est une sonde spatiale développée au début des années 1970 par l'agence spatiale américaine, la NASA, dans le but d'étudier la planète Mars. Mariner 9 est la première sonde spatiale placée en orbite autour d'une planète autre que la Terre. Alors que les précédentes missions spatiales Mariner 6 et Mariner 7 n'avaient pu que survoler Mars et avaient donné l'impression d'une planète stérile et lunaire, les observations effectuées par Mariner 9 mettent en évidence une histoire planétaire complexe comprenant une période où l'eau circulait à l'état liquide à sa surface.
fait partie de la série de missions d'exploration du système solaire rattachée au programme Mariner partageant de nombreuses caractéristiques. D'une masse de près d'une tonne, la sonde spatiale, qui est stabilisée sur 3 axes, emporte six instruments (caméras grand angle et avec téléobjectif, radiomètre infrarouge, spectromètre ultraviolet, spectromètre infrarouge,...) ayant une masse totale de 61 kilogrammes. L'énergie est fournie par des panneaux solaires qui produisent 500 Watts au niveau de l'orbite de Mars. Le système de propulsion repose sur un moteur-fusée à ergols liquides d'une poussée de 1340 Newtons utilisé pour les corrections de trajectoire et l'insertion en orbite martienne et sur 12 petits moteurs-fusées expulsant de l'azote pour le contrôle de l'orientation.
est lancée vers la planète Mars le et atteint celle-ci le de la même année. Elle devient le premier véhicule spatial à se mettre en orbite autour d'une autre planète que la Terre, battant de peu les sondes soviétiques et , qui arrivent moins d'un mois après. L'orbite de est elliptique, avec un apoapside qui passe le de à et un périapside de . Après des mois à attendre la fin de tempêtes de poussières sur Mars masquant sa surface, la sonde réussit le à envoyer les premières photos de la surface de Mars. la fin de la mission intervient le après l'épuisement de ses réserves de diazote utilisé pour maintenir l'orientation de la sonde spatiale.
Placée sur une orbite stable, Mariner 9 mène des observations approfondies de l'atmosphère et de la surface de la planète. L'ensemble de la surface de la planète est photographiée avec une résolution atteignant et certaines régions avec une résolution spatiale de 100 mètres. Mais surtout, alors que les missions précédentes avaient donné l'image d'une planète stérile d'apparence lunaire, Mariner 9 révèle une planète Mars à la topographie complexe et en partie façonnée dans le passé par l'eau qui relance complètement l'intérêt des scientifiques comme du grand public. Les photos prises par la sonde spatiale mettent en évidence des réseaux de vallées et des chenaux d'inondation qui démontrent que Mars a été par le passé suffisamment chaude pour que de l'eau à l'état liquide circule à sa surface. Grâce à ses instruments (spectromètres ultraviolet, infrarouge, radiomètre infrarouge et deux caméras), elle découvre des éléments marquants de la géographie de Mars tels que le volcan Olympus Mons, le plus grand volcan du Système solaire, et l'énorme canyon qui est ensuite nommé Valles Marineris en l'honneur de la réussite de la mission. Mariner 9 permet de construire le profil vertical de l'atmosphère de Mars. analyse également les deux satellites naturels de Mars, Phobos et Déimos.
Objectifs Les missions Mariner Mars 71 sont constitués de deux engins spatiaux identiques qui doivent se placer en orbite autour de la planète Mars sur des missions complémentaires, mais en raison de l'échec du lancement de Mariner 8, un seul vaisseau spatial est disponible. Mariner 9 combiné les objectifs de la mission de Mariner 8 (cartographier 70% de la surface martienne) et de Mariner 9 (étude des changements temporels dans l'atmosphère martienne et sur la surface martienne). Pour la partie d'étude de la mission, la surface planétaire doit être cartographiée avec la même résolution que celle prévue pour la mission d'origine, bien que la résolution des images des régions polaires soit diminuée en raison de l'augmentation de la portée oblique. Les expériences à caractéristiques variables sont passées d'études de six régions données tous les à des études de régions plus petites tous les . Mariner 9 est le premier véhicule spatial à se placer en orbite autour d'une planète autre que la Terre.
Caractéristiques techniques vignette|Schéma de Mariner 9.
La sonde spatiale Mariner 9 est construit sur une plate-forme octogonale en magnésium, d'une profondeur de et d'une diagonale de . Quatre panneaux solaires, chacun de , sont fixés sur les quatre côtés de la partie supérieure la plate-forme. Chaque ensemble de deux panneaux solaires a une envergure de . La partie supérieure de la plate-forme est occupée par les deux réservoirs d'ergols, le moteur de manœuvre, une antenne à faible gain de de long et une antenne parabolique à haut gain. Une plate-forme de balayage est montée au bas de la plate-forme, sur laquelle sont attachés les instruments scientifiques (caméras de télévision grand angle et angle étroit, radiomètre infrarouge, spectromètre ultraviolet et spectromètre à interféromètre infrarouge - IRIS). La hauteur totale du véhicule spatial est de . La masse au lancement est de , dont sont des monergols. L'instrumentation scientifique a une masse totale de . L'électronique de communications, de commande et de contrôle est à l'intérieur de la plate-forme.
L'énergie électrique est fournie par un total de regroupée sur 4 panneaux solaires d'une superficie totale de . Les panneaux solaires peuvent produire au niveau de l'orbite terrestre et sur l'orbite de Mars. L'énergie est stockée dans un accumulateur nickel-cadmium de . La propulsion principale est assurée par un moteur capable d'une poussée de qui peut être rallumé cinq fois. Il brule des ergols hypergoliques : de l'hydrazine monergol et du tétroxyde d'azote. Deux ensembles de 6 moteurs-fusées à gaz froid expulsant de l'azote gazeux et qui sont montés aux extrémités des panneaux solaires sont utilisés pour contrôler l'orientation de l'engin spatial. La connaissance de l'attitude est fournie par un capteur solaire, un viseur d'étoile Canopus, des gyroscopes, une unité de référence inertielle et un accéléromètre. Le contrôle thermique passif est obtenu grâce à l'utilisation de persiennes sur les huit côtés de la plate-forme et de couvertures thermiques.
Le contrôle de la sonde spatiale se fait via l'ordinateur central et le séquenceur qui a une mémoire intégrée de 512 mots. Le système de commande est programmé avec 86 commandes directes, 4 commandes quantitatives et 5 commandes de contrôle. Les données sont emmagasinées sur un magnétophone numérique bobine à bobine. La bande à 8 pistes de peut emmagasiner de bits enregistrés à 132 kbit/s. La lecture peut être effectuée à 16, 8, 4, 2 et 1 kbit/s en utilisant deux pistes à la fois. Les télécommunications se font via des émetteurs double bande S de / et un seul récepteur via l'antenne parabolique à gain élevé, l'antenne à gain moyen ou l'antenne omnidirectionnelle à faible gain.
Instruments scientifiques La sonde spatiale Mariner 9 emporte six instruments :
Caméras de télévision La sonde spatiale emporte deux caméras (Mars TV Camera System) dotée pour l'une d'un objectif grand angle et pour l'autre d'un téléobjectif. Ces caméras utilisent un tube de télévision de type Vidicon de 5,08 cm de diamètre et sont utilisées pour photographier la surface de Mars. Il s'agit d'un instrument de calibrage photométrique fournissant des images en basse résolution à chevauchement sélectif et des images en haute résolution à large bande (non filtrées), chacune imbriquée dans un chevauchement en basse résolution. Les deux types d'images ont un format de 700 x 380 éléments. La résolution de /ligne de télévision et de /ligne de télévision est le résultat d'images à basse résolution (11° x 14°) et à haute résolution (1,1° x 1,4°) prises à une altitude au périapside de . Le système officiel de commande pour l'identification des photos se fait par un nombre à 9 chiffres appelé ensemble d'automatisation des données (Data Automation Set - DAS). Plus de de la surface martienne, des satellites naturels martiens, de Saturne et des champs d'étoiles sont acquises au cours de la mission. Une variété de techniques d'amélioration de l'image est appliquée aux données originales, ce qui met à disposition plus de via les archives des données des sciences spatiales de la NASA (Nasa Space Science Data Coordinated Archive - NSSDCA). Ces différentes versions de l'imagerie originale sont traitées à l'aide du système vidéo d'essai de mission (MTVS - Mission Test Video System) et du laboratoire de traitement d'images (IPL - Image Processing Laboratory) du Jet Propulsion Laboratory (JPL).
Spectromètre ultraviolet UVS