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Le sonde Mariner sono state utilizzate soprattutto per missioni spaziali verso Marte, Venere e Mercurio.
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Mariner 3, lanciata il 5 novembre 1964, andò perduta poiché la sua copertura protettiva non riuscì ad aprirsi nel momento in cui la sonda entrò nello spazio interplanetario (doveva avvicinarsi a Marte assieme al Mariner 4).
Mariner 4, sonda sorella del Mariner 3, raggiunse Marte nel 1965 e raccolse le prime immagini ravvicinate della superficie marziana (22 in tutto) durante il sorvolo del pianeta.
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Mariner 9 sonda sorella del Mariner 8 (che aveva fallito al momento del lancio), fu la prima ad orbitare intorno a Marte nel 1971.
Raccolse informazioni inedite sul Pianeta Rosso, rivelando la presenza di grandi vulcani sulla superficie marziana, di enormi sistemi di canaloni e di indizi del fatto che un tempo c'era dell'acqua.
Prese anche le prime immagini dettagliate delle due piccole lune di Marte, Phobos e Deimos.
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Il Mariner 10 utilizzò Venere come fionda gravitazionale verso Mercurio, nel 1974.
Raccolse le prime immagini ravvicinate dell'atmosfera venusiana all'ultravioletto, rivelando dettagli mai visti prima nella coltre di nubi, oltre al fatto che l'intero sistema di nuvole gira intorno al pianeta in quattro giorni terrestri.
Il Mariner 10 compì tre voli radenti su Mercurio tra il 1974 e il 1975, prima che venisse perduto il controllo del suo assetto.
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