stringtranslate.com

Зонд для входа в атмосферу Сатурна

Для сравнения, иллюстрация зонда «Галилео», проникшего в атмосферу Юпитера в 1990-х годах.

Saturn Atmospheric Entry Probe — это концептуальное исследование миссии роботизированного космического корабля , который должен доставить один зонд в Сатурн для изучения его атмосферы. Концептуальное исследование было проведено в поддержку NASA 2010 Planetary Science Decadal Survey [1] [2] [3]

Из-за орбит и относительного положения Сатурна и Земли запуск был предложен на 30 августа 2027 года с прибытием 22 июня 2034 года. [3] Миссия изучалась для NASA Planetary Science Decadal Survey [2] [4] как возможная миссия класса NASA New Frontiers . [1]

Обзор

Составное изображение, примерно сравнивающее размеры Сатурна и Земли

Чтобы раскрыть процессы формирования внешних планет и эволюции Солнечной системы , необходимо детальное изучение состава, структуры и динамики внутренних частей и атмосфер гигантских планет. Чтобы ограничить внутреннюю структуру газовых гигантов , необходимо сочетание как миссий зондирования на месте , так и исследований дистанционного зондирования гигантских планет. [3] Миссия зондирования атмосферы Сатурна будет состоять из космического корабля-ретранслятора и зонда. Космический корабль-ретранслятор выпустит зонд на Сатурн, газовый гигант, и обеспечит ретрансляцию данных с зонда на Землю. Зонд определит структуру атмосферы, а также содержание благородных газов и изотопные соотношения водорода , углерода , азота и кислорода . [3] [2]

Цели

Цели уровня 2 включают в себя: [5]

Научная полезная нагрузка

Для выполнения поставленных задач зонд должен иметь на борту по крайней мере два следующих прибора: [3]

Хронология

Запуск и траектория

Запуск предлагается осуществить 30 августа 2027 года. После запуска космический аппарат выйдет на гелиоцентрическую орбиту и будет выведен на траекторию пролета мимо Земли, который предполагается осуществить 16 июля 2030 года на расстоянии 300 км. После этого космический аппарат проведет 4 года в пути к Сатурну. [3]

Фаза подхода и нацеливания

Эта фаза начнется за 8 месяцев до прибытия. Зонд отделится от космического корабля-носителя-ретранслятора и свободно упадет в атмосферу Сатурна. [3]

Фаза науки

За несколько часов до входа зонда начнется научная фаза. Таймер событий на зонде инициирует действия, в то время как космический корабль-носитель-ретранслятор включит свой радиоприемник и повернется, чтобы направить свою антенну зонда-ретранслятора на место входа. Зонд войдет в атмосферу Сатурна со скоростью приблизительно 27 км/с, что меньше скорости зонда Галилео 47,4 км/с. После фазы нагрева и торможения при входе зонд раскроет тормозной парашют, а затем основной парашют, когда достигнет атмосферного давления 0,1 бар. При давлении 1 бар парашют раскроется, и спускаемый модуль продолжит свободное падение через атмосферу (возможно, со стабилизацией другим тормозным парашютом) до номинального конца миссии, через 55 минут после входа и на глубине 250 км. Зонд будет спроектирован так, чтобы выдерживать давление не менее 10 бар. [3]

Передача данных, пролет Сатурна и завершение миссии

Вскоре после окончания ретрансляции данных начнется передача данных. Набор данных, измеренный зондом, составит около 2 Мб , поэтому для завершения передачи данных потребуется 20 минут. Космический корабль-носитель-ретранслятор пролетит мимо Сатурна на расстоянии около 100 Мм и продолжит движение по траектории выхода из Солнца. [3]

Предложение миссии

После концептуального исследования, проведенного в поддержку Десятилетнего обзора НАСА, концепция зонда для входа в атмосферу Сатурна была доработана до концепции миссии, которая была предложена под названием SPRITE («Saturn PROBE Interior and aTmospheric Explorer») в рамках программы NASA New Frontiers в 2016 году.

Ссылки

  1. ^ ab Beebe, Reta (сентябрь 2010 г.). "Saturn Atmospheric Entry Probe Trade Study" . Получено 2 августа 2013 г. .(Архивировано из оригинала).
  2. ^ abc Squyres, Steve. "Vision and Voyages For Planetary Science in the Decade 2013-2022" (PDF) . Национальный исследовательский совет. Архивировано из оригинала (PDF) 2011-11-14.
  3. ^ abcdefghi Исследование миссии зонда для входа в атмосферу Сатурна (PDF) . Planetary Science Decadal Survey (2010). NASA и Planetary Science Decadal Survey. Апрель 2010.
  4. ^ Планетарный обзор за десятилетие Совета по космическим исследованиям NRC: «Видение и путешествия для планетарной науки в десятилетие 2013-2022», (PDF). National Academies Press, 7 марта 2011 г.
  5. ^ Научная ценность миссии по исследованию атмосферы Сатурна. (PDF) Д. Х. Аткинсон. НАСА, 2012.