Анализ наиболее подходящих мест для посадки спускаемого аппарата АМС «Викинг» (для каждого СА выбирались основная и запасная точки), начатый на основе использования наземных радарных данных и изображений поверхности Марса, которые были получены при помощи АМС «Маринер-9», был завершен в июне—июле 1976 г. с использованием изображений с орбитального аппарата «Викинг-1». Рассмотрение всей совокупности данных наблюдений привело к выводу, что основная точка посадки «Викинга-1» в районе Chryse более изменчива в геологическом отношении и более опасна, чем предполагалось первоначально.

Это вынудило предпринять поиски другой точки, которая была окончательно выбрана на 47,5° з. д. и 22,4° с. ш. на основе компромисса между выбором характеристик места посадки по данным анализа изображений с орбиты и наземным радарным данным, характеризующим шероховатость марсианской поверхности и плотность верхнего слоя грунта. Окончательно выбранная точка посадки находится на расстоянии около 900 км к северо-западу от первоначальной основной точки. В работе [71] подробно описаны данные наблюдений всех исследовавшихся точек посадки и характеристики их рельефа.

Данные доплеровского радиослежения со спускаемого аппарата АМС «Викинг-1» за первые несколько суток функционирования СА позволили осуществить предварительное определение координат СА на поверхности Марса (22,27° с. ш., 48,00° з. д.), радиуса планеты в точке посадки (3389,5 км) и ориентации оси вращения Марса относительно среднего экватора Земли: прямое восхождение равно 317,35°±0,06°, а склонение 52,71 ±0,1° [78].

АМС «Викинг-1 и 2» были запущены 20 августа и 5 сентября 1975 г. соответственно. 19 июня и 7 августа 1976 г. эти АМС были выведены на орбиты ИСМ. Периапсис орбиты АМС «Викинг-1» (период обращения равен 24,6 часа, а угол наклона 37,74°) располагался вблизи точки посадки спускаемого аппарата с координатами 19,5° с. ш., 34° з. д. Расстояние орбитального аппарата (ОА) от центра планеты в периапсисе составляет 4900 км, а в апоапсисе — 36 000 км. Синхронная орбита обеспечивает прохождение ОА над СА на каждом витке на расстоянии около 1500 км, что позволяет принимать данные со спускаемого аппарата в течение промежутка времени до 40 мин. Принимаемая информация запоминается и вскоре после этого передается на Землю. Продолжительность ежедневных сеансов связи со спускаемым аппаратом составляет около одного часа, а передача научных данных, получаемых при помощи аппаратуры ОА, происходит почти непрерывно.

Потребовалось четыре недели для телевизионной съемки поверхности Марса с орбиты и анализа результатов съемки (а также наземных радарных данных) прежде, чем было принято решение о посадке СА, которая была совершена в бассейне Chryse Planitia в точке с координатами 22,5° с. ш., 48,0° з. д. 20 июля 1976 г. в 11 ч 53 мин по среднему Гринвичскому времени (рис. 1) [1] . Сразу после посадки были получены два панорамных изображения поверхности, принятые на Земле примерно через час [103]. В этот момент местное время составляло примерно 16 ч, а время года соответствовало лету северного полушария спустя 7 марсианских суток после дня летнего равноденствия.

Таблица 2 характеризует всю совокупность научных экспериментов. Соффен и Снайдер [103] детально описали особенности конструкции орбитальных отсеков АМС «Викинг», которые представляют собой усовершенствованную модификацию АМС «Маринер», а также конструкцию СА. Охарактеризовано функционирование АМС по мере их движения к Марсу, а также упомянуто об основных особенностях научной аппаратуры.

Как отметили Мазурский и Крабилл [72], поиск места посадки для спускаемого аппарата АМС «Викинг-2» был более продолжительным, чем в случае АМС «Викинг-1». Еще с орбитального аппарата АМС «Викинг-1» была исследована поверхность Марса общей площадью около 4,5 млн. км2. По этим данным оказалось возможным выбрать два места посадки в районах Cydonia (B1) и Capri (C1), расположенных на 44° ю. ш. и 5° с. ш. соответственно. При этом полоса широт В (40–50° с. ш.) рассматривалась как наиболее интересная в силу других, чем в точке посадки СА «Викинг-1», геологических условий, более высоких содержания водяного пара в атмосфере и температуры поверхности, возможности существования вечной мерзлоты.

Попытки найти по данным «Викинга-1» в районе В1 достаточно гладкую поверхность в форме эллипса размером 100 X 260 км («посадочный эллипс») не привели к успеху в силу преобладания изрезанного рельефа с большим числом кратеров. Поэтому выбор места посадки был продолжен после вывода на орбиту ИСМ «Викинг-2». С этой целью получены телевизионные изображения и выполнены измерения инфракрасного теплового излучения обширных площадей в районах Arcadia и Utopia Pianitia (B3), где наблюдается равнинный рельеф с большим числом «ударных» кратеров, но в некоторых секторах имеют место участки, сглаженные под влиянием ветровой эрозии и покрытые «мантией» осадочных пород.

Данные измерений теплового излучения позволили оценить тепловую инерцию и размер зерен материала, формирующего поверхность, а также определить содержание водяного пара в толще атмосферы. Все это привело к окончательному выбору в качестве места посадки района Utopia Pianitia примерно в 200 км к западу от крупного (диаметром около 100 км) кратера Mie. Успешная посадка совершена 3 сентября 1976 г. в 3 ч 58 мин 20 с после полудня (по Тихоокеанскому дневному времени) в точке с координатами 47,89° с. ш., 225,86° з. д.

Благополучная посадка спускаемых аппаратов АМС «Викинг-1, -2» и успешное функционирование научной аппаратуры позволили выполнить почти всю намеченную программу исследований [104]. В частности, с СА «Викинг-1» за первые полтора месяца после посадки получено более 300 изображений поверхности и неба. 7 августа 1976 г. на орбиту искусственного спутника Марса (ИСМ) была выведена АМС «Викинг-2». Период обращения ИСМ составляет 27,42 ч при периапсисе 1501 км и апоапсисе около 33 000 км. Угол наклона орбиты к плоскости экватора равен 55°. Периапсис был расположен первоначально вблизи точки с координатами 46° с. ш., 320° з. д., а затем на 18-м витке был совершен маневр с переводом периапсиса в точку 48° с. ш., 226° з. д. СА совершил посадку в точке 48° с. гл., 228° з. д.