Детекторы пыли Galileo и Ulysses
Детекторы пыли « Галилео » и «Улисс» практически идентичны пылевым приборам миссий «Галилео» и «Улисс» . Приборы имеют большую площадь (0,1 м2). 2 чувствительная зона) высоконадежные детекторы ударной ионизации субмикронных и микронных частиц пыли . С помощью этих инструментов было охарактеризовано межпланетное пылевое облако между орбитами Венеры и Юпитера и над полюсами Солнца. поток межзвездной пыли Обнаружен , проходящий через планетную систему. Вблизи системы Юпитера и внутри нее были обнаружены и охарактеризованы потоки частиц пыли нанометрового размера, которые выбрасывались вулканами на спутнике Юпитера Ио , и облаками выбросов вокруг галилеевых спутников .
Обзор
[ редактировать ]
Вслед за первыми пылевыми приборами Института ядерной физики Макса Планка (MPIK), Гейдельберг (Германия) на HEOS 2 [ 1 ] спутник [ 2 ] и космический корабль Гелиос [ 3 ] Новый пылевой прибор был разработан командой ученых и инженеров Эберхарда Грюн для обнаружения космической пыли во внешней планетной системе. Этот прибор имел в 10 раз большую чувствительную зону (0,1 м2). 2 ) и использовал многократное совпадение ударных сигналов, чтобы справиться с низкими потоками космической пыли и агрессивной средой в внешних планет магнитосферах .
Детекторы пыли Galileo и Ulysses используют ударную ионизацию от сверхскоростных ударов частиц космической пыли о полусферическую мишень. Электроны и ионы из ударной плазмы разделяются электрическим полем между мишенью и центральным коллектором ионов. Ионы частично собираются полупрозрачной сеткой и центральным умножителем каналотрона . Амплитуды удара, время нарастания и временные соотношения сигналов заряда измеряются, сохраняются и передаются на землю. С использованием этой информации были выделены шумы от событий ударов и определены свойства (масса и скорость) сталкивающихся частиц пыли. Центральная сетка из трех сеток на входе детектора улавливает электрический заряд частицы пыли. К сожалению, за время космической эксплуатации этими приборами не удалось достоверно обнаружить пылевые заряды.
Детектор пыли Galileo [ 4 ] был разработан группой ученых и инженеров под руководством Эберхарда Грюн в Институте ядерной физики Макса Планка (MPIK), Гейдельберг (Германия) и был выбран в 1977 году НАСА для исследования пылевой среды Юпитера на борту орбитального корабля Галилео-Юпитер . Космический корабль «Галилео» представлял собой космический корабль с двойным вращением, антенна которого была направлена на Землю. Детектор пыли устанавливался на прядильной секции под углом 60° к оси вращения. «Галилео» был запущен в 1989 году и в течение 6 лет путешествовал по межпланетному пространству между орбитами Венеры и Юпитера, прежде чем в 1995 году начал свой 7-летний путь через систему Юпитера с несколькими пролетами всех галилеевых спутников . Детектор пыли Galileo работал на протяжении всей миссии.
Примерно через год после Галилея, инструмента-близнеца. [ 5 ] был выбран для за пределами эклиптики миссии «Улисс» . «Улисс» представлял собой вращающийся космический корабль с детектором пыли, установленным под углом 85 ° к оси вращения. Запуск «Улисса» состоялся в 1990 году, и космический корабль отправился по прямой траектории к Юпитеру, которого он достиг в 1992 году для выполнения маневра, в результате которого космический корабль вышел на гелиоцентрическую орбиту с наклонением 80 градусов. Эта орбита имела период 6,2 года, перигелий 1,25 а.е. и афелий 5,4 а.е. «Улисс» совершил 2,5 витка до завершения миссии. Детектор пыли «Улисс» работал на протяжении всей миссии.
Первым главным исследователем обоих инструментов был Эберхард Грюн . В 1996 году PI-корабль был передан Харальду Крюгеру из Института Макса Планка по исследованию Солнечной системы , Геттинген, Германия.
Основные открытия и наблюдения
[ редактировать ]- Межпланетная пыль
Галилей и Улисс пересекли межпланетное пространство от орбиты Венеры (0,7 а.е.) до орбиты Юпитера (~5 а.е.) и примерно на 2 а.е. выше и ниже солнечных полюсов. На протяжении всего времени пылевых экспериментов фиксировались частицы космической пыли. [ 6 ] это стало важным вкладом в модель межпланетной пыли. [ 7 ] [ 8 ]
- Межзвездная пыль
После пролета Юпитера Улисс обнаружил поток межзвездной пыли [ 9 ] проносясь по Солнечной системе.
- Пыль в системе Юпитера
После пролета Юпитера Улисс обнаружил сверхскоростные потоки нанопыли [ 9 ] которые испускаются Юпитером , а затем соединяются с магнитным полем Солнца.
потоки пыли с Юпитера и их взаимодействие со спутником Юпитера Ио . Были обнаружены [ 10 ] а также выбросы облаков вокруг галилеевых спутников . [ 11 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «ГЕОС 2» . Проверено 11 февраля 2022 г.
- ^ Фехтиг, Х.; Грюн, Э.; Морфилл, GE (апрель 1979 г.). «Микрометеороиды в пределах десяти радиусов Земли» . Планетарная и космическая наука . 27 (4): 511–531. Бибкод : 1979P&SS...27..511F . дои : 10.1016/0032-0633(79)90128-4 . Проверено 11 февраля 2022 г.
- ^ Грюн, Э.; Пейлер, Н.; Гехтиг, Х.; Кисель, Дж. (март 1980 г.). «Орбитальные и физические характеристики микрометеороидов во внутренней части Солнечной системы, наблюдаемые Гелиосом-1» . Планетарная и космическая наука . 28 (3): 333–349. Бибкод : 1980P&SS...28..333G . дои : 10.1016/0032-0633(80)90022-7 . Проверено 11 февраля 2022 г.
- ^ Грюн, Э.; Фехтиг, Х.; Ханнер, М.; Кисель, Дж.; Линдблад, бакалавр; Линкерт, Д.; Маас, Д.; Морфилл, GE; Зук, Х. (май 1992 г.). «Детектор пыли Галилео» . Обзоры космической науки . 60 (1–4): 317–340. Бибкод : 1992ССРв...60..317Г . дои : 10.1007/BF00216860 . Проверено 11 февраля 2022 г.
- ^ Грюн, Э.; Фехтиг, Х.; Кисель, Дж.; Линкерт, Д.; Маас, Д.; Макдоннелл, ДЖЕМ; Морфилл, GE; Швем, Г.; Зук, Х.; Гизе, Р.Х. (январь 1992 г.). «Пылевой эксперимент УЛИСС» . Серия дополнений по астрономии и астрофизике . 92 (2): 411–423. Бибкод : 1992A&AS...92..411G . ISSN 0365-0138 . Проверено 11 февраля 2022 г.
- ^ Грюн, Э.; Штаубах, П.; Багул, М.; Гамильтон, ДП; Зук, Х.; Дермотт, С.; Густафсон, бакалавр; Фехтиг, Х.; Кисель, Дж.; Линкерт, Д.; Линкерт, Г.; Шрама, Р.; Ханнер, MS; Полански, К.; Хораньи, М.; Линдблад, бакалавр; Манн, И.; Макдоннелл, ДЖЕМ; Морфилл, Г.; Швем, Г. (октябрь 1997 г.). «Юг-Север и радиальные траверсы через межпланетное пылевое облако». Икар . 129 (2): 270–288. Бибкод : 1997Icar..129..270G . дои : 10.1006/icar.1997.5789 .
- ^ Штаубах, П.; Грюн, Э.; Мэтни, М. (2001). «Синтез наблюдений» . Синтез наблюдений . Библиотека астрономии и астрофизики. стр. 347–384. дои : 10.1007/978-3-642-56428-4_8 . ISBN 978-3-642-62647-0 . Проверено 12 февраля 2022 г.
- ^ Грюн, Э.; Густафсон, бакалавр; Дермотт, С.; Фехтиг, Х., ред. (2001). Межпланетная пыль . Библиотека астрономии и астрофизики. Берлин: Шпрингер. дои : 10.1007/978-3-642-56428-4 . ISBN 978-3-642-56428-4 . Проверено 12 февраля 2022 г.
- ^ Jump up to: а б Грюн, Э.; Зук, штат Ха; Багул, М.; Балог, А.; Бэйм, С.Дж.; Фехтиг, Х.; Форсайт, Р.; Ханнер, MS; Хораньи, М.; Кисель, Дж.; Линдблад, бакалавр; Линкерт, Д.; Линкерт, Г.; Манн, И.; Макдоннелл, ДЖЕМ; Морфилл, GE; Филлипс, Дж.Л.; Полански, К.; Швем, Г.; Сиддик, Н. (апрель 1993 г.). «Открытие пылевых потоков Юпитера и межзвездных зерен космическим кораблем Улисс» (PDF) . Природа . 362 (6419): 428–430. Бибкод : 1993Natur.362..428G . дои : 10.1038/362428a0 . S2CID 4315361 . Проверено 23 января 2022 г.
- ^ Грапс, А.; Грюн, Э.; Сведхем, Х.; Хораньи, М.; Черт возьми, А .; Ламмерс, С. (май 2000 г.). «Ио как источник пылевых потоков Юпитера» . Природа . 405 (6782): 48–50. Бибкод : 2000Natur.405...48G . дои : 10.1038/35011008 . ПМИД 10811212 . S2CID 4418537 . Проверено 9 февраля 2022 г.
- ^ Крюгер, Х.; Кривов А.В.; Сремшевич, М.; Грюн, Э. (июль 2003 г.). «Облака пыли, образовавшиеся в результате удара, окружающие галилеевы спутники» . Икар . 164 (1): 170–187. arXiv : astro-ph/0304381 . Бибкод : 2003Icar..164..170K . дои : 10.1016/S0019-1035(03)00127-1 . S2CID 6788637 . Проверено 29 января 2022 г.