Mariner misije

Mariner 4

Mariner 4 prva je letjelica koja je poslala bliske snimke marsovske povrine. Nakon lansiranja, 28. studenog 1964. i putovanja stotinama milijuna kilometara, Mariner4 proao je 14. srpnja 1965. na 9'844km od Marsa. S udaljenosti od 16'900km, sonda je poslala sliku sastavljenu od 200 crta, pri čemu je svaka bila sastavljena od 200 pixela (1 pixel odgovarao je veličini od 3km). Svakih 48 sekundi, sve do udaljenosti od 11'900km, na četverotračni magnetoskop snimljene su 22 televizijske slike. Za njihovo odailjanje na Zemlju bila su potrebna 4 dana, a letjelica je slala upotrebljive podatke do listopada 1965., kada su udaljenost i usmjerenje antene privremeno onemogućili prijem. Slanje podataka nastavilo se od kraja 1967. do 20. prosinca 1967.
Mariner 4

Misija je zamiljena s tri glavna cilja. Prvi je bio obavljanje pokusa u interplanetarnoj znanosti, to je uključivalo mjerenje marsovskih magnetskih polja, kozmičke praine i zračenja, te sunčevog vjetra. Drugi je bio dobivanje bliskih slika Marsa koje bi bile najdetaljnije do tada i pruile nove podatke o geolokim i atmosferskim procesima. Konačno, interplanetarne sonde tada su bile nova tehnologija, pa je misija trebala pruiti dragocjeno iskustvo u upravljanju i konstruiranju budućih takvih letjelica.
Ako se izuzme kvar na sondi za plazmu i Geigerovom brojaču, misija je bila uspjeh. Slike su otkrile povrinu izbrazdanu kraterima, to je bilo u suprotnosti s konzervativnim procjenama marsovske topografije (kasnije se otkrilo da je snimljen geoloki stariji dio Marsa). Slike su snimile oko 1% povrine. Ispitivanje magnetskog polja nije donijelo konačne zaključke postoji li ili ne intrinzično magnetsko polje na Marsu, ali ako postoji, nema značajnog utjecaja. Jedno od najvećih postignuća bila je uspjena promjena zadataka kada je letjelica već napustila Zemlju. Pokus s radio ispitivanjem uputio je na postojanje povrinskog pritiska od 4.1 do 7.0 mbar (pritisak na Zemlji je 1013 mbar), no bitno je da je dokazao fleksibilnost u planovima misije.

Mariner 6 & 7

Letjelice Mariner 6 i 7 lansirane 24. veljače 1969. i 27. oujka 1969., a misije su im u potpunosti bile posvećene istraivanju Marsa u proletu. Sonde su bile identične, najtee do tada, a u svemir su ih pogonile rakete Atlas-Centaur. Letjelice su prole u najblioj točci Marsu 30. srpnja i 4. kolovoza iste godine (Mariner 7 imao je izravniju stazu, pa je sustigao Marinera 6 i stigao do Marsa sa samo 5 dana zakanjenja). Letjelice su snimile niz slika planete iz daljine i iz blizine, pri čemu je najbolja postignuta razlučljivost bila 300m po pixelu. Letjelice su posjedovale nova računala pa su mogle obraditi vie podataka koje su slali gotovo 2000 puta većom brzinom od Marinera 4 k Zemlji.
Sonde su ponovile pokus s upotrebom radio valova kao instrumenta da bi se izmjerio atmosferski sastav, pritisak, gustoća i temperatura. Detaljnije slike povrine trebale su, uz podatke o atmosferi, omogućiti planiranje daljnjih misija. Uključen je pokus iz nebeske mehanike, koji je uz precizne podatke o kretanju letjelice, pruio informacije o masi Marsa. Napokon, tehnologija interplanetarnih misija i dalje je bila u povojima, pa su novi podaci bili dragocjeni.

Mariner 9

Izvorno je Mariner 9 trebao imati identičnog parnjaka, Marinera 8, ali je njegova pogonska raketa Centaur imala kvar ; prerano joj se isključio motor i letjelica je pala u Atlantski ocean. Mariner 9 bio je prvi marsovski orbiter. Letjelica je bila tea od Marinera 6 i 7 zajedno, a lansirana je 30. svibnja 1971. pomoću Atlas-Centaur rakete. Nakon putovanja od preko 600 milijuna kilometara, 14. studenog 1971. dostigla je Marsovu orbitu i započela do tada najambiciozniju misiju. Letjelica je nosila instrumente nalik onima iz prethodne dvije misije, ali je imala jači pogonski sustav radi ostajanja u orbiti oko Marsa. Nakon 349 dana orbitiranja, i snimljenih 7'329 slika, na kojima su snimljeni i Phobos i Demios, na Zemlju je poslano ukupno 54 milijarde bitova podataka. Mariner 9 je u potpunosti revolucionalizirao pogled na Mars i informacije koje je poslao postale su dragocjene kao temelj Viking programa.
Mariner 9 je radio iste pokuse kao i prethodnici, ali zadatak mu je bio mapirati preko 70% povrine. Pri tome razlučljivost je trebala biti od 1km do 100m po pixelu. Također su se traili znakovi vulkanske aktivnosti na koje su upućivale toplinske anomalije izmjerene infracrvenom radiometrijom. Analizirani su i Marsovi mjeseci Phobos i Demios.