stringtranslate.com

Программа Гранд Тура

Траектории Вояджера-1 и Вояджера-2

Grand Tour — это программа NASA , которая должна была отправить две группы роботизированных зондов ко всем планетам внешней Солнечной системы . Она предусматривала четыре космических аппарата, два из которых должны были посетить Юпитер , Сатурн и Плутон , а два других — Юпитер, Уран и Нептун . Огромная стоимость проекта, около 1  миллиарда долларов, привела к его отмене и замене на Mariner Jupiter-Saturn, который стал программой Voyager .

Фон

Концепция Grand Tour возникла в 1964 году, когда Гэри Фландро из Лаборатории реактивного движения (JPL) заметил, что выравнивание Юпитера , Сатурна , Урана и Нептуна , которое произойдет в конце 1970-х годов, позволит одному космическому аппарату посетить все внешние планеты, используя гравитационные маневры . Такое выравнивание происходит раз в 175 лет. [1] К 1966 году JPL продвигала проект, отмечая, что он позволит провести полное обследование внешних планет за меньшее время и за меньшие деньги, чем отправка отдельных зондов к каждой планете.

Гранд Тур

В 1969 году НАСА создало рабочую группу по внешним планетам, которая поддержала концепцию двух миссий, каждая из которых посетила бы три планеты (включая Плутон , который в то время считался планетой). Эти миссии назывались Grand Tour. Одна из них должна была быть запущена в 1977 году и посетить Юпитер, Сатурн и Плутон, а другая — в 1979 году и посетить Юпитер, Уран и Нептун. Это сократило бы общее время миссии по сравнению с одним Grand Tour с более чем тринадцати лет до семи с половиной лет. Рабочая группа также призвала к разработке нового космического корабля для выполнения миссий пролета. [2] : 256  Эти зонды, называемые Thermoelectric Outer Planets Spacecraft (TOPS), проектировались в JPL и имели срок службы более десяти лет.

План был изложен в докладе 23 ученых, опубликованном 3 августа 1969 года. Исследовательскую группу возглавили Джеймс А. Ван Аллен из Университета Айовы и Гордон Дж. Ф. Макдональд из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. [3] Президент Никсон поддержал концепцию Белого дома в заявлении, опубликованном 7 марта 1970 года. [4]

К 1971 году предполагаемая стоимость Grand Tour составляла от 750 до 900 миллионов долларов  , плюс более 100  миллионов долларов на запуск космического корабля. Давление Конгресса в сочетании с внутренней конкуренцией со стороны недавно одобренной программы Space Shuttle привело к решению отменить проект в декабре 1971 года. Grand Tour и TOPS были заменены предложением посетить только две планеты с помощью пары зондов, созданных на основе Mariner . [2] : 260–261 

Маринер Юпитер-Сатурн

Проект Mariner Jupiter-Saturn был одобрен в начале 1972 года, с предполагаемой стоимостью менее 360  миллионов долларов для каждого из двух зондов. [5] Зонды будут построены JPL с намерением, что они прослужат достаточно долго, чтобы завершить первоначальное Гранд-тур по четырем гигантским планетам, но будут рекламироваться как миссии только к Юпитеру и Сатурну, чтобы сократить предполагаемые общие расходы на проект. [2] : 263 

Зонды должны были посетить Юпитер, Сатурн и луну Сатурна Титан . Титан был ценной целью, поскольку это был единственный известный спутник, имеющий атмосферу, и пролет позволил бы собрать информацию, которую иначе было бы невозможно получить, включая плотность, состав и температуру атмосферы.

Были выбраны две траектории. Одна была обозначена как JST: ее миссия должна была привести ее к Юпитеру, Сатурну и Титану, причем траектория зонда была разработана для оптимизации пролета Титана. Вторая была обозначена как JSX: она должна была быть запущена по траектории, которая сохраняла бы возможность Grand Tour, одновременно выступая в качестве резервной для первого зонда. Она должна была прибыть после JST, и если JST был бы успешным, она могла бы продолжить Grand Tour. Если JST был бы неудачным, JSX мог бы быть изменен для выполнения самого пролета Титана, что исключило бы возможность Grand Tour. [6]

В марте 1977 года, всего за несколько месяцев до запуска, НАСА провело конкурс на переименование проекта. [2] : 269 

Вояджер

Вид Титана с Вояджера-1

Два запущенных космических аппарата сохранили одну и ту же концепцию миссии. Курс Voyager 1 был оптимизирован для пролета Титана, а Voyager 2 — для Grand Tour. Voyager 2 достиг бы Сатурна через девять месяцев после Voyager 1 , что дало бы достаточно времени, чтобы решить, следует ли ему продолжать Grand Tour. Кроме того, запустив Voyager 2 первым, запуск Voyager 1 мог бы быть перенаправлен на выполнение Grand Tour, если бы Voyager 2 был потерян в результате неудачного запуска. [6] : 155  Была определена возможность пропустить пролет Voyager 1 Титана и продолжить путь от Сатурна к Плутону, хотя Титан по-прежнему считался более интересной целью, особенно после того, как изображения с Pioneer 11 показали очень существенную атмосферу.

Хотя атмосферная дымка не давала возможности получить изображения поверхности Титана, пролет Voyager 1 дал ценную информацию о луне, включая данные, которые предоставили убедительные доказательства существования жидких углеводородных озер на поверхности Титана. После завершения миссии Voyager 1 Voyager 2 получил разрешение на расширенную миссию к Урану и Нептуну, выполнив цель Grand Tour, предложенную в 1964 году.

Планеты, которые изначально планировалось посетить в ходе Гранд-тура

Примечание: Плутон все еще классифицировался как планета, когда предлагался Гранд-тур и когда был запущен аппарат New Horizons .

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Фландро, Гэри (1966). «Быстрые разведывательные миссии к внешней части Солнечной системы с использованием энергии, полученной из гравитационного поля Юпитера» (PDF) . Astronautica Acta . 12 : 329–337.
  2. ^ abcd Бутрика, Эндрю Дж. (1998). «Вояджер: Грандиозное путешествие по большой науке». В Мэк, Памела Э. (ред.). От инженерной науки к большой науке: победители исследовательских проектов NACA и NASA Collier Trophy. Вашингтон, округ Колумбия: NASA. ISBN 978-1-4102-2531-3. Архивировано из оригинала 2014-08-23 . Получено 2014-08-25 .
  3. Гарольд М. Шмек-младший (4 августа 1969 г.). «23 ученых спрашивают беспилотный зонд внешних планет». The New York Times .
  4. ^ Джеймс М. Нотон (8 марта 1970 г.). «Никсон просит начать «большой тур» по планетам в 77-м». The New York Times . Отправка беспилотного корабля «большой тур» в круизы к внешним планетам — Юпитеру, Сатурну, Урану, Нептуну и Плутону — в 1977 и 1979 годах. Такие зонды, завершение которых может занять десятилетие или дольше, давно предлагались учеными, поскольку расположение планет не будет благоприятствовать таким усилиям еще около 180 лет после этого десятилетия. Заявление г-на Никсона было первым, когда Белый дом поддержал эту попытку.
  5. ^ "План космического полета 'Grand Tour' Reined". Sarasota Journal . UPI. 1 марта 1972 г. Получено 29 августа 2020 г.
  6. ^ ab Дэвид В. Свифт (1 января 1997 г.). Рассказы путешественника: личные взгляды на Гранд-тур. AIAA. стр. 69–. ISBN 978-1-56347-252-7.

Внешние ссылки