Магеллан (космический корабль)
 Магеллан с твердотопливным ракетным двигателем Star 48B проходит окончательные проверки в Космическом центре Кеннеди. | |||
| Тип миссии | Венера вслепую | ||
|---|---|---|---|
| Оператор | НАСА / Лаборатория реактивного движения | ||
| ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 1989-033Б | ||
| САТКАТ нет. | 19969 | ||
| Веб-сайт | science.nasa.gov | ||
| Продолжительность миссии | 5 лет, 5 месяцев и 9 дней | ||
| Свойства космического корабля | |||
| Производитель | Мартин Мариетта Хьюз Эйркрафт | ||
| Стартовая масса | 3445 кг (7595 фунтов) [1] | ||
| Сухая масса | 1035 кг (2282 фунта) | ||
| Власть | ~1030 Вт | ||
| Начало миссии | |||
| Дата запуска | 4 мая 1989 г., 18:47:00 UTC | ||
| Ракета | Космический шаттл Атлантис СТС-30 / ИУС | ||
| Запуск сайта | Кеннеди LC-39B | ||
| Конец миссии | |||
| Утилизация | Спущен с орбиты | ||
| Дата распада | 13 октября 1994 г., 10:05:00 UTC | ||
| Орбитальные параметры | |||
| Справочная система | Цитероцентрический | ||
| Большая полуось | 10 470 километров (6 510 миль) | ||
| Эксцентриситет | 0.39177 | ||
| Высота перицитериона | 295 километров (183 миль) | ||
| Высота Апоцитериона | 7762 километра (4823 миль) | ||
| Наклон | 85.5° | ||
| Период | 3,26 часа | ||
| Венера вслепую | |||
| Орбитальное введение | 10 августа 1990 г., 17:00:00 UTC | ||
| |||
 Наследный знак отличия миссии «Магеллан» в память о сходе космического корабля с орбиты в 1994 году. | |||
Космический корабль «Магеллан» массой 1035 кг (2282 фунта), представлял собой автоматический космический зонд запущенный НАСА 4 мая 1989 года. Целью его миссии было составить карту поверхности Венеры с помощью радара с синтезированной апертурой и измерить планетарное гравитационное поле . [2]
Зонд «Магеллан» был первой межпланетной миссией, запущенной с космического корабля «Шаттл» , первой, в которой использовалась инерционная разгонная ступень , и первым космическим кораблем, опробовавшим аэроторможение как метод вращения своей орбиты. «Магеллан» стал пятой успешной миссией НАСА на Венеру и положил конец одиннадцатилетнему перерыву в запусках межпланетных зондов США.
История
[ редактировать ]Начиная с конца 1970-х годов ученые выступали за радиолокационное картографирование Венеры. Сначала они попытались построить космический корабль под названием « Радар визуализации на орбите Венеры» (VOIR), но стало ясно, что в последующие годы миссия выйдет за рамки бюджетных ограничений. Миссия ВОИР была отменена в 1982 году.
Упрощенное предложение радиолокационной миссии было рекомендовано Комитетом по исследованию Солнечной системы, и оно было представлено и принято как программа Venus Radar Mapper в 1983 году. Предложение включало ограниченную направленность и один основной научный инструмент. В 1985 году миссия была переименована в «Магеллан » в честь португальского исследователя шестнадцатого века Фернана Магеллана , известного своими исследованиями, картографированием и кругосветным плаванием Земли. [3] [4] [5]
В задачи миссии входило: [6]
- Получите почти глобальные радиолокационные изображения поверхности Венеры с разрешением, эквивалентным оптическому изображению 1,0 километра (0,62 мили) на пару линий. ( начальный )
- Получите почти глобальную топографическую карту с пространственным разрешением 50 километров (31 миль) и вертикальным разрешением 100 метров (330 футов).
- Получите данные о почти глобальном гравитационном поле с разрешением 700 километров (430 миль) и двух до трех миллиграмм . точностью от
- Развивать понимание геологического строения планеты, включая распределение ее плотности и динамику.
Конструкция космического корабля
[ редактировать ]
Космический корабль был спроектирован и построен компанией Martin Marietta . [7] и Лаборатория реактивного движения (JPL) руководила миссией НАСА. Элизабет Бейер работала менеджером программы, а Джозеф Бойс — ведущим научным сотрудником программы в штаб-квартире НАСА. В JPL Дуглас Гриффит был менеджером проекта Magellan , а Р. Стивен Сондерс - ведущим ученым проекта. [3] Группа космических и коммуникационных компаний Hughes Aircraft Company спроектировала и построила радар с синтезированной апертурой космического корабля. [8]
Чтобы сэкономить средства, большая часть зонда «Магеллан» была составлена из запасных частей и повторно использованных элементов конструкции других космических кораблей: [9]
- Легенда типа повторного использования
- Запасной полетПовторное использование дизайна
| Компонент | Источник |
|---|---|
| контроля ориентации Компьютер | Галилео |
| Автобус | Вояджер Программа |
| Подсистема управления и данных | Галилео |
| Антенна с высоким и низким коэффициентом усиления | Вояджер Программа |
| Антенна среднего усиления | Маринер 9 |
| Блок распределения питания | Галилео |
| Топливный бак | космического корабля "Шаттл" Вспомогательная силовая установка |
| Пиротехнический контроль | Галилео |
| радиочастотных ламп бегущей волны Блоки | Улисс |
| Твердотопливный ракетный двигатель | космического корабля "Шаттл" Модуль помощи при загрузке |
| Звездный сканер | Инерционная разгонная ступень |
| Подруливающие устройства | Вояджер Программа |
Основной корпус космического корабля, запасной из миссий «Вояджер», представлял собой 10-сторонний алюминиевый автобус , содержащий компьютеры, регистраторы данных и другие подсистемы. Размеры космического корабля составляли 6,4 метра в высоту и 4,6 метра в диаметре. Общий вес космического корабля составил 3445 килограммов. [1]
Контроль ориентации и движение
[ редактировать ]
(ориентации) космического корабля Система ориентации была спроектирована с возможностью трехосной стабилизации, в том числе во время запуска твердотопливного ракетного двигателя (ТРД) Star 48B, используемого для вывода его на орбиту вокруг Венеры. До «Магеллана» все запуски SRM космических аппаратов включали вращение космического корабля, что значительно облегчало управление SRM. В обычном режиме вращения любые нежелательные силы, связанные с SRM или несоосностью сопла, компенсируются. В случае с «Магелланом» конструкция космического корабля не позволяла вращаться, поэтому полученная конструкция двигательной установки должна была учитывать сложные проблемы управления с большим Star 48B SRM. развивала тягу ~ 89 кН Star 48B, содержащая 2014 кг твердого топлива, вскоре после выстрела (20 000 фунтов силы); следовательно, даже ошибка выравнивания SRM на 0,5% может привести к возникновению боковых сил в 445 Н (100 фунтов силы). Окончательные консервативные оценки боковых сил для наихудшего случая привели к необходимости иметь восемь двигателей 445 Н, по два в каждом квадранте, расположенных на стрелах с максимальным радиусом, который мог бы разместить отсек полезной нагрузки орбитального корабля космического корабля (диаметр 4,4 м или 14,5 футов). ). [ нужна ссылка ]
Фактическая конструкция двигательной установки состояла в общей сложности из 24 монотопливных гидразиновых двигателей, питавшихся от одного титанового бака диаметром 71 см (28 дюймов). В резервуаре находилось 133 кг (293 фунта) очищенного гидразина. Конструкция также включала пиротехнически изолированный внешний бак высокого давления с дополнительным гелием, который можно было подключить к основному баку перед критическим выведением на орбиту Венеры, чтобы обеспечить максимальную тягу двигателей 445 Н во время запуска SRM. Другое оборудование, касающееся ориентации космического корабля, состоит из набора гироскопов и звездного сканера . [4] [5] [10] [11]
Коммуникации
[ редактировать ]
Для связи космический корабль включал в себя легкую графитово-алюминиевую антенну диаметром 3,7 метра с высоким коэффициентом усиления, оставшуюся от программы "Вояджер" , и запасную антенну со средним коэффициентом усиления от миссии "Маринер-9" . На случай непредвиденных обстоятельств также была включена антенна с низким коэффициентом усиления, прикрепленная к антенне с высоким коэффициентом усиления. При связи с Deep Space Network космический корабль смог одновременно принимать команды со скоростью 1,2 килобит /секунду в S-диапазоне и передавать данные со скоростью 268,8 килобит/секунду в X-диапазоне . [4] [5] [10] [11]
Власть
[ редактировать ]Магеллан питался от двух квадратных солнечных батарей , каждая диаметром 2,5 метра. В совокупности массивы обеспечивали мощность 1200 Вт в начале миссии. Однако в ходе миссии солнечные батареи постепенно пришли в негодность из-за частых и резких перепадов температуры. Для питания космического корабля во время его закрытия от Солнца были включены две 26-элементные никель-кадмиевые батареи емкостью 30 ампер-часов . Батареи заряжались под воздействием прямых солнечных лучей на космический корабль. [4] [10]
Компьютеры и обработка данных
[ редактировать ]Вычислительная система космического корабля представляла собой частично модифицированное оборудование от «Галилео» . Имелись два компьютера ATAC-16 , образующие одну резервную систему, расположенную в подсистеме ориентации, и четыре микропроцессора RCA 1802 в качестве двух резервных систем для управления подсистемой команд и данных (CDS). CDS могла хранить команды до трех дней, а также автономно управлять космическим кораблем в случае возникновения проблем, когда операторы миссии не находились в контакте с космическим кораблем. [9]
Для хранения команд и записанных данных на космическом корабле также были установлены два многодорожечных цифровых магнитофона , способных хранить до 225 мегабайт данных до восстановления контакта с Землей и воспроизведения лент. [4] [10] [11]
Научные инструменты
[ редактировать ]
Плотная и непрозрачная атмосфера Венеры требовала применения метода, выходящего за рамки оптического исследования, для составления карты поверхности планеты. Разрешение обычного радара полностью зависит от размера антенны, который сильно ограничен стоимостью, физическими ограничениями, связанными с ракетами-носителями, и сложностью маневрирования большого аппарата для предоставления данных с высоким разрешением. Магеллан решил эту проблему, используя метод, известный как синтезированная апертура , при котором большая антенна имитируется путем обработки информации, собранной наземными компьютерами. [12] [13]
Параболическая антенна Магеллана с высоким коэффициентом усиления , ориентированная на 28–78° вправо или влево от надира , излучала тысячи микроволновых импульсов в секунду, которые проходили через облака и на поверхность Венеры, освещая участок земли. Затем радиолокационная система записала яркость каждого импульса, когда он отражался от боковых поверхностей скал, утесов, вулканов и других геологических объектов в форме обратного рассеяния . Чтобы увеличить разрешение изображения, Магеллан записал серию пакетов данных для определенного места во время нескольких моментов, называемых «взглядами». Каждый «взгляд» слегка перекрывал предыдущий, возвращая немного разную информацию для одного и того же места по мере движения космического корабля по орбите. После передачи данных обратно на Землю было использовано доплеровское моделирование, чтобы взять перекрывающиеся «виды» и объединить их в непрерывное изображение поверхности с высоким разрешением. [12] [13] [14]
- Радиолокационная система ( РДРС )
Радиолокационная система функционировала в трех режимах: радар с синтезированной апертурой (SAR), альтиметрический (ALT) и радиометрический (RAD). Прибор переключался между тремя режимами, наблюдая за геологией поверхности, топографией и температурой Венеры, используя 3,7-метровую параболическую антенну с высоким коэффициентом усиления и небольшую веерную антенну , расположенную сбоку.
– В режиме радара с синтезированной апертурой прибор каждую секунду передавал несколько тысяч длинноволновых микроволновых импульсов длиной 12,6 см через антенну с высоким коэффициентом усиления, измеряя при этом доплеровский сдвиг каждого удара о поверхность.– В режиме альтиметрии прибор чередовал импульсы с РСА и работал аналогично альтиметрической антенне, записывая информацию о высоте поверхности Венеры.– В режиме «Радиометрия» антенна с высоким коэффициентом усиления использовалась для регистрации микроволнового радиотермического излучения Венеры. Эти данные были использованы для характеристики температуры поверхности.
Данные собирались на магнитофон со скоростью 750 килобит/секунду, а затем передавались на Землю (10 бит в секунду*365*4*24*60=21 Мбит (максимум) = 85 фотографий (максимум)) для обработки в пригодные для использования изображения с помощью Подсистема обработки радиолокационных данных (RDPS), набор наземных компьютеров, находящихся в ведении JPL. [12] [15] [16] [17]
- Главный исследователь: Гордон Петтенгилл / Массачусетский технологический институт
- Данные: каталог PDS/IN , архив PDS/GSN Fufel. Стрелять. отмена...
Другая наука
[ редактировать ]Помимо радиолокационных данных, Магеллан собрал еще несколько видов научных измерений. Они включали подробные измерения гравитационного поля Венеры, [18] измерения плотности атмосферы и данные радиозатмения профиля атмосферы.
Галерея
[ редактировать ]
Аннотированная схема Магеллана
Магеллан во время предполетной проверки
Магеллан фиксируется в отсеке полезной нагрузки Атлантиды перед запуском.
Профиль миссии
[ редактировать ]| Дата | Событие |
|---|---|
1989-05-04 | Космический корабль "Шаттл" запущен в 18:46:59 UTC. |
1989-05-05 | Космический корабль вылетел из Атлантиды в 01:06:00 UTC. |
1990-08-10 | Начать основные операции миссии на Венере. |
1990-08-10 | Маневр вывода на орбиту Венеры |
1990-09-15 | Начать цикл сопоставления 1 |
1991-05-15 | Фазовая остановка |
1991-05-16 | Начать расширенную миссию на Венере |
1991-05-16 | Начать цикл картирования 2 |
1992-01-24 | Начать цикл картографии 3 |
1992-09-14 | Начать цикл картографии 4 |
1993-05-26 | Начните тестирование аэродинамического торможения маневра , чтобы вывести Магеллана на почти круговую орбиту. |
1993-08-16 | Начать цикл картирования 5 |
1994-04-16 | Начать цикл картографии 6 |
1994-04-16 | Начать эксперимент «Ветряная мельница». |
1994-10-12 | Фазовая остановка |
1994-10-13 | Конец миссии. Выведен с орбиты в атмосферу Венеры . Потеря контакта в 10:05:00 UTC. [11] [19] |
Запуск и траектория
[ редактировать ]Магеллан был запущен 4 мая 1989 года в 18:46:59 по всемирному координированному времени Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства со стартового комплекса 39B KSC в Космическом центре Кеннеди во Флориде на борту космического корабля " Атлантис" во время миссии STS-30 . Оказавшись на орбите, « Магеллан» и прикрепленная к нему инерционная разгонная ступень были выведены из Атлантиды и запущены 5 мая 1989 года в 01:06:00 по всемирному координированному времени, отправив космический корабль на гелиоцентрическую орбиту типа IV , где он облетит Солнце 1,5 раза, прежде чем достиг Венеры 15 месяцев спустя, 10 августа 1990 года. [5] [10] [11]
Первоначально « Магеллан» планировалось запустить в 1988 году, а его полет по траектории продлится шесть месяцев. Однако из-за космического корабля " Челленджер" катастрофы в 1986 году несколько миссий, в том числе "Галилео" и "Магеллан" , были отложены до возобновления полетов шаттлов в сентябре 1988 года. Магеллан планировалось запускать с жидкостным ускорителем верхней ступени "Кентавр G" , оснащенным в грузовом отсеке космического корабля "Шаттл". Однако вся программа «Кентавр G» была отменена после катастрофы «Челленджера» , а зонд «Магеллан» пришлось модифицировать для присоединения к менее мощному инерционному разгонному блоку . Следующая лучшая возможность для запуска представилась в октябре 1989 года. [5] [10]
Однако еще больше осложнил запуск миссия Галилео к Юпитеру, которая включала пролет Венеры. Планируемый к запуску в 1986 году, необходимость обеспечить запуск «Галилео» в 1989 году в сочетании с коротким окном запуска, требующим запуска в середине октября, привели к перепланированию миссии «Магеллан» . Опасаясь быстрых запусков шаттлов, было принято решение запустить Магеллан в мае на орбиту, для которой потребуется год и три месяца, прежде чем он встретится с Венерой. [5] [10]
Запуск СТС-30 4 мая 1989 г.
Космический корабль на позиции развертывания в отсеке полезной нагрузки Атлантиды.
Развертывание Магеллана с инерционным разгонным блоком
Траектория Магеллана к Венере
Орбитальное столкновение Венеры
[ редактировать ]
10 августа 1990 года Магеллан столкнулся с Венерой и начал маневр по выведению на орбиту, в результате которого космический корабль вышел на трехчасовую девятиминутную эллиптическую орбиту, в результате чего космический корабль поднялся на расстояние 295 километров от поверхности под углом около 10 градусов северной широты в перицентре и за ее пределами. до 7762 километров во время апоапсиса . [10] [11]
Во время каждого витка космический зонд собирал данные радара, пока космический корабль находился ближе всего к поверхности, а затем передавал их обратно на Землю, когда тот удалялся от Венеры. Этот маневр потребовал интенсивного использования реактивных колес для вращения космического корабля, пока он отображал поверхность в течение 37 минут и направлялся в сторону Земли в течение двух часов. Основная миссия предполагала, что космический корабль вернет изображения как минимум 70 процентов поверхности в течение одного венерианского дня, который длится 243 земных дня, пока планета медленно вращается. Чтобы избежать чрезмерно избыточных данных на самых высоких и самых низких широтах, зонд «Магеллан» попеременно переключался между северной полосой , областью, обозначенной как от 90 градусов северной широты до 54 градусов южной широты, и южной полосой , обозначенной как от 76 градусов северной широты до 54 градусов южной широты. 68 градусов южной широты. Однако из-за того, что перицентр находился на 10 градусов к северу от экваториальной линии, получение изображения региона Южного полюса было маловероятным. [10] [11]
Цикл картирования 1
[ редактировать ]- Цель: выполнить основную задачу. [6]
- 15 сентября 1990 г. - 15 мая 1991 г.
Основная миссия началась 15 сентября 1990 года с целью предоставить «левую» карту 70% поверхности Венеры с минимальным разрешением 1 километр на пиксель . В течение первого цикла высота космического корабля изменялась от 2000 километров на северном полюсе до 290 километров вблизи периапсиса. По завершении 15 мая 1991 года, совершив 1792 витка, Магеллан нанес на карту примерно 83,7% поверхности с разрешением от 101 до 250 метров на пиксель. [11] [20]
Продление миссии
[ редактировать ]Цикл картирования 2
[ редактировать ]- Цель: Изобразить регион южного полюса и пробелы из цикла 1. [21]
- 15 мая 1991 г. - 14 января 1992 г.
Начинающийся сразу после окончания цикла 1, цикл 2 был предназначен для предоставления данных о существующих пробелах в карте, собранной в течение первого цикла, включая большую часть южного полушария. Для этого Магеллану пришлось переориентироваться, изменив метод сбора на «правильный». По завершении в середине января 1992 года второй цикл предоставил данные для 54,5% поверхности, а в сочетании с предыдущим циклом можно было построить карту, содержащую 96% поверхности. [11] [20]
Цикл картирования 3
[ редактировать ]- Цель: заполнить оставшиеся пробелы и собрать стереоизображения. [21]
- 15 января 1992 г. - 13 сентября 1992 г.
Сразу после цикла 2 в цикле 3 начался сбор данных для стереоизображений поверхности, которые позже позволили наземной команде построить четкие трехмерные изображения поверхности. К концу цикла 13 сентября 1992 г. примерно 21,3% поверхности было отображено в стереорежиме, в результате чего общее покрытие поверхности увеличилось до 98%. [11] [20]
Карта стереоизображений, собранных Магелланом в третьем цикле.
Eistla Regio с изображением горы Гула , воспроизведенной в 3D на основе стереоданных.
Репроекция горы Маат с вертикальным преувеличением.
Вулканический купол в Альфа-Регио, наблюдаемый при перепроецировании стереоданных
Цикл картирования 4
[ редактировать ]- Цель: Измерить гравитационное поле Венеры. [21]
- 14 сентября 1992 г. - 23 мая 1993 г.
После завершения третьего цикла Магеллан перестал отображать поверхность. Вместо этого, начиная с середины сентября 1992 года, «Магеллан» продолжал направлять антенну с высоким коэффициентом усиления на Землю, где сеть дальнего космоса начала записывать постоянный поток телеметрии. Этот постоянный сигнал позволил DSN собирать информацию о гравитационном поле Венеры, отслеживая скорость космического корабля. Области с более высокой гравитацией немного увеличивают скорость космического корабля, что регистрируется как доплеровский сдвиг сигнала. Космический корабль совершил 1878 витков до завершения цикла 23 мая 1993 года; потеря данных в начале цикла потребовала дополнительных 10 дней гравитационных исследований. [11] [20]
Цикл картирования 5
[ редактировать ]- Цель: аэроторможение на круговую орбиту и глобальные гравитационные измерения. [21]
- 24 мая 1993 г. - 29 августа 1994 г.
В конце четвертого цикла в мае 1993 года орбита Магеллана превратилась в круговую с помощью метода, известного как аэроторможение . Круглая орбита позволила получить гравиметрические данные с гораздо более высоким разрешением, когда 5-й цикл начался 3 августа 1993 года. Космический корабль совершил 2855 витков и предоставил гравиметрические данные высокого разрешения для 94% планеты до окончания цикла на планете. 29 августа 1994 года. [4] [5] [11] [20]
Аэроторможение
[ редактировать ]- Цель: выйти на круговую орбиту. [21]
- 24 мая 1993 г. - 2 августа 1993 г.
Аэроторможение долгое время рассматривалось как метод замедления орбиты межпланетных космических кораблей. Предыдущие предложения включали необходимость в аэроснарядах , которые оказались слишком сложными и дорогими для большинства миссий. Для проверки нового подхода к методу был разработан план по перемещению орбиты Магеллана в самую дальнюю область атмосферы Венеры . Небольшое трение космического корабля замедлило скорость на период, немного превышающий два месяца, в результате чего космический корабль вышел на примерно круговую орбиту с высотой периапсии 180 км и высотой апоапсы 540 км по сравнению с высотой апоапсы 8467 км. [22] С тех пор этот метод широко использовался в последующих межпланетных миссиях. [11] [20]
Цикл картирования 6
[ редактировать ]- Цель: собрать гравитационные данные высокого разрешения и провести радионаучные эксперименты. [21]
- 16 апреля 1994 г. - 13 октября 1994 г.
Шестой и последний цикл вращения был еще одним продолжением двух предыдущих гравиметрических исследований. Ближе к концу цикла был проведен заключительный эксперимент, известный как эксперимент «Ветряная мельница», для получения данных о составе верхней атмосферы Венеры. Магеллан совершил 1783 витка до окончания цикла 13 октября 1994 года, когда космический корабль вошел в атмосферу и распался. [11]
Эксперимент с ветряной мельницей
[ редактировать ]- Цель: собрать данные о динамике атмосферы. [23]
- 6 сентября 1994 г. - 14 сентября 1994 г.
В сентябре 1994 года орбита Магеллана была понижена, чтобы начать «эксперимент с ветряной мельницей». Во время эксперимента космический корабль был ориентирован так, чтобы солнечные батареи были широко перпендикулярны орбитальной траектории, где они могли действовать как лопасти при воздействии на молекулы верхней атмосферы Венеры. Противодействуя этой силе, двигатели сработали, чтобы удержать космический корабль от вращения. Это позволило получить данные о взаимодействии основного кислорода с поверхностью. Это было полезно для понимания воздействия сил в верхних слоях атмосферы, которые помогли в разработке будущих спутников на околоземной орбите, а также методов аэроторможения во время будущих миссий планетарных космических кораблей. [20] [23] [24]
Результаты
[ редактировать ] |
- Изучение глобальных изображений Магеллана с высоким разрешением дает возможность лучше понять геологию Венеры и роль ударов, вулканизма и тектоники в формировании поверхностных структур Венеры.
- Поверхность Венеры в основном покрыта вулканическими материалами. Характерные особенности вулканической поверхности, такие как обширные лавовые равнины, поля небольших лавовых куполов и большие щитовые вулканы, являются обычным явлением.
- На Венере мало ударных кратеров, что позволяет предположить, что ее поверхность в целом геологически молода – ей менее 800 миллионов лет.
- Наличие лавовых каналов длиной более 6000 километров предполагает речные потоки лавы чрезвычайно низкой вязкости, которые, вероятно, извергались с высокой скоростью.
- Большие вулканические купола в форме блинов предполагают наличие лавы, образовавшейся в результате обширной эволюции пород земной коры.
- Типичные признаки тектоники земных плит — дрейф континентов и расширение дна бассейна — на Венере не проявляются. В тектонике планеты преобладает система глобальных рифтовых зон и многочисленных широких, низких куполообразных структур, называемых коронами, образовавшихся в результате подъема и опускания магмы из мантии.
- Хотя Венера имеет плотную атмосферу, на ее поверхности нет признаков существенной ветровой эрозии, а есть лишь свидетельства ограниченного ветрового переноса пыли и песка. Это контрастирует с Марсом, где атмосфера тонкая, но есть существенные свидетельства ветровой эрозии и переноса пыли и песка.
Магеллан создал первое (и на данный момент лучшее) радиолокационное картографирование особенностей поверхности планеты с высоким разрешением, близкое к фотографическому. Предыдущие миссии на Венеру создавали радары низкого разрешения с общими образованиями размером с континент. Магеллан , однако, наконец позволил получить подробные изображения и анализ кратеров, холмов, хребтов и других геологических образований, до степени, сравнимой с фотографическими картами других планет в видимом свете. Глобальная радиолокационная карта «Магеллана » в настоящее время остается самой подробной картой Венеры из существующих, хотя предстоящие зонды НАСА VERITAS и Роскосмос «Венера-Д» будут оснащены радаром, который сможет достичь гораздо более высокого разрешения по сравнению с радаром, используемым «Магелланом» . Ожидается, что оба зонда будут запущены в 2029 году.
Максвелл Монтес , самая высокая точка Венеры.
Вид на вулканы в районе Фортуны на Венере.
Афродита Терра , суровый пейзаж
Аддамс Кратер
Блинные купола видны в Alpha Regio
Извилистый лавовый канал от Фортуны Тессера до Седной равнины.
Необычное вулканическое сооружение в регионе Эйстла.
175-километровый Изабелла кратер
СМИ, связанные с радиолокационными изображениями Магеллана , на Викискладе? Ученые
[ редактировать ]Проект «Магеллан» был организован таким образом, чтобы первоначальные изображения и данные зонда «Магеллан» предназначались только для использования и изучения группой главных исследователей из различных университетов и институтов, а также научной группой проекта «Магеллан» . Эти ученые отвечали за проверку данных, внесение вклада в сбор данных космическим кораблем и интерпретацию результатов данных для их публикации для общественности. Данные были переданы трем прибывшим советским ученым (Александру Базилевскому, Эффаиму Акиму и Александру Захарову), что было первым и деликатным вопросом для НАСА в то время, учитывая, что холодная война только что подходила к концу.
Научная комната проекта Магеллан прославилась тем, что вдоль стен просторной комнаты висели длинные полосы термопечати с данными изображений (FBIDR). Это была первая форма, в которой изображение поверхности Венеры было видно благодаря длинным и узким полосам обзора, полученным космическим кораблем. Среди важных гостей во время работы миссии была Маргарет Тэтчер .
После первоначального этапа расследования полный набор данных Магеллана был опубликован для всеобщего пользования.
Научная группа проекта
[ редактировать ]«Магеллан» Научная группа проекта состояла из доктора Р. Стивена Сондерса, научного сотрудника проекта; доктор Эллен Стофан , заместитель научного сотрудника проекта; научные сотрудники Тим Паркер, доктор Джефф Плаут и Аннет де Шарон; и научный помощник проекта Грегори Майклс.
Другие ученые Магеллана участвовали в научной работе миссии, включая главных исследователей и трех приглашенных советских ученых.
Конец миссии
[ редактировать ]
9 сентября 1994 года в пресс-релизе сообщалось о прекращении миссии «Магеллан» . Из-за ухудшения выходной мощности солнечных батарей и бортовых компонентов и успешного выполнения всех задач миссия должна была завершиться в середине октября. Последовательность завершения началась в конце августа 1994 года с серии маневров по настройке орбиты, в результате которых космический корабль опустился в самые отдаленные слои венерианской атмосферы , что позволило начать эксперимент «Ветряная мельница» 6 сентября 1994 года. Эксперимент длился две недели и сопровождался путем последующих маневров по настройке орбиты, что еще больше снижает высоту космического корабля для финальной фазы завершения. [23]
11 октября 1994 года, двигаясь со скоростью 7 километров в секунду, был выполнен последний маневр орбитальной настройки, в результате чего космический корабль оказался на высоте 139,7 километра над поверхностью, в пределах атмосферы. На этой высоте космический корабль столкнулся с достаточным напорным давлением, чтобы поднять температуру солнечных батарей до 126 градусов по Цельсию. [19] [25]
13 октября 1994 г. в 10:05:00 UTC связь была потеряна, когда космический корабль вошел в радиозатмение за Венерой. Команда продолжала слушать еще один сигнал от космического корабля до 18:00:00 UTC, когда миссия была признана завершенной. Хотя ожидалось, что большая часть Магеллана испарится из-за атмосферных воздействий, считается, что некоторое количество обломков упало на поверхность к 20:00:00 UTC. [19] [20]
Связь с космическим кораблем «Магеллан» была потеряна рано утром в среду после агрессивной серии из пяти маневров по настройке орбиты (ОТМ) во вторник, 11 октября, в результате которых орбита опустилась в верхние слои атмосферы Венеры. Ожидалось, что эксперимент «Терминация» (продолжение сентябрьского эксперимента «Ветряная мельница») приведет к окончательной потере космического корабля из-за отрицательного запаса мощности. Это не было проблемой, поскольку мощность космического корабля была бы слишком низкой для поддержания работы в течение следующих нескольких недель из-за продолжающейся потери солнечных элементов.
Таким образом, последний контролируемый эксперимент был разработан, чтобы максимизировать отдачу от миссии. Эта последняя небольшая высота была необходима для изучения воздействия атмосферы углекислого газа.
Окончательный OTM поднял перицентр до 139,7 км (86,8 миль), где ощутимое сопротивление космического корабля было очень очевидным. Температура солнечных панелей выросла до 126 градусов. C. и система ориентации включили все доступные двигатели оси Y, чтобы противодействовать крутящим моментам. Однако контроль над отношением сохранялся до конца.
Напряжение главной шины упало до 24,7 вольт после пяти витков, и было предсказано, что управление ориентацией будет потеряно, если напряжение упадет ниже 24 вольт. Было решено улучшить эксперимент «Ветряная мельница», изменив углы панели для остальных орбит. Это тоже был заранее запланированный вариант эксперимента.
На тот момент ожидалось, что космический корабль выдержит только два витка.
Магеллан продолжал поддерживать связь еще на трех витках, хотя напряжение продолжало падать ниже 23 вольт и в конечном итоге достигло 20,4 вольта. В это время одна батарея вышла из строя, и космический корабль был определен как испытывающий нехватку электроэнергии.
Связь была потеряна в 3:02 утра по тихоокеанскому времени, когда Магеллан собирался войти в затмение Земли на орбите 15032. Контакт не был восстановлен. Операции по слежению продолжались до 11:00, но сигнала не было видно, да и не ожидалось. Космический корабль должен приземлиться на Венере в 13:00 по тихоокеанскому времени в четверг, 13 октября 1994 года.
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б «Магеллан – наука НАСА» . science.nasa.gov . НАСА . Проверено 30 ноября 2022 г.
- ^ Хейген Уоррен (2 июня 2024 г.). «Данные Магеллана свидетельствуют о продолжающейся вулканической активности на поверхности Венеры» . NASASpaceflight.com . Проверено 2 июля 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б WW Джеймс (24 марта 1986 г.). «V-Gram. Информационный бюллетень для лиц, интересующихся исследованием Венеры» . НАСА / Лаборатория реактивного движения . hdl : 2060/19860023785 . НАСА-CR-177286.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж К. Янг (1990). «Путеводитель исследователя Венеры Магеллана» . НАСА / Лаборатория реактивного движения . Архивировано из оригинала 27 января 1998 года . Проверено 22 февраля 2011 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г П. Уливи; ДМ Харланд (2009). Роботизированное исследование Солнечной системы (Часть 2): перерыв и обновление, 1983–1996 гг . Книги Спрингера Праксиса. стр. 167–195. Бибкод : 2009ress.book.....U . дои : 10.1007/978-0-387-78905-7 . ISBN 978-0-387-78904-0 .
- ^ Перейти обратно: а б «Магеллан» . nssdc.gsfc.nasa.gov . НАСА . Проверено 21 февраля 2011 г.
- ^ К. А. Крум; Р. Х. Толсон (1994). Свойства атмосферы Венеры и Магеллана по данным контроля ориентации . НАСА . Бибкод : 1994MsT.........22C . hdl : 2060/19950005278 . НАСА-CR-4619.
- ^ «Отправлен радар с синтезированной апертурой» . jpl.nasa.gov . НАСА / Лаборатория реактивного движения . 18 апреля 1988 года . Проверено 3 августа 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Руководство исследователя Венеры Магеллан (Глава 4: Космический корабль Магеллан)» . Solarsystem.nasa.gov . НАСА . Проверено 18 октября 2020 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я «Миссия космического корабля «Шаттл: STS-30» . НАСА . Апрель 1989 года. Архивировано из оригинала (Press Kit) 19 июня 2019 года . Проверено 22 февраля 2011 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н «Информация о миссии: Магеллан» (Пресс-релиз). НАСА . 12 октября 1994 года. Архивировано из оригинала 21 июля 2011 года . Проверено 20 февраля 2011 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Магеллан: Открытие Венеры . НАСА / Лаборатория реактивного движения . 1989. hdl : 2060/19890015048 .
- ^ Перейти обратно: а б Л. Е. Рот; Стена СД (1995). Лицо Венеры: миссия по радиолокационному картографированию Магеллана . Вашингтон, округ Колумбия, США: НАСА . ISBN 978-1-478-35063-7 . НАСА-СП-520 . Проверено 21 февраля 2011 г.
- ^ Г.Х. Петтенгилл; П.Г. Форд; ВТК Джонсон; Р.К. Рэйни; Л.А. Содерблом (1991). «Магеллан: характеристики радаров и продукты для обработки данных». Наука . 252 (5003). Американская ассоциация содействия развитию науки : 260–265. Бибкод : 1991Sci...252..260P . дои : 10.1126/science.252.5003.260 . JSTOR 2875683 . ПМИД 17769272 . S2CID 43398343 .
- ^ «Магеллан: радар с синтезированной апертурой (SAR)» . nssdc.gsfc.nasa.gov . НАСА . Проверено 24 февраля 2011 г.
- ^ «Профиль прибора PDS: радиолокационная система» . НАСА . Архивировано из оригинала 21 июля 2011 года . Проверено 27 февраля 2011 г.
- ^ СС Даллас (1987). «Миссия радиолокационного картографирования Венеры». Акта Астронавтика . 15 (2). Pergamon Journals Ltd: 105–124. Бибкод : 1987AcAau..15..105D . дои : 10.1016/0094-5765(87)90010-5 .
- ^ Сюзанна Э. Смрекар (1994). «Доказательства наличия активных горячих точек на Венере на основе анализа данных гравитации Магеллана». Икар . 112 (1): 2–26. Бибкод : 1994Icar..112....2S . дои : 10.1006/icar.1994.1166 .
- ^ Перейти обратно: а б с д «Отчет о состоянии Magellan (941013)» (Пресс-релиз). НАСА / Лаборатория реактивного движения . 13 октября 1994 года. Архивировано из оригинала 5 января 1997 года . Проверено 22 февраля 2011 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Эд Грейзек (8 января 1997 г.). «Магеллан: План миссии» . nssdc.gsfc.nasa.gov . НАСА . Проверено 27 февраля 2011 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж «Краткий обзор миссии Магеллана» (пресс-релиз). НАСА / Лаборатория реактивного движения . Архивировано из оригинала 9 апреля 1997 года . Проверено 21 февраля 2011 г.
- ^ ДТ Лайонс; Р. С. Сондерс; Д. Г. Гриффит (1 мая 1995 г.). «Миссия по картографированию Венеры Магеллана: операции аэроторможения» . Акта Астронавтика . 35 (9): 669–676. Бибкод : 1995AcAau..35..669L . дои : 10.1016/0094-5765(95)00032-У . ISSN 0094-5765 .
- ^ Перейти обратно: а б с «Магеллан начинает деятельность по прекращению деятельности» (пресс-релиз). НАСА / Лаборатория реактивного движения . 9 сентября 1994 года. Архивировано из оригинала 25 августа 1999 года . Проверено 22 февраля 2011 г.
- ^ «Отчет о состоянии Магеллана (940916)» (Пресс-релиз). НАСА / Лаборатория реактивного движения . 16 сентября 1994 года. Архивировано из оригинала 6 июня 1997 года . Проверено 22 февраля 2011 г.
- ^ «Отчет о состоянии Magellan (941001)» (Пресс-релиз). НАСА / Лаборатория реактивного движения . 1 октября 1994 года. Архивировано из оригинала 10 апреля 1997 года . Проверено 22 февраля 2011 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Магеллана Домашняя страница
- Магеллана Описание и данные миссии
- Магеллан изображения
- Магеллан Профиль миссии от НАСА по исследованию солнечной системы
- Координированный архив данных НАСА по космической науке
