Stardust (космический корабль)

• Ведущий исследователь: Рэй Ньюберн / JPL
• Данные: Каталог данных PDS / SBN

• Ведущий исследователь: Йохен Киссель / Институт меховой авиации им. Макса Планка (веб-сайт в архиве)
• Дата: Архивы данных PDS / SBN: Ранняя калибровка, Annefrank, Raw Wild 2, Calibrated Wild 2

• Ведущий исследователь: Энтони Туццолино / Чикагский университет (веб-сайт )
• Данные: архив данных PDS / SBN, Архив данных EDR PDS / SBN

Сбор образцов

Кометы и межзвездные частицы собираются в аэрогеле сверхнизкой плотности . Сборный лоток размером теннисной ракетки содержал девяносто блоков аэрогеля, площадь поверхности поверхности более 1000 квадратных сантиметров для захвата кометной и звездной.

Для сбора частиц, не повреждая их, используется твердое вещество на основе кремния с пористой, губчатой ​​ -подобной структурой, в которой 99,8% объема пусто. Космос. Аэрогель имеет ⁄ 1000 плотность стекла, другого твердого вещества на основе кремния, с которым его можно сравнить. Когда частица попадает в аэрогель, она погружается в материал, образует длинный след, который в 200 раз превышает длину зерна. Аэрогель был упакован в алюминиевую решетку и помещен в капсулу с возвратом образца (SRC), который должен был быть выпущен с космического корабля, когда он пролетел мимо Земли в 2006 году.

Для анализа аэрогеля на межзвездную пыль, один миллион фотографии потребуются для полного изображения отобранных зерен. Изображения будут распространены среди пользователей домашних компьютеров, чтобы помочь в изучении данных с помощью программ под названием Stardust @ home. В апреле 2014 года НАСА сообщило, что они извлекли из аэрогеля семь частиц межзвездной пыли.

Изображение космического корабля

• 

  Схема космического корабля

• 

  Капсула Stardust с развернутым коллектором аэрогеля

• 

  Звездная пыль ожидает испытаний солнечной энергии. массивы

• 

  Солнечные батареи, проверяемые в Центре обслуживания опасных грузов

• 

  Stardust проверяются перед инкапсуляцией

Микрочип Stardust

Stardust был запущен с двумя наборами идентичных пар квадратных 10,16 сантиметров (4 в) кремниевые пластины. На каждой паре были гравюры с изображениями более одного миллиона имен людей, которые участвовали в программе по работе с общественностью, заполнив интернет-формы, доступные в конце 1997 и середине 1998 года. Одна пара микрочипов была размещена на космическом корабле, а другая была прикреплена к капсуле возврата образца.

Запуск и траектория

Stardust был запущен в 21:04:15 UTC 7 февраля 1999 г. компанией Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства с космического стартового комплекса 17A на авиабазе на мысе Канаверал во Флориде, на борту ракеты-носителя Delta II 7426. Полная последовательность сжигания длилась 27 минут, выводя космический корабль на гелиоцентрическую орбиту, которая должна была привести космический корабль вокруг Солнца и мимо Земли для гравитационного маневра в 2001 г., достигнув астероида 5535 Аннефрэнк в 2002 г. и кометы Уайлд 2 в 2004 г. при низкой скорости пролета 6,1 км / с. В 2004 году космический корабль выполнил коррекцию курса, что позволило ему пройти мимо Земли во второй раз в 2006 году, чтобы выпустить капсулу возврата образца для приземления в Юте в соляных равнинах Бонневилля.

Во время второй встречи с Земля, капсула возврата образца была выпущена 15 января 2006 года. Сразу после этого Stardust была введена в «маневр отклонения», чтобы избежать попадания в атмосферу вместе с капсулой. После маневра на борту оставалось менее двадцати килограммов топлива. 29 января 2006 года космический корабль был переведен в режим гибернации, при этом активными были только солнечные панели и приемник, на трехлетней гелиоцентрической орбите, которая вернет его в окрестности Земли 14 января 2009 года.

3 июля 2007 года было одобрено последующее продление миссии, чтобы вернуть космический корабль в полную эксплуатацию для пролета кометы Tempel 1 в 2011 году. Продление миссии было первым, в котором пересмотрели малый Тело Солнечной системы и использовало оставшееся топливо, сигнализируя об окончании срока службы космического корабля.

• 

  Покомпонентная диаграмма автомобиля Delta II с Stardust.

• 

  Звездная пыль во время запуска ракеты-носителя Delta II.

• 

  Траектория космического корабля Stardust на пути к Wild 2.

Встреча с Annefrank

В 04:50:20 UTC 2 ноября 2002 года Stardust столкнулась с астероидом 5535 Annefrank с расстояния 3079 км (1 913 миль). Фазовый угол Солнца за период наблюдений составлял от 130 до 47 градусов. Эта встреча использовалась в основном как инженерные испытания космического корабля и наземных операций при подготовке к встрече с кометой Wild 2 в 2003 году.

• 

  Изображение астероида Аннефрэнк, сделанное 2 ноября 2002 г.

• 

  Изображение астероида Аннефрэнк в ложных цветах

Встреча с Wild 2

2 января 2004 года в 19:21:28 UTC, Stardust встретила Comet Wild 2 на солнечной стороне с относительной скорость 6,1 км / с на расстоянии 237 км (147 миль). Первоначальное расстояние встречи составляло 150 км (93 мили), оно было изменено после того, как комиссия по обзору безопасности увеличила расстояние ближайшего сближения, чтобы свести к минимуму возможность катастрофических столкновений пыли.

Относительная скорость между кометами и космический корабль был таким, что комета фактически обогнала космический корабль сзади, когда они двигались вокруг Солнца. Во время столкновения космический аппарат находился на освещенной Солнцем стороне, приближаясь под солнечным фазовым углом 70 градусов, достигая минимального угла в 3 градуса при ближайшем приближении и удаляясь под фазовым углом 110 градусов. Программное обеспечение использовалось во время облета.

Во время облета космический корабль развернул пластину для сбора образцов, чтобы собрать образцы пылинок из комы, и сделал подробные снимки ледяное ядро ​​.

• 

  Комета Wild 2, как видно из Stardust 2 января 2004 г.

• 

  Изображение Wild 2, сделанное во время фазы достижения сближения

• 

  Переэкспонированное изображение Wild 2, на котором видны шлейфы материала

• 

  Трехмерный анаглиф кометы Wild 2

19 марта 2006 г. Ученые Stardust объявили, что они рассматривают возможность перенаправления корабля второстепенную миссию на изображение Кометы Темпеля 1. Комета ранее была целью целью Deep Impact в 2005 году, в результате чего на поверхности попал ударник. Возможность этого расширения может быть жизненно для сбора изображений ударного кратера, который не удалось зафиксировать из-за пыли от удара, закрывающей поверхность.

3 июля 2007 года расширение миссии было одобрено и переименовано в New Exploration of Tempel 1 (NExT). Это исследование позволит впервые увидеть изменения в ядре кометы, полученные после близкого сближения с Солнцем. NExT также расширит картирование Темпеля 1, сделав его ядром кометы, на сегодняшний день наиболее отображено. Эта карта поможет решить основные вопросы геологии ядра кометы. Ожидалось, что в ходе полета будет израсходовано, почти все оставшееся топливо, что означает окончание работоспособности космического корабля. Программное обеспечение (для автономной навигации) будет управлять космическим кораблем в течение 30 минут до встречи.

Цели миссии включаются следующие:

Основные задачи

• Расширение текущего понимания процессов воздействия на ядерные комет, документирующие изменения, произошли на комете Темпель 1 между двумя последовательными прохождениями перигелия или орбитами вокруг Солнца.
• Расширить геологическое картирование ядра Темпеля 1, чтобы выяснить характеристики и характер расслоения, а также помочь уточнить модели образования и структуры ядер комет.
• Расширить отложений с плавным течением, активных областей и известных обнажений водяного льда.

Дополнительные цели

• Потенциально сделайте снимок и охарактеризуйте кратер, образовавшийся Deep Impact в июле 2005 года, чтобы лучше понять и механические свойства кометных ядер и выяснить процессы образования кратеров на них.
• Измерьте плотность и распределение массы частиц пыли в коме с помощью прибора Dust Flux Monitor.
• Анализируйте состав частиц пыли в коме с помощью прибора Комета и анализатора межзвездной пыли.

Встреча с Tempel 1

В 04:39:10 UTC 15 февраля 2011 года, Stardust-NExT столкнулся с Tempel 1 с расстояния 181 км (112 миль). Во время встречи было получено около 72 изображений. Они показали изменения, которые происходили, Deep Impact никогда не видел. Было замечено место удара от Deep Impact, хотя оно было ужасным из-за оседания материала обратно в кратер.

• 

  Tempel 1 с космического корабля Stardust-NExT во время самого близкого сбли

• 

  Сравнительные изображения Tempel «До и после» 1 Автор: Deep Impact (слева) и Stardust (справа)

Конец расширенной миссии

24 марта 2011 года примерно в 23:00 UTC компания Stardust сожгла оставшееся топливо. У космического корабля осталось мало топлива, и ученые надеялись, что собранные данные помогут в разработке более точной системы для оценки уровней топлива на космическом корабле. После того как данные были собраны, дальнейшее наведение антенны было невозможно, и передатчик был выключен. Космический корабль отправил подтверждение из космоса на расстоянии примерно 312 миллионов километров (194 миллиона миль).

15 января 2006 г., в 05:57 UTC, капсула возврата образца успешно отделилась от звездной пыли. SRC повторно вошел в атмосферу Земли в 09:57 UTC со скоростью 12,9 км / с, самой высокой скоростью входа в атмосферу Земли, когда-либо достигнутой искусственным созданием. Капсула следовала резкому профилю входа, переход от скорости 36 Маха до дозвуковой скорости в течение 110 секунд. Пиковое замедление составило 34 г, обнаружено через 40 секунд после входа на высоту 55 км над Спринг-Крик, Невада. пропитанный фенолом угольный аблятор (PICA) Тепловой экран, произведенный Fiber Materials Inc., достиг температуры более 2900 ° C во время этого крутого входа. Затем капсула спустилась с парашютом на землю и наконец, приземлилась в 10:12 по всемирному координированному времени на испытательном полигоне штата Юта, недалеко от полигона Дагвей армии США. Затем капсула была доставлена ​​военным транспортом из Юты на базу ВВС Эллингтон в Хьюстон, Техас, а переправлена ​​автомобильным транспортом без предупреждения в колонну Planetary Materials. Кураторский комплекс в Космическом центре Джонсона в Хьюстоне для начала анализа.

Звездная пыль успешно приземлилась в Юте в Викиновости

Обработка образцов

Контейнер для образца был доставлен в чистую комнату с коэффициентом чистоты в 100 раз больше, чем в больничной операционной, чтобы устранить загрязнения межзвездной и кометной пылью. По предварительным оценкам, не менее миллиона микроскопических пылинок были погружены в коллектор аэрогеля. Было обнаружено, что десять частиц имеют размер не 100 микрометров (0,1 мм), самые большие частицы составляют 1000 мкм (1 мм). По оценкам, 45 столкновений межзвездной пыли было также обнаружено на сборнике проб, который находился на задней стороне сборщика кометной пыли. Группа добровольцев наблюдает и анализирует частицы пыли в рамках проекта распределенных вычислений, Stardust @ Home.

В декабре 2006 года в научном журнале Наука <89 было опубликовано семь статей.>, обсуждая начальные детали анализа пробы. Среди полученных результатов: широкий широкий спектр соединений, включая два, которые содержат биологически пригодный для использования азот ; местные алифатические углеводороды с большей длиной цепи, чем наблюдаемые в диффузной межзвездной среде ; большое количество аморфных силикатов в дополнение к кристаллическим силикатам, таким как оливин и пироксен, что доказывает согласованность со смешением Солнечной системы и межзвездного вещества, ранее полученный спектроскопически из наземных наблюдений; отсутствовали водные силикаты и карбонатные минералы, что свидетельствует об отсутствии водной обработки кометной пыли; ограниченный чистый углерод (CHON ) также был обнаружен в возвращенных образцах; метиламин и этиламин были обнаружены в аэрогеле, но не были связаны с конкретными частицами.

В 2010 году д-р Эндрю Вестфаль объявил, что волонтер Stardust @ home Брюс Хадсон обнаружил след (помеченный «I1043,1,30») среди множества изображений аэрогеля, которые могут содержать межзвездная пылинка. Программа позволяет добровольцам признавать и присваивать имена своим открытиям. Хадсон назвал свое открытие «Орионом».

В апреле 2011 года ученые из Университета Аризоны обнаружили доказательства присутствия жидкой воды в комете Wild 2. Они обнаружили минералы железа и сульфида меди, которые, должно быть, образовались в присутствии воды. Это открытие разрушает существующую парадигму, согласно которой кометы никогда не нагреваются достаточно, чтобы растопить их ледяную массу. Весной 2014 года было объявлено об извлечении частиц межзвездной пыли из миссии Stardust программы Discovery.

Образцы комет Stardust, «видимые невооруженным глазом» в Викиновостях

Местоположение космического корабля

Возвращаемая капсула в настоящее время находится в Национальном музее авиации и космонавтики в Вашингтоне, округ Колумбия. Выставка началась 1 октября 2008 года, в 50-ю годовщину основания НАСА.. Возвратная капсула отображается в режиме сбора образцов вместе с образцом аэрогеля, использованного для сбора образцов.

Образцы комет показывают, что внешние области ранней Солнечной системы не были изолированными и не являлись убежищем, где обычно могли выжить межзвездные материалы. Данные предполагают, что внутри Солнечной системы образовался высокотемпературный материал, который впоследствии был перенесен в пояс Койпера.

Глицин

. В 2009 г. НАСА объявило, что ученые идентифицировали один из фундаментальные химические строительные блоки жизни в комете: аминокислота глицин была обнаружена в материале, выброшенном из кометы Wild 2 в 2004 году и захваченном зондом Stardust. Глицин был обнаружен в метеоритах раньше, и есть также наблюдения в облаках межзвездного газа, но находка Stardust описана как первая в кометном материале. Изотопный анализ показывает, что Поздняя тяжелая бомбардировка включала столкновения комет после объединения Земли, но до появления жизни. Карл Пилчер, возглавляющий Институт астробиологии НАСА, прокомментировал: «Открытие глицина в комете подтверждает идею о том, что фундаментальные строительные блоки жизни преобладают в космосе, и усиливает аргумент, что жизнь во Вселенной может быть скорее обычным, чем редким явлением».

• Портал космических полетов

• Список миссий к кометам
• Бытие, образец возвращения из солнечного ветра
• Хаябуса, образец возвращения из астероид
• Список беспилотных космических аппаратов по программе
• Роботизированный космический аппарат
• Исследование космоса
• Космический зонд
• Хронология искусственных спутников и космических зондов
• Хронология первых орбитальных запусков по странам
• Хронология Исследование Солнечной системы

На Викискладе есть материалы, связанные с Stardust (космический корабль).

• Веб-сайт Stardust на NASA.gov
• Stardust веб-сайт Лаборатории реактивного движения НАСА
• Веб-сайт Stardust-NExT Лаборатории реактивного движения НАСА
• Stardust Mi ssion Archive в Системе планетарных данных НАСА, узел малых тел
• Архив миссий Stardust-NExT в Системе планетарных данных НАСА, узел малых тел

Обратная связь: support@alphapedia.ru

Соглашение

О проекте