפאנל שמולו היה 9.75 מטרים. הגובה מנקודת החיבור של הנחתת עד לנקודות החיבור של המשגר היה 3.29 מטרים.

מערכת ההנעה המרכזית מוקמה בקצה הגשושית המנוגד לנקודת החיבור עם הנחתת. מערכת ההנעה כללה מנוע דלק נוזלי שהונע על ידי N₂O₄ ו-MMH. למנוע היה דחף של עד 1,323 ניוטון. בנוסף למנוע הראשי היו עוד 12 מתקני פליטת חנקן דחוס שאיפשרו לבצע תיקוני מסלול.

למקפת היו 8 פאנלים סולאריים (1.23 × 1.57 מטרים), שניים בכל כנף. הפאנלים נבנו מ-34,800 תאים סולאריים שהפיקו יחד 620 ואט בסביבת מאדים. האנרגיה שנאספה אוחסנה בשתי סוללות.

ממצאים מרכזיים

מאדים כפי שצולם ממקפת הויקינג

הגשושיות גרמו לשינוי בצורת החשיבה של המדענים על כדור הארץ בקשר לקיום מים על מאדים על ידי גילוי צורות גאולוגיות רבות שבדרך כלל נוצרות מכמויות גדולות של מים זורמים. במקומות רבים התגלו ערוצי נחלים ענקיים. התגלו עדויות לשטפונות מים אשר פרצו ככל הנראה דרך סכרים, חצבו עמקים עמוקים, חרצו חריצים בסלע ונעו על פני אלפי קילומטרים. באזורים נרחבים בחצי הכדור הדרומי נמצאו רשתות מסועפות של ערוצים ונחלים, שהצביעו על כך שפעם ירדו גשמים על מאדים. צלעות הרי געש על פני מאדים נמצאו דומים להרי הגעש בהוואי ולכן הועלו סברות כי הם נחשפו בעבר לגשם. מספר מכתשים נראו כאילו העצם הפוגע פגע באדמה בוצית.

תמונות שצולמו באמצעות הגשושיות, המצביעות על קיום מים בעבר על פני מאדים

• 

  ערוצי נחלים על פני מאדים

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

הנחתת

קרל סייגן עומד על יד דגם נחתת הויקינג

דגם של נחתת הויקינג (מבט מלמעלה)

לנחתת היו שלוש רגליים שייצגו את קודקודיו של משולש שווה-צלעות בעל צלע של 2.21 מטרים במבט מלמעלה. הרגליים חוברו לבסיס הנחתת, עליו הוצבו המכשירים המדעיים. לנחתות היה מגן חום ששימש אותן במהלך הנחיתה.

הדחף לכניסה לאטמוספירת מאדים ממסלול סביבו סופק על ידי מנוע הידרזין דרך 12 נחירי פליטה שקובצו ב-4 אשכולות של שלושה נחירים. כל אשכול סיפק דחף של 32 ניוטון. שלושה מנועי הידרזין נוספים בעלי דחף של 276 עד 2,667 ניוטון שימשו את הנחתת בעת הנחיתה. כל נחתת נשאה עימה 85 ק"ג של הידרזין שאוחסנו בשני מכלים כדוריים עשויים מטיטניום והוצבו בצדדים נגדיים של הנחתת. בעת הנחיתה השתמשה הנחתת במצנח, מכ"ם, גירוסקופים וכלים נוספים.

הכח החשמלי לנחתת סופק על ידי שתי יחידות תרמו-אלקטריות שהכילו פלוטוניום-238 והוצבו בצדדים נגדיים של הנחתת. כמו כן הורכבו על הנחתת גם סוללות נטענות, למקרה של עומסים במערכת.

בדיקות ביולוגיות

נחתות הויקינג ביצעו בדיקות ביולוגיות שמטרתן הייתה לחפש חיים על פני מאדים. הנחתות ביצעו שלושה ניסויים. הניסוי הראשון הניב תוצאות חיוביות אודות קיום מטבוליזם, אבל תוצאות שליליות של שני הניסוים האחרים, בהם לא נמצאו חומרים אורגניים, גרמו למדענים להניח כי התוצאה החיובית של הניסוי הראשון נגרמה מתהליך כימי לא-ביולוגי.

סיום המשימה

הנחתות והמקפות חדלו לפעול לפי הסדר הבא:

רכב	תאריך הגעה	תאריך כיבוי	משך חיים	סיבת כיבוי
מקפת ויקינג 2	7 באוגוסט 1976	25 ביולי 1978	שנה, 11 חודשים ו18 ימים	נזילה במערכות הדלק
נחתת ויקינג 2	3 בספטמבר 1976	11 באפריל 1980	3 שנים, 7 חודשים ו-8 ימים	הסוללות נגמרו
מקפת ויקינג 1	19 ביוני 1976	17 באוגוסט 1980	4 שנים, חודש ו-19 ימים	הדלדלות דלק עבור בקרת הגישה
נחתת ויקינג 1	20 ביולי 1976	13 בנובמבר 1982	6 שנים, 3 חודשים ו-22 ימים	טעות אנוש בזמן עדכון תוכנה גרמה להורדת האנטנה ואובדן קשר עם הנחתת

ראו גם

• תוכנית החלל האמריקאית
• תוכנית מארס
• מרס פאת'פיינדר
• מרס רובר

קישורים חיצוניים

• תוכנית ויקינג באתר נאס"א (באנגלית)