매리너 2호
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1. 개요
매리너 2호는 1962년 발사된 미국의 금성 탐사선으로, 최초로 다른 행성을 성공적으로 탐사한 우주선이다. 냉전 시대의 우주 경쟁 속에서 미국은 소련에 이어 금성 탐사를 시도했으며, 매리너 1호의 발사 실패 이후 매리너 2호를 발사했다. 매리너 2호는 금성에 접근하여 마이크로파 방사계와 적외선 방사계를 통해 금성 표면의 높은 온도와 두꺼운 대기를 확인했다. 또한, 금성 근처에서 자기장을 감지하지 못했고, 태양풍의 존재를 확인하는 등 다양한 과학적 성과를 거두었다. 1963년 1월 통신이 두절되면서 임무가 종료되었다.
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| 매리너 2호 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 임무 유형 | 금성 플라이바이 |
| 운영 기관 | NASA / JPL |
| 웹사이트 | 해당 없음 |
| 하버드 명칭 | 1962 Alpha Rho 1 |
| COSPAR ID | 1962-041A |
| SATCAT | 374 |
| 임무 기간 | 1962년 8월 27일 - 1963년 1월 3일 |
| 우주선 종류 | 레인저 블록 I |
| 제조사 | JPL |
| 건조 질량 | 해당 없음 |
| 발사 질량 | 203.6 kg |
| 전력 | 220 와트 (금성 조우 시) |
| 발사 정보 | |
| 발사 날짜 | 1962년 8월 27일 06:53:14 UTC |
| 발사 로켓 | 아틀라스 LV-3 아제나-B |
| 발사 장소 | 케이프커내버럴 LC-12 |
| 발사 계약자 | 해당 없음 |
| 폐기 정보 | |
| 폐기 유형 | 퇴역 |
| 마지막 교신 | 1963년 1월 3일 7:00 UTC |
| 프로그램 | 마리너 계획 |
| 이전 임무 | 마리너 1호 |
| 다음 임무 | 마리너 3호 |
| 궤도 정보 | |
| 궤도 기준점 | 1962년 12월 14일 |
| 궤도 기준 | 태양 중심 궤도 |
| 궤도 근일점 | 0.720 AU (107,700,000 km) |
| 궤도 원일점 | 1.000 AU (149,600,000 km) |
| 궤도 이심률 | 0.16278 |
| 궤도 주기 | 292일 |
| 궤도 칭점 | 태양 방향 |
| 금성 접근 통과 정보 | |
| 유형 | 플라이바이 |
| 대상 천체 | 금성 |
| 거리 | 34,773 km |
| 도착 날짜 | 1962년 12월 14일 |
2. 배경
냉전이 시작되면서 미국과 소련은 군사적, 기술적, 정치적 우위를 과시하기 위해 우주 개발 경쟁을 벌였다. 소련은 1957년 10월 4일 세계 최초의 인공위성 스푸트니크 1호를 발사했고, 미국은 1958년 2월 1일 익스플로러 1호를 발사했다. 소련은 라이카를 스푸트니크 2호에 실어 보내기도 했다. 지구 궤도에 도달한 후에는 달에 먼저 도달하는 것이 목표가 되었다. 파이어니어 계획의 위성은 1958년에 달 탐사를 세 번 시도했으나 모두 실패했다. 1959년 초, 소련의 루나 1호는 달을 스쳐 지나간 최초의 탐사선이었고, 뒤이어 루나 2호가 달에 충돌한 최초의 인공 물체가 되었다.
달 탐사가 완료되자 초강대국들은 행성을 주목했다. 지구에서 가장 가까운 행성인 금성은 매력적인 행성 간 우주 비행 목표였다. 금성과 지구는 19개월마다 태양 주위를 공전하며, 다른 행성으로 이동하기 위해 최소한의 연료가 필요한 상대적인 위치에 도달한다. 이러한 기회는 탐사 우주선을 발사하기에 가장 좋은 시기를 나타낸다.
1962년 여름 발사 기회를 위해, 미국 항공우주국(NASA)는 1960년 7월 제트추진연구소(JPL)와 계약하여 아틀라스-센타우르를 사용하여 발사될 약 566.99kg의 우주선인 "매리너 A"를 개발하도록 했다. 1961년 8월, 센타우르가 제때 준비되지 않을 것이 분명해지자, JPL은 NASA에 아틀라스-아게나를 사용하여 더 가벼운 우주선으로 임무를 수행할 수 있다고 제안했다. NASA는 JPL의 레인저 계획 달 탐사선과 매리너 A의 하이브리드 제안을 수락했고, JPL은 "매리너 R" 개발을 위한 11개월의 긴급 프로그램을 시작했다. 매리너 1호가 먼저 발사되고, 매리너 2호가 뒤따를 예정이었다.
2. 1. 우주 경쟁
냉전 시기, 미국과 소련은 군사, 기술, 정치적 우위를 과시하고자 우주 개발 경쟁을 시작했다. 1957년 10월 4일, 소련은 세계 최초의 지구 궤도 인공위성 스푸트니크 1호를 발사했다. 미국은 1958년 2월 1일 익스플로러 1호를 발사했고, 소련은 이미 라이카를 스푸트니크 2호에 실어 보냈다. 지구 궤도 도달 후, 달에 먼저 도달하는 것이 목표가 되었다. 1959년 초, 소련의 루나 1호가 달을 스쳐 지나갔고, 루나 2호는 달에 충돌한 최초의 인공 물체가 되었다.달 탐사 이후, 초강대국들은 행성 탐사에 주목했다. 지구와 가장 가까운 금성은 매력적인 행성 간 우주 비행 목표였다. 금성과 지구는 19개월마다 태양 주위를 공전하며, 다른 행성으로 이동하기 위한 최소 연료가 필요한 위치에 도달한다. 이 시기가 탐사선 발사에 가장 적합하다.
1957년 말, 첫 번째 우주 경쟁 기회가 있었으나 양국 모두 기술이 부족했다. 1959년 6월경 두 번째 기회는 기술적 실행 가능성의 경계에 있었고, 미국 공군 계약업체 Space Technology Laboratory(STL)가 이를 활용하려 했다. 1961년 초, 미국은 임무를 수행하지 않았고, 소련은 베네라 1호를 발사해 금성을 스쳐 지나갔으나, 송신기 작동이 중단되었다.
1962년 여름, 미국 항공우주국(NASA)은 제트추진연구소(JPL)와 계약하여 매리너 A를 개발했다. 1961년 8월, 센타우르 준비가 불확실해지자, JPL은 더 가벼운 우주선으로 임무 수행을 제안했다. NASA는 이를 수락했고, JPL은 "매리너 R" 개발을 위한 11개월 긴급 프로그램을 시작, 매리너 1호와 2호를 발사할 계획이었다.
2. 2. 초기 금성 탐사 시도
냉전 시대에 미국과 소련은 우주 경쟁을 벌였다. 1959년 소련의 루나 1호는 달을 스쳐 지나갔고, 루나 2호는 달에 충돌했다.달 탐사 이후, 금성이 다음 목표가 되었다. 금성과 지구는 19개월마다 탐사에 유리한 위치에 놓였다.
1959년 6월, 미국 공군 계약업체 Space Technology Laboratory(STL)의 금성 탐사 시도는 실패했다. 1960년 3월 11일, 파이어니어 5호가 발사되어 금성 궤도를 탐사하고 지구와 통신했다. 1961년 2월 12일, 소련의 베네라 1호는 금성을 스쳐 지나갔지만, 송신기가 고장 났다.
3. 매리너 계획
매리너 계획은 미국항공우주국(NASA)과 제트추진연구소(JPL)가 주도하여 금성을 탐사하기 위한 계획이었다. 당시 금성은 두꺼운 대기에 가려져 있어 표면에 대한 정보가 거의 알려져 있지 않았다. 망원경을 이용한 관측이 어려웠고, 자전 속도나 대기 성분 등 많은 부분이 불확실했다. 다만, 대기 중에 지구의 500배에 달하는 이산화 탄소가 포함되어 있어 온실 효과로 인해 표면 온도가 600,000에 달할 수 있다는 가설이 제기되었다.
매리너 우주선은 금성에 근접하여 온도를 측정하고, 밤과 낮의 온도 차이가 있는지, 그리고 금성이 자기장과 지구의 밴 앨런대와 유사한 특징을 가지고 있는지 확인할 수 있을 것으로 기대되었다. 또한, 금성으로 가는 동안 행성 간 공간에서 태양풍을 측정하고 태양의 자기권 변동을 매핑하며, 지구 주변 너머의 우주 먼지 농도를 탐구하는 것도 목표였다.
아틀라스 아제나 로켓의 탑재 용량 제한으로 인해, 우주선의 과학 실험에는 약 18.14kg만 할당할 수 있었다.
3. 1. 매리너 A 계획 (1960년)
매리너 프로젝트 초기에는 금성의 대기에 가려져 표면 연구가 어려웠고, 자전 속도나 대기 성분 등 많은 정보가 불확실했다. 다만, 대기 중에 지구의 500배에 달하는 이산화 탄소가 포함되어 있어 온실 효과로 인해 표면 온도가 600,000에 달할 수 있다는 가설이 제기되었다.매리너 우주선은 금성의 온도를 측정하고, 자기장과 밴 앨런대 존재 여부를 확인하며, 태양풍과 우주 먼지를 측정하는 것을 목표로 했다.
아틀라스 아제나 로켓의 탑재 용량 제한으로 인해 과학 장비는 40kg만 할당되었다.
| 장비명 | 기능 및 특징 |
|---|---|
| 마이크로파 방사계 | 2채널, 금성 표면 온도 및 대기 정보 측정. 13.5mm 및 19mm 주파수 대역 사용. 무게 약 9.98kg, 평균 소비 전력 4W, 최대 9W. |
| 적외선 방사계 | 2채널, 금성 표면 및 대기 온도 측정. 8 ~ 9μm 및 10 ~ 10.8μm 스펙트럼 범위 사용. 무게 1.3kg, 소비 전력 2.4W. 200,000 ~ 500,000 사이 온도 측정. |
| 3축 플럭스 게이트 자력계 | 행성 및 행성 간 자기장 측정. |
| 이온화 챔버 (우주선 감지기) | 가이거-뮐러 관을 이용한 고에너지 우주 방사선 측정. |
| 입자 검출기 | 낮은 방사선 측정 (Anton type 213 가이거-뮐러 튜브 사용). 500keV 이상 양성자, 35keV 이상 전자 감지. |
| 우주 먼지 검출기 | 우주 먼지 입자 흐름 측정. |
| 태양 플라즈마 분광기 | 태양풍 측정. |
자력계는 무지향성 안테나 아래 마스트 상단에, 입자 검출기는 우주선 마스트 중간에, 우주 먼지 검출기와 태양 플라즈마 분광기는 우주선 기지 상단 가장자리에 부착되었다. 마이크로파 방사계와 적외선 방사계는 마스트 하단 근처 포물선 안테나에 장착되었다.
매리너 2호에는 데이터 컨디셔닝 시스템(DCS)과 과학 전력 스위칭(SPS) 장치가 탑재되어 과학 장비의 데이터 수집 및 전력 제어를 담당했다.
한편, 매리너 2호에는 카메라가 탑재되지 않았다. 탑재 공간 부족으로 인해 과학자들은 카메라가 불필요하다고 판단했으나, 칼 세이건은 금성 구름층에 틈이 있을 가능성과 카메라가 예상치 못한 발견을 할 수 있다는 점을 들어 카메라 탑재를 주장했다.
3. 2. 매리너 R 계획 (1961년)
매리너 프로젝트 초기에는 금성의 불투명한 대기 때문에 망원경을 이용한 지표면 연구가 불가능했다. 과학자들은 레이더 관측을 통해 금성이 지구에 비해 매우 느리게 자전한다는 것을 알아냈고, 이는 금성이 태양에 대해 조석 고정되어 있다는 가설을 제시했다. 금성 대기에는 지구의 최소 500배에 달하는 이산화 탄소가 포함되어 있어, 600,000에 달하는 표면 온도로 온실 효과가 발생할 수 있음을 시사했지만, 확실하게 확인되지는 않았다.매리너 우주선은 금성의 온도를 근접 측정하여 이러한 가설을 확인하고, 밤과 낮의 온도 차이, 자기장과 밴 앨런대와 유사한 특징이 있는지 확인할 수 있었다. 또한, 행성 간 공간에서 태양풍과 자기권 변동을 측정하고, 지구 주변 지역 너머의 우주 먼지 농도를 탐구할 수 있었다.
아틀라스 아제나의 제한된 용량 때문에, 우주선의 과학 실험에는 약 18.14kg만 할당되었다. 탑재된 과학 장비는 다음과 같다:
- 마이크로파 방사계: 금성의 표면 절대 온도와 대기 정보를 측정. 13.5 mm 및 19 mm의 두 주파수 대역에서 측정. 무게는 약 9.98kg, 평균 전력 소비량은 4 W, 최대 9 W.
- 적외선 방사계: 금성의 작은 영역의 유효 온도를 측정. 8 ~ 9 μm (8.4 μm에 초점) 및 10 ~ 10.8 μm (10.4 μm에 초점)의 두 스펙트럼 범위에서 측정. 무게는 1.3kg, 전력 소비량은 2.4 W. 에서 사이의 복사 온도를 측정.
- 플럭스 게이트 자력계: 행성 및 행성 간 자기장 측정.
- 이온화 챔버 및 가이거-뮐러 관: 고에너지 우주 방사선 측정.
- 입자 검출기: 낮은 방사선(특히 금성 근처) 측정. 아이오와 대학교에서 제공. 지름 약 0.3cm, 무게 약 60g.
- 우주 먼지 검출기: 우주에서 우주 먼지 입자의 흐름 측정.
자력계는 무지향성 안테나 아래 마스트 상단, 입자 검출기는 우주선 마스트 중간, 우주 먼지 검출기 및 태양 플라스마 분광기는 우주선 기지 상단 가장자리에 부착되었다. 마이크로파 방사계, 적외선 방사계 및 방사계 기준 혼은 직경의 포물선 방사계 안테나에 장착되어 마스트 하단 근처에 설치되었다.
매리너 2호에는 데이터 컨디셔닝 시스템(DCS)과 과학 전력 스위칭(SPS) 장치가 있었다. DCS는 과학 기기에서 정보를 수집, 변환, 샘플링 및 보정 타이밍, 행성 획득 기능을 수행했다. SPS 장치는 과학 하위 시스템에 AC 전력 적용 제어, 방사계에 전력 적용 및 보정, 방사계 스캔 속도 및 방향 제어 기능을 수행했다.
매리너 R 우주선에는 시각 사진을 위한 카메라는 포함되지 않았다. 칼 세이건은 카메라 포함을 주장했지만, 탑재 공간 부족으로 제외되었다.
4. 우주선 구조
매리너 2호는 매리너 R 우주선 세 대 중 하나로, 두 대는 실제 발사용, 나머지 한 대는 시험 및 예비용으로 제작되었다. 이 우주선은 과학적 임무 외에도 약 41842840.00km 이상 떨어진 지구로 데이터를 전송하고 지구 궤도보다 두 배 강한 태양 복사를 견뎌야 했다.
4. 1. 구조 및 시스템
Mariner R영어 우주선은 발사를 위해 두 척, 시험 및 예비용으로 한 척, 총 세 척이 제작되었다. 매리너는 과학적 능력 외에도 약 41842840.00km 이상 떨어진 거리에서 지구로 데이터를 전송하고, 지구 궤도보다 두 배 강렬한 태양 복사를 견뎌야 했다.
매리너 2호를 포함한 세 척의 Mariner R영어 우주선은 설계 중량인 약 202.76kg에서 약 1.36kg 이내의 무게를 가졌으며, 이 중 약 184.16kg은 기동 시스템, 연료, 명령 수신 및 데이터 전송을 위한 통신 장비에 할당되었다. 두 개의 태양 전지판 "날개"가 완전히 펼쳐졌을 때 매리너 R의 높이는 약 3.66m, 폭은 약 5.03m였다. 우주선의 본체는 육각형으로, 6개의 전자 및 전기 기계 장비를 갖추고 있었다.
- 두 개의 케이스는 전력 시스템으로, 9800개의 태양 전지에서 약 15.10kg의 재충전 가능한 1000와트 은-아연 축전지까지 전력을 조절하고 전송하는 개폐 장치를 포함했다.
- 다른 두 개는 라디오 수신기, 3-와트 송신기, 그리고 매리너의 실험을 위한 제어 시스템을 포함했다.
- 다섯 번째 케이스에는 실험에서 수신한 아날로그 신호를 전송하기 위해 디지털 신호로 디지털화하는 전자 장치가 들어 있었다.
- 여섯 번째 케이스에는 우주에서 매리너의 방향을 결정하는 3개의 자이로스코프와, 메모리 뱅크의 코드와 지구 장비에 맞춰진 전자 시계로 유지되는 일정에 따라 모든 활동을 조정하는 우주선의 "두뇌"인 중앙 컴퓨터와 시퀀서가 들어 있었다.
우주선 후면에는 궤도 수정을 위한 단일 추진제 (무수 히드라진) 225 N 로켓 엔진이 장착되었다. 탑재된 자이로스코프, 태양 센서, 지구 센서에 의해 제어되는 10개의 제트 노즐로 구성된 질소 가스 연료 안정화 시스템은 매리너가 지구로부터 데이터를 수신하고 전송하기 위해 적절하게 방향을 유지하도록 했다.
주 고이득 포물선 안테나도 매리너의 하단에 장착되어 지구를 향하도록 했다. 우주선 상단에 있는 무지향성 안테나는 우주선이 적절한 방향에서 벗어나 회전할 때 지구와의 접촉을 유지하기 위해 방송되며, 초점이 맞지 않는 안테나이므로 신호가 주 안테나보다 훨씬 약했다. 매리너는 또한 지상국에서 명령을 수신하기 위해 각 날개에 소형 안테나를 장착했다.
온도 제어는 단열 및 고반사 부품을 포함하는 수동적 방식과, 탑재 컴퓨터를 탑재한 케이스를 보호하기 위한 루버를 통합하는 능동적 방식을 모두 사용했다. 최초의 매리너가 제작되었을 당시에는 금성 근처의 태양 환경을 시뮬레이션할 테스트 챔버가 없었으므로, 이러한 냉각 기술의 효능은 실제 임무가 수행될 때까지 테스트할 수 없었다.
5. 임무 프로필
매리너 2호는 1962년 7월 22일부터 9월 10일까지의 발사 창을 이용하여 금성으로 향했다. 원래 두 대의 매리너 우주선이 발사될 예정이었으나, 1962년 7월 22일 매리너 1호가 발사 중 궤도를 벗어나 파괴되었다. 이틀 후 매리너 2호가 발사 준비에 들어갔으나, 자동 조종 장치 문제와 부품 손상으로 어려움을 겪었다.
매리너 2호는 주차 궤도에 진입한 후 아제나 로켓을 재점화하여 금성으로 향할 예정이었다. 어센션 섬, 프레토리아, 골드스톤 심우주 통신 단지, RAAF 우메라 시험장 복합 단지, 하르테베스후크 전파 천문대 등 전 세계 각지의 기지에서 추적 및 통신을 지원했다.
1962년 8월 27일, 매리너 2호는
5. 1. 발사 전 준비
매리너의 발사 창은 지구와 금성의 궤도 관계 및 아틀라스-아제나의 성능 제약으로 인해 1962년 7월 22일부터 9월 10일까지 51일간으로 결정되었다. 매리너 비행 계획은 두 대의 우주선이 이 기간 내에 금성을 향해 발사되어 12월 8일부터 16일 사이에 목표 행성에 도달하도록 설계되었다. 당시 아틀라스-아제나 로켓을 발사할 수 있는 곳은 케이프 커내버럴 발사 단지 12번밖에 없었고, 발사 준비에 24일이 소요되어 두 번의 발사 일정에 27일의 여유밖에 없었다.각 매리너는 주차 궤도에 진입한 후 재시동 가능한 아제나가 두 번째로 발사되어 매리너를 금성으로 보내는 방식이었다. 매리너 우주선이 주차 궤도에 있는 동안 및 출발 시 대서양 미사일 시험장의 실시간 레이더 추적은 어센션 섬과 프레토리아에 위치한 기지에서 지원했다. 심우주 지원은 골드스톤 심우주 통신 단지(캘리포니아주 골드스톤), RAAF 우메라 시험장 복합 단지(호주 우메라), 하르테베스후크 전파 천문대(남아프리카공화국 요하네스버그)에 위치한 3개의 추적 및 통신 기지에서 제공되었다.
1962년 7월 22일, 매리너 1호를 탑재한 2단 아틀라스-아제나 로켓은 발사 중 궤도를 벗어나 사거리 안전 책임자에 의해 파괴되었다. 아틀라스 로켓의 신호 결함과 지상 유도 컴퓨터 프로그램 방정식의 오류가 원인이었다.
매리너 1호 발사 이틀 후, 매리너 2호와 부스터 (아틀라스 차량 179D)가 LC-12로 옮겨졌다. 아틀라스는 발사 준비 과정에서 자동 조종 장치에 여러 문제가 발생했으며, 단락된 트랜지스터로 인해 부품이 손상되어 서보 증폭기를 완전히 교체해야 했다.
5. 2. 발사 및 초기 궤도
· ·
1962년 8월 27일 동부 표준시 오전 1시 53분(UTC 06:53:14), 매리너 2호는 케ープ 커내버럴 공군 기지 제12 발사 단지에서 발사되었다. 발사 5분 후, 아틀라스와 아제나-매리너가 분리되었고, 첫 번째 아제나 연소와 두 번째 아제나 연소가 이어졌다. 발사 후 26분 3초에 아제나-매리너 분리가 이루어지면서 매리너 2호는 지구 중심 탈출 쌍곡선 궤도에 진입했다. 남아프리카 요하네스버그에 있는 NASA NDIF 추적 기지는 발사 후 약 31분 후에 우주선을 획득했다. 발사 후 약 44분 후에 태양 전지판 확장이 완료되었고, 약 18분 후에 태양을 획득했다. 고이득 안테나는 72°의 획득 각도로 확장되었으며, 태양 전지판의 출력은 예측 값보다 약간 높았다.
모든 하위 시스템이 정상적으로 작동하고 배터리가 완전히 충전되었으며 태양 전지판이 적절한 전력을 공급함에 따라, 8월 29일에 크루즈 과학 실험을 시작하기로 결정했다. 9월 3일, 지구 획득 시퀀스가 시작되었고, 29분 후에 지구를 획득했다.
5. 3. 중간 궤도 수정
1962년 9월 4일, 매리너 2호는 아틀라스-아제나 로켓에 의해 궤도를 약간 벗어났다. 이를 정상 궤도로 복귀시키기 위해 중간 궤도 수정 작업이 필요했다. 궤도 수정은 롤-턴, 피치-턴, 모터 점화 순서로 진행되었다. 같은 날 21:30 (UTC)에 준비 명령이 우주선으로 전송되었고, 22:49:42 (UTC)에 중간 궤도 기동 시퀀스가 시작되었다. 롤-턴 시퀀스는 1시간 후에 시작되었으며, 전체 기동은 약 34분 동안 진행되었다. 중간 궤도 기동으로 인해 센서가 태양과 지구를 놓쳤다. 다음날 00:27:00 (UTC)에 태양 재추적이 시작되어 00:34 (UTC)에 태양을 다시 찾았다. 지구 재추적은 02:07:29 (UTC)에 시작되어 02:34 (UTC)에 지구를 다시 찾았다.5. 4. 자세 제어 문제
1962년 9월 8일 12시 50분(협정 세계시, UTC)에 매리너 2호는 자세 제어 문제에 직면했다. 자동으로 자이로가 작동되었고, 순항 과학 실험은 자동으로 중단되었다. 자세 센서가 텔레메트리 측정을 샘플링하기 전에 정상으로 돌아왔기 때문에 정확한 원인은 밝혀지지 않았다. 다만, 지구 센서 오작동이나 작은 미확인 물체와의 충돌로 인해 일시적으로 탐사선이 태양 추적을 잃었을 가능성이 제기되었다.1962년 9월 29일 14시 34분(UTC)에도 유사한 문제가 발생했다. 모든 센서가 정상으로 돌아왔기에 어떤 축이 추적을 잃었는지는 확인되지 않았다. 이 시점까지 지구 센서 밝기 표시는 사실상 0으로 떨어졌다. 그러나 텔레메트리 데이터에서 지구 밝기 측정이 궤도상의 해당 지점에 대한 공칭 값으로 증가했음을 보여주었다.
5. 5. 태양 전지판 출력 저하
1962년 10월 31일, 매리너 2호에 부착된 태양 전지판 중 하나의 출력이 저하되는 현상이 발생했다. 이는 전지판의 부분적인 단락이 원인으로 진단되었다. 이에 대한 예방 조치로 순항 과학 장비의 작동이 중단되었다. 일주일 후, 해당 전지판은 정상 작동을 재개했고, 순항 과학 장비도 다시 가동되었다. 그러나 1962년 11월 15일, 문제가 되었던 전지판은 완전히 고장났다. 다행히 매리너 2호는 태양에 충분히 가까운 거리에 있었기 때문에, 나머지 하나의 전지판만으로도 충분한 전력을 공급받을 수 있었다. 따라서 순항 과학 실험은 계속 진행되었다.5. 6. 금성 접근
매리너 2호는 1962년 12월 14일, 110일간의 비행 끝에 금성에 34773km 거리까지 접근하여, 다른 행성을 성공적으로 탐사한 최초의 우주선이 되었다.
5. 7. 임무 종료
관측 후, 순항 모드가 재개되었다. 우주선의 근일점은 1962년 12월 27일에 105464560km 떨어진 거리에서 발생했다. 매리너 2호의 마지막 전송은 1963년 1월 3일 07:00 (UTC)에 수신되었으며, 매리너 2호 임무는 발사부터 종료까지 총 129일이 걸렸다. 금성을 통과한 후, 매리너 2호는 태양 중심 궤도에 진입했다.6. 과학적 성과
매리너 2호는 비행 중 생성된 데이터를 통해 금성의 대기 온도와 태양풍의 특성을 처음으로 측정하는 성과를 거두었다. 특히, 선구적인 근접 비행 동안 금성의 대기 온도는 500°C로 측정되었다.
6. 1. 관측 결과
비행 중 생성된 데이터는 추적 데이터와 원격 측정 데이터 두 가지 범주로 구성되었다. 특히 주목할 만한 데이터는 선구적인 근접 비행 동안 수집된 대기 온도로, 500°C로 측정되었다. 또한 태양풍의 다양한 특성도 처음으로 측정되었다.
마이크로파 방사계는 1962년 12월 14일 18:59 UTC부터 35분 동안 금성에 대한 세 번의 스캔을 수행했다. 첫 번째 스캔은 어두운 면에서, 두 번째는 터미네이터 근처에서, 세 번째는 밝은 면에서 이루어졌다. 19 mm 밴드로 스캔한 결과 어두운 면에서 , 터미네이터 근처에서 , 밝은 면에서 의 최고 온도가 나타났다. 금성 전체에 걸쳐 온도 차이가 크지 않다는 결론이 내려졌다. 그러나 그 결과는 림 암흑화를 시사하는데, 이는 행성 원반의 가장자리 근처에서는 온도가 낮고 중심 근처에서는 온도가 더 높은 현상이다. 이것은 금성 표면이 극도로 뜨겁고 대기가 광학적으로 두껍다는 이론에 대한 증거였다.
적외선 방사계는 8.4 μm 및 10.4 μm 복사 온도가 지구 기반 측정에서 얻은 복사 온도와 일치함을 보여주었다. 또한 행성의 밝은 면과 어두운 면에서 측정된 온도 사이에 체계적인 차이가 없었으며, 이는 지구 기반 측정과도 일치했다. 마이크로파 방사계가 감지한 림 암흑화 효과는 적외선 방사계의 두 채널 모두에서 측정에서도 나타났다. 이 효과는 10.4 μm 채널에서는 약간 나타났지만 8.4 μm 채널에서는 더 뚜렷하게 나타났다. 8.4 μm 채널에서도 약간의 위상 효과가 나타났다. 위상 효과는 온실 효과가 존재할 경우 열이 행성의 밝은 면에서 어두운 면으로 효율적으로 수송되었음을 나타낸다. 8.4 μm 및 10.4 μm은 동일한 복사 온도를 보였으며, 이는 림 암흑화 효과가 대기가 아닌 구름 구조에서 나타나는 것처럼 보일 것임을 나타낸다. 따라서 측정된 온도가 실제로 표면 온도가 아닌 구름 온도라면 이러한 구름은 매우 두꺼워야 한다.
자력계는 2 γ에서 10 γ (나노테슬라) 사이에서 변동하는 지속적인 행성간 자기장을 감지했는데, 이는 1960년의 이전 ''Pioneer 5'' 관측과 일치한다. 이것은 또한 행성간 공간이 거의 비어 있거나 자기장이 없다는 것을 의미한다. 자력계는 어떤 축에서도 약 4 γ의 변화를 감지할 수 있었지만, 금성 근처에서는 10 γ 이상의 추세가 감지되지 않았으며, 지구의 자기권 종단에서 나타나는 것과 같은 변동도 보이지 않았다. 이는 매리너 2호가 금성 근처에서 감지 가능한 자기장을 찾지 못했음을 의미하지만, 반드시 금성에 자기장이 없다는 것을 의미하지는 않았다. 그러나 금성에 자기장이 있다면, 지구의 자기장보다 적어도 1/10 이하로 작아야 한다. 1980년에 ''Pioneer 12''는 실제로 금성이 작고 약한 자기장을 가지고 있음을 보여주었다.
Anton type 213 가이거-뮐러 튜브는 예상대로 작동했다. 평균 속도는 초당 0.6 카운트였다. 두 개의 더 큰 튜브보다 카운트율의 증가는 더 크고 빈번했는데, 이는 낮은 에너지의 입자에 더 민감했기 때문이다. 9월과 10월 동안 7개의 작은 태양 폭발을 감지했고, 11월과 12월 동안 2개를 감지했다. 튜브에 의해 감지 가능한 자기권이 없다는 것도 확인되었다. 지구와 유사한 금성에서 방사선 벨트를 감지하지 못했다. 카운트율이 104만큼 증가했어야 했지만, 변화는 측정되지 않았다.
또한 태양풍이 행성간 공간에서 지속적으로 흐르고 있음을 보여주었으며, 이는 유진 파커의 예측을 확인하는 것이었고, 우주 먼지 밀도는 지구 근처 지역보다 훨씬 낮았다.
금성의 질량과 천문 단위 값에 대한 개선된 추정이 이루어졌다. 또한, 지구 기반 레이더 및 기타 탐사를 통해 나중에 확인된 연구에 따르면 금성은 매우 느리고 지구와 반대 방향으로 회전한다.
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