Хронология Галилея (космического корабля)
Хронология космического корабля «Галилео» охватывает период от его запуска в 1989 году до завершения миссии, когда он нырнул в атмосферу Юпитера и уничтожил себя в ней в 2003 году.
Основная миссия (1995–1997 гг . )
Путешествие с Земли на Юпитер , исследование зондом атмосферы Юпитера и путешествие по орбите, состоящее из 11 витков вокруг Юпитера, составили Галилея основную миссию .
В день прибытия Юпитера (7 декабря 1995 г.) космический корабль Галилео получил гравитационную поддержку с Ио, а затем подвергся маневру выведения на орбиту Юпитера (JOI), который замедлил космический корабль, чтобы планета могла его «поймать». Эти два действия вывели орбитальный аппарат на правильную траекторию для путешествия по спутникам Юпитера . Маневр вывода на орбиту Юпитера включал в себя движение по орбите вокруг планеты, которая называется «нулевой» орбитой космического корабля. «Первая» и, безусловно, самая длинная орбита космического корабля вокруг Юпитера последовала за JOI и длилась почти семь месяцев. 27 июня 1996 года эта первоначальная орбита завершилась близким столкновением с Ганимедом, крупнейшим из четырех галилеевых спутников .
После первого семимесячного обращения Юпитера последующие витки были намного короче - от одного до двух с половиной месяцев.
Орбитальный тур включал четыре близких встречи с Ганимедом , три с Европой и три с Каллисто . Для основной миссии не было запланировано никаких встреч с Ио (кроме пролета в день прибытия), поскольку ученые миссии опасались, что высокие уровни радиации так близко к Юпитеру могут повредить космический корабль и, возможно, положить конец проекту.
Основная миссия завершилась в декабре 1997 года, через два года после прибытия Юпитера. [1]
Миссия Галилео использовала двухсимвольный код для указания каждой орбиты. Первый символ представлял собой первую букву названия луны, которая должна была выйти на орбиту, а второй символ указывал номер орбиты.
Орбита: C: Каллисто; Э: Европа; Г: Ганимед; Я: Ио; Дж: Джовиан
| Орбита | Ближайшее сближение в километрах (милях) | Дата по тихоокеанскому времени | Наблюдения [1] |
|---|---|---|---|
| День прибытия Юпитера | 1,000 (600) | 7 декабря 1995 г. | Снимков Ио и Европы нет из-за проблем с магнитофоном. Из-за высоких уровней радиации вокруг Ио и ее воздействия на чувствительные инструменты ученые знали, что день прибытия может быть единственным временем, когда они смогут подробно рассмотреть Ио - единственным временем, когда они смогут получить изображения крупным планом в высоком разрешении. Но опасения по поводу неисправности магнитофона «Галилео » заставили отменить все операции дистанционного зондирования во время пролета. Только приборам полей и частиц было разрешено принимать и записывать данные. Инструменты дистанционного зондирования, такие как камера SSI, требовали, чтобы регистратор работал прерывисто, с резкими запусками и остановками и на высоких скоростях. Такая операция вполне могла навсегда вывести из строя диктофон, а вместе с ним и всю миссию. |
| Г1 | 835 (519) | 27 июня 1996 г. | Гравитационная помощь во время G1 сократила период Галилея орбитальный с 210 до 72 дней, что позволило ежегодно совершать больше витков и близких сближений. Периджов орбиты (точка наибольшего сближения с Юпитером) был увеличен, чтобы уберечь космический корабль от попадания в регионы с наиболее интенсивным излучением. Радионаучный эксперимент проанализировал гравитационное поле и внутреннюю структуру Ганимеда. Приборы обнаружили свидетельства самогенерируемой магнитосферы вокруг Луны. |
| G2 | 260 (161) | 6 сентября 1996 г. | Гравитационная помощь Ганимеда вывела Галилей на компланарную орбиту с другими галилеевыми спутниками, что позволило впоследствии встретиться с ними. Радионаучный эксперимент проанализировал гравитационное поле и внутреннюю структуру Ганимеда. Радионаучные и другие данные G1 и G2 показали, что у Ганимеда была внутренняя часть, которая, вероятно, разделялась на ядро и мантию. Эксперимент с плазменной волной и данные магнитометра свидетельствовали о наличии внутреннего магнитного поля. |
| С3 | 1,136 (705) | 4 ноября 1996 г. | Наблюдения подтвердили теорию о том, что Каллисто имеет однородную внутреннюю структуру, состоящую на 60 процентов из камня и на 40 процентов из льда. |
| Е4 | 692 (429) | 19 декабря 1996 г. | Основными научными задачами Галилея . во время Е4 было проведение дистанционных наблюдений поверхности Европы, сбор данных о взаимодействии Луны с магнитосферой Юпитера и анализ особенностей атмосферы Юпитера Оно включало затмения Солнца и Земли как Юпитером, так и Европой, что дало возможность искать признаки ионосферы и атмосферы на Луне. Возврат данных с E4 был ограничен соединением Солнца 19 января 1997 года, которое произошло примерно на полпути между встречами E4 и E6. |
| J5 | нет близкого пролета | Никакого близкого сближения со спутником Юпитера не планировалось, поскольку Земля и Юпитер находились в солнечном соединении примерно в то время, когда должно было произойти самое близкое сближение, и между космическим кораблем и Землей были бы минимальные возможности связи. | |
| Е6 | 586 (363) | 20 февраля 1997 г. | Основная научная цель заключалась в освещении Европы в высоком разрешении. Это была цель, аналогичная цели E4, но с некоторыми новыми наблюдениями за рельефом поверхности Европы. Также проводился мониторинг Ио. Наблюдения за атмосферой Юпитера во время E4 включали скоординированные усилия всех инструментов дистанционного зондирования Орбитального аппарата для анализа особенностей белого овала в инфракрасной и ультрафиолетовой областях спектра. Во время Е6 произошло четыре покрытия Земли: два Европы, одно Ио и одно Юпитер. Радионаучные измерения затмения, выполненные во время этих событий, предоставили данные о профилях атмосфер лун и Юпитера, а также о гравитационном поле Европы. |
| G7 | 3,102 (1,926) | 5 апреля 1997 г. | Космический корабль пролетел над высокими широтами Ганимеда и провел наблюдения с высоким разрешением областей воздействия высоких энергий, а также наблюдения за магнитосферой Юпитера и полярными сияниями. |
| G8 | 1,603 (995) | 7 мая 1997 г. | Космический корабль пролетел над средними широтами Ганимеда с долготой наибольшего сближения на 180 °, отличающейся от долготы встречи G7, что позволило получить изображения новой местности. |
| С9 | 418 (260) | 25 июня 1997 г. | Космический корабль прошел и изучил область хвоста магнитосферы Юпитера в период между пролетами C9 и C10. Анализ данных C3, C9 и C10 предполагает, что Каллисто может иметь подповерхностный соленый океан, который отвечает за переменное магнитное поле, индуцированное полем Юпитера. |
| С10 | 539 (335) | 17 сентября 1997 г. | Данные C10 предполагают, что внутренняя структура Луны не однородна, а частично дифференцирована: к центру спутника оседает более высокий процент горных пород, чем льда. Каллисто, вероятно, менее дифференцирована, чем другие галилеевы спутники. |
| Е11 | 2,042 (1,266) | 6 ноября 1997 г. | Встреча включала в себя самую длинную на сегодняшний день запись данных магнитосферы Юпитера, продолжавшуюся почти 3 часа, вблизи Европы. Эти данные были полезны не только при изучении Европы, но и при анализе плазменного тора Ио, заряженные частицы которого находятся под сильным влиянием магнитных полей, с которыми они сталкиваются. Основные научные цели E11 включали более дистанционное зондирование поверхности Луны и дополнительные наблюдения за атмосферой Юпитера. Другой целью было получить изображения с самым высоким разрешением, когда-либо сделанные, четырех небольших внутренних спутников Юпитера: Фивы , Метиды , Амальтеи и Адрастеи . |
Галилео Европа ( 1997–1999 ) Миссия
Проект Галилео можно было бы считать успешным, даже если бы космический корабль оставался в рабочем состоянии только до окончания основной миссии 7 декабря 1997 года, через два года после прибытия Юпитера. Однако орбитальный аппарат был чрезвычайно надежной машиной и имел множество резервных систем. В конце основной миссии у него не было никаких признаков выхода из игры, поэтому ему был поставлен четко сфокусированный набор новых исследовательских целей, частично определенных на основе результатов основной миссии. Поскольку некоторые из этих новых задач были сосредоточены на детальном исследовании Европы, новая миссия была названа « Миссия Галилео Европа» (GEM). Однако цели миссии не ограничивались Европой; они включали анализ других спутников, а также полей и частиц Юпитера, а также характеристик атмосферы. Во время GEM были сделаны некоторые из наиболее важных и впечатляющих наблюдений вулканической луны Ио.
GEM просуществовала чуть больше двух лет, с 8 декабря 1997 года по 31 декабря 1999 года. Это была недорогая миссия с бюджетом всего в 30 миллионов долларов. По окончании основной миссии большинство из 200 сотрудников «Галилео» уехали на другие задания. Оставшейся минимальной команде, составлявшей примерно одну пятую от основной миссии, оставалось управлять GEM и достигать целей четырех отдельных исследований:
- Европейская кампания.
- Кампания Ио.
- Исследование плазменного тора Ио.
- Исследование воды Юпитера.
При каждом пролете космическому кораблю требовалось всего два дня данных по сравнению с семью днями, которые потребовались во время основной миссии. Были собраны минимальные данные о магнитном поле Юпитера. В команде GEM не было специалистов по решению неожиданных проблем, как это было в основной миссии. Когда возникали проблемы, специалисты, уехавшие в другие миссии, временно возвращались и помещались в « тигровые команды » для быстрого решения проблем. [1]
| Орбита | Ближайшее сближение в километрах (милях) | Дата по тихоокеанскому времени | Наблюдения [1] |
|---|---|---|---|
| Е12 | 196 (122) | 16 декабря 1997 г. | Приборы наблюдали за районом ледяного плота Конамара и сделали стереоизображения района кратера Пуйлла . Стереоизображения позволили различить топографию региона. |
| Е13 | 3,562 (2,212) | 10 февраля 1998 г. | Никакие данные дистанционного зондирования или магнитосферы собраны не были из-за соединения Солнца, которое снизило возможности передачи научных данных на Землю. Были взяты радионаучные данные для изучения гравитационного поля и внутреннего строения Европы. |
| Е14 | 1,645 (1,022) | 29 марта 1998 г. | Получены стереоизображения кратера Маннаньян и темного пятна Тир Макула. Космический корабль наблюдал полосатую местность, яркие равнины и ледяные плоты. |
| Е15 | 2,515 (1,562) | 31 мая 1998 г. | Космический корабль выполнил стерео- и цветную съемку массива Силикс, который ранее считался самой большой горой на Европе (но данные E15 показали, что это был ударный кратер). Создал околотерминаторные карты неисследованной пестрой местности. (Терминатор — это граница между освещенной и темной частью Луны.) Из-за малых углов Солнца вблизи терминатора тени, отбрасываемые неровностями местности, более измеримы, а высоты холмов, гребней и льдов более измеримы. плоты можно определить. |
| Е16 | 1,830 (1,136) | 21 июля 1998 г. | на космическом корабле Авария помешала европейским научным наблюдениям. Предполагалось, что причиной происшествия стали электростатические разряды в контактных кольцах между раскрученной и раскрученной секциями Орбитального аппарата. Космический корабль пролетел над южным полюсом Европы. |
| Е17 | 3,582 (2,224) | 26 сентября 1998 г. | Южный полярный перевал (как и перевал Е16) позволил наблюдать многие цели, пропущенные во время Е16. Космический корабль искал доказательства крупномасштабного смещения элементов поверхности, которые указывали бы на возможный подслой жидкости. Приборами космического корабля были получены изображения региона Агенор-Линеа-Фракия Макула, Ливия-Линеа, зоны сдвигового разлома, кратера Рианнон, Тиния-Линеа и южнополярной местности (для сравнения со снимками экваториальной местности Е4 и Е6). Созданы тепловые карты Европы. Радионаучный анализ гравитационного поля Европы проводился в течение 20 часов. Приборы также проводили ультрафиолетовые наблюдения за выделением газа и выбросами в атмосферу Европы. |
| Е18 | 2,273 (1,412) | 22 ноября 1998 г. | Спасательное событие прервало научные наблюдения за 6 часов до максимального сближения Европы. Первичный сбор состоял из радионаучных доплеровских данных. |
| Е19 | 1,439 (894) | 1 февраля 1999 г. | Инструменты выполнили картирование глобального и регионального масштаба, а также сфотографировали кратер Тегид, вулканические особенности Радмантис Линеа, пеструю местность и темное пятно. Ультрафиолетовые приборы также проводили наблюдения за атмосферными выбросами и возможным выделением газов. Спасательное событие прекратило научные наблюдения через 4 часа после максимального сближения Европы. Дальние наблюдения Европы (а также Юпитера и Ио) были потеряны. |
| С20 | 1,315 (817) | 5 мая 1999 г. | Началась кампания по сокращению перийове; он включал постепенные изменения в самом близком сближении с Юпитером, выполненном в течение четырех встреч с Каллисто (C20–C23). Кампания была разработана для организации облетов Ио, ближайшей к Юпитеру галилеевой луны. |
| С21 | 1,047 (650) | 30 июня 1999 г. | НИМС изучал задний край Каллисто. Камера SSI обнаружила темный поверхностный материал. ППР изучал экваториальный регион. |
| С22 | 2,296 (1,426) | 14 августа 1999 г. | Космический корабль наблюдал ионосферу Каллисто и измерил распределение свободных электронов. |
| С23 | 1,057 (656) | 16 сентября 1999 г. | Космический корабль наблюдал ионосферу Каллисто, измерил распределение свободных электронов и завершил кампанию по сокращению перийове. |
| I24 | 611 (379) | 11 октября 1999 г. | Космический корабль оказался в безопасности за 19 часов до встречи с Ио из-за радиационного поражения памяти. Инженерному персоналу «Галилео» удалось привести космический корабль в полную боевую готовность к 20:00 по тихоокеанскому времени, всего за 2 часа до наибольшего сближения. Получены ценные изображения вулканизма Ио. Наблюдали 10-километровое извержение вулкана Пеле . |
| I25 | 300 (186) | 25 ноября 1999 г. | Космический корабль был спасен за 4 часа до встречи из-за проблемы с программным обеспечением. За очень мало времени команде Галилея пришлось сформулировать последовательность команд и доставить их на Юпитер. Космический корабль пришел в себя всего за три минуты до ближайшей встречи с Ио. Собрал драматические фотографии вулканической активности Ио. Видный фонтан лавы высотой в милю. |
Галилео Миссия Миллениум [ править ]
Поскольку орбитальный аппарат продолжал работать хорошо, к первоначальному проекту было добавлено дальнейшее расширение - миссия Галилео Миллениум (GMM) для поиска ответов на ключевые вопросы, поднятые во время GEM. Первоначальный график GMM действовал с января 2000 года по март 2001 года, но затем был продлен до окончания операций миссии в январе 2003 года.
Космический корабль погиб в сентябре 2003 года, когда его траектория привела его к столкновению с Юпитером, и он сгорел в атмосфере планеты.
GMM провела дополнительные исследования Европы, включая измерение магнитного поля для обнаружения присутствия жидкой воды. GMM также расширила наши знания об Ио, изучила динамику уникальной магнитосферы Ганимеда, определила размеры частиц в кольцах Юпитера и провела совместное исследование с космическим кораблем Кассини , чей самый близкий подход к Юпитеру состоялся 30 декабря 2000 года.
Некоторые из инструментов Галилея не работали на полную мощность во время ГММ , поскольку воздействие интенсивных радиационных поясов Юпитера повредило их. В этом не было ничего удивительного; Общая радиация, которую получил космический корабль, в три раза превышала ту, которую его системы могли выдержать. Но даже с поврежденными системами Галилей продолжал проводить ценные наблюдения и генерировать важные научные данные. [1]
| Орбита | Ближайшее сближение в километрах (милях) | Дата по тихоокеанскому времени | Наблюдения [1] |
|---|---|---|---|
| Е26 | 351 (218) | 3 января 2000 г. | Во время E26 наблюдения проводились лишь ограниченно из-за таких факторов, как сокращение периодов обращения Галилео на орбите (что дает меньше времени для разработки орбитальных последовательностей), меньшая рабочая сила и бюджет, чем во время GEM, а также сокращение ресурсов нисходящей линии связи. Записанные наблюдения во время E26 включали фотографии высокого разрешения вблизи терминатора Европы , изображения трех из четырех внутренних лун Юпитера ( Фивы , Амальтеи и Метиды ), а также наблюдения вулканического региона Локи на Ио. Облет E26 также был разработан для того, чтобы лучше охарактеризовать сигнатуру магнитного поля Европы и определить, генерирует ли Луна собственное магнитное поле или имеет индуцированное поле, на характеристики которого влияет расположение Европы в магнитосфере Юпитера. |
| I27 | 198 (123) | 22 февраля 2000 г. | Обнаружены вулканы, температура которых меняется с горячей на прохладную за несколько недель. После пролета космический корабль спасся благодаря кратковременному сбросу шины. Некоторые данные Ио 27, воспроизведенные во время Ганимеда 28. |
| G28 | 1,000 (600) | 20 мая 2000 г. | сближение Галилея Ближайшее с Ганимедом совпало с Кассини приближением . Совместные наблюдения Галилео-Кассини выявили эффекты солнечного ветра и динамику магнитосферы. Также были сделаны изображения Ганимеда в высоком разрешении. Данные магнитометра позволяют предположить, что под ледяной коркой существует слой соленой воды. |
| - | - | 15 июня 2000 г. - 15 ноября 2000 г. | Измерения взаимодействия магнитосферы и солнечного ветра. |
| G29 | 2,321 (1,441) | 28 декабря 2000 г. | Данные в реальном времени передавались, когда Галилей вылетал из внутренней магнитосферы через магнитопаузу и головную ударную волну и попадал в солнечный ветер. Инструменты дистанционного зондирования нацелились на Юпитер, его кольца и галилеевы спутники. |
| С30 | 138 (86) | 25 мая 2001 г. | Космический корабль наблюдал кратеры Асгард , Валгалла и Бран во время ближайшего на сегодняшний день пролета (чтобы организовать встречу с Ио в августе 2001 года). Проблемы с камерой, возможно, были связаны с продолжающимся воздействием радиации, которое повлияло на удаленные изображения Ио. Проблемы были исправлены перед самым близким сближением с Каллисто. |
| I31 | 200 (120) | 5 августа 2001 г. | Магнитные измерения Ио показали слабое или отсутствие внутреннего поля. Космический корабль напрямую взял образцы свежих «снежников» диоксида серы из жерла вулкана. |
| I32 | 181 (112) | 16 октября 2001 г. | Галилей наблюдал вулкан Локи (крупнейший в Солнечной системе) и новое извержение в южной части Луны. |
| I33 | 102 (63) | 17 января 2002 г. | Это был самый близкий из всех пролетов Ио. Луна обеспечила гравитацию, необходимую для Галилея окончательного столкновения с Юпитером. Аварийное событие за 28 минут до максимального сближения помешало сбору большей части запланированных данных. Камеры « Галилео » были отключены после того, как они получили непоправимые радиационные повреждения. |
| Амальтея 34 | 160 (99) | 4 ноября 2002 г. | Ученые использовали данные о встрече с Амальтеей , чтобы лучше определить профиль массы и плотности Амальтеи. В сочетании с ранее определенной информацией о форме и объеме наблюдения дали оценку объемной плотности около 1 грамма на кубический сантиметр, что значительно ниже, чем предполагалось, исходя из темного альбедо Луны и ее ожидаемого каменистого состава. Примерно через 10 минут после максимального сближения «Амальтеи» «Галилео» прекратил сбор данных, отключил все свои инструменты и перешел в безопасный режим . Хотя большая часть данных «Амальтеи» уже была записана на ленту, выяснилось, что записывающее устройство отказывается воспроизводить собранные данные. После нескольких недель устранения неполадок летная группа пришла к выводу, что проблема не в застрявшей ленте, как это произошло, когда Галилей впервые приближался к Юпитеру в 1995 году, а в результате радиационного повреждения одного или нескольких инфракрасных светодиодов прибора ( светодиоды). Считалось, что повреждение заключалось в смещении атомов в кристаллических решетках светодиодов, что ухудшило оптическую мощность светодиода лишь до 20 процентов от его полной мощности. Лабораторные эксперименты показали, что для правильной работы магнитофона мощность светодиода должна составлять не менее 50 процентов. Летная группа Галилео . провела исчерпывающий анализ возможных способов решения проблемы и разработала стратегию, которая могла бы частично восстановить поврежденные решетки Лаборатория реактивного движения будет отправлять команды космическому кораблю, чтобы инициировать электрический ток, проходящий через светодиоды. Эта стратегия не привела к немедленному устранению светодиодов, но после многократного применения электрического тока оптическая мощность светодиодов увеличилась до 60 процентов, что позволило магнитофону снова начать работать и загружать сохраненные данные. Примерно через 100 часов циклов отжига и воспроизведения диктофон мог работать до часа за раз. После многих последующих циклов воспроизведения и охлаждения полная передача обратно на Землю всех записанных данных облёта Амальтеи прошла успешно. |
| Юпитер 35 | (влияние) | 21 сентября 2003 г. | Последняя орбита Галилея привела его к вытянутой петле от Юпитера, откуда он вернулся 21 сентября 2003 года, чтобы врезаться в атмосферу родительской планеты толщиной 60 000 километров. Эта гибель была запланирована для того, чтобы избежать любого шанса, что космический корабль может ударить и загрязнить луну Европу, где, по мнению ученых, могут существовать простые формы жизни. Если такие формы жизни будут обнаружены в ходе будущих миссий, учёные должны быть уверены, что это не земные организмы, случайно доставленные на Европу на борту «Галилео» . |
Ссылки [ править ]
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж Майкл Мельцер, Миссия на Юпитер: история Галилео проекта , NASA SP 2007–4231, стр. 223-282
Внешние ссылки [ править ]
- Миссия к Юпитеру: история Галилео проекта , Майкл Мельцер, НАСА SP 2007–4231 (онлайн-книга)
- Галилео Архив новостей
- Galileo Мозаики спутниковых изображений , заархивированные 25 августа 2007 г. в Wayback Machine.
- Воздействие радиации на системы космических аппаратов Галилео на Юпитере , Физелер и др. аль
