Programa Viking foi um programa espacial não-tripulado da NASA que consistiu em um par de sondas espaciais americanas enviadas a Marte, a Viking 1 e a Viking 2. Cada veículo era composto de duas partes principais: uma projetada para estudar o planeta a partir da órbita, o orbitador (ou orbiter na língua inglesa) e outra para estudar o planeta na superfície, o aterrizador (ou lander na língua inglesa).
A Viking 1 foi lançada em 20 de agosto de 1975, e a Viking 2, no dia 9 de setembro de 1975, ambas através de foguetes Titan III-E com estágios superiores Centaur.
O custo total aproximado do programa foi de um bilhão de dólares, equivalente a cerca de seis bilhões em dólares de 2023.
Os orbitadores foram baseados na sonda Mariner 9 e possuíam a forma de um octógono de aproximadamente 2,5 m de diâmetro e massa total no lançamento de 2 328 kg, dos quais 1 445 kg eram carburante e gás de controle de atitude.
A energia elétrica para os orbitadores era fornecida por meio de painéis solares, que mediam 9,7 m de ponta a ponta e forneciam uma potência de 620 W quando em Marte. Possuíam também duas baterias recarregáveis de níquel-cádmio, usadas durante o lançamento, durante as manobras de correção de curso e durante ocultações solares.
A comunicação com a Terra era feita via rádio usando-se a banda S, com duas antenas: uma omnidirecional, usada nas proximidades da Terra e outra parabólica com diâmetro de 1,5 m e direcionável, usada em longas distâncias. Uma antena montada no lado de trás e na ponta de um dos painéis solares era usada para comunicação com o aterrizador.
Os orbitadores levaram instrumentos científicos pesando 65 kg e eram compostos de duas câmeras de alta resolução, um espectrômetro infravermelho (para detecção de água na atmosfera), um radiômetro infravermelho (para mapear as emissões térmicas da superfície e da atmosfera) e um transmissor de rádio na banda X (para experimentos usando ondas de rádio).
Os objetivos principais dos orbitadores Viking foram o transporte dos aterrizadores até Marte, a realização do reconhecimento de possíveis locais de pouso, a atuação como ponte de comunicação entre os aterrizadores e Terra e a realização de suas próprias investigações científicas.
Os aterrizadores mediam aproximadamente 3 m de largura por 2 m de altura e pesavam cerca de 576 kg sem combustível (sendo 85 kg de combustível) e possuíam três suportes de pouso (“pernas”) com 1,3 m de comprimento.
A energia elétrica para os aterrizadores era fornecida por meio de dois geradores termoelétricos de radioisótopos, contendo plutônio 238, capazes de gerar no mínimo 35 W de potência elétrica cada.
A comunicação podia ser feita diretamente com a Terra, por meio de um sistema de rádio na banda S, que usava uma antena omnidirecional ou uma antena parabólica montada próxima à borda da sonda, ou usando-se o orbitador como ponte com um sistema de rádio de UHF.
Possuíam duas câmeras de varredura para fotos, com visão de 360 graus (para fotos em preto e branco, coloridas, infravermelho e estereoscópicas), além de um braço com 3 m de comprimento com um coletor de amostras do solo.
Os aterrizadores levaram instrumentos científicos pesando 60 kg e consistiam de cromatógrafos para gás, espectrômetros de massa, instrumentos para estudos biológicos, duas câmeras, medidores de pressão, temperatura e sensores de vento, sismômetro, espectrômetros de fluorescência de raios X entre outros.
Os objetivos principais dos aterrizadores eram estudar a biologia, a composição química, a meteorologia, a sismologia, as propriedades magnéticas, as propriedades físicas e a aparência da superfície e atmosfera de Marte.
Alguns resultados científicos obtidos pelo programa Viking podem ser resumidos como se segue:
Pequenos ímãs permanentes no coletor de amostras, indicaram que a superfície contém significativo percentual de material magnético, provavelmente magnetita.
A velocidade média do vento é da ordem de alguns metros por segundo, com rajadas de 19 m/s.
A superfície marciana é um tipo de argila rica em ferro, que contém substâncias altamente oxidantes, que liberam oxigênio quando umedecidas. Acredita-se que os componentes principais são silicatos (SiO3) (45%) e óxido de ferro (Fe2O3) (18%), além de Al2O3 (5%), MgO (8%), CaO (5%) e SO3 (8%). A alta proporção de óxido de ferro dá a Marte sua cor avermelhada.