Jump to content

Галилео проект

Галилео
обратитесь к подписи
Художественная концепция Галилея на Ио на фоне Юпитера. На этом рисунке антенна с высоким коэффициентом усиления полностью развернута, но на самом деле антенна не выдвинулась.
Имена Орбитальный зонд Юпитера
Тип миссии Юпитера Орбитальный аппарат
Оператор НАСА
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ 1989-084Б
САТКАТ нет. 20298
Веб-сайт Солнечная система .находится в .gov /Галилео /
Продолжительность миссии
  • Планируется: 8 лет, 1 месяц, 19 дней.
  • Орбита Юпитера: 7 лет, 9 месяцев, 13 дней.
  • Финал: 13 лет, 11 месяцев, 3 дня.
Пройденное расстояние 4 631 778 000 км (2,88 миллиарда миль) [1]
Свойства космического корабля
Производитель
Стартовая масса
  • Всего: 2560 кг (5640 фунтов) [2]
  • Орбитальный аппарат: 2220 кг (4890 фунтов) [2]
  • Зонд: 340 кг (750 фунтов) [2]
Сухая масса
  • Орбитальный аппарат: 1880 кг (4140 фунтов) [2]
  • Зонд: 340 кг (750 фунтов) [2]
Масса полезной нагрузки
  • Орбитальный аппарат: 118 кг (260 фунтов) [2]
  • Зонд: 30 кг (66 фунтов) [2]
Власть
  • Орбитальный аппарат: 570 Вт [2]
  • Зонд: 730 ватт-часов [2]
Начало миссии
Дата запуска 18 октября 1989 г., 16:53:40 ( 1989-10-18UTC16:53:40 )   UTC [3]
Ракета Космический шаттл Атлантис
СТС-34 / ИУС
Запуск сайта Кеннеди LC-39B
Вступил в сервис 8 декабря 1995 г., 01:16 UTC SCET
Конец миссии
Утилизация Контролируемый вход на Юпитер
Дата распада 21 сентября 2003 г., 18:57:18 ( 2003-09-21UTC18:57:19 ) UTC
Облет Венеры (гравитационная помощь)
Ближайший подход 10 февраля 1990 г. [4]
Расстояние 16000 километров (9900 миль)
Облет Земли (гравитационная помощь)
Ближайший подход 8 декабря 1990 г. и 8 декабря 1992 г.
Расстояние 960 километров (600 миль) и 303 километра (188 миль)
Облет 951 Гаспра
Ближайший подход 29 октября 1991 г.
Расстояние 1601 километр (995 миль)
Облет 243 Иды
Ближайший подход 28 августа 1993 г.
Расстояние 2400 километров (1500 миль)
Юпитера Орбитальный аппарат
Компонент космического корабля Орбитальный аппарат
Орбитальное введение 8 декабря 1995 г., 01:16 UTC SCET
Юпитера Атмосферный зонд
Компонент космического корабля Зонд
Вход в атмосферу 7 декабря 1995 г., 22:04 UTC SCET [5]
Место удара 06 ° 05' с.ш. 04 ° 04' з.д.  /  6,083 ° с.ш. 4,067 ° з.д.  / 6,083; -4,067  ( Зонд Галилео )
на входном интерфейсе
 

«Галилео» — американская роботизированная космическая программа, изучавшая планету Юпитер и ее спутники , а также несколько других тел Солнечной системы . Названный в честь итальянского астронома Галилео Галилея , «Галилео» космический корабль состоял из орбитального аппарата и зонда для входа в атмосферу . Он был доставлен на околоземную орбиту 18 октября 1989 года кораблем «Атлантис» в рамках миссии STS-34 и прибыл к Юпитеру 7 декабря 1995 года после гравитационных пролетов Венеры космическим и Земли и стал первым космическим кораблем, вышедшим на орбиту Юпитера. . Затем космический корабль запустил первый зонд для непосредственного измерения атмосферы . Несмотря на серьезные проблемы с антенной, Галилей совершил первый астероида облет 951 Гаспра и открыл первый спутник-астероид Дактиль около 243 Иды . В 1994 году Галилей наблюдал столкновение кометы Шумейкера-Леви 9 с Юпитером.

Были записаны состав атмосферы Юпитера и аммиачные облака, а также вулканизм и взаимодействие плазмы на Ио с атмосферой Юпитера. Данные, собранные Галилеем , подтвердили теорию жидкого океана под ледяной поверхностью Европы , и были указания на наличие аналогичных слоев жидкой соленой воды под поверхностями Ганимеда и Каллисто . Было показано, что Ганимед обладает магнитным полем , и космический корабль обнаружил новые доказательства существования экзосфер вокруг Европы, Ганимеда и Каллисто. Галилей Юпитера также обнаружил, что слабая система колец состоит из пыли, образовавшейся в результате столкновений с четырьмя маленькими внутренними спутниками. Юпитера Также были нанесены на карту протяженность и структура магнитосферы .

Основная миссия завершилась 7 декабря 1997 года, но орбитальный аппарат Галилео начал расширенную миссию, известную как Миссия Галилео Европа (GEM), которая продлилась до 31 декабря 1999 года. К моменту окончания GEM большая часть космических кораблей работала далеко за пределами согласно первоначальным проектным характеристикам, он поглотил в три раза больше радиационного облучения, чем он был рассчитан. Многие из инструментов больше не работали с максимальной производительностью, но все еще функционировали, поэтому Галилео было разрешено второе продление - Миссия Миллениум (GMM). 20 сентября 2003 года, после 14 лет в космосе и 8 лет в системе Юпитера, Галилея миссия была завершена, отправив его в атмосферу Юпитера со скоростью более 48 километров в секунду (30 миль/с), чтобы исключить возможность загрязнения лун земными бактериями.

Предыстория [ править ]

Юпитер — самая большая планета Солнечной системы , ее масса более чем в два раза превышает массу всех остальных планет вместе взятых. [6] Рассмотрение возможности отправки зонда к Юпитеру началось еще в 1959 году, когда (JPL) Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА Лаборатория реактивного движения ) разработала четыре концепции миссии:

  • Полеты в дальний космос будут проходить через межпланетное пространство;
  • Миссии по облету планет будут пролетать мимо планет, достаточно близких для сбора научных данных, и смогут посещать несколько планет за одну миссию;
  • Миссии орбитальных аппаратов позволят вывести космический корабль на орбиту планеты для длительного и детального изучения;
  • Миссии по входу в атмосферу и спускаемому аппарату будут исследовать атмосферу и поверхность планеты. [7]

Две миссии к Юпитеру, «Пионер-10» и «Пионер-11» НАСА . на Исследовательский центр Эймса , были одобрены в 1969 году, а ответственность за планирование миссий была возложена [8] «Пионер-10» был запущен в марте 1972 года и пролетел в пределах 200 000 километров (120 000 миль) от Юпитера в декабре 1973 года. За ним последовал «Пионер-11» , который был запущен в апреле 1973 года и пролетел в пределах 34 000 километров (21 000 миль) от Юпитера в декабре 1974 года. , прежде чем отправиться на встречу с Сатурном . [9] За ними последовали более совершенные космические корабли «Вояджер-1» и «Вояджер-2» , которые были запущены 5 сентября и 20 августа 1977 года соответственно и достигли Юпитера в марте и июле 1979 года. [10] [а]

Планирование [ править ]

Галилео Менеджеры проектов [12]
Менеджер Дата
Джон Р. Казани Октябрь 1977 г. - февраль 1988 г.
Дик Спелальски Февраль 1988 г. - март 1990 г.
Билл О'Нил Март 1990 г. - декабрь 1997 г.
Боб Митчелл Декабрь 1997 г. - июнь 1998 г.
Джим Эриксон Июнь 1998 г. - январь 2001 г.
Эйлин Тейлиг Январь 2001 г. - август 2003 г.
Клаудия Александр Август 2003 г. - сентябрь 2003 г.

Инициация [ править ]

После одобрения миссий «Вояджер » Научная консультативная группа НАСА по миссиям за пределами Солнечной системы рассмотрела требования к орбитальным аппаратам Юпитера и атмосферным зондам. Он отметил, что технология создания теплового экрана для атмосферного зонда еще не существует, и что средства для его испытания в условиях Юпитера не будут доступны до 1980 года. Была также обеспокоенность по поводу воздействия радиации на компоненты космического корабля. , что станет лучше понятно после того, как «Пионер-10» и «Пионер-11» пролетят мимо. Пролет «Пионера-10 » в декабре 1973 года показал, что последствия оказались не такими серьезными, как опасались. [13] Руководство НАСА назначило Лабораторию реактивного движения ведущим центром проекта орбитального зонда Юпитера (JOP). [14] Джон Р. Казани , возглавлявший проекты «Маринер» и «Вояджер» , стал первым руководителем проекта. [15] JOP станет пятым космическим кораблем, который посетит Юпитер, но первым выйдет на его орбиту, а зонд первым войдет в его атмосферу. [16]

Эймс и Лаборатория реактивного движения решили использовать «Маринер», для орбитального аппарата Юпитера космический корабль подобный тем, которые использовались для «Вояджера», а не космический корабль «Пионер» . «Пионер» стабилизировался за счет вращения космического корабля со скоростью 60 об/мин , что давало обзор окружающей среды на 360 градусов и не требовало системы ориентации . Напротив, у «Маринера» была система ориентации с тремя гироскопами и двумя наборами по шесть азотных реактивных двигателей. Положение определялось относительно Солнца и Канопуса , которые контролировались с помощью двух основных и четырех вторичных датчиков звездного трекера . Имелся также инерциальный блок отсчета и акселерометр . Система ориентации позволяла космическому кораблю делать снимки с высоким разрешением, но функциональность была достигнута за счет увеличения веса: Mariner весил 722 килограмма (1592 фунта) по сравнению со всего 146 килограммами (322 фунта) у Pioneer . [17]

Увеличение веса имело последствия. Космический корабль «Вояджер» был запущен ракетой «Титан IIIE» с разгонным блоком «Кентавр» , но впоследствии «Титан» был списан. В конце 1970-х годов НАСА сосредоточилось на разработке многоразового космического корабля «Шаттл» , который, как ожидалось, должен был сделать одноразовые ракеты устаревшими. [18] В конце 1975 года НАСА постановило, что все будущие планетарные миссии будут запускаться с помощью космического корабля «Шаттл». JOP будет первым, кто сделает это. [19] Предполагалось, что «Спейс шаттл» будет иметь услуги космического буксира для запуска полезной нагрузки, требующей чего-то большего, чем низкая околоземная орбита , но это так и не было одобрено. Вместо этого ВВС США (USAF) разработали для этой цели твердотопливную промежуточную верхнюю ступень (IUS), позже переименованную в инерционную верхнюю ступень (с той же аббревиатурой). [14]

IUS был построен по модульному принципу, с двумя ступенями: большой с 9700 кг (21400 фунтов) топлива и меньшей с 2700 кг (6000 фунтов). Этого было достаточно для большинства спутников. Его также можно было бы сконфигурировать с двумя большими ступенями для запуска нескольких спутников. [20] Конфигурации с тремя ступенями, двумя большими и одной маленькой, было бы достаточно для планетарной миссии, поэтому НАСА заключило контракт с Boeing на разработку трехступенчатого IUS. [21] Двухступенчатый IUS не был достаточно мощным, чтобы запустить полезную нагрузку к Юпитеру, не прибегая к использованию серии гравитационных маневров вокруг планет для набора дополнительной скорости. Большинство инженеров считали это решение неэлегантным, а ученым-планетологам в Лаборатории реактивного движения оно не нравилось, поскольку оно означало, что миссии потребуется несколько месяцев или даже лет, чтобы достичь Юпитера. [22] [21] Более длительное время полета означало, что компоненты космического корабля стареют и, возможно, выйдут из строя, а бортовой источник питания и топливо истощатся. Некоторые из вариантов гравитационной помощи также включали полет ближе к Солнцу, что могло вызвать термические напряжения, которые также могли привести к сбоям. [23]

Было подсчитано, что JOP будет стоить 634 миллиона долларов (что эквивалентно 2,147 миллиарда долларов в 2023 году), и ему придется конкурировать за финансирование 1978 финансового года с космическими кораблями «Шаттл» и космическим телескопом «Хаббл» . Успешная лоббистская кампания обеспечила финансирование как JOP, так и «Хабблу», несмотря на возражения сенатора Уильяма Проксмайра , председателя Подкомитета по ассигнованиям независимых агентств. Конгресс США одобрил финансирование орбитального зонда Юпитер 12 июля 1977 года, а JOP официально начался 1 октября 1977 года, в начале финансового года. [24] Менеджер проекта Казани запросил предложения по более вдохновляющему названию проекта у людей, связанных с ним. Наибольшее количество голосов досталось «Галилею» в честь Галилео Галилея , первого человека, увидевшего Юпитер в телескоп, и первооткрывателя того, что сейчас известно как галилеевы спутники, в 1610 году. В то время было отмечено, что это имя также было таким. космического корабля в «Звездный путь» телешоу . В феврале 1978 года Казани официально объявил о выборе названия «Галилей». [25]

Подготовка [ править ]

Чтобы повысить надежность и снизить затраты, инженеры проекта решили перейти с атмосферного зонда под давлением на вентилируемый, чтобы давление внутри зонда было таким же, как и снаружи. и продлить срок его жизни в атмосфере Юпитера, но это увеличило его вес на 100 килограммов (220 фунтов). Еще 165 кг (364 фунта) были добавлены в результате структурных изменений для повышения надежности. Это требовало дополнительного топлива в IUS, но сам трехступенчатый IUS имел избыточный вес по сравнению с его проектными характеристиками примерно на 3200 кг (7000 фунтов). [26] [27] [28] Для подъема «Галилео» и трехступенчатого IUS требовалась специальная облегченная версия внешнего бака «Спейс шаттл» , орбитальный корабль «Спейс шаттл» был лишен всего несущественного оборудования, а главные двигатели «Спейс шаттл» (SSME) работали на полной мощности — 109 процентов мощности. их номинальный уровень мощности. [21] [б] Работа на таком уровне мощности потребовала разработки более сложной системы охлаждения двигателя. Были высказаны опасения по поводу того, смогут ли двигатели работать на 109 процентов к дате запуска, поэтому прямой полет был заменен гравитационным маневром с использованием Марса. [28]

Антенна с высоким коэффициентом усиления сложена.
В Вертикальном технологическом комплексе (VPF) Galileo готовится к стыковке с инерционным разгонным блоком.

Планировалось, что космический челнок «Колумбия» запустит «Галилео» в рамках миссии STS-23 , ориентировочно запланированной на период со 2 по 12 января 1982 года. [30] это окно запуска, когда Земля, Марс и Юпитер выровнялись, чтобы можно было использовать Марс для гравитационного маневра. [27] К 1980 году задержки в программе «Спейс Шаттл» отодвинули дату запуска «Галилео» на 1984 год. [31] Хотя в 1984 году запуск Марса был еще возможен, этого уже было недостаточно. [32]

НАСА решило запустить «Галилео» в две отдельные миссии: орбитальный аппарат был запущен в феврале 1984 года, а зонд — через месяц. Когда зонд прибудет, орбитальный аппарат будет находиться на орбите вокруг Юпитера, что позволит ему выполнять свою роль ретранслятора. Эта конфигурация потребовала создания второй миссии «Спейс Шаттл» и второго космического корабля-носителя, чтобы зонд доставил его к Юпитеру, и, по оценкам, это будет стоить дополнительно 50 миллионов долларов (что эквивалентно 169 миллионам долларов в 2023 году), но НАСА надеялось, что сможет окупить часть этой суммы за счет конкурсных торгов. Проблема заключалась в том, что, хотя атмосферный зонд был достаточно легким для запуска с помощью двухступенчатого IUS, орбитальный аппарат Юпитера был слишком тяжелым для этого, даже с помощью гравитации Марса, поэтому трехступенчатый IUS все равно требовался. [33] [32]

К концу 1980 года цена IUS выросла до 506 миллионов долларов (что эквивалентно 1,714 миллиарда долларов в 2023 году). [20] ВВС США могли бы покрыть этот перерасход средств на разработку двухступенчатого IUS (и действительно ожидали, что это может стоить гораздо больше), но НАСА столкнулось с квотой в 179 миллионов долларов (что эквивалентно 606 миллионам долларов в 2023 году) на разработку трехступенчатый вариант, [21] что было на 100 миллионов долларов (что эквивалентно 339 миллионам долларов в 2023 году) больше, чем было заложено в бюджете. [34] На пресс-конференции 15 января 1981 года Роберт А. Фрош , администратор НАСА , объявил, что НАСА прекращает поддержку трехступенчатого IUS и переходит на верхнюю ступень Centaur G Prime , потому что «другой альтернативной верхней ступени не существует». в разумные сроки или с сопоставимыми затратами». [35]

обратитесь к подписи
Модель Галилея на верхней ступени Centaur G Prime в Музее авиации и космонавтики Сан-Диего.

«Кентавр» давал множество преимуществ перед IUS. Главным из них было то, что он был гораздо мощнее. Зонд и орбитальный аппарат можно будет объединить, и зонд можно будет доставить прямо к Юпитеру за два года полета. [21] [22] Во-вторых, несмотря на это, он был мягче, чем IUS, поскольку имел меньшую тягу. Это снизило вероятность повреждения полезной нагрузки. В-третьих, в отличие от твердотопливных ракет, которые полностью сгорали после зажигания, «Кентавр» можно было выключить и снова включить. Это дало ему гибкость, что увеличило шансы на успешную миссию и позволило использовать такие варианты, как пролеты астероидов. «Кентавр» был проверенным и надежным, тогда как IUS еще не летал. Единственной заботой была безопасность; твердотопливные ракеты считались более безопасными, чем жидкотопливные, особенно содержащие жидкий водород . [21] [22] По оценкам инженеров НАСА, разработка дополнительных функций безопасности может занять до пяти лет и стоить до 100 миллионов долларов (что эквивалентно 339 миллионам долларов в 2023 году). [34] [33]

В феврале 1981 года Лаборатория реактивного движения узнала, что Управление управления и бюджета (OMB) планирует серьезные сокращения бюджета НАСА и рассматривает возможность отмены Galileo . ВВС США вмешались, чтобы спасти Галилео от отмены. Лаборатория реактивного движения имела значительный опыт работы с автономными космическими кораблями, которые могли принимать собственные решения. [36] Это было необходимостью для зондов дальнего космоса, поскольку сигналу с Земли, чтобы достичь Юпитера, требуется от 35 до 52 минут, в зависимости от взаимного положения планет на их орбитах. [37] ВВС США были заинтересованы в предоставлении этой возможности своим спутникам, чтобы они могли определять свое положение с помощью бортовых систем, а не полагаться на наземные станции , которые не были «защищены» от ядерного оружия , и могли предпринимать независимые действия по уклонению от противодействия противодействию ядерному оружию. -спутниковое оружие . Его также интересовало, каким образом Лаборатория реактивного движения проектировала Галилео , чтобы он мог противостоять интенсивному излучению магнитосферы Юпитера , поскольку это можно было использовать для защиты спутников от электромагнитного импульса ядерных взрывов. 6 февраля 1981 года Стром Турмонд , временный президент Сената , написал непосредственно Дэвиду Стокману , директору OMB, утверждая, что Галилей жизненно важен для обороны страны. [38] [39]

обратитесь к подписи
Астронавты Джон М. Фабиан и Дэвид М. Уокер позируют перед моделью Шаттла -Кентавра с Галилеем в середине 1985 года.

облет астероида 29 Амфитрита В декабре 1984 года Казани предложил включить в миссию Галилео . Прокладывая курс к Юпитеру, инженеры хотели избежать столкновения с астероидами. В то время о них было мало что известно, и предполагалось, что они могут быть окружены частицами пыли. Полет через облако пыли может повредить оптику космического корабля и, возможно, другие части космического корабля. На всякий случай Лаборатория реактивного движения хотела избежать столкновения с астероидами на расстоянии как минимум 10 000 километров (6 200 миль). Большинство астероидов в непосредственной близости от траектории полета, таких как 1219 Бритта и 1972 И Син, имели диаметр всего несколько километров и обещали небольшую научную ценность при наблюдении с безопасного расстояния, но Амфитрита 29 была одной из крупнейших и пролетала мимо нее. даже 10 000 километров (6 200 миль) могут иметь большую ценность. Облет задержит прибытие космического корабля на орбиту Юпитера с 29 августа по 10 декабря 1988 года, а расход топлива сократит количество витков Юпитера с одиннадцати до десяти. Ожидалось, что это добавит к стоимости проекта 20–25 миллионов долларов США (что эквивалентно 50–62 миллионам долларов США в 2023 году). Галилео Проект . Облет «Амфитриты-29» был одобрен администратором НАСА Джеймсом М. Беггсом 6 декабря 1984 года. [40] [41]

В ходе испытаний были обнаружены загрязнения в системе металлических контактных колец и щеток, используемых для передачи электрических сигналов по космическому кораблю, и они были возвращены на переработку. Проблема возникла из-за хлорфторуглерода, используемого для очистки деталей после пайки. Он был поглощен, а затем выпущен в вакуумную среду. Он смешивался с мусором, образующимся по мере износа щеток, и вызывал периодические проблемы с передачей электрического сигнала. Также были обнаружены проблемы в работе запоминающих устройств в среде электромагнитного излучения. Компоненты были заменены, но затем возникла проблема с нарушением чтения , при которой чтение из одной ячейки памяти нарушало содержимое соседних ячеек. Было обнаружено, что это было вызвано изменениями, внесенными с целью сделать компоненты менее чувствительными к электромагнитному излучению. Каждый компонент приходилось снимать, повторно тестировать и заменять. Все компоненты и запасные части космического корабля прошли не менее 2000 часов испытаний. Ожидалось, что космический корабль прослужит не менее пяти лет — достаточно, чтобы достичь Юпитера и выполнить свою миссию. 19 декабря 1985 года он покинул Лабораторию реактивного движения в Пасадена, Калифорния , на первом этапе своего путешествия — поездка в Космический центр Кеннеди во Флориде . [42] Миссия «Галилео» была запланирована на STS-61-G 20 мая 1986 года с использованием космического корабля «Атлантис» . [43] [44]

Космический корабль [ править ]

Лаборатория реактивного движения построила космический корабль «Галилео» и управляла программой «Галилео» для НАСА, но западногерманская компания «Мессершмитт-Бельков-Блом» поставила двигательную установку, а Эймс управлял атмосферным зондом, построенным компанией Hughes Aircraft Company . На момент запуска орбитальный аппарат и зонд вместе имели массу 2562 кг (5648 фунтов) и высоту 6,15 м (20,2 фута). На орбитальном аппарате было проведено двенадцать экспериментов, а на атмосферном зонде — семь. Орбитальный аппарат был оснащен парой радиоизотопных термоэлектрических генераторов общего назначения (GPHS-RTG), работающих на плутонии-238 , которые при запуске вырабатывали 570 Вт. Атмосферный зонд имел литий-серную батарею емкостью 730 Вт-часов. [с] [46]

Приборы зонда включали в себя датчики для измерения атмосферной температуры и давления. Имелись масс-спектрометр и детектор содержания гелия для изучения состава атмосферы, а также свистовой детектор для измерения грозовой активности и радиационного пояса Юпитера. Имелись датчики магнитометра, детектор плазменных волн, детектор частиц высоких энергий , детектор космической и юпитерианской пыли, счетчик тяжелых ионов . Имелся картографический спектрометр ближнего инфракрасного диапазона для мультиспектральных изображений для химического анализа атмосферы и поверхности Луны, а также ультрафиолетовый спектрометр для изучения газов. [46]

Пересмотр [ править ]

28 января 1986 года космический челнок «Челленджер» стартовал с миссией STS-51-L . Отказ твердотопливного ракетного ускорителя на 73-й секунде полета разорвал космический корабль на части, в результате чего погибли все семь членов экипажа. [47] космического корабля "Челленджер" Катастрофа была самой страшной космической катастрофой Америки того времени. [48] Непосредственным последствием для проекта «Галилео» стало то, что майская дата запуска не была соблюдена, поскольку космические челноки были остановлены, пока выяснялась причина катастрофы. Когда они снова полетят, «Галилео» придется конкурировать с высокоприоритетными запусками Министерства обороны , спутниковой системой слежения и ретрансляции данных и космическим телескопом «Хаббл». К апрелю 1986 года ожидалось, что космические шаттлы снова полетят не ранее июля 1987 года, а запуск Галилео невозможен ранее декабря 1987 года. [49]

Изображает маневры с использованием рогатки вокруг Венеры и Земли.
Анимация с траектории Галилея 19 октября 1989 г. по 30 сентября 2003 г.
  Галилей   ·    Юпитер   ·   Земля   ·   Венера   ·   951 Гаспра   ·   243 Ида

Комиссия Роджерса по расследованию катастрофы «Челленджера» представила свой отчет 6 июня 1986 года. [49] Он критически относился к протоколам безопасности НАСА и управлению рисками. [50] В частности, он отметил опасность ступени «Кентавр-G». [51] 19 июня 1986 года администратор НАСА Джеймс К. Флетчер отменил проект «Шаттл-Кентавр». [52] Это произошло лишь частично из-за возросшего неприятия риска руководством НАСА после катастрофы «Челленджера» ; Руководство НАСА также рассмотрело вопрос о деньгах и рабочей силе, необходимых для возобновления полета космического корабля "Шаттл", и решило, что ресурсов недостаточно для решения сохраняющихся проблем с "Шаттлом-Кентавр". [53] Изменения в космическом корабле «Шаттл» оказались более масштабными, чем предполагалось, и в апреле 1987 года Лаборатория реактивного движения была проинформирована о том, что «Галилео» не может быть запущен до октября 1989 года. [54] Космический корабль «Галилео» был отправлен обратно в Лабораторию реактивного движения. [55]

невозможно доставить Без Кентавра казалось, что Галилея на Юпитер. какое-то время Los Angeles Times Научный репортер Уша Ли Макфарлинг отмечала: «Казалось, что поездка Галилея единственная будет в Смитсоновский институт ». [56] Стоимость поддержания его готовности к полету в космос оценивалась в 40–50 миллионов долларов в год (что эквивалентно 94–118 миллионам долларов в 2023 году), а сметная стоимость всего проекта выросла до 1,4 миллиарда долларов (что эквивалентно 3 миллиардам долларов в 2023 году). 2023). [57]

В Лаборатории реактивного движения Роберт Митчелл, руководитель проекта миссии Галилео и руководитель навигационной группы, собрал команду, в которую вошли Деннис Бирнс, Луис Д'Амарио, Роджер Диль и он сам, чтобы посмотреть, смогут ли они найти траекторию, по которой Галилео доберется до Юпитера, используя только двухэтапная ВМС. Роджеру Дилю пришла в голову идея использовать серию гравитационных средств, чтобы обеспечить дополнительную скорость, необходимую для достижения Юпитера. потребуется Для этого Галилею дважды пролететь мимо Венеры, а затем дважды мимо Земли. Это называлось траекторией гравитационной помощи Венера-Земля-Земля (VEEGA). [58]

обратитесь к подписи
«Галилео» готовится к выпуску с космического корабля «Атлантис» . Инерционный разгонный блок (белый) прилагается.

Причина, по которой никто раньше не рассматривал траекторию VEEGA, заключалась в том, что вторая встреча с Землей не придала космическому кораблю никакой дополнительной энергии. Диль понял, что в этом нет необходимости; второе столкновение просто изменит свое направление и направит его к Юпитеру. [58] Помимо увеличения времени полета, траектория VEEGA имела еще один недостаток с точки зрения NASA Deep Space Network (DSN): «Галилео» прибудет к Юпитеру, когда он будет находиться на максимальном расстоянии от Земли, а максимальная дальность означала минимальную мощность сигнала. . Он будет иметь склонение на 23 градуса южной широты вместо 18 градусов северной широты, поэтому станцией слежения будет Канберрский комплекс дальней космической связи в Австралии с двумя 34-метровыми и одной 70-метровой антеннами. Склонение на север могло быть поддержано двумя точками: Голдстоуном и Мадридом . Антенны Канберры были дополнены 64-метровой антенной обсерватории Паркс . [59] [60]

Первоначально считалось, что траектория VEEGA требует запуска в ноябре, но Д'Амарио и Бирнс подсчитали, что коррекция в середине курса между Венерой и Землей позволит также запустить октябрь. [61] Выбор такого окольного маршрута означал, что Галилею потребуется шестьдесят месяцев, чтобы достичь Юпитера вместо тридцати месяцев, но он доберется до Юпитера. [56] Было рассмотрено использование системы запуска Titan IV ВВС США с разгонным блоком Centaur G Prime. [62] Какое-то время он сохранялся в качестве резервного, но в ноябре 1988 года ВВС США сообщили НАСА, что не могут предоставить Titan IV к запуску в мае 1991 года из-за отставания в выполнении высокоприоритетных миссий Министерства обороны. [63] Однако ВВС США поставили IUS-19, который изначально предназначался для миссии Министерства обороны, для использования миссией Галилео . [64]

проблемы Ядерные

даты запуска «Галилео» По мере приближения антиядерные группы , обеспокоенные тем, что они считали неприемлемым риском для общественной безопасности со стороны плутония в модулях GPHS-RTG « Галилео » , потребовали судебного запрета на запуск « Галилео » . [65] РИТЭГи были необходимы для зондов в дальнем космосе, поскольку им приходилось летать на таких расстояниях от Солнца, что делало использование солнечной энергии непрактичным. [66] В течение многих лет они использовались в исследованиях планет без каких-либо происшествий: экспериментальные спутники «Линкольн» 8/9 Министерства обороны имели на борту на 7 процентов больше плутония, чем «Галилео» , а два «Вояджер» космических корабля несли по 80 процентов груза плутония «Галилео » . [67] К 1989 году плутоний использовался в 22 космических кораблях. [68]

Активисты вспомнили крушение советского атомного спутника «Космос-954» в Канаде в 1978 году, а катастрофа «Челленджера» , хотя она и не использовала ядерное топливо, повысила осведомленность общественности о сбоях космических кораблей. никогда не совершал неорбитального пролета мимо Земли на близком расстоянии и на высокой скорости, как Галилея Ни один РИТЭГ того требовала траектория VEEGA. Это создало возможность провала миссии, в результате которой Галилей врезался в атмосферу Земли и рассеял плутоний. Учёный-планетолог Карл Саган , решительный сторонник миссии Галилео , писал, что «ни в одной из сторон этого аргумента нет ничего абсурдного». [66]

Перед катастрофой «Челленджера » Лаборатория реактивного движения провела ударные испытания РИТЭГов, которые показали, что они могут без сбоев выдержать давление в 14 000 килопаскалей (2000 фунтов на квадратный дюйм), чего было бы достаточно, чтобы выдержать взрыв на стартовой площадке. Возможность добавления дополнительной защиты рассматривалась, но была отклонена, главным образом потому, что это привело бы к неприемлемому увеличению веса. [69] После катастрофы «Челленджера» НАСА заказало исследование возможных последствий, если такое событие произойдет с «Галилеем» на борту. Ангус Макрональд, инженер Лаборатории реактивного движения, пришел к выводу, что происходящее будет зависеть от высоты, на которой развалился космический шаттл. Если бы комбинация Galileo /IUS упала с орбитального аппарата на высоте 27 000 метров (90 000 футов), ритэги упадут на Землю, не расплавившись, и упадут в Атлантический океан примерно в 240 километрах (150 миль) от побережья Флориды. С другой стороны, если бы орбитальный аппарат развалился на высоте 98 700 метров (323 800 футов), он двигался бы со скоростью 2425 метров в секунду (7957 футов/с), а корпуса РИТЭГ и модули GPHS расплавились бы перед падением в Атлантику. километрах (400 миль) от побережья Флориды. [70] [71]

НАСА пришло к выводу, что вероятность катастрофы составляет 1 к 2500, хотя антиядерные группы считали, что она может достигать 1 к 430. [65] [72] НАСА оценило риск для человека в 1 на 100 миллионов, что примерно на два порядка меньше, чем опасность быть убитым молнией. [73] Перспектива непреднамеренного повторного входа в атмосферу во время маневров VEEGA оценивалась менее чем в 1 на 2 миллиона. [67] но в результате аварии могло высвободиться максимум 11 568 кюри (428 000 ГБк ). Это может привести к 9 смертельным исходам от рака на 10 миллионов подвергшихся воздействию людей. [74]

Запустить [ править ]

обратитесь к подписи
Запуск STS-34 с Галилео на борту

STS-34 — миссия, предназначенная для запуска «Галилео» , запланированного на 12 октября 1989 года, на космическом корабле « Атлантис» . [75] Космический корабль был доставлен в Космический центр Кеннеди конвоем высокоскоростных грузовиков, отправившимся из Лаборатории реактивного движения посреди ночи. Были опасения, что грузовики могут быть угнаны антиядерными активистами или террористами после плутония, поэтому маршрут заранее держался в секрете от водителей, и они ехали всю ночь и следующий день, останавливаясь только для еды и топлива. [76]

Предпринятые в последнюю минуту усилия трех экологических групп ( Христический институт , Коалиция Флориды за мир и справедливость и Фонд экономических тенденций ) остановить запуск были отклонены округом Колумбия по техническим причинам, а не по существу дела. но, придерживаясь совпадающего мнения, главный судья Патрисия Уолд написала, что, хотя судебный иск не был необоснованным , не было никаких доказательств утверждения истцов о том, что НАСА действовало ненадлежащим образом при составлении экологической оценки миссии. 16 октября восемь протестующих были арестованы за проникновение на территорию Космического центра Кеннеди; трое были заключены в тюрьму, а остальные пятеро освобождены. [77] [78] 21 октября федеральный судья Оливер Гаш постановил, что запуск отвечает общественным интересам, поскольку его отмена обойдется обществу в 164 миллиона долларов и увеличит знания о Солнечной системе. [79]

Запуск дважды откладывался; сначала из-за неисправного контроллера главного двигателя, что привело к переносу на 17 октября, а затем из-за ненастной погоды, которая вызвала необходимость переноса на следующий день, [80] но это не вызывало беспокойства, поскольку окно запуска продлено до 21 ноября. [77] Атлантида наконец стартовала в 16:53:40 UTC 18 октября и вышла на орбиту длиной 343 километра (213 миль). [80] Галилео был успешно развернут в 00:15 UTC 19 октября. [49] После сгорания IUS космический корабль Galileo принял конфигурацию для одиночного полета и отделился от IUS в 01:06:53 UTC 19 октября. [81] Запуск прошел идеально, и вскоре Галилей направился к Венере со скоростью более 14 000 км/ч (9 000 миль в час). [82] Атлантида благополучно вернулась на Землю 23 октября. [80]

Встреча с Венерой [ править ]

Встреча с Венерой DSN в Канберре и 9 февраля произошла в рамках комплексов дальней космической связи Мадриде . [83] Галилея Ближайший подход к Венере произошел в 05:58:48 UTC 10 февраля 1990 года на расстоянии 16 106 км (10 008 миль). [81] Благодаря эффекту Доплера скорость космического корабля относительно Земли можно было вычислить путем измерения изменения несущей частоты передачи космического корабля по сравнению с номинальной частотой. [84] Доплеровские данные, собранные DSN, позволили JPL убедиться, что гравитационный маневр прошел успешно, и космический корабль получил ожидаемое увеличение скорости на 2,2 км/с (1,4 мили/с). К сожалению, через три часа после пролета станцию ​​слежения в Голдстоуне пришлось отключить из-за сильного ветра, и доплеровские данные были утеряны. [83]

обратитесь к подписи
Изображение Венеры в фиолетовом свете, полученное в феврале 1990 года Галилео . системой твердотельной визуализации (SSI)

Поскольку Венера находилась намного ближе к Солнцу, чем было рассчитано на эксплуатацию космического корабля, были приняты большие меры предосторожности, чтобы избежать термического повреждения. В частности, X-диапазона антенна с высоким коэффициентом усиления (HGA) не была развернута, а оставалась сложенной, как зонтик, и была направлена ​​в сторону от Солнца, чтобы сохранить ее в тени и прохладе. две небольшие антенны с низким коэффициентом усиления (LGA) S-диапазона . Это означало, что вместо этого пришлось использовать [85] У них была максимальная пропускная способность 1200 бит /с по сравнению с 134 000 бит/с, ожидаемыми от HGA. По мере того как космический корабль удалялся дальше от Земли, прием вызывал необходимость использования 70-метровых антенн DSN в ущерб другим пользователям, которые имели более низкий приоритет, чем Галилео . Несмотря на это, по нисходящей линии связи скорость телеметрии упала до 40 бит/с в течение нескольких дней после пролета Венеры, а к марту она упала до всего 10 бит/с. [83] [86]

Венера была объектом многих автоматических облетов, зондов, воздушных шаров и спускаемых аппаратов, в том числе космического корабля «Магеллан» 1989 года , а «Галилео» не проектировался с расчетом на Венеру. Тем не менее, он мог сделать полезные наблюдения, поскольку имел на борту некоторые инструменты, которые никогда не летали на космических кораблях к Венере, такие как картографический спектрометр ближнего инфракрасного диапазона (NIMS). [86] Телескопические наблюдения Венеры показали, что существуют определенные части инфракрасного спектра, которые парниковые газы венерианской атмосферы не блокируют, что делает их прозрачными на этих длинах волн. Это позволило NIMS не только просматривать облака, но и получать карты экваториальных и средних широт ночной стороны Венеры с разрешением, в три-шесть раз превышающим разрешение наземных телескопов. [87] Ультрафиолетовый спектрометр (UVS) также был использован для наблюдения за венерианскими облаками и их движением. [87] [88] [89]

Другая серия наблюдений была проведена с использованием детектора энергичных частиц (EPD) Галилея, когда Галилей проходил через головную ударную волну , вызванную взаимодействием Венеры с солнечным ветром . Магнитное поле Земли вызывает головную ударную волну на расстоянии около 65 000 километров (40 000 миль) от ее центра, но слабое магнитное поле Венеры заставляет ее происходить почти на поверхности, поэтому солнечный ветер взаимодействует с атмосферой. [90] [91] Поиск молний на Венере проводился с использованием плазменно-волнового детектора , который зафиксировал девять всплесков, вероятно, вызванных молниями, но попытки запечатлеть изображение молнии с помощью твердотельной системы визуализации (SSI) не увенчались успехом. [89]

Встречи с Землёй [ править ]

Флайбис [ править ]

Галилей сделал две корректировки курса с 9 по 12 апреля и с 11 по 12 мая 1990 года, чтобы изменить свою скорость на 35 метров в секунду (110 футов/с). [61] Космический корабль дважды пролетел мимо Земли; впервые на дальности 960 км (600 миль) в 20:34:34 UTC 8 декабря 1990 года. [81] Это было на 8 км (5 миль) выше прогнозируемого, а время наибольшего сближения находилось в пределах секунды от прогнозируемого. Это был первый случай, когда зонд дальнего космоса вернулся на Землю из межпланетного пространства. [61] Второй облет Земли произошел на высоте 304 км (189 миль) в 15:09:25 UTC 8 декабря 1992 года. [81] На этот раз космический корабль пролетел в пределах километра от точки прицеливания над Южной Атлантикой. Это было настолько точно, что запланированная коррекция курса была отменена, что позволило сэкономить 5 килограммов (11 фунтов) топлива. [92]

волна Земли и Ударная ветер солнечный

обратитесь к подписи
Галилео в декабре 1990 года. Снимок Земли, сделанный

Встреча с Землей предоставила возможность для серии экспериментов. Исследование ударной волны Земли было проведено, когда Галилей проходил мимо дневной стороны Земли. Солнечный ветер движется со скоростью от 200 до 800 километров в секунду (от 120 до 500 миль/с) и отклоняется магнитным полем Земли , создавая магнитный хвост на темной стороне Земли, радиус которого в тысячу раз превышает радиус планеты. Наблюдения были сделаны Галилеем , когда он прошел через магнитный хвост на темной стороне Земли на расстоянии 56 000 километров (35 000 миль) от планеты. Магнитосфера в то время была довольно активной, и Галилей обнаружил магнитные бури и свисты, вызванные ударами молний. [93] [94]

NIMS использовался для поиска мезосферных облаков , которые, как предполагалось, были вызваны метаном, выделяемым в результате промышленных процессов. Водяной пар в облаках разрушает озон в верхних слоях атмосферы. Обычно облака можно увидеть только в сентябре или октябре, но Галилео смог обнаружить их в декабре, что указывает на возможное повреждение озонового слоя Земли. [94]

Дистанционное обнаружение жизни на Земле [ править ]

Карл Саган, размышляя над вопросом, можно ли легко обнаружить жизнь на Земле из космоса , в конце 1980-х годов разработал серию экспериментов с использованием дистанционного зондирования Галилео инструментов во время первого пролета миссии над Землей в декабре 1990 года. После сбора и обработки данных статью, В 1993 году Саган опубликовал в журнале Nature подробно описывающую результаты эксперимента. Галилей действительно нашел то, что сейчас называют «критериями жизни Сагана». К ним относятся сильное поглощение света в красном конце видимого спектра (особенно над континентами ) хлорофиллом фотосинтезирующих растений; полосы поглощения молекулярного кислорода в результате деятельности растений; инфракрасные полосы, вызванные содержанием примерно 1 микромоль на моль метана (газа, который должен пополняться за счет вулканической или биологической активности) в атмосфере; и модулированные узкополосные радиоволновые передачи, нехарактерные для любого известного природного источника. эксперименты Галилея Таким образом , были первым научным контролем в зарождающейся науке о астробиологическое дистанционное зондирование. [95]

Лунные наблюдения [ править ]

По пути ко полюсом северным второму гравитационному облету Земли Галилеем космический корабль 8 декабря 1992 года пролетел над Луны на высоте 110 000 километров (68 000 миль). Северный полюс уже был сфотографирован « Маринером-10» в 1973 году, но камеры «Галилео » с разрешением 1,1 километра (0,68 мили) на пиксель предоставили новую информацию о регионе, который до сих пор хранит некоторые научные загадки. Инфракрасный спектрометр исследовал поверхностные минералы и обнаружил, что этот регион более минералологически разнообразен, чем ожидалось. Имелись доказательства того, что Луна была вулканически активна раньше, чем первоначально предполагалось, а спектрометр четко различал различные потоки лавы на Море Серенитатис . области, где богатый титаном материал был выброшен из жерл, как, например, тот, который был отобран Аполлоном-17 . Четко проявились [96]

Галилея Оптический эксперимент [ править ]

Во время второго облета Земли был проведен еще один эксперимент. Оптическая связь в космосе оценивалась путем обнаружения световых импульсов от мощных лазеров с помощью Галилео ПЗС- матрицы . Эксперимент, получивший название «Оптический эксперимент Галилео» или GOPEX. [97] использовали две отдельные площадки для передачи лазерных импульсов на космический корабль: одну в обсерватории Тейбл-Маунтин в Калифорнии, а другую в оптическом полигоне Starfire в Нью-Мексико . На объекте в Столовой горе использовался Nd:YAG-лазер, работающий на длине волны 532 нм с удвоенной частотой импульса , с частотой повторения от 15 до 30 Гц и полной шириной на половине максимума (FWHM) в диапазоне десятков мегаватт, что был соединен с телескопом- рефлектором Кассегрена диаметром 0,6 м (2,0 фута) для передачи на Галилео . На полигоне Starfire использовалась аналогичная установка с более крупным передающим телескопом диаметром 4,9 фута (1,5 м). Изображения с длинной выдержкой (от ~ 0,1 до 0,8 с) с использованием зеленого фильтра Galileo с длиной волны 560 нм позволили получить изображения Земли, четко показывающие лазерные импульсы даже на расстояниях до 6 миллионов км (3,7 миллиона миль). [97]

США Неблагоприятные погодные условия, ограничения, наложенные на лазерные передачи Оперативным центром космической обороны ( SPADOC ), а также ошибка наведения, вызванная тем, что платформа сканирования на космическом корабле не могла изменить направление и скорость так быстро, как ожидалось (что препятствовало обнаружению лазера на всех кадры с временем экспозиции менее 400 мс) способствовали сокращению числа успешных обнаружений излучения лазера до 48 из общего числа 159 снятых кадров. [97] Тем не менее, эксперимент был признан ошеломляющим успехом, и полученные данные были использованы для разработки лазерных нисходящих линий связи для очень быстрой отправки больших объемов данных с космического корабля на Землю. Схема изучалась в 2004 году для передачи данных на будущий космический корабль на орбите Марса. [98] НАСА по оптической связи в дальнем космосе 5 декабря 2023 года в рамках эксперимента на космическом корабле «Психея» использовались инфракрасные лазеры для двусторонней связи между Землей и космическим кораблем. [99] [100]

с антенной с высоким усиления коэффициентом Проблема

обратитесь к подписи
Иллюстрация Galileo с не полностью развернутой антенной

Когда Галилей направился за пределы Земли, использовать HGA уже не было рискованно , поэтому 11 апреля 1991 года Галилею было приказано развернуть его. Это было сделано с использованием двух небольших двигателей с двойным приводом (DDA) для привода червячной передачи , и ожидалось, что это займет 165 секунд или 330 секунд, если один привод выйдет из строя. Антенна имела 18 графито-эпоксидных ребер; когда приводной мотор запускался и давил на ребра, они должны были выскочить из чашки, в которой держались кончики, и антенна разворачивалась, как зонтик. Когда он достигнет полностью развернутой конфигурации, резервные микропереключатели отключат двигатели. В противном случае они проработают восемь минут, а затем автоматически отключатся, чтобы предотвратить перегрев. [101] [102]

С помощью телеметрии Галилео следователи установили, что электродвигатели заглохли через 56 секунд. Скорость вращения космического корабля снизилась из-за увеличения его момента инерции , а его раскачивание увеличилось, что указывает на асимметричное развертывание. Вылезло всего 15 ребер, в результате чего антенна стала выглядеть как покосившийся полуоткрытый зонтик. Не удалось снова сложить антенну и повторить последовательность открытия; хотя двигатели были способны работать в обратном направлении, антенна не была предназначена для этого, и когда это делалось на Земле, требовалась помощь человека, чтобы гарантировать, что проволочная сетка не зацепится. [103] [104]

Первое, что попробовала команда Галилео, — это повернуть космический корабль от Солнца и обратно, предполагая, что проблема связана с трением, удерживающим штифты в гнездах. Если это так, то нагревание и охлаждение ребер может привести к их выпадению из гнезд. Это было сделано семь раз, но безрезультатно. Затем они попытались повернуть LGA-2 (который был направлен в сторону, противоположную HGA и LGA-1) на 145 градусов до полной остановки, тем самым встряхнув космический корабль. Это было сделано шесть раз, но безрезультатно. Наконец, они попытались встряхнуть антенну, запустив двигатели DDA с частотой 1,25 и 1,875 Гц. Это увеличило крутящий момент до 40 процентов. Двигатели подавались импульсы 13 000 раз в течение трехнедельного периода в декабре 1992 года и январе 1993 года, но им удалось сдвинуть шариковый винт только на полтора оборота за пределы точки остановки. [103] [105]

обратитесь к подписи
Галилео с открытой антенной с высоким коэффициентом усиления в VPF на Земле

Следователи пришли к выводу, что за 4,5 года, которые «Галилео» провел на хранении после катастрофы «Челленджера» , смазочные материалы между кончиками ребер и чашкой разрушились. Затем они были изношены вибрацией во время трех поездок на грузовике между Калифорнией и Флоридой для космического корабля. Вышедшие из строя ребра были самыми близкими к бортовым прицепам, перевозившим «Галилео» в этих поездках. [106] Использование наземного транспорта было частично сделано для экономии затрат — воздушный транспорт стоил бы дополнительно 65 000 долларов США (что эквивалентно 139 000 долларов США в 2023 году) или около того за поездку, — но также и для уменьшения объема погрузочно-разгрузочных работ, необходимых для погрузки и разгрузки самолета, что считалось большой риск повреждения. [107] Космический корабль также подвергся сильной вибрации в вакууме со стороны IUS. Эксперименты на Земле с испытательным HGA показали, что наличие набора застрявших ребер с одной стороны снижает крутящий момент DDA до 40 процентов. [106]

Смазка для антенн применялась только один раз, почти за десять лет до запуска. Более того, HGA не подвергался обычным строгим испытаниям, поскольку в Galileo не было резервного блока, который можно было бы установить в случае повреждения. Готовый к полету HGA ни разу не подвергался тепловым испытаниям, и перед полетом его разворачивали всего полдюжины или около того раз. В любом случае тестирование могло не выявить проблему; Исследовательский центр Льюиса так и не смог воспроизвести проблему на Земле, и предполагалось, что это сочетание потери смазки во время транспортировки, вибрации во время запуска IUS и длительного периода времени в космическом вакууме, где голый металл касание может подвергнуться холодной сварке . Какова бы ни была причина, HGA оказалась бесполезной. [108]

Два LGA были способны передавать информацию обратно на Землю, но поскольку они передавали сигнал через конус с полууголом в 120 градусов , что позволяло им общаться, даже когда они не были направлены на Землю, их пропускная способность была значительно меньше, чем у LGA. HGA был бы таким, поскольку HGA передавал сигнал с углом в половину угла, равным одной шестой градуса. HGA должен был передавать со скоростью 134 килобит в секунду, тогда как LGA-1 должен был передавать только со скоростью от 8 до 16 бит в секунду. LGA-1 передавал мощность примерно 15–20 Вт, которая к моменту достижения Земли и была собрана одной из широкоапертурных 70-метровых антенн DSN, имела общую мощность около 10 Вт. -20 ватт. [109] Изменение плана миссии потребовало загрузки ряда изменений программного обеспечения. [110]

Собранные данные изображения были буферизованы и собраны в Galileo памяти подсистемы управления и данных (CDS) . Это представляло собой 192 килобайта хранилища CDS емкостью 384 килобайта и было добавлено поздно из-за опасений, что устройства памяти 6504 на основе дополнительных элементов металл-оксид-полупроводник ( CMOS ) могут быть ненадежными во время миссии VEEGA . Так получилось, что они не доставили никаких проблем, но память CDS могла хранить до 31 минуты данных из каналов радиорелейного оборудования (RRH). [110] Для экономии полосы пропускания было внедрено программное обеспечение для сжатия данных . Для сжатия изображений использовалась целочисленная аппроксимация дискретного косинусного преобразования , тогда как другие данные были сжаты с помощью варианта алгоритма Лемпеля-Зива-Уэлча . [111] Благодаря сжатию, расположению нескольких антенн Deep Space Network и повышению чувствительности приемников, используемых для прослушивания , сигнала Галилео пропускная способность данных была увеличена до максимума 160 бит в секунду. [112] [113] За счет дальнейшего использования сжатия данных эффективная пропускная способность может быть увеличена до 1000 бит в секунду. [113] [114]

Данные, собранные о Юпитере и его спутниках, хранились на бортовом магнитофоне космического корабля и передавались обратно на Землю во время длительного апоапсисного участка орбиты зонда с использованием антенны с низким коэффициентом усиления. В то же время были проведены измерения магнитосферы Юпитера и переданы обратно на Землю. Сокращение доступной пропускной способности привело к уменьшению общего объема данных, передаваемых в ходе миссии. [112] , руководитель проекта Галилео но Уильям Дж. О'Нил с 1992 по 1997 год, [115] выразил уверенность, что 70 процентов все научных целей Галилея еще могут быть достигнуты. [116] [117] Решение использовать магнитную ленту для хранения было консервативным, оно было принято в конце 1970-х годов, когда использование ленты было обычным явлением. Консерватизм не ограничивался инженерами; предложение 1980 года о том, что результаты Галилея можно распространять в электронном виде, а не на бумаге, геологи сочли смехотворным на том основании, что хранение будет непомерно дорогим; некоторые из них думали, что для проведения измерений на компьютере нужно поднести деревянную линейку к экрану. [118]

Столкновения с астероидами [ править ]

951 Гаспра [ править ]

Астероид в форме картофеля
951 Гаспра (улучшенная окраска)

Через два месяца после входа в пояс астероидов . Галилей совершил первую встречу с астероидом на космическом корабле [119] Галилей пролетел 951 Гаспра , астероид S-типа , на расстоянии 1604 км (997 миль) в 22:37 UTC 29 октября 1991 года с относительной скоростью около 8 километров в секунду (5,0 миль/с). [81] С помощью SSI было сделано 57 изображений Гаспры, охватывающих около 80 процентов астероида. [120] Без HGA скорость передачи данных составляла всего около 40 бит/с, поэтому передача изображения обратно на Землю занимала до 60 часов. Проекту Галилео удалось обеспечить 80 часов работы 70-метровой тарелки Канберры с 7 по 14 ноября 1991 года. [121] но большинство сделанных изображений, включая изображения большей части поверхности с низким разрешением, не были переданы на Землю до ноября 1992 года. [119]

На снимках было обнаружено кратерированное тело неправильной формы размером примерно 19 на 12 на 11 километров (11,8 на 7,5 на 6,8 миль). [120] Его форма не была примечательной для астероида такого размера. [122] Измерения были проведены с использованием NIMS, чтобы определить состав и физические свойства астероида. [123] Хотя на Гаспре имеется множество мелких кратеров (более 600 из них размером от 100 до 500 метров (от 330 до 1640 футов)), крупных кратеров здесь нет, что указывает на относительно недавнее происхождение. [119] хотя не исключено, что некоторые из впадин представляли собой размытые кратеры. Было обнаружено несколько относительно плоских плоских областей, что позволяет предположить, что Гаспра образовалась из другого тела в результате столкновения. [122] Измерения солнечного ветра в окрестностях астероида показали, что он меняет направление в нескольких сотнях километров от Гаспры, что намекало на то, что Гаспра может иметь магнитное поле, но это не было достоверно. [119]

243 Ида и Дактиль [ править ]

После второго столкновения с Землей Галилей провел тщательные наблюдения за другим астероидом, 243 Ида . Для этого 26 августа 1993 года была сделана небольшая коррекция траектории. За четыре часа до встречи с Идой Галилей спонтанно отказался от конфигурации наблюдения и возобновил полетную конфигурацию. Инженерам удалось исправить проблему и подготовить инструменты к 16:52:04 UTC 28 августа 1993 года, когда Галилей пролетел мимо Иды на расстоянии 2410 км (1500 миль). Изображения с высоким разрешением были сделаны для создания цветной мозаики одной стороны астероида, причем изображение с самым высоким разрешением было получено на расстоянии 10 500 миль (16 900 км). [124] Измерения проводились с использованием SSI и NIMS. [125] [126]

Еще один астероид в форме картофеля; Дактиль — это всего лишь маленькая точка
243 Ида со своим спутником Дактилем справа

Передача все еще была ограничена скоростью передачи данных 40 бит/с, доступной во время пролета Гаспры. При таких темпах на отправку каждого из пяти кадров ушло тридцать часов. В сентябре линия видимости между Галилеем и Землей была близка к Солнцу, поэтому было время отправить только одну мозаику, прежде чем она была заблокирована Солнцем 29 сентября 1993 года; остальные мозаики были переданы в феврале и марте, после того как Земля сделала оборот вокруг Солнца. «Галилео» , Для хранения изображений использовался магнитофон но для основной миссии на Юпитер также требовалось место на ленте. Была разработана методика, при которой изначально пересылались только фрагменты изображения из двух-трех строк из каждых 330. Тогда можно было бы определить, было ли это изображение 243 Иды или пустого пространства. В конечном итоге только около 16 процентов записанных данных SSI можно было отправить обратно на Землю. [124] [127]

Когда астроном Энн Харч изучила изображения 17 февраля 1994 года, она обнаружила, что у Иды есть небольшая луна диаметром около 1,6 километра (0,99 мили), которая появилась на 47 изображениях. [124] был проведен конкурс Среди участников проекта Галилео на выбор названия для Луны, которую в конечном итоге назвали Дактилем в честь легендарных Дактилей , мифических существ, живших на горе Ида , географическом объекте на Крите , в честь которого был назван астероид. Кратеры на Дактиле были названы в честь отдельных дактилей. Регионы на 243 Иде были названы в честь городов, где Иоганн Палиса , первооткрыватель 243 Иды, проводил свои наблюдения, а хребты на 243 Иде были названы в честь умерших Галилея . членов команды [128] [129]

Дактиль был первым спутником-астероидом открытым . Считалось, что спутники астероидов встречаются редко, но открытие Дактиля намекнуло, что на самом деле они могут быть довольно обычным явлением. В результате последующего анализа этих данных Дактиль оказался астероидом S-типа и спектрально отличался от 243 Ида, хотя Ида также является астероидом S-типа. Была выдвинута гипотеза, что оба могли возникнуть в результате распада родительского тела Корониса . [125] [126]

Путешествие к Юпитеру [ править ]

Комета Шумейкера-Леви 9 [ править ]

обратитесь к подписи
Четыре изображения Юпитера и кометы Шумейкера-Леви 9 в видимом свете, полученные Галилеем в 2 + 1 / 3 -секундные интервалы на расстоянии 238 миллионов километров (148 миллионов миль)

было Основной миссией Галилея двухлетнее исследование системы Юпитера, но 26 марта 1993 года, пока он был в пути, астрономы Кэролайн С. Шумейкер , Юджин М. Шумейкер и Дэвид Х. Леви обнаружили фрагменты кометы, вращающейся вокруг Земли. Юпитер, остатки кометы, которая прошла в пределах Роша Юпитера и была разорвана на части приливными силами . Она получила название комета Шумейкера-Леви 9 . Расчеты показали, что он врежется в планету где-то между 16 и 24 июля 1994 года. Хотя Галилей все еще находился на расстоянии 238 миллионов километров (148 миллионов миль), ширина Юпитера в его камере составляла 66 пикселей, и он был идеально расположен для наблюдения за этим событием. . Наземным телескопам пришлось подождать, чтобы увидеть места ударов , когда они поворачивались в поле зрения, потому что это должно было произойти на ночной стороне Юпитера. [130] [131]

Вместо того, чтобы сгореть в атмосфере Юпитера, как ожидалось, первый из 21 фрагмента кометы врезался в планету со скоростью около 320 000 километров в час (200 000 миль в час) и взорвался огненным шаром высотой 3000 километров (1900 миль), легко различимым в наземные телескопы. хотя это было на ночной стороне планеты. Удар оставил на планете серию темных шрамов, размером примерно в два или три раза больше Земли, которые сохранялись в течение нескольких недель. Когда Галилей наблюдал удар в ультрафиолетовом свете, огненные шары длились около десяти секунд, но в инфракрасном диапазоне они сохранялись в течение 90 секунд и более. Когда фрагмент упал на планету, общая яркость Юпитера увеличилась примерно на 20 процентов. NIMS наблюдал, как один фрагмент создал огненный шар диаметром 7 километров (4,3 мили), который горел с температурой 8000 К (7730 ° C; 13 940 ° F), что было горячее, чем поверхность Солнца. [132] [133]

Развертывание зонда [ править ]

Зонд «Галилео» отделился от орбитального аппарата в 03:07 по всемирному координированному времени 13 июля 1995 года. [2] за пять месяцев до встречи с планетой 7 декабря. [134] В этот момент космический корабль находился в 83 миллионах километров (52 миллиона миль) от Юпитера, но в 664 миллионах километров (413 × 10 ^ 6 миль) с Земли, а телеметрии с космического корабля, передаваемой со скоростью света , потребовалось 37 минут, чтобы достичь Лаборатории реактивного движения. Небольшое изменение частоты радиосигнала указывало на то, что разделение завершилось. Орбитальный аппарат «Галилео» все еще находился на пути к столкновению с Юпитером. Раньше корректировка курса производилась с помощью двенадцати двигателей мощностью 10 ньютонов (2,2 фунта- силы ), но, когда зонд уже в пути, орбитальный аппарат Галилео теперь мог запустить свой 400 ньютонов (90 фунтов- силы ). Мессершмитта-Белькова-Блома мощностью главный двигатель который до этого был охвачен расследованием. 27 июля в 07:38 по всемирному координированному времени он был запущен впервые, чтобы вывести орбитальный аппарат «Галилео» на курс выхода на орбиту вокруг Юпитера, откуда он будет действовать как ретранслятор связи для зонда «Галилео» . Марси Руководитель проекта зонда «Галилео» Смит из Исследовательского центра Эймса была уверена, что LGA можно использовать в качестве ретрансляторов. Горение длилось пять минут и восемь секунд и изменило скорость орбитального аппарата Галилео на 61,9 метра в секунду (203 фута/с). [135] [136]

Пыльные бури [ править ]

В августе 1995 года орбитальный аппарат «Галилео» столкнулся с сильной пылевой бурей на расстоянии 63 миллионов километров (39 × 10 ^ 6 миль) от Юпитера, путь которого занял несколько месяцев. Обычно детектор пыли космического корабля улавливал частицу пыли каждые три дня; теперь он обнаруживал до 20 000 частиц в день. Межпланетные пылевые бури ранее сталкивались с зондом «Улисс» , который три года назад пролетел мимо Юпитера в рамках своей миссии по изучению полярных регионов Солнца, но те, с которыми столкнулся Галилей, были более интенсивными. Частицы пыли имели размер от 5 до 10 нм, примерно такой же, как частицы сигаретного дыма, и имели скорость от 140 000 до 720 000 километров в час (от 90 000 до 450 000 миль в час) в зависимости от их размера. Существование пыльных бурь стало для учёных полной неожиданностью, когда с ними столкнулся Улисс . Хотя данные «Улисса» и «Галилея» намекали на то, что они возникли где-то в системе Юпитера, остается загадкой, как они были созданы и как им удалось выбраться из сильных гравитационных и электромагнитных полей Юпитера . [137] [138] [139]

Аномалия магнитофона [ править ]

Отказ антенны Галилея с высоким коэффициентом усиления означал, что сохранение данных на магнитофоне для последующего сжатия и воспроизведения имело решающее значение для получения какой-либо существенной информации во время пролетов Юпитера и его спутников. Четырехдорожечный 114 мегабайт цифровой магнитофон емкостью был изготовлен компанией Odetics Corporation . [140] 11 октября он завис в режиме перемотки на 15 часов, прежде чем инженеры узнали, что произошло, и смогли послать команды на его выключение. Хотя сам магнитофон все еще был в рабочем состоянии, возможно, из-за неисправности был поврежден участок ленты на конце катушки. Этот участок ленты был объявлен «запрещенным» для любой будущей записи данных и был покрыт еще 25 витками ленты, чтобы закрепить этот участок и уменьшить любые дальнейшие напряжения, которые могли бы его разорвать. Поскольку это произошло всего за несколько недель до того, как Галилей вышел на орбиту вокруг Юпитера, аномалия побудила инженеров пожертвовать сбором данных почти всех наблюдений Ио и Европы на этапе вывода на орбиту, чтобы сосредоточиться на записи данных, отправленных с атмосферного зонда во время его спуска. [141]

Юпитер [ править ]

обратитесь к подписи
Истинные и ложные цветные изображения слоев облаков Юпитера.
обратитесь к подписи
Юпитера Большое красное пятно на длинах волн 757, 415, 732 и 886 нм.
молния - это просто маленькие точки
Юпитерианская молния среди облаков, освещенная лунным светом Ио

Прибытие [ править ]

Магнитометры орбитального аппарата Галилео . сообщили, что космический корабль столкнулся с головной ударной волной магнитосферы Юпитера 16 ноября 1995 года, когда он находился на расстоянии 15 миллионов километров (9,3 миллиона миль) от Юпитера Головная ударная волна перемещалась взад и вперед в ответ на порывы солнечного ветра и поэтому пересекалась несколько раз в период с 16 по 26 ноября, когда Галилей находился в 9 миллионах километров (5,6 миллиона миль) от Юпитера. [142]

7 декабря 1995 года орбитальный аппарат прибыл в систему Юпитера. В тот день он совершил облет Европы на расстояние 32 500 километров (20 200 миль) в 11:09 UTC, а затем облет Ио на расстояние 890 километров (550 миль) в 15:46 UTC, используя гравитацию Ио для уменьшения своей скорости и тем самым сохраните топливо для дальнейшего использования в миссии. В 19:54 он максимально приблизился к Юпитеру. Электроника орбитального аппарата была надежно защищена от радиации, но радиация превзошла все ожидания и почти превысила конструктивные пределы космического корабля. Одна из навигационных систем вышла из строя, но ее взяла на себя резервная. Большинство автоматических космических аппаратов реагируют на сбои, переходя в безопасный режим это было невозможно и ожидая дальнейших инструкций с Земли, но для «Галилео» во время последовательности прибытия из-за большого расстояния и, как следствие, длительного времени выполнения заказа. [142]

Атмосферный зонд [ править ]

Сферический космический корабль с переносными инструментами
Внутренний спускаемый модуль Галилео входного зонда

Спускаемый зонд проснулся в ответ на сигнал тревоги в 16:00 по всемирному координированному времени и начал включать свои приборы. Он прошел через кольца Юпитера и столкнулся с ранее неоткрытым радиационным поясом, Земли, в десять раз более сильным, чем радиационный пояс Ван Аллена в 50 000 километрах (31 000 миль) над верхушками облаков Юпитера. [143] [144] Было предсказано, что зонд пройдет через три слоя облаков; верхний, состоящий из частиц аммиака -льда при давлении от 0,5 до 0,6 бар; средний — из частиц льда гидросульфида аммония при давлении от 1,5 до 2 бар; и один из водяного пара при давлении от 4 до 5 бар. [145] Атмосфера, через которую спускался зонд, оказалась намного плотнее и горячее, чем ожидалось. Также было обнаружено, что на Юпитере содержится только половина ожидаемого количества гелия, и данные не подтверждают теорию трехслойной структуры облаков: зондом был измерен только один значительный облачный слой при давлении около 1,55 бар (155 кПа), но со многими признаками меньших областей повышенной плотности частиц по всей длине траектории. [143]

Спускаемый зонд вошел в атмосферу Юпитера , определенную для этой цели как находящуюся на высоте 450 километров (280 миль) выше уровня давления 1 бар (100 кПа). [146] без какого-либо торможения в 22:04 UTC 7 декабря 1995 года. В этот момент он двигался со скоростью 170 700 километров в час (106 100 миль в час) относительно Юпитера. [147] Это был, безусловно, самый трудный вход в атмосферу , когда-либо предпринятый любым космическим кораблем; зонд должен был выдержать пиковое замедление 228 g 0 (2240 ​​м/с). 2 ). [148] [149] тепловой экран зонда В результате быстрого полета через атмосферу образовалась плазма с температурой около 14 000 ° C (25 200 ° F), а углеродно -фенольный потерял более половины своей массы, 80 кг (180 фунтов), во время спуска. [150] [151] [152] Когда зонд прошел через верхние слои облаков Юпитера, он начал передавать данные на орбитальный аппарат, находящийся на высоте 215 000 километров (134 000 миль). [153] Данные не были немедленно переданы на Землю, но с орбитального аппарата был передан один бит в качестве уведомления о том, что сигнал от зонда был получен и записан, а для передачи с использованием LGA потребовалось бы несколько дней. [144]

Атмосферный зонд раскрыл свой 2,5-метровый (8,2-футовый) парашют на пятьдесят три секунды позже, чем ожидалось, что привело к небольшой потере показаний верхних слоев атмосферы. Это было связано с проблемами проводки акселерометра, который определял, когда начинать последовательность раскрытия парашюта. Затем зонд сбросил свой тепловой экран, который упал внутрь Юпитера. [153] [154] [155] [156] Парашют снизил скорость зонда до 430 километров в час (270 миль в час). Сигнал от зонда больше не был обнаружен орбитальным аппаратом через 61,4 минуты на высоте 180 километров (112 миль) ниже вершин облаков и давлении 23,0 бара (22,7 атм). [157] Считалось, что зонд продолжал падать с предельной скоростью , поскольку температура выросла до 1700 °C (3090 °F), а давление до 5100 бар (5000 атм), разрушив его. [158]

Зонд обнаружил меньше молний, ​​меньше воды, но более сильный ветер, чем ожидалось. Ученые ожидали обнаружить скорость ветра до 350 километров в час (220 миль в час), но были обнаружены ветры до 530 километров в час (330 миль в час). Подразумевалось, что ветры возникают не за счет тепла, выделяемого солнечным светом (поскольку Юпитер получает меньше солнечного света, чем Земля), или конденсации водяного пара (основные причины на Земле), а из-за внутреннего источника тепла. Уже было хорошо известно, что атмосфера Юпитера состоит в основном из водорода, однако облака аммиака и сульфида аммония оказались гораздо тоньше, чем ожидалось, а облака водяного пара не были обнаружены. Это было первое наблюдение облаков аммиака в атмосфере другой планеты. Атмосфера создает частицы аммиачно-ледяного материала из материала, поднимающегося с более низких глубин. [159]

Атмосфера оказалась более неспокойной, чем ожидалось. Скорость ветра в самых внешних слоях составляла от 290 до 360 километров в час (от 180 до 220 миль в час), что согласуется с предыдущими измерениями издалека, но эти скорости ветра резко возрастали при уровнях давления 1–4 бара, а затем оставались стабильно высокими на уровне около 610 бар. километров в час (170 м/с). [160] Содержание азота , углерода и серы было в три раза больше, чем на Солнце, что повышает вероятность того, что они были получены из других тел Солнечной системы. [161] [154] но низкое содержание воды поставило под сомнение теории о том, что вода на Земле была получена от комет. [162]

Молниевой активности было гораздо меньше, чем ожидалось, всего лишь около десятой части уровня активности на Земле, но это соответствовало отсутствию водяного пара. Еще более удивительным было высокое содержание благородных газов ( аргона , криптона и ксенона ), содержание которых в три раза превышало содержание на Солнце. Чтобы Юпитер смог захватить эти газы, он должен был быть намного холоднее, чем сегодня, около -240 °C (-400,0 °F), что позволяет предположить, что либо Юпитер когда-то находился намного дальше от Солнца, либо что межзвездные обломки, которые Солнечная система, из которой сформировалась, была намного холоднее, чем считалось. [163]

Орбитальный аппарат [ править ]

обратитесь к подписи
Анимация Галилея траектории движения вокруг Юпитера с 1 августа 1995 г. по 30 сентября 2003 г.
  Галилей   ·   Юпитер   ·   Этот   ·   Европа   ·   Ганимед   ·   Каллисто

После сбора данных зонда следующей задачей орбитального аппарата «Галилео» было замедлиться, чтобы не улететь во внешнюю часть Солнечной системы. Последовательность горения, начавшаяся в 00:27 UTC 8 декабря и продолжавшаяся 49 минут, снизила скорость космического корабля на 600 метров в секунду (2000 футов / с), и он вышел на парковочную орбиту с орбитальным периодом 198 дней. Таким образом, орбитальный аппарат «Галилео» стал первым искусственным спутником Юпитера. [164] [165] Большая часть его первоначальной орбиты была занята передачей данных от зонда обратно на Землю. Когда 26 марта 1996 года орбитальный аппарат достиг апогея , главный двигатель снова запустился, чтобы увеличить орбиту с четырехкратного радиуса Юпитера до десяти раз. К этому времени орбитальный аппарат получил половину радиации, предусмотренной планом миссии, и более высокая орбита должна была сохранять инструменты как можно дольше, ограничивая радиационное воздействие. [164]

Космический корабль вращался вокруг Юпитера по вытянутым эллипсам , каждая орбита длилась около двух месяцев. Различные расстояния от Юпитера, обеспечиваемые этими орбитами, позволили Галилею планеты получить образцы различных частей обширной магнитосферы . Орбиты были предназначены для облётов крупнейших спутников Юпитера с близкого расстояния. Для орбит была разработана схема наименования: код с первой буквой луны, встреченной на этой орбите (или «J», если ни одна не встретилась), плюс номер орбиты. [166]

Продление миссии [ править ]

После завершения основной миссии 7 декабря 1997 года большая часть сотрудников миссии уехала, включая О'Нила, но около пятой из них осталась. Орбитальный аппарат Галилео начал расширенную миссию, известную как Миссия Галилео Европа (GEM), которая продлилась до 31 декабря 1999 года. Это была недорогая миссия с бюджетом в 30 миллионов долларов (что эквивалентно 53 миллионам долларов в 2023 году). [167] Причина, по которой ее назвали миссией «Европа», а не «Расширенной», была политической; хотя было бы расточительно отказываться от космического корабля, который все еще был работоспособен и способен выполнять постоянную миссию, Конгресс скептически отнесся к запросам о выделении дополнительных денег для проектов, которые уже были полностью профинансированы. Этого удалось избежать благодаря ребрендингу. [168]

Меньшая команда GEM не имела ресурсов для решения проблем, но когда они возникали, она могла временно отозвать бывших членов команды для интенсивных усилий по их решению. Космический корабль совершил несколько облетов Европы , Каллисто и Ио . На каждом из них космический корабль собрал данные только за два дня вместо семи, собранных во время основной миссии. Радиационная обстановка вблизи Ио, к которой Галилей приблизился на расстояние 201 километр (125 миль) 26 ноября 1999 года на орбите I25, была очень вредной для здоровья , систем Галилея и поэтому эти пролеты были сохранены для расширенной миссии в случае потери космический корабль был бы более приемлемым. [167]

К моменту окончания GEM большая часть космических кораблей работала далеко за пределами своих первоначальных проектных характеристик, поглотив более 600 килорад в период с 1995 по 2022 год. [169] в три раза превышающее радиационное воздействие, которое оно было рассчитано выдержать. Многие из инструментов больше не работали с максимальной производительностью, но все еще функционировали, поэтому Галилео было разрешено второе продление - Миссия Миллениум (GMM). Планировалось, что он продлится до марта 2001 года, но впоследствии был продлен до января 2003 года. GMM включал ответные визиты на Европу, Ио, Ганимед и Каллисто, а также впервые на Амальтею . [170] Общая стоимость первоначальной миссии Галилео составила около 1,39 миллиарда долларов США (что эквивалентно 2 миллиардам долларов в 2023 году). Из них 892 миллиона долларов США (что эквивалентно 1416 миллионам долларов США в 2023 году) было потрачено на разработку космического корабля. [2] Еще 110 миллионов долларов (что эквивалентно 175 миллионам долларов в 2023 году) внесли международные агентства. [171]

Я [ править ]

Самая внутренняя из четырех галилеевых лун, Ио, примерно такого же размера, как луна Земли, со средним радиусом 1821,3 километра (1131,7 мили). Она находится в орбитальном резонансе с Ганимедом и Европой и приливно-связана с Юпитером, поэтому, как земная Луна всегда обращена к Земле одной и той же стороной, так и Ио всегда обращена к Юпитеру одной и той же стороной. Однако у него более быстрая орбита с периодом вращения 1,769 дней. В результате вращательные и приливные силы на Ио в 220 раз превышают силы на Луне. [172] Этих сил трения достаточно, чтобы расплавить горную породу, создавая вулканы и потоки лавы. Хотя Ио составляет лишь треть размера Земли, он генерирует в два раза больше тепла. В то время как геологические события происходят на Земле в течение тысяч или даже миллионов лет, катастрофические события на Ио являются обычным явлением. Видимые изменения произошли между орбитами Галилея . Красочная поверхность представляет собой смесь красных, белых и желтых соединений серы. [173]

Различные потоки лавы
Тваштар Катена на Ио: показаны изменения в горячих точках в период с 1999 по 2000 год. Инфракрасные изображения показывают поток горячей лавы длиной более 60 километров (37 миль).

Галилей пролетел мимо Ио, но в интересах защиты магнитофона О'Нил решил отказаться от сбора изображений. Использование камеры SSI означало работу магнитофона на высокой скорости с внезапными остановками и запусками, тогда как инструменты полей и частиц требовали, чтобы магнитофон работал непрерывно на низких скоростях, и считалось, что он справится с этим. Это был сокрушительный удар по ученым, некоторые из которых годами ждали этой возможности. [174] Никаких других встреч с Ио во время основной миссии не было запланировано, поскольку существовали опасения, что высокие уровни радиации вблизи Юпитера могут повредить космический корабль. [175] Однако ценная информация все же была получена; Доплеровские данные, использованные для измерения гравитационного поля Ио, показали, что Ио имеет ядро ​​из расплавленного железа и сульфида железа . [172] [176]

Другая возможность наблюдать Ио возникла во время миссии Галилео Европа (GEM), когда Галилей пролетел мимо Ио на орбитах I24 и I25, и он снова посетит Ио во время миссии Галилео Миллениум (GMM) на орбитах I27, I31, I32 и I33. [177] Когда Галилей приблизился к Ио на I24 в 11:09 UTC 11 октября 1999 года, он перешел в безопасный режим. Судя по всему, высокоэнергетические электроны немного изменились на чипе памяти. При переходе в безопасный режим космический корабль отключил все несущественные функции. Обычно на диагностику и восстановление после инцидента в безопасном режиме уходило от семи до десяти дней; на этот раз у команды проекта Галилео в Лаборатории реактивного движения было девятнадцать часов до встречи с Ио. После лихорадочных усилий им удалось диагностировать невиданную ранее проблему и восстановить системы космического корабля всего за два часа. Не все запланированные мероприятия удалось осуществить, но Галилей получил серию цветных изображений с высоким разрешением центров извержений вулканов Пиллан-Патера , Замама , Прометей и Пеле . [178]

Когда Галилей в следующий раз приблизился к Ио на I25 в 03:40 по всемирному координированному времени 26 ноября 1999 года, Лаборатория реактивного движения обедала в честь Дня Благодарения в Центре управления полетами Галилео , когда после встречи с Ио всего за четыре часа космический корабль снова перешел в безопасный режим. На этот раз проблема была связана с исправлением программного обеспечения, позволяющим вывести Galileo из безопасного режима во время I24. К счастью, космический корабль не отключился так часто, как на I24, и команде Лаборатории реактивного движения удалось вернуть его в строй. В течение 124 они сделали это, имея в запасе два часа; на этот раз у них было всего три минуты. Тем не менее, пролет прошел успешно: NIMS и SSI Галилео камеры запечатлели извержение вулкана, образовавшее шлейф лавы длиной 32 километра (20 миль), который был достаточно большим и горячим, чтобы его также мог обнаружить инфракрасный телескоп НАСА на вершине. Мауна-Кеа на Гавайях . Хотя такие события были более распространены и зрелищны на Ио, чем на Земле, запечатлеть его было чрезвычайно удачно; планетолог Альфред МакИвен оценил вероятность в 1 к 500. [179]

Продолжительность: 29 секунд.
Ио в ускоренном движении; ротация на самом деле занимает 1,769 дней

Инциденты в безопасном режиме на I24 и I25 оставили некоторые пробелы в данных, на которые нацелен I27. На этот раз Галилей пролетел 198 километров (123 мили) над поверхностью Ио. В это время космический корабль находился почти на максимальном расстоянии от Земли, и произошло солнечное соединение — период, когда Солнце закрывало луч видимости между Землей и Юпитером. Как следствие, три четверти наблюдений пришлось проводить в течение трех часов. Изображения NIMS выявили четырнадцать действующих вулканов в регионе, где, как считается, находится всего четыре. Изображения Локи Патера показали, что за четыре с половиной месяца между I24 и I27 около 10 000 квадратных километров (3900 квадратных миль) были покрыты свежей лавой. Серию наблюдений крайнего ультрафиолета (EUV) пришлось отменить из-за очередного события в безопасном режиме. Воздействие радиации вызвало временный сброс шины , аппаратную ошибку компьютера, приводящую к переходу в безопасный режим. Исправление программного обеспечения, реализованное после встречи Европы на орбите E19, предохраняло от этого, когда космический корабль находился в пределах 15 радиусов Юпитера от планеты, но на этот раз это произошло на 29 радиусах Юпитера. Событие безопасного режима также привело к потере времени воспроизведения ленты, но руководители проекта решают перенести некоторые данные Ио на орбиту G28 и затем воспроизвести их. Это ограничило объем доступной памяти для встречи с Ганимедом, но данные Ио считались более ценными. [180]

Открытие железного ядра Ио позволило предположить, что оно обладает магнитным полем. Встречи I24, I25 и I27 включали проходы над экватором Ио, что затрудняло определение того, имеет ли Ио собственное магнитное поле или поле, индуцированное Юпитером. Соответственно, на орбите I31 «Галилей» пролетел в пределах 200 километров (120 миль) от поверхности северного полюса Ио, а на орбите I32 он пролетел на расстоянии 181 километра (112 миль) над южным полюсом. [181] [182] Изучив результаты магнитометра, планетолог Маргарет Г. Кивельсон объявила, что Ио не имеет собственного магнитного поля, а это означает, что ее расплавленное железное ядро ​​не имеет таких же конвективных свойств, как у Земли. [183]

На I31 Галилей промчался через территорию, которая раньше находилась в шлейфе вулкана Тваштар Патера , и была надежда, что шлейф можно будет взять пробы. На этот раз в Тваштаре было тихо , но космический корабль пролетел сквозь шлейф другого, ранее неизвестного вулкана, находящегося на расстоянии 600 километров (370 миль). То, что считалось горячим пеплом от извержения вулкана, оказалось снежинками диоксида серы, каждая из которых состоит из 15-20 молекул, сгруппированных вместе. [181] [184] [185] Галилея Последнее возвращение на Ио на орбиту I33 было омрачено еще одним инцидентом в безопасном режиме, и большая часть ожидаемых данных была потеряна. [186]

Европа [ править ]

Европу пересекают линии
Европа на фотографиях Галилея

Хотя Европа является самой маленькой из четырех галилеевых лун с радиусом 1565 километров (972 мили), она является шестой по величине луной в Солнечной системе. [187] Наблюдения с Земли показали, что он был покрыт льдом. [188] Как и Ио, Европа приливно связана с Юпитером. Он находится в орбитальном резонансе с Ио и Ганимедом, его 85-часовая орбита вдвое больше, чем у Ио, но вдвое меньше, чем у Ганимеда. Соединения с Ио всегда происходят на противоположной стороне Юпитера от Ганимеда. [189] Таким образом, Европа подвержена приливным воздействиям. [190] Нет никаких свидетельств вулканизма, как на Ио, но Галилей обнаружил, что поверхность льда покрыта трещинами. [191]

Некоторые наблюдения Европы были сделаны на орбитах G1 и G2. На C3 Галилей провел «нецелевое» столкновение с Европой на расстояние 34 800 километров (21 600 миль). «Нецелевое» столкновение определяется как вторичный пролет на расстоянии до 100 000 километров (62 000 миль). Во время E4 с 15 по 22 декабря 1996 года Галилей пролетел в пределах 692 километров (430 миль) от Европы, но передача данных была затруднена из-за солнечного затмения , которое заблокировало передачу на десять дней. [192]

Галилей вернулся на Европу на маршруте E6 в январе 1997 года, на этот раз на высоте 586 километров (364 мили), чтобы проанализировать особенности овальной формы в инфракрасном и ультрафиолетовом спектрах. Затмения Европы, Ио и Юпитера предоставили данные о профилях их атмосфер, а также были проведены измерения гравитационного поля Европы. На Е11 со 2 по 9 ноября 1997 г. собирались данные о магнитосфере. [192] Из-за проблем с HGA основной миссией было получено только около двух процентов от ожидаемого количества изображений Европы. [193] На GEM первые восемь витков (от E12 до E19) были посвящены Европе, и Галилей нанес ей последний визит на E26 во время GMM. [194]

обратитесь к подписи
На этом изображении в искусственных цветах слева показана область земной коры, состоящая из блоков, которые, как полагают, раскололись и «сплавились» на новые позиции.

На изображениях Европы также видно несколько ударных кратеров. Казалось маловероятным, что он избежал ударов метеоров и комет, которые оставили шрамы на Ганимеде и Каллисто, поэтому это указывало на то, что Европа имеет активную геологию, которая обновляет поверхность и уничтожает кратеры. [191] [187] Астроном Кларк Чепмен утверждал, что, если предположить, что 20-километровый (12 миль) кратер возникает на Европе один раз в миллион лет, и учитывая, что на Европе было обнаружено только около двадцати кратеров, из этого следует, что возраст поверхности должен быть всего около 10 миллионов лет. [195] Имея под рукой больше данных, в 2003 году группа под руководством Кевина Зале из Исследовательского центра Эймса НАСА пришла к цифре от 30 до 70 миллионов лет. [196] Наиболее вероятной причиной было приливное изгибание до 100 метров (330 футов) в день. [197] Но не все ученые были в этом убеждены; Майкл Карр, планетолог из Геологической службы США , утверждал, что, наоборот, возраст поверхности Европы был ближе к миллиарду лет. Он сравнил кратеры на Ганимеде с кратерами на Луне Земли и пришел к выводу, что спутники Юпитера не были подвержены такому же количеству кратеров. [198] [199]

Свидетельства обновления поверхности намекают на возможность существования вязкого слоя под поверхностью теплого льда или жидкой воды. Наблюдения NIMS Галилея показали, что поверхность Европы, по-видимому, содержит соли на основе магния и натрия. Вероятным источником был рассол под ледяной коркой. Дополнительные доказательства были предоставлены магнитометром, который сообщил, что магнитное поле было индуцировано Юпитером. Это можно объяснить существованием сферической оболочки из проводящего материала, такого как соленая вода. Поскольку температура поверхности Европы составляла -162 °C (-260 °F), любая вода, пробившая поверхностный лед, мгновенно замерзала. Тепло, необходимое для поддержания воды в жидком состоянии, не могло исходить от Солнца, интенсивность которого на таком расстоянии составляла всего 4 процента от земной, но лед является хорошим изолятором, и тепло могло быть обеспечено за счет приливных колебаний. [199] [200] Галилей также предоставил доказательства того, что кора Европы со временем сместилась, переместившись на юг в полушарии, обращенном к Юпитеру, и на север на противоположной стороне. [197] [201] [202]

Иллюстрация модели Европы с жидким океаном, окруженным более теплым льдом, а затем внешним слоем холодного ледяного панциря со вспышками криоличинок.
Тектоника плит на Европе

Среди ученых шли ожесточенные дебаты по поводу толщины ледяной корки, и те, кто представил результаты, указывающие на то, что она может быть тоньше 20–30 километров (12–19 миль), предложенных аккредитованными учеными из группы изображений Galileo , столкнулись с запугиванием. презрение и сокращение возможностей карьерного роста. [203] Группу изображений Galileo возглавлял Майкл Дж. Белтон из Национальной обсерватории Китт-Пик . Ученые, планировавшие последовательность изображений, имели исключительное право на первоначальную интерпретацию данных Галилео , большая часть которой была выполнена их студентами-исследователями. [204] Научное сообщество не хотело повторения инцидента в Морабито 1979 года, когда Линда А. Морабито , инженер Лаборатории реактивного движения, работавшая на «Вояджере-1» , обнаружила на Ио первый действующий внеземной вулкан. [205] Команда визуализации контролировала способ представления открытий научному сообществу и общественности посредством пресс-конференций, докладов на конференциях и публикаций. [204]

Наблюдения космического телескопа «Хаббл» в 1995 году показали, что Европа имеет тонкую кислородную атмосферу. Это было подтверждено Галилеем в шести экспериментах на орбитах Е4 и Е6 во время затмений, когда Европа находилась между Галилеем и Землей. Это позволило Канберре и Голдстоуну исследовать ионосферу Европы, измерив степень дифракции радиолуча на заряженных частицах. Это указывало на присутствие ионов воды, которые, скорее всего, представляли собой молекулы воды, вытесненные с поверхности льда, а затем ионизированные Солнцем или магнитосферой Юпитера. Присутствия ионосферы было достаточно, чтобы сделать вывод о существовании тонкой атмосферы на Европе. [206]

11 декабря 2013 года НАСА сообщило по результатам миссии Галилео об обнаружении « глиноподобных минералов » (в частности, слоистых силикатов ), часто связанных с органическими материалами на ледяной коре Европы . Присутствие минералов могло быть результатом столкновения с астероидом или кометой . [207]

Ганимед [ править ]

Ганимед похож на Луну, с кратерами и более темными и светлыми серыми областями.
Ганимед, фотография 26 июня 1996 года.

Ганимед, самый большой из галилеевых спутников с радиусом 2620 километров (1630 миль), больше, чем луна Земли, карликовая планета Плутон или планета Меркурий . [208] Это самая большая из лун Солнечной системы, характеризующаяся большим количеством водяного льда, в которую также входят спутник Сатурна Титан и спутник Нептуна Тритон . Ганимед имеет в три раза больше воды при своей массе, чем Земля. [209]

Когда Галилей вышел на орбиту Юпитера, он сделал это с наклоном орбиты к экватору Юпитера и, следовательно, в плоскости орбиты четырех галилеевых спутников. Для перехода на орбиту с сохранением топлива были выполнены два маневра «рогатка». На G1 гравитация Ганимеда была использована для замедления орбитального периода космического корабля с 21 до 72 дней, чтобы обеспечить больше встреч и вывести Галилея из областей с более интенсивным излучением. На G2 была использована гравитационная помощь, чтобы вывести его на компланарную орбиту, чтобы обеспечить последующие встречи с Ио, Европой и Каллисто. [208]

Хотя основная цель G1 и G2 была навигационной, возможность провести некоторые наблюдения не была упущена. Эксперимент с плазменными волнами и магнитометр обнаружили магнитное поле силой около 750 нанотесла , что более чем достаточно, чтобы создать отдельную магнитосферу внутри магнитосферы Юпитера. [д] Это был первый случай, когда магнитное поле было обнаружено на луне, находящейся внутри магнитосферы ее родительской планеты. [211] [212] [213] Это открытие, естественно, привело к вопросам о его происхождении. Доказательства указывают на наличие ядра и мантии из железа или сульфида железа на глубине от 400 до 1300 километров (от 250 до 810 миль) под поверхностью, покрытых льдом. Маргарет Кивельсон, ученый, руководивший экспериментом с магнитометром, утверждала, что для индуцированного магнитного поля требуется железный сердечник, и предположила, что необходим электропроводящий слой, возможно, рассол океана на глубине 200 километров (120 миль) под поверхностью. [214] [215]

Внутреннее строение Ганимеда

Галилей вернулся на Ганимед на орбитах G7 и G9 в апреле и мае 1997 года, а также на G28 и G29 в мае и декабре 2000 года на GMM. [216] Изображения поверхности выявили два типа рельефа: темные области с многочисленными кратерами и бороздчатые бороздки . Изображения борозды Арбелы, сделанные на G28, сделали Ганимед больше похожим на Европу, но приливное изгибание не могло обеспечить достаточного тепла, чтобы удерживать воду в жидкой форме на Ганимеде, хотя, возможно, оно внесло свой вклад. Одной из возможностей была радиоактивность, которая могла бы обеспечить достаточное количество тепла для существования жидкой воды на глубине от 50 до 200 километров (от 31 до 124 миль) под поверхностью. [215] [217] Другой возможностью был вулканизм. Слякотная вода или лед, достигая поверхности, быстро замерзают, образуя участки относительно гладкой поверхности. [218]

Каллисто [ править ]

Каллисто, фотография Галилея

Каллисто — самая дальняя из галилеевых лун и самая рябая из всех тел Солнечной системы. На образование такого количества кратеров, должно быть, потребовались миллиарды лет, что натолкнуло ученых на мысль, что возраст его поверхности составляет целых четыре миллиарда лет, и предоставило данные о метеорной активности в Солнечной системе. Галилей посетил Каллисто на орбитах C3, C9 и C100 во время основной миссии, а затем на C20, C21, C22 и C23 во время GEM. Когда камеры наблюдали Каллисто вблизи, на ней наблюдалось загадочное отсутствие небольших кратеров. Поверхностные элементы, по-видимому, подверглись эрозии, что указывает на то, что они подверглись активным геологическим процессам. [219] [220]

Каллисто Облет Галилеем на C3 стал первым случаем, когда Сеть дальнего космоса установила связь между своими антеннами в Канберре и Голдстоуне, что позволило им работать как гигантский массив , тем самым обеспечивая более высокую скорость передачи данных. С помощью антенны в Парксе эффективная пропускная способность возросла до 1000 бит в секунду. [221]

Данные, накопленные по C3, показали, что Каллисто имела однородный состав с перемешанными тяжелыми и легкими элементами. По оценкам, он на 60 процентов состоял из силиката , железа и сульфидных пород железа и на 40 процентов из водяного льда. [222] [223] Это было опровергнуто дальнейшими радиодопплеровскими наблюдениями на C9 и C10, которые показали, что горная порода опустилась к ядру и, следовательно, что Каллисто действительно имеет дифференцированную внутреннюю структуру, хотя и не в такой степени, как другие галилеевы спутники. [219] [224]

Схема Ганимеда в разрезе: твердое железное ядро, последовательно окруженное жидким железом и сульфидом железа, каменистой мантией, четырехугольным льдом, соленой водой и шестиугольным льдом.
Внутреннее устройство Каллисто

Наблюдения, сделанные с помощью показали магнитометра Галилея, , что Каллисто не имела собственного магнитного поля и, следовательно, не имела железного ядра, как у Ганимеда, но имела индуцированное поле из магнитосферы Юпитера. Поскольку лед слишком плохой проводник, чтобы вызвать этот эффект, это указывает на возможность того, что Каллисто, как Европа и Ганимед, может иметь подземный океан морской воды. [219] [225] Ближайшее столкновение с Каллисто Галилей совершил на C30, когда он совершил 138-километровый (86 миль) проход над поверхностью, во время которого он сфотографировал кратеры Асгард , Валгаллу и Бран. [219] Это использовалось для маневров с рогаткой для подготовки к финальным встречам с Ио на I31 и I32. [226]

Амальтея [ править ]

Амальтея выглядит как большой камень.
Представление художника о прохождении Галилея возле маленькой внутренней луны Юпитера Амальтеи.

Хотя было основной миссией Галилея исследование галилеевых спутников, он также сделал снимки четырех внутренних лун: Фивы , Адрастеи , Амальтеи и Метиды . Такие изображения были возможны только с космического корабля; для наземных телескопов они были просто пятнышками света . [220] Два года интенсивной радиации Юпитера сказались на системах космического корабля, а в начале 2000-х годов запасы топлива у него были на исходе. Камеры « Галилео » были отключены 17 января 2002 года после того, как они получили непоправимые радиационные повреждения. [227]

Инженерам НАСА удалось восстановить поврежденную электронику магнитофона, и Галилей продолжал возвращать научные данные, пока он не был спущен с орбиты в 2003 году, выполнив последний научный эксперимент: измерение массы Амальтеи, когда космический корабль пролетал мимо нее. Это было сложно организовать; Чтобы быть полезным, Галилею пришлось пролететь в пределах 300 километров (190 миль) от Амальтеи, но не настолько близко, чтобы врезаться в нее. Это осложнялось его неправильной формой, напоминающей картофель, размером 146 на 262 километра (91 на 163 мили). Он был заперт приливом, направляя свою длинную ось к Юпитеру. знать, в каком направлении астероид направлен по отношению к Галилею . Успешный пролет означал, что нужно всегда [228]

Галилей пролетел мимо Амальтеи 5 ноября 2002 года на 34-м витке, что позволило измерить массу Луны, когда она проходила в пределах 160 км (99 миль) от ее поверхности. [229] Результаты поразили научную группу; они обнаружили, что Амальтея имела массу 2,08 × 10 18 килограммы (4,59 × 10 18 фунт), а объёмом 2,43 × 10 6 кубические километры (5,8 × 10 5 кубических миль), поэтому его плотность составляла 857 ± 99 килограммов на кубический метр, что меньше, чем у воды. [228] [230]

Последнее открытие произошло во время последних двух витков миссии. Когда космический корабль прошел орбиту Амальтеи, звездный сканер обнаружил неожиданные вспышки света, которые были отражениями от семи-девяти лун. Ни один из отдельных спутников не был достоверно обнаружен дважды, поэтому орбиты не были определены. Считается, что это, скорее всего, были обломки, выброшенные Амальтеей, которые образовали тонкое и, возможно, временное кольцо вокруг Юпитера. [231]

обратитесь к подписи
Кольца Юпитера. Увеличенное верхнее изображение показывает ореол кольцевых частиц, подвешенных мощным электромагнитным полем Юпитера.
обратитесь к подписи
Внутренняя луна Амальтея
обратитесь к подписи
Внутренняя луна Фива

Звездный сканер [ править ]

сканер Галилея Звездный представлял собой небольшой оптический телескоп, который обеспечивал абсолютную привязку координат, но по счастливой случайности сделал несколько научных открытий. В ходе основной миссии было обнаружено, что звездный сканер способен обнаруживать частицы высокой энергии в виде шумового сигнала. Эти данные в конечном итоге были откалиброваны, чтобы показать, что частицы представляли собой преимущественно электроны с > 2 МэВ (0,32 пДж ), которые были захвачены магнитными поясами Юпитера и выпущены в Планетарную систему данных. [232]

Второе открытие произошло в 2000 году. Звездный сканер наблюдал набор звезд, в который входила второй величины звезда Дельта Велорум . В какой-то момент эта звезда потускнела на 8 часов ниже порога обнаружения звездного сканера. Последующий анализ данных Галилея и работы астрономов-любителей и профессиональных астрономов показали, что Дельта Велорум является самой яркой из известных затменно-двойных звезд , ярче в максимуме, чем Алголь . Первичный период составляет 45 дней, а затемнение видно невооруженным глазом. [233]

Аномалии, связанные с радиацией [ править ]

линии магнетизма исходят от полюсов и петляют вокруг.
Внутренняя магнитосфера и радиационные пояса Юпитера

Уникально суровая радиационная среда Юпитера вызвала более 20 аномалий в ходе , миссии Галилео в дополнение к инцидентам, подробно описанным ниже. Несмотря на превышение расчетного предела радиации как минимум в три раза, космический корабль выдержал все эти аномалии. В конечном итоге были найдены обходные пути для всех этих проблем, и Галилео излучение Юпитера никогда не выводило из строя полностью. Пределы радиации для компьютеров Галилея « были основаны на данных, полученных от «Пионера-10» и «Пионера-11» , поскольку большая часть проектных работ велась до того, как два Вояджера» прибыли к Юпитеру в 1979 году. [234]

Типичным эффектом радиации было то, что некоторые научные инструменты начали испытывать повышенный шум , находясь на расстоянии примерно 700 000 км (430 000 миль) от Юпитера. Камера SSI начала создавать полностью белые изображения, когда космический корабль пострадал от исключительного коронального выброса массы в День взятия Бастилии в 2000 году, и сделал это снова при последующих близких сближениях с Юпитером. [235] Кристалл кварца, используемый в качестве опорной частоты для радио, претерпевал постоянные сдвиги частоты при каждом приближении Юпитера. [236] Детектор вращения вышел из строя, а выходной сигнал гироскопа космического корабля был смещен из-за радиационной обстановки. [237]

Самыми серьезными последствиями радиации стали утечки тока где-то в силовой шине космического корабля, скорее всего, через щетки соединяющего вращающегося подшипника, секции ротора и статора орбитального аппарата. Эти утечки тока вызвали перезагрузку бортового компьютера и заставили его перейти в безопасный режим. Сбросы происходили, когда космический корабль находился либо близко к Юпитеру, либо в области космоса, расположенной магнитно ниже Юпитера. В апреле 1999 года в программное обеспечение было внесено изменение, которое позволило бортовому компьютеру обнаруживать эти сбросы и самостоятельно восстанавливаться, чтобы избежать безопасного режима. [238]

Проблемы с магнитофоном [ править ]

Обычное техническое обслуживание магнитофона заключалось в перематывании ленты наполовину и обратно, чтобы предотвратить ее прилипание. [239] В ноябре 2002 года, после завершения единственной встречи миссии со спутником Юпитера Амальтеей, проблемы с воспроизведением магнитофона снова преследовали Галилея . Примерно через 10 минут после максимального сближения «Амальтеи» «Галилео» прекратил сбор данных, выключил все свои инструменты и перешел в безопасный режим, по-видимому, в результате воздействия интенсивной радиационной обстановки Юпитера. Хотя большая часть данных «Амальтеи» уже была записана на ленту, было обнаружено, что записывающее устройство отказывалось реагировать на команды, предписывающие ему воспроизвести данные. [240]

После нескольких недель поиска и устранения неисправностей идентичного запасного самописца на земле было установлено, что причиной неисправности было снижение светоотдачи трех инфракрасных светодиодов (LED) Optek OP133, расположенных в электронике привода самолета. мотора рекордера колесо кодера . Светодиоды на основе арсенида галлия были особенно чувствительны к , вызванным протонным облучением дефектам смещения атомной решетки , что значительно снижало их эффективную светоотдачу и заставляло электронику приводного двигателя ошибочно полагать, что колесо кодера двигателя было установлено неправильно. [241]

начала Затем летная группа Галилея серию сеансов « отжига », во время которых через светодиоды пропускали ток в течение нескольких часов, чтобы нагреть их до такой степени, что некоторые дефекты кристаллической решетки смещались обратно на свои места, тем самым увеличивая Световой поток светодиодов. 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. [242]

миссии и сход орбиты с Конец

обратитесь к подписи
Иллюстрация входа Галилея в атмосферу Юпитера

Когда в начале 1960-х годов рассматривалась возможность исследования Марса, Карл Саган и Сидни Коулман подготовили статью о загрязнении Красной планеты. Чтобы ученые могли определить, существовали ли местные формы жизни до того, как планета была заражена микроорганизмами с Земли, они предложили, чтобы космические миссии были нацелены на 99,9-процентную вероятность того, что загрязнение не произойдет. Эта цифра была принята Комитетом по космическим исследованиям (КОСПАР) Международного совета научных союзов в 1964 году и впоследствии применялась ко всем планетарным зондам. [243]

Опасность была подчеркнута в 1969 году, когда астронавты «Аполлона-12» вернули компоненты космического корабля «Сервейер-3» , приземлившегося на Луну тремя годами ранее, и было обнаружено, что микробы все еще жизнеспособны даже после трех лет пребывания в этом суровом климате. Альтернативой была Основная Директива , философия невмешательства в инопланетные формы жизни, провозглашенная в оригинальном «Звездный путь» телесериале , в которой интересы форм жизни ставились выше интересов ученых. Учитывая (по общему признанию, незначительную) перспективу существования жизни на Европе, ученые Ричард Гринберг и Рэндалл Тафтс предложили установить новый стандарт, согласно которому вероятность загрязнения не будет большей, чем та, которая может произойти естественным путем от метеоритов. [243]

«Галилео» не подвергался стерилизации перед запуском и вполне мог переносить бактерии с Земли. Поэтому был сформулирован план по отправке зонда прямо к Юпитеру при преднамеренном крушении, чтобы исключить возможность столкновения со спутниками Юпитера, особенно с Европой, и предотвратить прямое загрязнение . 14 апреля 2003 года «Галилео» достиг наибольшего орбитального расстояния от Юпитера за всю миссию с момента вывода на орбиту - 26 миллионов км (16 миллионов миль), прежде чем вернуться обратно к газовому гиганту для окончательного удара. [244] После завершения J35, своего последнего витка вокруг системы Юпитера, Галилей столкнулся с Юпитером в темноте к югу от экватора 21 сентября 2003 года в 18:57 по всемирному координированному времени. Скорость его удара составила примерно 48,26 км/с (29,99 миль/с). [1] [245]

Основные выводы

  1. Состав Юпитера отличается от состава Солнца, что указывает на то, что Юпитер эволюционировал с момента образования Солнечной системы. [159] [246]
  2. Галилей впервые наблюдал облака аммиака в атмосфере другой планеты. Атмосфера создает частицы аммиачного льда из материала, поднимающегося с более низких глубин. [159]
  3. Было подтверждено, что Ио имеет обширную вулканическую активность, которая в 100 раз превышает активность на Земле. Жара и частота извержений напоминают раннюю Землю. [159] [246]
  4. Сложные плазменные взаимодействия в атмосфере Ио создают огромные электрические токи, которые соединяются с атмосферой Юпитера. [159] [246]
  5. Несколько доказательств Галилея подтверждают теорию о том, что под ледяной поверхностью Европы существуют жидкие океаны. [159] [246]
  6. Ганимед обладает собственным сильным магнитным полем — это первый известный спутник, у которого оно есть. [159] [246]
  7. Магнитные данные Галилео предоставили доказательства того, что Европа, Ганимед и Каллисто имеют слой жидкой соленой воды под видимой поверхностью. [159]
  8. Существуют доказательства того, что Европа, Ганимед и Каллисто имеют тонкий атмосферный слой, известный как «приземная экзосфера ». [159] [246]
  9. Юпитера Система колец образована пылью, поднятой межпланетными метеороидами планеты , врезающимися в четыре маленьких внутренних спутника . Внешнее кольцо на самом деле представляет собой два кольца, одно из которых встроено в другое. существует отдельное кольцо . Вероятно, на орбите Амальтеи также [159] [246]
  10. Космический корабль Галилео гигантской планеты определил глобальную структуру и динамику магнитосферы . [159]

Последующие миссии [ править ]

Был запасной космический корабль «Галилео» , который рассматривался группой НАСА-ЕКА по исследованию внешних планет в 1983 году для миссии к Сатурну, но от него отказались в пользу более новой конструкции, которая стала «Кассини-Гюйгенс» . [247] Пока Галилей работал , Улисс пролетел мимо Юпитера в 1992 году во время своей миссии по изучению полярных регионов Солнца, а Кассини-Гюйгенс пролетел мимо планеты в 2000 и 2001 годах по пути к Сатурну. [25] В 2007 году аппарат «Новые горизонты» прошел рядом с Юпитером для гравитационной помощи на пути к Плутону и тоже собрал данные о планете. [248]

Юнона [ править ]

Следующей миссией на орбиту Юпитера стал космический корабль НАСА «Юнона» , который был запущен 5 августа 2011 года и вышел на орбиту Юпитера 4 июля 2016 года. Хотя миссия рассчитана на два года, она все еще активна в 2024 году и, как ожидается, продлится до сентября. 2025. [249] [250] [251] «Юнона» предоставила первые изображения северного полюса Юпитера и новое представление о полярных сияниях, магнитном поле и атмосфере Юпитера. [252] Собранная информация о молниях Юпитера побудила пересмотреть более ранние теории. [253] и анализ частоты ударов межпланетной пыли (в первую очередь на тыльные стороны солнечных панелей), когда Юнона проходила между Землей и поясом астероидов, показал, что эта пыль приходит с Марса , а не от комет или астероидов, как считалось ранее. [254]

Юпитера Исследователь лун ледяных

Европейское космическое агентство планирует вернуться в систему Юпитера с помощью корабля Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE). [255] Он был запущен с европейского космодрома во Французской Гвиане 14 апреля 2023 года и, как ожидается, достигнет Юпитера в июле 2031 года. [256] [257]

Европа Клипер [ править ]

Еще до того, как Галилей пришел к выводу, НАСА рассматривало орбитальный корабль Европы . [258] но он был отменен в 2002 году. [259] Затем была изучена более дешевая версия, в результате чего Europa Clipper . в 2015 году был одобрен [260] Эту миссию планируется запустить в октябре 2024 года и достичь Юпитера в апреле 2030 года. [261]

Европейский посадочный модуль [ править ]

, Посадочный модуль названный просто «Европа-Лендер», был оценен Лабораторией реактивного движения. [262] По состоянию на 2024 год Эта миссия остается концепцией, хотя некоторые средства были выделены на разработку и доработку инструмента. [263]

Примечания [ править ]

  1. Хотя «Вояджер-2» был запущен раньше «Вояджера-1», последний первым достиг Юпитера и Сатурна. [11]
  2. ^ Номинальный уровень мощности (RPL) — это мощность, при которой двигатель может нормально работать. В случае космического корабля «Шаттл» спецификация предусматривала работу в течение 27 000 секунд при 100 процентах RPL или 14 000 секунд при 109 процентах RPL, что обозначалось как уровень полной мощности (FPL). [29]
  3. ^ 12-вольтовый автомобильный аккумулятор имеет емкость около 600 ватт-часов. [45]
  4. ^ Магнитное поле Земли варьируется от 22 000 до 67 000 нанотесл. [210]

Цитаты [ править ]

  1. Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Последний день на Галилео – воскресенье, 21 сентября 2003 г.» . Spaceref.com. 19 сентября 2003 года . Проверено 11 августа 2023 г.
  2. Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот «Прибытие Галилео Юпитера» (PDF) (пресс-кит). НАСА/Лаборатория реактивного движения. Декабрь 1995 г. Архивировано (PDF) из оригинала 16 ноября 2001 г. Проверено 22 декабря 2016 г.
  3. ^ Бейер, ЧП; О'Коннор, RC; Маджуэй, диджей (15 мая 1992 г.). Ранний круиз Галилея, включая встречи с Венерой, Землей и Гаспрой (PDF) (Отчет). Отчет о телекоммуникациях и сборе данных. НАСА/Лаборатория реактивного движения. стр. 265–281. Отчет о ходе работы ТДА 42-109. Архивировано (PDF) из оригинала 25 января 2021 г. Проверено 22 декабря 2016 г.
  4. ^ «Добро пожаловать на страницу архива орбитального аппарата Галилео» . Узел PDS «Атмосферы» . 18 октября 1989 года. Архивировано из оригинала 11 апреля 2023 года . Проверено 11 апреля 2023 г.
  5. ^ Майкл Мельцер, Миссия на Юпитер: история Галилео проекта . Архивировано 14 февраля 2017 г., в Wayback Machine , NASA SP 2007–4231, стр. 188
  6. ^ «В глубине | Юпитер» . Исследование Солнечной системы НАСА. Архивировано из оригинала 24 марта 2018 года . Проверено 27 октября 2020 г.
  7. ^ Мельцер 2007 , стр. 9–10.
  8. ^ Мельцер 2007 , стр. 21–22.
  9. ^ Мельцер 2007 , стр. 28–29.
  10. ^ «NSSDCA: Информация о проекте «Вояджер»» . НАСА. Архивировано из оригинала 28 октября 2020 года . Проверено 27 октября 2020 г.
  11. ^ «Вояджер-2 запущен раньше «Вояджера-1» — НАСА» . НАСА . Проверено 7 апреля 2024 г.
  12. ^ Мельцер 2007 , с. 265.
  13. ^ Мельцер 2007 , стр. 29–30.
  14. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Мельцер 2007 , стр. 32–33.
  15. ^ «50-летние мужчины и женщины НАСА» . НАСА. Архивировано из оригинала 19 марта 2010 года . Проверено 28 октября 2020 г.
  16. ^ Доусон и Боулз 2004 , стр. 190–191.
  17. ^ Мельцер 2007 , стр. 30–32.
  18. ^ Уилфорд, Джон Ноубл (3 октября 1973 г.). «Выпущена испытательная ракета для исследования планет» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 10 августа 2020 года . Проверено 8 октября 2020 г.
  19. ^ Маджуэй 2001 , с. 294.
  20. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Хеппенхаймер 2002 , стр. 330–335.
  21. Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж Хеппенхаймер 2002 , стр. 368–370.
  22. Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Боулз 2002 , с. 420.
  23. ^ Мельцер 2007 , с. 82.
  24. ^ Мельцер 2007 , стр. 33–36.
  25. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Мельцер 2007 , с. 38.
  26. ^ О'Тул, Томас (11 августа 1979 г.). «В проекте Галилео по исследованию Юпитера возникает больше препятствий» . Вашингтон Пост . Архивировано из оригинала 23 мая 2021 года . Проверено 11 октября 2020 г.
  27. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Финли 1988 , с. 23.
  28. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Мельцер 2007 , стр. 41–43.
  29. ^ Дженкинс 2016 , с. II-158.
  30. ^ Портри, Дэвид С.Ф. (24 марта 2012 г.). «Каким должен был быть шаттл: полетный манифест за октябрь 1977 года» . Проводной . ISSN   1059-1028 . Архивировано из оригинала 17 марта 2014 года . Проверено 30 октября 2020 г.
  31. ^ «Базовый план полетного назначения STS» . Цифровые коллекции библиотеки Джона Х. Эванса. Архивировано из оригинала 30 ноября 2021 года . Проверено 31 октября 2020 г.
  32. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Мельцер 2007 , стр. 46–47.
  33. Перейти обратно: Перейти обратно: а б О'Тул, Томас (19 сентября 1979 г.). «НАСА взвешивает возможность отложить миссию к Юпитеру в 1982 году» . Вашингтон Пост . Архивировано из оригинала 27 августа 2017 года . Проверено 11 октября 2020 г.
  34. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Мельцер 2007 , с. 43.
  35. ^ Янсон и Ричи 1990 , с. 250.
  36. ^ Мельцер 2007 , стр. 49–50.
  37. ^ «Видение в темноте. Темы астрономии. Свет как космическая машина времени» . ПБС. Архивировано из оригинала 26 октября 2020 года . Проверено 12 октября 2020 г.
  38. ^ Уолдроп 1982 , с. 1013.
  39. ^ Мельцер 2007 , стр. 50–51.
  40. ^ «Пролет астероида 29 одобрен» (пресс-релиз). НАСА/Лаборатория реактивного движения. 17 января 1985 г. 1062. Архивировано из оригинала 6 октября 2008 г.
  41. ^ Мельцер 2007 , стр. 66–67.
  42. ^ Мельцер 2007 , стр. 68–69.
  43. ^ Hitt & Smith 2014 , стр. 282–285.
  44. ^ Несбитт, Стив (31 мая 1985 г.). «НАСА называет летные экипажи для Улисса и Галилео миссий » (PDF) (пресс-релиз). НАСА. 85-022. Архивировано из оригинала (PDF) 1 ноября 2022 г. Проверено 17 октября 2020 г.
  45. ^ «Сколько ватт часов в автомобильном аккумуляторе» . Большая Сила. Архивировано из оригинала 9 апреля 2024 года . Проверено 13 апреля 2024 г.
  46. Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Прибытие Галилео Юпитера» (PDF) (пресс-кит). НАСА/Лаборатория реактивного движения. Декабрь 1995 г. Архивировано (PDF) из оригинала 16 ноября 2001 г. Проверено 22 декабря 2016 г.
  47. ^ Мельцер 2007 , стр. 72–77.
  48. ^ Доусон и Боулз 2004 , стр. 206–207.
  49. Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Мельцер 2007 , с. 78.
  50. ^ Роджерс 1986 , стр. 160–162.
  51. ^ Мельцер 2007 , стр. 176–177.
  52. ^ Мельцер 2007 , с. 79.
  53. ^ Доусон и Боулз 2004 , стр. 216–218.
  54. ^ Мельцер 2007 , с. 93.
  55. ^ Мельцер 2007 , с. 177.
  56. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Макфарлинг, Уша Ли (22 сентября 2003 г.). «Стойкий Галилей испаряется вблизи Юпитера» . Лос-Анджелес Таймс . Архивировано из оригинала 19 мая 2024 года . Проверено 19 мая 2024 г.
  57. ^ Споттс, Питер Н. (3 декабря 1987 г.). «Миссия НАСА «Галилео» устраняет препятствия для путешествия к Юпитеру. Пролетая мимо Венеры, зонд может многое узнать о «парниковом эффекте» » . Христианский научный монитор . Архивировано из оригинала 7 декабря 2021 года . Проверено 7 ноября 2020 г.
  58. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Мельцер 2007 , стр. 293–294.
  59. ^ Маджуэй 2001 , с. 301.
  60. ^ Тейлор, Чунг и Со 2002 , с. 23.
  61. Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Мельцер 2007 , с. 157.
  62. ^ Доусон и Боулз 2004 , с. 215.
  63. ^ Управление космической науки и приложений 1989 , стр. 2-19.
  64. ^ Бангсунд и Кнутсон 1988 , стр. 10-12.
  65. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Броуд, Уильям Дж. (10 октября 1989 г.). «Группы протестуют против использования плутония на Галилео» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 12 февраля 2021 года . Проверено 4 ноября 2020 г.
  66. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Саган, Карл (9 октября 1989 г.). «Галилей: запускать или не запускать?» . Архивировано из оригинала 26 января 2021 года . Проверено 4 ноября 2020 г.
  67. Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Что такое РТГ?» . НАСА/Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала 11 апреля 2010 года . Проверено 15 мая 2011 г.
  68. ^ «Плутоний получает от Галилея» . Новый учёный . 10 июня 1989 г. ISSN   0262-4079 . Архивировано из оригинала 28 октября 2020 года . Проверено 4 ноября 2020 г.
  69. ^ Мельцер 2007 , с. 77.
  70. ^ Портри, Дэвид С.Ф. (18 декабря 2012 г.). «Если бы Галилей упал на Землю (1988)» . Проводной . ISSN   1059-1028 . Архивировано из оригинала 27 октября 2020 года . Проверено 4 ноября 2020 г.
  71. ^ Макрональд, Ангус Д. (15 апреля 1988 г.). Галилей: Неконтролируемый вход в атмосферу орбитального корабля STS (PDF) (Отчет). НАСА. Лаборатория реактивного движения D-4896. Архивировано из оригинала (PDF) 11 ноября 2022 г. Проверено 4 ноября 2020 г.
  72. ^ Управление космической науки и приложений 1989 , стр. 2-23.
  73. ^ Управление космической науки и приложений, 1989 , стр. 2-24.
  74. ^ Управление космической науки и приложений, 1989 , стр. 2–21, 4–18.
  75. ^ Карр, Джеффри (10 ноября 1988 г.). «Названы четыре новых экипажа шаттлов (СТС-32, СТС-33, СТС-34, СТС-35)» (PDF) (пресс-релиз). НАСА. 88-049. Архивировано из оригинала (PDF) 2 августа 2022 г. Проверено 5 ноября 2020 г.
  76. ^ Мельцер 2007 , с. 69.
  77. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Сойер, Кэти (17 октября 1989 г.). «Запуск Галилео приближается» . Вашингтон Пост . Архивировано из оригинала 27 августа 2017 года . Проверено 5 ноября 2020 г.
  78. ^ Гаваган, Хелен (3 марта 1990 г.). «Группы протеста пытаются остановить космическую миссию...» New Scientist . ISSN   0262-4079 . Архивировано из оригинала 14 мая 2024 года . Проверено 14 мая 2024 г.
  79. ^ «Зеленый свет Галилею» . Новый учёный . 21 октября 1989 г. ISSN   0262-4079 . Архивировано из оригинала 14 мая 2024 года . Проверено 14 мая 2024 г.
  80. Перейти обратно: Перейти обратно: а б с «Архивы миссии: СТС-34» . НАСА. 18 февраля 2010. Архивировано из оригинала 11 октября 2006 года . Проверено 7 января 2017 г.
  81. Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и «ПДС: Информация о миссии» . НАСА. Архивировано из оригинала 17 июля 2017 года . Проверено 9 ноября 2020 г.
  82. ^ «Галилей пролетел 292 500 миль к Венере» . Вашингтон Пост . Архивировано из оригинала 28 августа 2017 года . Проверено 5 ноября 2020 г.
  83. Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Маджуэй 2001 , с. 306.
  84. ^ Беттекс, Морган (3 августа 2010 г.). «Объяснение: эффект Доплера» . Новости МТИ . Архивировано из оригинала 28 сентября 2023 года . Проверено 15 апреля 2024 г.
  85. ^ Мельцер 2007 , с. 152.
  86. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Джонсон и др. 1991 , с. 1516.
  87. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Джонсон и др. 1991 , с. 1517.
  88. ^ Карлсон и др. 1991 , стр. 1541–1544.
  89. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Белтон и др. 1991 , стр. 1531–1536.
  90. ^ Уильямс и др. 1991 , стр. 1525–1528.
  91. ^ Мельцер 2007 , стр. 154–157.
  92. ^ Мельцер 2007 , с. 164.
  93. ^ «Совместное исследование ударной волны Земли» . НАСА. Архивировано из оригинала 16 ноября 2020 года . Проверено 14 ноября 2020 г.
  94. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Мельцер 2007 , стр. 158–159.
  95. ^ Саган и др. 1993 , стр. 715–721.
  96. ^ Харланд 2000 , стр. 65–67.
  97. Перейти обратно: Перейти обратно: а б с «GOPEX SPIE 1993 (отредактировано)» (PDF) . НАСА/Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала (PDF) 21 июля 2011 года . Проверено 15 мая 2011 г.
  98. ^ «НАСА проверит лазерную связь с марсианским космическим кораблем» . Space.com . 15 ноября 2004 г. Архивировано из оригинала 8 ноября 2021 г. Проверено 19 января 2021 г.
  99. ^ «Демо-версия оптической связи НАСА в дальнем космосе отправляет и получает первые данные» (пресс-релиз). НАСА. Архивировано из оригинала 2 апреля 2024 года . Проверено 2 апреля 2024 г.
  100. ^ Джонс, Эндрю (20 декабря 2023 г.). «Пью! Пью! Пью! Первый успешный двусторонний лазерный эксперимент НАСА — это гигантский скачок в области связи между Луной и Марсом» . Space.com . Архивировано из оригинала 2 апреля 2024 года . Проверено 2 апреля 2024 г.
  101. ^ Джонсон 1994 , стр. 362–366.
  102. ^ Мельцер 2007 , стр. 171–172.
  103. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Джонсон 1994 , с. 372.
  104. ^ Мельцер 2007 , стр. 173–174.
  105. ^ Мельцер 2007 , с. 181.
  106. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Мельцер 2007 , стр. 177–178.
  107. ^ Мельцер 2007 , с. 183.
  108. ^ Мельцер 2007 , стр. 182–183.
  109. ^ « Часто задаваемые вопросы о Галилео - Галилея Антенны » . НАСА/Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала 28 мая 2010 года . Проверено 15 мая 2011 г.
  110. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Марр 1994 , стр. 150–157.
  111. ^ Чунг и Тонг 1993 , с. 99.
  112. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Саркисян, Джон М. (ноябрь 1997 г.). «Следы Паркса Галилея» . Тринити-колледж Дублина. Архивировано из оригинала 18 июня 2021 года . Проверено 19 января 2021 г.
  113. Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Программа передовых систем и миссия Галилео на Юпитер» . НАСА/Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала 14 июня 2011 года.
  114. ^ «НАСА – NSSDCA – Космический корабль – Подробности PDMP» . НАСА/Центр космических полетов Годдарда. Архивировано из оригинала 4 апреля 2009 года.
  115. ^ Мельцер 2007 , с. 201.
  116. ^ Маджуэй 2001 , с. 312.
  117. ^ «Телекоммуникация Галилея с использованием антенны космического корабля с низким коэффициентом усиления» (PDF) . НАСА/Лаборатория реактивного движения. 24 ноября 2011 г. [1996]. Архивировано из оригинала (PDF) 24 ноября 2011 года . Проверено 29 января 2012 г.
  118. ^ Гринберг 2005 , стр. 40–41.
  119. Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д Мельцер 2007 , стр. 161–164.
  120. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Веверка и др. 1994 , с.
  121. ^ Веверка и др. 1994 , с.7.
  122. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Веверка и др. 1994 , стр. 8.
  123. ^ Гранахан 2011 , стр. 265–272.
  124. Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Харланд 2000 , стр. 72–77.
  125. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Белтон и др. 1996 , стр. 2–3.
  126. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Чепмен и др. 1995 , стр. 783–785.
  127. ^ Белтон и др. 1996 , с. 7.
  128. ^ Белтон и др. 1996 , с. 10.
  129. ^ «243 Ида» . НАСА. Архивировано из оригинала 3 апреля 2024 года . Проверено 3 апреля 2024 г.
  130. ^ Мельцер 2007 , стр. 188–189.
  131. ^ Харланд 2000 , с. 80.
  132. ^ Мельцер 2007 , стр. 190–191.
  133. ^ Харланд 2000 , стр. 82–83.
  134. ^ Д'Амарио, Bright & Wolf 1992 , с. 24.
  135. ^ «Успешный критический запуск двигателя Галилея, направляющегося к Юпитеру» (пресс-релиз). НАСА/Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала 1 февраля 2021 года . Проверено 19 января 2021 г.
  136. ^ Мельцер 2007 , стр. 194–195.
  137. ^ Исбель, Дуглас; Уилсон, Джеймс Х. «Галилей, летящий сквозь сильную пыльную бурю» (пресс-релиз). НАСА/Лаборатория реактивного движения. 95-147 . Проверено 15 апреля 2024 г.
  138. ^ Мельцер 2007 , стр. 195–196.
  139. ^ Стейплс и др. 2000 , с. 49.
  140. ^ « Часто задаваемые вопросы о Галилео — магнитофон» . НАСА/Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала 3 апреля 2009 года . Проверено 15 мая 2011 г.
  141. ^ «Галилео на ходу после восстановления магнитофона» (пресс-релиз). НАСА/Лаборатория реактивного движения. 26 октября 1995 года. Архивировано из оригинала 30 ноября 2021 года . Проверено 19 января 2021 г.
  142. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Мельцер 2007 , стр. 201–202.
  143. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Рагент и др. 1996 , стр. 854–856.
  144. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Мельцер 2007 , стр. 202–204.
  145. ^ Мельцер 2007 , с. 212.
  146. ^ Янг 1998 , с. 22 776.
  147. ^ «События миссии зонда Галилео» . НАСА. 14 июня 1996 г. Архивировано из оригинала 2 января 2007 г.
  148. ^ Хеппенхаймер 2009 , с. 257.
  149. ^ Чу-Тилбар, Лиза (19 июля 2007 г.). «Исследование планет: сможете ли вы добраться туда отсюда?» . Space.com . Архивировано из оригинала 12 февраля 2009 года . Проверено 27 июля 2007 г.
  150. ^ Мельцер 2007 , с. 118.
  151. ^ Магальяйнс, Хулио (17 сентября 1997 г.). « Галилео Аблация теплового экрана зонда » . Исследовательский центр Эймса НАСА. Архивировано из оригинала 29 сентября 2006 года . Проверено 12 декабря 2006 г.
  152. ^ Магальяйнс, Хулио (6 декабря 1996 г.). « Космический корабль Галилео » . Исследовательский центр Эймса НАСА. Архивировано из оригинала 1 января 2007 года . Проверено 12 декабря 2006 г.
  153. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Харланд 2000 , с. 105.
  154. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Исбелл, Дуглас; Морс, Дэвид (22 января 1996 г.). «Результаты науки зонда Галилео» . НАСА/Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала 24 апреля 2022 года . Проверено 4 марта 2016 г.
  155. ^ «Хронология событий миссии зонда Галилео» . НАСА. Архивировано из оригинала 24 апреля 1999 года.
  156. ^ «В глубине» . Галилей – Исследование Солнечной системы НАСА. Архивировано из оригинала 19 февраля 2018 года . Проверено 6 марта 2021 г.
  157. ^ «В глубине зонда Галилео» . Исследование Солнечной системы НАСА . Архивировано из оригинала 27 января 2023 года . Проверено 3 июля 2023 г.
  158. ^ Мельцер 2007 , стр. 204–205.
  159. Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к «Пресс-кит об окончании миссии Галилео» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 23 октября 2020 г. Проверено 29 октября 2011 г.
  160. ^ Аткинсон, Ингерсолл и Зейфф 1997 , стр. 649–650.
  161. ^ «Краткий научный обзор миссии зонда Галилео» . НАСА. Архивировано из оригинала 21 февраля 2006 года.
  162. ^ Сойер, Кэти (23 января 1996 г.). «Юпитер сохраняет атмосферу тайны; неожиданные данные Галилео могут привести к появлению новых теорий формирования планет» . Вашингтон Пост . п. А.03 . Проверено 23 мая 2024 г.
  163. ^ «Результаты зонда Галилео позволяют предположить, что у Юпитера было древнее и холодное прошлое» (пресс-релиз). НАСА/Лаборатория реактивного движения. 17 ноября 1999 г. Архивировано из оригинала 30 ноября 2021 г. Проверено 19 января 2021 г.
  164. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Мельцер 2007 , стр. 208–209.
  165. ^ «Исследование Солнечной системы – Галилей» . НАСА. Архивировано из оригинала 6 октября 2012 года . Проверено 24 апреля 2012 г.
  166. ^ Мельцер 2007 , стр. 232–233.
  167. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Мельцер 2007 , стр. 234–237.
  168. ^ Гринберг 2005 , стр. 337–338.
  169. ^ Физелер, Ардалан и Фредериксон 2002 .
  170. ^ Мельцер 2007 , стр. 237–238.
  171. ^ «Галилей: краткие сведения» . НАСА. Архивировано из оригинала 19 июля 2009 года . Проверено 19 января 2021 г.
  172. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Андерсон, Шегрен и Шуберт 1996 , с. 709.
  173. ^ Мельцер 2007 , стр. 242–244.
  174. ^ Мельцер 2007 , стр. 245–246.
  175. ^ Мельцер 2007 , с. 231.
  176. ^ «Галилео НАСА обнаружило гигантское железное ядро ​​на спутнике Юпитера Ио» (пресс-релиз). НАСА/Лаборатория реактивного движения. 3 мая 1996 года. Архивировано из оригинала 1 февраля 2021 года . Проверено 19 января 2021 г.
  177. ^ Мельцер 2007 , стр. 240–241.
  178. ^ Мельцер 2007 , стр. 246–248.
  179. ^ «Галилей видит ослепительный фонтан лавы на Ио» (пресс-релиз). НАСА/Лаборатория реактивного движения. 17 декабря 1999 года. Архивировано из оригинала 30 ноября 2021 года . Проверено 19 января 2021 г.
  180. ^ Мельцер 2007 , стр. 249–250.
  181. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Мельцер 2007 , стр. 251–253.
  182. ^ Вебстер, Гай (1 августа 2001 г.). «Космический корабль пролетит над источником недавнего полярного извержения на Ио» (пресс-релиз). НАСА/Лаборатория реактивного движения. 2001-161. Архивировано из оригинала 28 апреля 2024 года . Проверено 16 апреля 2024 г.
  183. ^ Вебстер, Гай (10 декабря 2001 г.). «Ио Юпитера генерирует мощность и шум, но не генерирует магнитное поле» (пресс-релиз). НАСА/Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала 1 февраля 2021 года . Проверено 29 ноября 2020 г.
  184. ^ «Мчась по снегам Ио» . НАСА. Архивировано из оригинала 7 декабря 2022 года . Проверено 29 ноября 2020 г.
  185. ^ «Извержение Тваштар-Катены, Ио» . Планетарное общество . Проверено 30 мая 2024 г.
  186. ^ Вебстер, Гай (15 января 2002 г.). «Прощай, Ио; Галилей в последний раз посещает беспокойную луну» (пресс-релиз). НАСА/Лаборатория реактивного движения . Проверено 19 января 2021 г.
  187. Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Европа – ледяная луна Юпитера» (PDF) . Teachlink @ Университет штата Юта. Архивировано из оригинала (PDF) 4 февраля 2021 г. Проверено 3 декабря 2020 г.
  188. ^ Гринберг 2005 , с. 9.
  189. ^ Гринберг 2005 , стр. 51–52.
  190. ^ Гринберг 2005 , стр. 49–51.
  191. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Гринберг 2005 , стр. 12–14.
  192. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Мельцер 2007 , стр. 254–256.
  193. ^ Гринберг 2005 , с. 160.
  194. ^ Мельцер 2007 , стр. 256–259.
  195. ^ Мельцер 2007 , стр. 260–216.
  196. ^ Занле и др. 2003 , с. 277.
  197. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Кук, Цзя-Руи; Зубрицкий, Елизавета; Нил-Джонс, Нэнси (18 сентября 2013 г.). «Европа, находящаяся в длительном стрессе, вероятно, в какой-то момент вышла из строя» (пресс-релиз). НАСА/Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала 19 февраля 2021 года . Проверено 4 декабря 2020 г.
  198. ^ Мельцер 2007 , стр. 260–261.
  199. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Сэвидж, Дональд; Платт, Джейн (9 апреля 1997 г.). «Новые изображения намекают на влажную и дикую историю Европы» (пресс-релиз). НАСА/Лаборатория реактивного движения. 97-66. Архивировано из оригинала 2 апреля 2024 года . Проверено 2 апреля 2024 г.
  200. ^ Мельцер 2007 , стр. 261–263.
  201. ^ Гринберг 2005 , стр. 173–178.
  202. ^ Сарид и др. 2002 , с. 24.
  203. ^ Гринберг 2005 , стр. 313–321.
  204. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Гринберг 2005 , стр. 31–32.
  205. ^ Чессон 1994 , с. 102.
  206. ^ Платт, Джейн (18 июля 1997 г.). «Галилей обнаружил, что у Европы есть атмосфера» (пресс-релиз). НАСА/Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала 30 ноября 2021 года . Проверено 19 января 2021 г.
  207. ^ Кук, Цзя-Жуй ок. (11 декабря 2013 г.). «Глинеподобные минералы, обнаруженные на ледяной коре Европы» . НАСА/Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала 28 мая 2019 года . Проверено 19 января 2021 г.
  208. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Мельцер 2007 , стр. 267–268.
  209. ^ Стивенсон 1996 , стр. 511–512.
  210. ^ «Обзор магнитного поля Земли» . Британская геологическая служба. Архивировано из оригинала 7 сентября 2023 года . Проверено 16 апреля 2024 г.
  211. ^ Кивельсон и др. 1996 , стр. 537–541.
  212. ^ «Галилей делает открытия на Ганимеде» (пресс-релиз). НАСА/Лаборатория реактивного движения. 7 октября 1996 года. Архивировано из оригинала 2 декабря 2022 года . Проверено 5 декабря 2020 г.
  213. ^ Исбелл, Дуглас; Мюррилл, Мэри Бет (12 декабря 1996 г.). «Новые открытия Галилея - у большой ледяной луны Юпитера все-таки есть «голос»; следующий пролет Галилея над Европой» (пресс-релиз). НАСА/Лаборатория реактивного движения. 96-255. Архивировано из оригинала 2 июня 2010 года.
  214. ^ Мельцер 2007 , стр. 270–272.
  215. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Вебстер, Гай (16 декабря 2000 г.). «На Луне Солнечной системы, вероятно, есть скрытый океан» (пресс-релиз). НАСА. Архивировано из оригинала 18 октября 2020 года . Проверено 5 декабря 2020 г.
  216. ^ Мельцер 2007 , стр. 268–270.
  217. ^ Мельцер 2007 , стр. 271–273.
  218. ^ Коуэн, Рон (3 марта 2001 г.). «Изображения предполагают ледяные извержения на Ганимеде». Новости науки . Том. 159, нет. 9. с. 133. дои : 10.2307/3981750 . ISSN   0036-8423 . JSTOR   3981750 .
  219. Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д Мельцер 2007 , стр. 273–277.
  220. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Джонсон, Торренс В. (февраль 2000 г.). «Миссия Галилея к Юпитеру и его спутникам». Научный американец . Том. 282, нет. 2. С. 40–49. Бибкод : 2000SciAm.282b..40J . doi : 10.1038/scientificamerican0200-40 . ISSN   0036-8733 . JSTOR   26058599 . ПМИД   10710785 .
  221. ^ «Галилей приближается к Каллисто» (пресс-релиз). НАСА/Лаборатория реактивного движения. 4 ноября 1996 г. Архивировано из оригинала 30 ноября 2021 г. Проверено 19 января 2021 г.
  222. ^ Харланд 2000 , с. 172.
  223. ^ «Галилей дает новое представление о Каллисто и Европе» (пресс-релиз). НАСА/Лаборатория реактивного движения. 23 мая 1997 года. Архивировано из оригинала 25 января 2021 года . Проверено 6 декабря 2020 г.
  224. ^ Пратт, Джейн. «Миссия Галилео обнаружила странную внутреннюю часть луны Юпитера» (пресс-релиз). НАСА. Архивировано из оригинала 17 октября 2020 года . Проверено 6 декабря 2020 г.
  225. ^ Пратт, Джейн. «Спутник Юпитера Каллисто может скрывать соленый океан» (пресс-релиз). НАСА. Архивировано из оригинала 6 декабря 2020 года . Проверено 6 декабря 2020 г.
  226. ^ Вебстер, Гай. «Галилею удалось совершить ближайший облет луны Юпитера» (пресс-релиз). НАСА. Архивировано из оригинала 26 декабря 2020 года . Проверено 6 декабря 2020 г.
  227. ^ «30 лет назад: Галилей отправился на орбиту Юпитера» . НАСА. 17 октября 2019 года. Архивировано из оригинала 31 августа 2020 года . Проверено 6 декабря 2020 г.
  228. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Кэрролл, М. (2003). «Долгое прощание» . Астрономия . Том. 31, нет. 10. С. 36–41. ISSN   0091-6358 . ПроКвест   215919054 . Проверено 23 мая 2024 г. - через ProQuest.
  229. ^ Мельцер 2007 , с. 280.
  230. ^ Андерсон и др. 2005 , стр. 1291–1293.
  231. ^ Физелер и др. 2004 , стр. 399–400.
  232. ^ «Наука со звездным сканером Галилео» . Mindspring.com . 19 июля 2008 года. Архивировано из оригинала 19 июля 2008 года . Проверено 8 декабря 2012 г.
  233. ^ «Тайна Галилея раскрыта: мигала звезда, а не инструмент» . ScienceDaily. Архивировано из оригинала 7 апреля 2024 года . Проверено 7 апреля 2024 г.
  234. ^ Томайко 1988 , с. 200.
  235. ^ Физелер, Ардалан и Фредериксон 2002 , стр. 2748–2751.
  236. ^ Физелер, Ардалан и Фредериксон 2002 , стр. 2743–2744.
  237. ^ Физелер, Ардалан и Фредериксон 2002 , стр. 2744–2746.
  238. ^ «Обзор хост-инструмента» . НАСА/Лаборатория реактивного движения. 1999. Архивировано из оригинала 15 марта 2016 года . Проверено 29 ноября 2012 г.
  239. ^ Мельцер 2007 , с. 226.
  240. ^ Вебстер, Гай (25 ноября 2002 г.). «Статус миссии Галилео Миллениум» (пресс-релиз). НАСА/Лаборатория реактивного движения. 2002-213. Архивировано из оригинала 28 апреля 2024 года . Проверено 27 апреля 2024 г.
  241. ^ Свифт и др. 2003 , стр. 1991–1993.
  242. ^ Свифт и др. 2003 , стр. 1993–1997.
  243. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Гринберг, Ричард; Тафтс, Б. Рэндалл (июль – август 2001 г.). «Макроскоп: заражение другого мира». Американский учёный . Том. 89, нет. 4. С. 296–299. дои : 10.1511/2001.28.3356 . ISSN   0003-0996 . JSTOR   27857494 .
  244. ^ «Сайт наследия Галилео» . НАСА. 2010. Архивировано из оригинала 19 августа 2012 года . Проверено 24 апреля 2012 г.
  245. ^ Бонд, Питер (21 сентября 2003 г.). «Космический корабль Галилео врезался в Юпитер» . Космический полет сейчас. Архивировано из оригинала 5 декабря 2020 года . Проверено 5 декабря 2020 г.
  246. Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж г «Галилей – 10 ключевых научных открытий» . НАСА. Архивировано из оригинала 19 июля 2009 года . Проверено 29 ноября 2020 г.
  247. ^ Национальный исследовательский совет и Европейский комитет по космической науке, 1998 , стр. 61.
  248. ^ «Новые горизонты: путь к Плутону и за его пределы» . Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса. Архивировано из оригинала 24 декабря 2020 года . Проверено 6 декабря 2020 г.
  249. ^ «Миссии | Юнона» . НАСА/Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала 1 марта 2018 года . Проверено 6 декабря 2020 г.
  250. ^ «Расписание запусков шаттлов и ракет НАСА» . НАСА. Архивировано из оригинала 18 февраля 2011 года . Проверено 17 февраля 2011 г.
  251. ^ «Юнона» . НАСА. Архивировано из оригинала 3 апреля 2024 года . Проверено 3 апреля 2024 г.
  252. ^ «Обзор | Юнона» . НАСА . Архивировано из оригинала 19 мая 2021 года . Проверено 19 мая 2021 г.
  253. ^ Коннерни и др. 2018 , стр. 87–90.
  254. ^ Шехтман, Лонни (9 марта 2021 г.). «Случайные открытия Юноны разрушают представления о происхождении зодиакального света» . Лаборатория реактивного движения . НАСА . Архивировано из оригинала 18 марта 2021 года . Проверено 19 марта 2021 г.
  255. ^ «Основная цель JUICE: Ганимед» . Европейское космическое агентство. 1 сентября 2019 года. Архивировано из оригинала 2 октября 2023 года . Проверено 28 августа 2021 г.
  256. ^ «СОК» . НАСА. Архивировано из оригинала 3 апреля 2024 года . Проверено 3 апреля 2024 г.
  257. ^ «Сок» . ЕКА. Архивировано из оригинала 12 октября 2022 года . Проверено 3 апреля 2024 г.
  258. ^ Людвински, Ян М.; Гуман, Марк Д.; Йоханнесен, Дженни Р.; Митчелл, Роберт Т.; Сталь, Роберт Л. (1998). Проект миссии орбитального корабля «Европа» . 49-й Международный астрономический конгресс. 28 сентября – 2 октября 1998 г. Мельбурн, Австралия. HDL : 2014/20516 . ИАФ 98-Q.2.02.
  259. ^ Бергер, Брайан (4 февраля 2002 г.). «НАСА уничтожило орбитальный аппарат Европы; обновляет исследование планет» . Space.com . Архивировано из оригинала 24 мая 2009 года.
  260. ^ «Миссии | Europa Clipper» (Пресс-релиз). НАСА/Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала 23 марта 2021 года . Проверено 5 декабря 2020 г.
  261. ^ «Обновления миссии | Europa Clipper НАСА» . НАСА. Архивировано из оригинала 3 апреля 2024 года . Проверено 3 апреля 2024 г.
  262. ^ Тан-Ванг, Грейс; Селл, Стив (26 июня 2019 г.). «Обзор концепции миссии Europa Lander» (PDF) . НАСА/Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала (PDF) 31 января 2021 года . Проверено 5 декабря 2020 г.
  263. ^ «Лендер Европы» . НАСА/Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала 18 марта 2021 года . Проверено 4 апреля 2024 г.

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: f404ebec8879be0a49d6ad39cfbb29f0__1719149460
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/f4/f0/f404ebec8879be0a49d6ad39cfbb29f0.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Galileo project - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)