Viking 1 est le nom de la première des deux sondes du programme Viking envoyées en 1975. Il fut le deuxième vaisseau interplanétaire (5 ans après Mars 3) à se poser sur Mars et à réussir sa missionLe vaisseau soviétique Mars 3 s'est posé avec succès en 1971, et a même réussi à émettre ses transmissions durant 20 secondes, après quoi l'émission cessa à cause d'une tempête martienne.. Viking 1 détenait le record de la plus longue mission martienne avec 6 ans et 116 jours, depuis l'atterrissage, jusqu'à la fin de la mission (en temps terrestre), avant d'être battu par les robots Spirit et Opportunity.
Mission thumb|left|Le lancement de Viking 1. Viking 1 fut lancé du Kennedy Space Center à Cap Canaveral le par une fusée Titan III équipée d'un étage Centaur. Il arriva près de Mars le . Dans un premier temps, l'allumage du moteur de Viking 1 pendant 38 minutes le plaça sur une orbite elliptique avec une apoapside de et un périapside de Le Monde du 22 juin 1976.. Puis le , l'orbite fut synchronisée avec le jour martien, avec une période de révolution de 24.66 heures, une apoapside de et un périapside de . Un atterrissage avait été envisagé pour le , pour le bicentenaire du Jour de l'Indépendance, mais le , la NASA annonça un report pour choisir un site moins accidenté que le site initialement sélectionnéLe Monde du 29 juin 1976.. Pendant le premier mois en orbite, Viking 1 fut utilisé exclusivement pour rechercher un site d'atterrissage sûr pour le module d'atterrissage de Viking 1. Dès que le module atterrit sur Mars, le , l'orbiteur entama une campagne de prises de vue systématiques de la surface martienne. L'orbite très elliptique du vaisseau orbital était particulièrement pratique pour étudier la surface, en alternant des moments de grande proximité (pour la vision des détails) et de grand éloignement (pour une vision d'ensemble)NASA SP-441: VIKING ORBITER VIEWS OF MARS, chapitre 1, Site Historique de la Nasa.
Mission de l'orbiteur
Après le lancement, Viking 1 entama une navigation spatiale de 10 mois pour rejoindre Mars. Viking 1 fut mis en orbite martienne le . Sa première orbite était de , avec une période de révolution de 24,66 h. Elle fut atteinte le . Cette orbite était destinée à assurer la certification du site d'atterrissage. Viking commença à transférer des images de Mars 5 jours après son insertion en orbite. Les images de sites candidats pour l'atterrissage permirent de choisir le plus approprié pour l'atterrissage, avec un léger délai par rapport aux prévisions initiales. Le module d'atterrissage fut séparé de l'orbiteur le à .
Une mission complémentaire commença le après une conjonction solaire. Cette mission prévoyait l'approche de Phobos en . Le périapside fut réduit à en , suivi par des modifications mineures de l'orbite. Le module orbital de Viking 1 avait épuisé la majeure partie de son carburant pour les propulseurs de contrôle d'altitude et fut placé en orbite de stockage afin de retarder au maximum sa chute sur Mars. Le programme de Viking 1 Orbiteur fut clos le après révolutions autour de Mars.
Chronologie de la mission orbitale Le , l'orbite de Viking 1 fut modifiée pour permettre un survol de Phobos, la plus grande des lunes martiennes. Au plus près, le vaisseau orbital de Viking 1 survola Phobos à de sa surface. Le , le périapside de l'orbiteur fut diminué de par rapport à la surface martienne. Avec ce périapside bas, la résolution des instruments de mesure sur la surface permettait d'observer des objets de . Au début des années 1980, l'orbiteur Viking 1 avait pris plus de de la planète et était toujours opérationnelNASA SP-441 : VIKING ORBITER VIEWS OF MARS, chapitre 1, Site historique de la Nasa.
Date Révolution Événement 0 Insertion en orbite de Viking-1 autour de Mars (période de 46,2 heures) 2 Modification de l'orbite pour aligner la période orbitale avec le jour martien (24h 39 minutes) 19 Modification de l'orbite pour permettre l'étude de nouveaux sites d'atterrissage 24 Modification de l'orbite pour permettre l'atterrissage du module martien 30 Largage de l'atterrisseur et atterrissage à 1153:06 UTC (MSD 36455 18:40 AMT, 14 Mina 195 Darien) 43 Ajustement orbital mineur pour assurer la synchronisation avec VL-1 43 Insertion en orbite autour de Mars de Viking-2 43 Modification de l'orbite de Viking-2 pour préparer l'atterrissage 75 Atterrissage de VL-2 à 22h58 UTC (MSD 36500 00:34 AMT, 3 Mesha 195 Darien) 82 Diminution de la période orbitale pour se déplacer vers l'est 92 Ajustement orbital pour assurer la synchronisation avec VL-2 96 Orbite synchronisée avec VL-2 213 Modification de la période orbitale pour approcher Phobos 227 Synchronisation de l'orbite avec la période de Phobos 235 Correction en vue d'une synchronisation précise avec Phobos 263 Réduction du périapside de 278 Ajustement de la période orbitale à 23,5 heures 331 Petites manœuvres d'évitement de Phobos 379 Ajustement de la période orbitale sur 24 heures 898 Ajustement de la période orbitale à 24,85 heures, début d'un survol lent de la planète 1061 Ajustement de la période orbitale sur 25 heures, accélération de la vitesse de survol 1120 Périapside porté à , ajustement de la période orbitale sur 24,8 heures pour réduire la vitesse de survol1485Déplacement de VO-1 sur l'orbite cimetière puis désactivation définitive après épuisement du carburant
Survol de Phobos thumb|Prise de vue de Phobos par Viking 1 Orbiter. Le programme Viking prévoyait une exploration intensive des deux lunes martiennes, Phobos et Deimos.
Viking 1 travailla plus spécifiquement sur Phobos. Le , son orbite fut modifiée pour permettre un survol de Phobos, la plus grande des lunes martiennes. Au plus près, le module orbital de Viking 1 survola Phobos à seulement de distance de sa surfaceNASA SP-441: VIKING ORBITER VIEWS OF MARS, Chapitre 1.
Les images spectaculaires en haute résolution, fournies par la sonde, furent les premières jamais obtenues sur un corps satellisé du système solaire. Les données fournies permirent d'obtenir des informations sur la morphologie de la surface, et sur les propriétés physiques et dynamiques de cette lune. Il fut découvert que Phobos était plus petit que ce qu'avait laissé croire la sonde Mariner 9 ( contre précédemment évalués)NASA SP-441: VIKING ORBITER VIEWS OF MARS Chapitre 9.
L'orbiteur Viking obtint également des images de l'ombre portée sur Mars par son satellite. Ces images furent utilisées pour connaitre la position précise du module d'atterrissage Viking 1. Elles furent également employées pour améliorer la précision des coordonnées géographiques des cartes martiennes. thumb|left|Cliché original de Viking 1 pris en 1976.
Visage de Mars Le , au cours de sa , l'orbiteur Viking 1 survole Mars autour de de latitude nord. C'est lors de ce passage qu'est pris le fameux cliché du site Cydonia Mensae dit le « Visage de Mars ». À l'époque, certains ont cru y déceler une structure artificielle. Depuis, de nouvelles photos du visage prises par la sonde Mars Global Surveyor, avec une résolution bien supérieure, ont montré qu'il s'agissait simplement d'une colline érodée.
C'est sur le cliché 35A72, d'une résolution de /pixel, qu'on peut observer cette butte de terre qui ressemble étrangement à un visage humain. L'image est jugée suffisamment intéressante pour que le Jet Propulsion Laboratory décide de la rendre publique au cours d'une conférence de presse le . À l'époque, il ne fait guère de doute pour les responsables de l'imagerie du programme Viking qu'il s'agit d'un caprice de la nature : une colline qui, photographiée sous un angle particulier, et avec une lumière rasante (le cliché est pris à , heure locale) prend une apparence de visage humain par le jeu des ombres. Pour les responsables de la mission, le cliché est donc anecdotique et à ranger au rang des innombrables illusions que les appareils scientifiques produisent régulièrementHistoire détaillée du visage de MarsHistoire du « visage de Mars » sur le site Science.gouv.fr.
Mission de l'atterrisseur thumb|400px|Photo panoramique prise par Viking 1 Lander.
Initialement, l'atterrissage sur Mars était prévu pour le , date du Bicentenaire du Jour de l'Indépendance (États-Unis), mais l'observation de la surface depuis l'orbite, par la sonde, démontra que le site initialement choisi était trop accidenté pour un atterrissage sûr. Finalement, la procédure de descente fut reportée au . Le Viking Lander 1 quitta l'orbite à 8h51 et se posa à 11h53:06. C'était le premier atterrissage sur Mars d'un vaisseau des États-Unis d'Amérique.
Au moment de la séparation, le module d'atterrissage survolait Mars à environ . Les rétro-fusées du bouclier de protection furent allumées pour entamer le désorbitage. Après quelques heures, à d'altitude, le module d'atterrissage fut réorienté en vue de la rentrée atmosphérique. Le bouclier assura un freinage par frottement sur les couches atmosphériques. Pendant cette phase de descente, des expériences étaient menées, utilisant le spectromètre de masse, les capteurs de pression de température, et de densité atmosphériqueThe First Viking Mission to Mars in Science Soffen, G.A., Snyder, C.W., août 1976, New Series, vol 193, .
À d'altitude, avec un taux de descente de , les parachutes de de diamètre furent déployés. Sept secondes plus tard, le bouclier était éjecté, et 8 secondes après, les trois jambes de l'atterrisseur déployées. En 45 secondes, le parachute avait réduit la vitesse de descente à . À d'altitude, les rétrofusées étaient allumées, et 40 secondes plus tard, à une vitesse de descente de , le module se posait de manière assez douce, notamment grâce aux nids d'abeilles en aluminium installés sur les jambes afin d'amortir le choc.
Viking 1 s'était posé dans l'ouest de Chryse Planitia sur le point de coordonnées planétographiques Le Monde du 22 juillet 1976., avec une altitude de référence de . Environ de propulseurs restaient en réserve au moment de l'atterrissage.
upright=3|thumb|alt=Vue en noir et blanc d'un sol rocailleux et d'un pied de l'atterrisseur.|Première photographie de Viking 1 depuis le sol de Mars, prise le 20 juillet 1976 peu après son atterrissage.
La première transmission d'image depuis la surface débuta 25 secondes après l'atterrissage et prit 4 minutes. Le module d'atterrissage mit à profit ce délai pour activer ses systèmes : il sortit l'antenne à haut-gain et l'orienta en direction de la Terre pour communiquer directement. Il déploya également les capteurs de la station météorologique. Durant les 7 minutes suivantes, une seconde image fut prise montrant une scène panoramique à The Surface of Mars: The View from the Viking 1 Lander,Mutch, T.A. et al., août 1976, Science New Series, vol 193, issue 4255, pages 791-801.
Le jour suivant l'atterrissage, une première image en couleur de la surface de Mars fut prise et a été diffusée à la Presse : le ciel martien apparaît d'un bleu plus pâle que celui de la Terre du fait de la faible densité de l'atmosphère. Pensant à une erreur de calibrage de la caméra, la NASA l'a retraitée., et le ciel apparaît dorénavant comme légèrement rosé, tout comme la poussière. Le sismomètre embarqué ne peut être activé car les opérateurs ne parviennent pas à débloquer le verrou qui protège sa partie mobile des vibrations durant le vol : ce sismomètre sera le seul instrument non opérationnel de tout le programme Viking. En ce qui concerne le bras robotisé une goupille coincée empêche temporairement le déploiement de ce dernier. Il fallut 5 jours pour dégager le bras et lui rendre sa mobilité. Malgré ces difficultés, toutes les expériences fonctionnèrent selon les plans initialement prévus.
La sonde fonctionna pendant 2245 sols (noms des jours martiens, lire aussi Mesure du temps sur Mars) ce qui représente 2306 jours terrestres ou encore 6 ans.