Галилео (КА)


Галилео (КА)
Галилео
Galileo encounter with Io.gif
Заказчик

Соединённые Штаты Америки NASA

Задачи

исследование системы Юпитера

Пролёт

Венера, (951) Гаспра, (243) Ида, Ио

Спутник

Юпитера

Запуск

18 октября 1989 22:23:00 UTC

Ракета-носитель

Атлантис

Стартовая площадка

Соединённые Штаты Америки Мыс Канаверал

NSSDC ID

1989-084B

SCN

20298

Технические характеристики
Масса

2223 кг

Мощность

500 Вт

Commons-logo.svg Изображения на Викискладе

«Галилео» (англ. Galileo) — автоматический космический аппарат НАСА, созданный для исследования Юпитера и его спутников. Аппарат был запущен в 1989 году и проработал до 2003 года. Это был первый (и пока единственный) аппарат, вышедший на орбиту Юпитера, изучавший планету длительное время и сбросивший в её атмосферу спускаемый зонд. Станция передала свыше 30 гигабайт информации, включая 14 тысяч изображений планеты и спутников, а также уникальную информацию об атмосфере Юпитера. Название станции связано с тем, что именно Галилео Галилей открыл четыре спутника Юпитера в 1610 году.

Содержание

История

Проектирование аппарата началось еще в 1977 году, когда было принято решение об изучении атмосферы Юпитера с помощью спускаемого аппарата. Целью миссии было изучение атмосферы Юпитера, спутников и их строения, магнитосферы, передача изображений планеты и ее спутников и пр.

Предполагалось, что «Галилео» будет выведен на земную орбиту с помощью «шаттла», а затем разогнан с помощью ускорителя «Кентавр» в сторону Юпитера. Однако после гибели «Челленджера» доставка «Кентавра» на орбиту с помощью «шатла» была запрещена. После длительного анализа была найдена траектория полета, значительно экономившая топливо и позволявшая обойтись без «Кентавра». Эта траектория, которую назвали VEEGA (Venus-Earth-Earth Gravity Assist), использовала притяжение Венеры и Земли для совершения гравитационных манёвров.

В результате, аппарат полетел сначала к Венере и 2 раза прошёл мимо Земли, прежде чем выйти на траекторию к Юпитеру, а длительность полёта до планеты составила почти 6 лет. В результате «Галилео» провёл исследования Венеры и двух астероидов. Из-за изменения первоначальной траектории аппарату потребовалась дополнительная солнцезащита. Кроме того, поскольку вблизи Солнца аппарат должен был быть повернут определённым образом, чтобы находиться в тени солнцезащиты, то использование основной антенны было невозможно. Поэтому решено было не раскрывать её, пока аппарат не отойдёт от Солнца на безопасное расстояние, а для поддержания связи была установлена дополнительная антенна (маломощная). Но основная антенна впоследствии так и не раскрылась.

Суммарные расходы на миссию «Галилео» составили 1,5 млрд долл.

Основные события:

  • В 1990 году пролетел мимо Венеры, проведя ряд исследований этой планеты.
  • Предполагалось, что после прибытия к Юпитеру «Галилео» проработает два года, переходя с одной орбиты на другую с целью сближения с каждым из крупных спутников. Всего было разработано 11 орбит. В действительности «Галилео» «освоил» гораздо большее число орбит, сделав 35 витков вокруг Юпитера в течение 8 лет.
  • 21 сентября 2003 года, после 14 лет полёта и 8 лет исследований системы Юпитера, миссия «Галилео» была завершена. Аппарат был послан в атмосферу Юпитера со скоростью около 50 км/с с целью избежать возможности занесения микроорганизмов с Земли на спутники Юпитера. Он расплавился в верхних слоях атмосферы.

Описание аппарата

Схема

Аппарат высотой 5 метров весил 2223 кг, в том числе 118 кг научного оборудования, 339 кг — спускаемый аппарат, 925 кг топлива. Электроэнергетическая установка состояла из двух радиоизотопных элементов мощностью около 500 Вт (солнечные батареи не применялись ввиду большого расстояния от Солнца).

На аппарате было установлено 4 антенны — основная, маломощная и приёмная для связи со спускаемым аппаратом. Основная антенна не раскрылась, и связь с Землей осуществлялась с помощью маломощной антенны. Скорость связи составила 160 бит/с вместо 134 Кбит/с. Были разработаны методы сжатия информации (включая обрезание тёмного космического фона снимков), однако качество некоторых снимков пришлось уменьшить. Нагрузка на основной компьютер резко возросла, и частично алгоритмы сжатия выполнялись на компьютере, ответственном за систему ориентации «Галилео». Ленточное устройство хранения информации имело емкость 900 мегабит, однако с ним также возникли проблемы.

Энергию для аппарата вырабатывали две радиоизотопные установки общей мощностью 570 ватт (490 ватт при прибытии к Юпитеру).

Аппарат был оснащён ракетным двигателем тягой в 400 ньютонов (сделанным в ФРГ) и 12-ю малыми двигателями ориентации по 10 Н. Торможение при заходе на юпитерианскую орбиту осуществлялось с помощью основного двигателя, а переходы с одной орбиты на другую, как правило, с помощью двигателей ориентации, хотя в двух переходах использовался и основной двигатель.

«Галилео» нёс 11 научных инструментов, и ещё 7 находились на спускаемом зонде.

Аппарат был оборудован камерой, дающей изображения 800х800 пикселей. Камера сделана по принципу телескопа-рефлектора, работала с помощью кремниевых сенсоров и была оборудована различными фильтрами для съёмки в том или ином диапазоне. Спектральный диапазон камеры составлял от 0,4 до 1,1 микрометра (видимый диапазон 0,4-0,7 мкм). Радиационную защиту камеры выполняло 1-сантиметровое танталовое покрытие. Разрешение камеры, установленной на «Галилео», в 20 раз превышало показатель камер «Вояджеров», а для некоторых снимков — до 1000 раз.

Спектрометр для картирования в ближней инфракрасной области (NIMS) позволял получать картинку высокого разрешения в инфракрасном диапазоне. С его помощью можно было составлять «температурные карты», делать выводы о химическом составе поверхности спутников Юпитера, а также определять тепловые и химические характеристики атмосферы планеты, включая внутренние слои. Диапазон волн, регистрируемых NIMS, составлял от 0,7 до 5,2 мкм.

Фотополяриметр был призван измерять интенсивность и поляризацию света, отражённого/рассеянного от Юпитера и поверхности его спутников. Прибор одновременно выполнял функции поляриметра, фотометра и радиометра. С помощью фотополяриметра делались оценки, касающиеся как состава и структуры атмосферы, так и потоков теплового и отражённого излучения. Поляриметр регистрировал электромагнитные волны длиной до 110 мкм.

Ультрафиолетовый спектрометр работал в диапазоне волн от 54 до 128 нанометров, а дополнительный ультрафиолетовый спектрометр — от 113 до 438 нанометров. С помощью этих приборов определялись характеристики атмосферных газов, полярных сияний, атмосферных свечений и ионизированной плазмы вокруг Юпитера и Ио. Кроме того, ультрафиолетовые спектрометры позволяли определять физическое состояние веществ на поверхности спутников: иней, лёд, пескообразная субстанция и т. п.

Ряд приборов (детектор частиц высоких энергий и др.) использовался, главным образом, для изучения плазмы, входящей в магнитосферу Юпитера. Детектор пылевых частиц регистрировал частицы массой от 10-7 до 10-16 грамма в космическом пространстве и на орбите Юпитера. Проводились также небесномеханические и радиоэксперименты (по прохождению радиосигнала через ионосферу и атмосферу).

Спускаемый аппарат, массой 339 кг и размером около метра, был оборудован парашютной системой, радиопередатчиком для связи с «Галилео» и семью научными приборами. На нём не было приёмной антенны и собственных двигателей. В комплект приборов входили:

  • прибор для определения структуры атмосферы (измерение температуры, давления и плотности в течение спуска);
  • масс-спектрометр (определение химического состава атмосферы);
  • нефелометр (изучение структуры облаков и характера составляющих их частиц);
  • прибор для регистрации молний, измерения радиоэмиссий и регистрации заряженных частиц;
  • прибор для точного измерения доли гелия в атмосфере;
  • прибор для регистрации потоков излучения и энергии в атмосфере;
  • использование радиопередатчика для измерения скорости ветра по доплеровскому эффекту.

Научные исследования

Мозаичное изображение астероида Гаспра
Астероид Ида со спутником Дактиль

Находясь в поясе астероидов, «Галилео» сблизился с астероидом Гаспра и послал на Землю первые снимки, сделанные с близкого расстояния. Около года спустя «Галилео» прошёл мимо астероида Ида и обнаружил у него спутник, названный Дактилем.

В 1994 на поверхность Юпитера упала комета Шумейкера — Леви. Галилео смог наблюдать процесс с близкого расстояния.

В декабре 1995 года спускаемый аппарат вошёл в атмосферу Юпитера. Зонд проработал в атмосфере примерно в течение часа, опустившись на глубину 130 км. Согласно измерениям, внешний уровень облаков характеризовался давлением в 1,6 атмосферы и температурой −80° С; на глубине 130 км — 24 атмосферы, +150 °C. Плотность облаков оказалась ниже ожидавшейся, предполагаемый слой облаков из водяного пара отсутствовал.

«Галилео» подробно исследовал динамику атмосферы Юпитера и другие параметры планеты. В частности, он обнаружил, что атмосфера Юпитера имеет «мокрые» и «сухие» области. В некоторых «сухих пятнах» содержание водяного пара было в 100 раз меньше, чем в атмосфере в целом. Эти «сухие пятна» могли увеличиваться и уменьшаться, однако они постоянно оказывались на одних и тех же местах, что говорит о системности циркуляции атмосферы Юпитера. «Галилео» зарегистрировал многочисленные грозы с молниями в 1000 раз мощнее земных. Передал множество снимков Большого Красного Пятна — гигантского шторма (размером превышающего диаметр Земли), который наблюдают уже 300 лет. «Галилео» также обнаружил «горячие пятна» вдоль экватора. По-видимому, в этих местах слой внешних облаков тонок, и можно видеть более горячие внутренние области.

Благодаря данным «Галилео» были построены более точные модели процессов, происходящих в атмосфере Юпитера.

Большое значение имели исследования спутников Юпитера. За время своего пребывания на орбите Юпитера «Галилео» проходил рекордно близко к спутникам Юпитера: Европа — 201 км (16 декабря 1997), Каллисто — 138 км (25 мая 2001), Ио — 102 км (17 января 2002), Амальтея 160 км (5 ноября 2002).

Было получено множество новых данных и подробные снимки поверхности спутников. Было установлено, что Ио обладает собственным магнитным полем, подтверждена теория о наличии океана жидкой воды под поверхностью Европы, высказаны гипотезы о наличии жидкой воды в недрах Ганимеда и Каллисто. Также были определены необычные характеристики Амальтеи.

Снимки спутников Юпитера, сделанные «Галилео»

Ссылки


Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Галилео (КА)" в других словарях:

  • «Галилео» — Галилео Заставка программы Жанр инфотейнмент Режиссёр Кирилл Гаврилов Ведущий Александр Пушной Озвучивают Борис Репетур, Ирина Киреева Композитор …   Википедия

  • Галилео — Галилео: Галилей, Галилео итальянский философ, физик, астроном. «Галилео» европейский проект спутниковой системы навигации. «Галилео» исследовательский зонд НАСА. Галилео международная компьютерная система бронирования авиабилетов (Galileo CRS).… …   Википедия

  • ГАЛИЛЕО — глобальная навигационная спутниковая система Европейского космического агентства... Источник: ГОСТ 31380 2009. Межгосударственный стандарт. Глобальные навигационные спутниковые системы. Аппаратура потребителей. Классификация (введен в действие… …   Официальная терминология

  • Галилео. Наука опытным путем (журнал) — Галилео. Наука опытным путём …   Википедия

  • Галилео (космический аппарат) — Галилео Заказчик …   Википедия

  • Галилео (значения) — Галилео Галилей  итальянский философ, физик, астроном. Galileo  европейский проект спутниковой системы навигации. Галилео  исследовательский зонд НАСА. Галилео  международная компьютерная система бронирования авиабилетов… …   Википедия

  • Галилео Галилей (значения) — Галилео Галилей учёный Галилео Галилей (фильм) фильм Галилео Галилей (судно) океанский лайнер Галилео Галилей (опера) Галилео Галилей (аэропорт) международный аэропорт в Италии …   Википедия

  • ГАЛИЛЕО ГАЛИЛЕЙ — (нем. Galileo Galilei) герой драмы Б.Брехта «Жизнь Галилея» (1938). Галилео Галилей великий итальянский ученый (1564 1642), последователь Коперника, создатель телескопа, опровергший учение Аристотеля о небесных телах; революционер и гений в науке …   Литературные герои

  • Галилео Галилей — (1564 1642 гг.) астроном один из основоположников экспериментально математического естествознания Нового времени Аристотель научил меня удовлетворять свой разум только тем, в чем убеждают меня рассуждения, а не только авторитет учителя. Говорить… …   Сводная энциклопедия афоризмов

  • Галилео (программа) — У этого термина существуют и другие значения, см. Галилео. Галилео Жанр научно популярная развлекательная программа Режиссёр(ы) Кирилл Гаврилов, Елена Калиберда Редактор(ы) Дмитрий Самородов Производство Телеформат ( …   Википедия

Книги

Другие книги по запросу «Галилео (КА)» >>