Миссия системы Титан-Сатурн
 | |
| Имена | ТандЕМ |
|---|---|
| Оператор | НАСА , ЕКА |
| Веб-сайт | Веб-страница ЕКА на TandEM/TSSM |
| Продолжительность миссии | 2 года (предлагается) [1] |
| Свойства космического корабля | |
| Стартовая масса | Орбитальный аппарат : 1613 кг (3556 фунтов) Воздушный шар : 600 кг (1300 фунтов) Посадочный модуль : 190 кг (420 фунтов) |
| Начало миссии | |
| Дата запуска | Между 2020 и 2029 годами (предлагается) |
| Ракета | Delta IV Heavy , система космического запуска [2] Блок IB или Атлас V |
| Орбитальные параметры | |
| Справочная система | Орбита Титана |
| Большая полуось | 1500 км (930 миль) |
| Наклон | 85° |
| Период | ~4,8 ч. |
| Эпоха | Предложенный |
| Титан Орбитальный аппарат | |
| Орбитальное введение | Между 2029–2038 гг. (предлагается) |
| Атмосферный зонд Титана | |
| Компонент космического корабля | TSSM воздушный шар |
| Титан посадочный модуль | |
| Компонент космического корабля | Titan Mare Explorer или другой посадочный модуль TSSM |
| Посадочная площадка | Лигейя Маре |
Миссия системы Титан-Сатурн ( TSSM ) была совместным предложением НАСА и ЕКА по исследованию Сатурна и его спутников Титана и Энцелада . [1] где многие сложные явления были открыты Кассини . TSSM предлагалось запустить в 2020 году, получить гравитационную помощь с Земли и Венеры и прибыть к системе Сатурна в 2029 . году и 20-месячная фаза орбиты Титана .
В 2009 году миссии к Юпитеру и его спутникам был отдан приоритет перед миссией Титан-Сатурн . [3] хотя TSSM будет продолжать оцениваться на предмет возможной разработки и запуска.
Происхождение и статус
[ редактировать ] | Этот раздел необходимо обновить . ( июнь 2021 г. ) |
Миссия системы Титан-Сатурн (TSSM) была официально создана в январе 2009 года в результате слияния миссии ЕКА «Титан и Энцелад» ( TandEM НАСА Titan Explorer (2007) . ) с исследованием [4] хотя планы по объединению обеих концепций датируются как минимум началом 2008 года. TSSM конкурировал с предложением миссии Europa Jupiter System Mission (EJSM) за финансирование, и в феврале 2009 года было объявлено, что НАСА / ЕКА отдало EJSM приоритет перед TSSM. [5] [6] TSSM продолжали изучать на предмет более поздней даты запуска, примерно в 2020-х годах. Подробные доклады об оценке элементов миссии [7] а также конкретная концепция посадочного модуля для озер Титана под названием Titan Mare Explorer (TiME) с потенциалом стать частью TSSM были предложены в феврале и октябре 2009 года соответственно.
В 2014 году предполагалось, что TSSM может быть возрожден для запуска сверхтяжелой ракеты SLS. [2]
Обзор миссии
[ редактировать ]
Миссия TSSM состоит из орбитального аппарата и двух исследовательских зондов Титана: воздушного шара (типа «Монгольфье»), который будет плавать в облаках Титана, и спускаемого аппарата , который приводнится в одном из его метановых морей.
Данные обоих зондов должны быть переданы на орбитальный аппарат Титана. Они будут оснащены для изучения особенностей Титана с помощью инструментов для визуализации, радиолокационного профилирования, а также отбора проб поверхности и атмосферы , что гораздо более полно, чем это было сделано в рамках миссии Кассини-Гюйгенс .
Космический корабль будет использовать несколько гравитационных облетов других планет, чтобы достичь Сатурна. Базовый проект предусматривал запуск в сентябре 2020 года, за которым последуют четыре гравитационных ассистента ( Земля – Венера – Земля – Земля) и прибытие на Сатурн 9 лет спустя, в октябре 2029 года. Это один из нескольких доступных вариантов перехода с Земли на Сатурн с Однако текущие планы НАСА не отдают TSSM приоритета, и маловероятно, что какая-либо из предложенных дат запуска может быть соблюдена.
По прибытии Сатурна, в октябре 2029 года, химическая двигательная система орбитального аппарата выведет полетную систему на орбиту вокруг Сатурна, после чего последует двухлетняя фаза тура Сатурна, характеризующаяся развертыванием элементов на месте и включающая как минимум семь близких к Сатурну элементов. Пролеты Энцелада и 16 пролетов Титана. В течение этого периода повторяющиеся гравитационные воздействия и маневры спутников уменьшат количество энергии, необходимой для вывода на орбиту Титана. Когда корабль завершит облет Энцелада, орбитальный аппарат будет анализировать необычные криовулканические шлейфы на южном полюсе Луны.
Монгольфьер , воздушный шар , будет выпущен при подлете к первому пролету Титана для баллистического входа в атмосферу Титана во время его шестимесячной миссии с апреля 2030 года по октябрь 2030 года. Основываясь на открытиях Кассини-Гюйгенса, Монгольфьер должен быть в состоянии совершить кругосветное плавание вокруг Титана хотя бы один раз в течение его номинального срока службы на широте его развертывания около 20 ° с.ш., на высоте 10 километров над поверхностью Титана.
Озерный посадочный модуль
[ редактировать ]
В отношении концепции озерного корабля было выдвинуто множество предложений. Одним из наиболее подробных планов на данный момент является так называемый Titan Mare Explorer (TiME), который изначально предлагался как отдельная разведывательная миссия, но в конечном итоге может быть отложен и включен в TSSM. [8] [9] В случае одобрения TiME будет выпущен орбитальным аппаратом во время его второго пролета над Титаном. Из-за слоя дымки Титана и его расстояния до Солнца посадочный модуль не может питаться от солнечных батарей, и он будет полагаться на новый усовершенствованный радиоизотопный генератор Стирлинга (ASRG). [9] [10] который является прототипом, предназначенным для обеспечения доступности долгосрочных источников питания для наземных сетей и других планетарных миссий. Посадочный модуль нацелится на Лигейю-Маре , северное полярное море жидких углеводородов, расположенное примерно на 79° с.ш. Зонд будет спускаться на парашюте, как и зонд «Гюйгенс» 2005 года. За 6 часов спуска он проанализирует атмосферу, а затем приводнится на поверхность жидкости. Основная функция корабля, работающего на плутонии, — отбор проб и анализ органических веществ на поверхности в течение периода от 3 до 6 месяцев; это будет первое плавучее исследование внеземного моря.
Научные цели и задачи
[ редактировать ] |
Основные цели миссии TSSM можно свести к четырем категориям:
- Исследуйте Титан как систему
- Изучите органический состав и астробиологический потенциал Титана.
- Ограничить модели происхождения и эволюции Титана.
- Энцелада и Сатурна. Найдите информацию о магнитосфере
На Титане научные цели будут заключаться в предоставлении информации о таких аспектах, как состав поверхности и географическое распределение различных органических компонентов; о метановом цикле и метановых резервуарах ; от возраста поверхностных элементов и, в частности, от того, активно ли продолжаются криовулканизм и тектонизм или являются реликтами более активного прошлого; о наличии или отсутствии аммиака , магнитного поля и подземного океана; о химии, которая стимулирует образование сложных ионов в верхних слоях атмосферы; и в большом диапазоне высот в атмосфере - от 400 до 900 км, остающемся после Кассини малоизученным. Кроме того, еще многое предстоит понять в отношении сезонных изменений атмосферы на всех уровнях и долгосрочного выхода ее компонентов в космос.
TiME Посадочный модуль должен был приводниться в Лигейя-Маре , метановом море в северном полушарии Титана. Считается, что метановый цикл Титана аналогичен гидрологическому циклу Земли , при этом метеорологическая рабочая жидкость существует в жидкой и газовой фазе. TiME позволит напрямую распознать метановый цикл Титана и помочь понять его сходства и различия с гидрологическим циклом на Земле. [9] Однако вопросы об источниках повторного поступления метана в атмосферу еще предстоит ответить. Этот мир построен в результате органической деятельности, которая все еще существует, и открытия Кассини-Гюйгенса предполагают, что мир с балансом геологических и атмосферных процессов является лучшим аналогом Земли в Солнечной системе . Более того, считается, что внутренний океан, открытый Кассини глубоко под плотной атмосферой и поверхностью Титана, в основном состоит из жидкой воды. TSSM станет первой миссией за 50 лет освоения космоса, в ходе которой будет проведено обширное междисциплинарное исследование активной органической химии и климата на суше, на море и в воздухе другого мира.
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Краткое описание миссии ТАНДЕМ/ТССМ» . Европейское космическое агентство . 20 октября 2009 года . Проверено 8 ноября 2009 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Крич, Стивен (апрель 2014 г.). «Система космического запуска НАСА: возможности исследования глубокого космоса» (PDF) . Программа «Стратегия и партнерство» по системе космического запуска (SLS).
- ^ Ринкон, Пол (20 февраля 2009 г.). «Юпитер в прицеле космических агентств» . Новости Би-би-си . Проверено 20 февраля 2009 г.
- ^ «Совместный сводный отчет TSSM НАСА и ЕКА» . ЕКА. 19 января 2009 г. Проверено 26 ноября 2009 г.
- ^ «НАСА и ЕКА отдают приоритет миссиям на внешние планеты» . НАСА. 18 февраля 2009 г.
- ^ Ринкон, Пол (18 февраля 2009 г.). «Юпитер в прицеле космических агентств» . Новости Би-би-си .
- ^ «Доступен отчет внутреннего исследования ESA о вкладе ESA в Tandem/TSSM» . ЕКА . 12 февраля 2009 г.
- ^ Сюй, Джереми (14 октября 2009 г.). «Корабль-робот с ядерной установкой может плавать по морям Титана» . Space.com .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Стофан, Эллен (25 августа 2009 г.), «Исследователь Титан-Маре (TiME): первое исследование внеземного моря» (PDF) , презентация для Десятилетнего исследования НАСА , Space Policy Online, заархивировано из оригинала (PDF) в 2009 г. -10-24 , получено 4 ноября 2009 г.
- ^ «Обновление Отдела планетарных наук НАСА» (PDF) . 23 июня 2008 г. Архивировано из оригинала (PDF) 21 сентября 2008 г.
