МУЗА (космический корабль)
| Тип миссии | Разведка, атмосферный зонд |
|---|---|
| Оператор | Европейское космическое агентство [1] |
| Свойства космического корабля | |
| Космический корабль | МУЗА |
| Стартовая масса | 4219 кг (9301 фунт) [2] |
| Сухая масса | 2073 кг (4570 фунтов) |
| Масса полезной нагрузки | Орбитальный аппарат: 252 кг (556 фунтов) Зонд: 150 кг (330 фунтов) [3] |
| Размеры | цилиндрический автобус 3 м × 1,6 м [3] |
| Власть | 436 Вт Литий-ионные аккумуляторы: 3376 Втч Генератор: четыре ASRG |
| Начало миссии | |
| Дата запуска | Сентябрь 2026 г. (предлагается) Ноябрь 2029 г. (в случае задержки) |
| Ракета | Ариан 6 (предлагается) |
| Урана Орбитальный аппарат | |
| Орбитальное введение | 2044 (предлагается) 2049 (если задерживается) |
| Орбиты | 36 |
| Урана Атмосферный зонд | |
| Компонент космического корабля | Входной зонд |
| Вход в атмосферу | 2044 (предлагается) |
MUSE ( Миссия на Уран для науки и исследований [3] ) — это европейское предложение о специальной миссии на планету Уран для изучения ее атмосферы , недр, спутников , колец и магнитосферы . [2] [4] Предполагается, что его запустят с помощью Ariane 6 в 2026 году, проведут 16,5 лет, чтобы достичь Урана в 2044 году, и проработают до 2050 года. [4]
Европейский центр космических операций будет отслеживать и контролировать миссию, а также генерировать и предоставлять наборы необработанных данных. В 2012 году стоимость оценивалась в 1,8 миллиарда евро. [2] Миссия посвящена темам Космического видения ЕКА на 2015–2025 годы . [2] Он был разработан как L-класс. [ нужны разъяснения ] миссия флагманского уровня; однако это ограничивается необходимостью в РИТЭГах. [5] В 2014 году MUSE также анализировалась в США как миссия класса Enhanced New Frontiers. [3]
Орбитальный аппарат
[ редактировать ]
Фаза научных исследований орбитального аппарата будет состоять из фазы научной орбиты Урана ( USO ) продолжительностью примерно 2 года на высокоэллиптической полярной орбите для получения лучших данных гравиметрии, в течение которой будет выполнено 36 витков Урана. [4]
Впоследствии орбитальный аппарат продолжит фазу Лунного тура ( MT ), которая продлится три года. На этом этапе периапсис будет поднят, что облегчит девять пролетов каждого из пяти главных спутников Урана: Миранды , Ариэля , Умбриэля , Титании и Оберона . [2] [4]
Из-за большого расстояния от Солнца (в среднем 20 а.е. ) орбитальный аппарат не сможет использовать солнечные панели четыре усовершенствованных радиоизотопных генератора Стирлинга (ASRG). , вместо этого потребуется разработать [2] [4] Двигательная система для перемещения Земля-Уран будет химической: используется комбинация топлива из монометилгидразина и смешанных оксидов азота (MMH/MON). [4]
Атмосферный зонд
[ редактировать ]Понять, почему Уран излучает такое малое количество тепла, можно только в контексте термодинамического моделирования атмосферы (плотность, давление и температура). Следовательно, атмосферу необходимо характеризовать как с точки зрения состава, так и с термодинамической точки зрения. [2] Химическая информация, которую необходимо получить, — это концентрации элементов , особенно неравновесных видов, изотопные отношения и благородные газы в сочетании с информацией о распределении аэрозольных частиц по глубине.
За двадцать дней до входа атмосферный зонд отделится от космического корабля и войдет во внешнюю атмосферу Урана на высоте 700 км со скоростью 21,8 км/с. Он будет спускаться свободным падением и в течение примерно 90 минут выполнять атмосферные измерения до максимального давления 100 бар (1500 фунтов на квадратный дюйм). [2] [4]
Предлагаемые инструменты
[ редактировать ]Общий бюджет массы научных инструментов составляет 150 кг (330 фунтов); Если выбраны все предложенные инструменты, их общая масса полезной нагрузки составит 108,4 кг (239 фунтов). В таблице ниже зеленый фон обозначает инструменты, которые будут использоваться для проверки входа; остальные предназначены для орбитального корабля. [4]
| Инструмент | Описание | Размер, дальность, разрешение | Наследство |
|---|---|---|---|
| ВИНИРС | Спектрометр видимого и ближнего инфракрасного диапазона | Электромагнитное излучение : λ : 0,25–5 мкм 96 полос (1,8 нм на полосу) | Талант ВИР |
| Налоговое управление США | Термальный инфракрасный спектрометр | Электромагнитное излучение: λ: 7,16–16,67 мкм Массив 1×10 из по 0,273 мрад квадратов | Кассини CIRS |
| ВЫСОТА | Спектрограф ультрафиолетового изображения | Электромагнитное излучение: λ: 55,8–190 нм | Кассини ЮВИС |
| РПВ | Радио- и плазменно-волновой прибор | Электромагнитное излучение и плазменные волны : 1 Гц –16 МГц (различные каналы) | Кассини RPWS |
| МАГ | Феррозондовый магнитометр | Магнитные поля: 0–20 000 нТл Двойной 3- осевой Точность <1 нТл | Юнона МАГ Рой ВФМ |
| ПОТЕРЯ | TLF и ELF антенна | Электромагнитное излучение: Шумановские резонансы | C/NOFS VEFI Антенны |
| ЗДЕСЬ | Инструмент ионного состава | Положительные ионы : 25 эВ –40 кэВ (dE/E = 0,07) | Розетка ICA [6] |
| КЭС | Датчик ионов и электронов | Электроны и ионы: 1 эВ/э–22 кэВ/э (dE/E = 0,04) | Розетта КЭС [6] |
| ЭПД | Детектор энергетических частиц | Частицы (свободный солнечный ветер и содержащиеся в радиационных поясах Ван Аллена ): Протоны: 15 кэВ–3 МэВ Альфа: 25 кэВ–3 МэВ CNO: 60 кэВ–30 МэВ [ нужны разъяснения ] Электроны: 15 кэВ–1 МэВ. | Новые горизонты ПЕПССИ |
| НАК | Узкоугольная камера | Электромагнитное излучение: 350–1050 нм 6 мкрад/ пиксель | Кассини МКС |
| ВАК | Широкоугольная камера | Электромагнитное излучение: 350–1050 нм 60 мкрад/пиксель | Кассини МКС |
| РСБ | Радионаучный эксперимент | Дисперсия Аллана радиогенераторов: Т = 100 с 1×10 −13 работающие в S , X и K. диапазонах Транспондеры , | Кассини RSS |
| МВР | Микроволновой радиометр | Электромагнитное излучение: 0,6–22 ГГц Усиление до 80 дБ Определяет температурный до 200 бар. профиль при атмосферном давлении | Юнона МВР |
| округ Колумбия | Анализатор пыли | Частицы межпланетной пыли : 10 −15 –10 −9 кг 1–10 мкм ( радиус ) | Кассини CDA «Новые Горизонты» ШДЦ |
| ДОЛЖЕН | Эксперимент с доплеровским ветром | Скорость ветра : Разрешение 1 м/с Определяет профиль ветра при атмосферном давлении до 20 бар. | Гюйгенс DWE |
| АП3 | Пакет физических свойств атмосферы | температуры, давления и плотности : Профили Глубина: 0–20 бар | Гюйгенс ХАСИ |
| ГХМС | Газовый хроматограф и масс-спектрометр | Атомы и соединения : Тяжелые элементы , благородные газы , ключевые изотопные отношения ( H 2 / He , D /H, PH 3 , CO ) и неравновесные виды . | Гюйгенс GCMS |
| АС и НЭП | Система отбора проб аэрозолей и нефелометр | в атмосфере Размер частиц : 0,2–20 мкм (радиус) Работает при концентрациях до 1 см³ . [ нужны разъяснения ] | Гюйгенс АКП Галилео ГПНЕ [ нужны разъяснения ] |
MUSE как новая миссия New Frontiers
[ редактировать ]В 2014 году был опубликован документ, в котором MUSE рассматривается в условиях расширенной миссии New Frontiers. Это включало ограничение в 1,5 миллиарда долларов США, и одним из больших отличий было использование ракеты Atlas V 551. [3]
См. также
[ редактировать ]- Предложения миссии на Уран
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Кейн, Ван (25 сентября 2013 г.). «Европа выберет свою следующую крупную научную миссию в ноябре» . Планетарное общество . Проверено 31 марта 2016 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Коста, М.; Боканегра, Т.; Бракен, К.; и др. (июнь 2012 г.). Миссия в системе Уран: MUSE. Раскрытие эволюции и формирования ледяных гигантов (PDF) . Летняя школа после Альпбаха 2012. Мадрид, Испания.
- ^ Jump up to: а б с д и Сайкиа, С.Дж.; Даубар, Эй-Джей; и др. (2014). Новая концепция пограничной миссии по исследованию Урана (PDF) . 45-я конференция по науке о Луне и планетах.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Боканегра-Бахамон, Татьяна (2015). «Миссия MUSE в системе Урана: раскрытие эволюции и формирования ледяных гигантов» (PDF) . Достижения в космических исследованиях . 55 (9): 2190–2216. Бибкод : 2015AdSpR..55.2190B . дои : 10.1016/j.asr.2015.01.037 .
- ^ Боканегра-Бахамон, Татьяна; Бракен, Колм; Коста Ситжа, Марк; Дирккс, Доминик; Герт, Инго; Константинидис, Костас; Лабрианидис, Христос; Ланевиль, Матье; Лунцер, Армин (01 мая 2015 г.). «MUSE - Миссия в системе Урана: раскрытие эволюции и формирования ледяных гигантов». Достижения в космических исследованиях . 55 (9): 2190–2216. Бибкод : 2015AdSpR..55.2190B . дои : 10.1016/j.asr.2015.01.037 . ISSN 0273-1177 .
- ^ Jump up to: а б «Инструменты орбитального аппарата Розетта» . ЕКА . Проверено 5 марта 2023 г.
