Зонд входа в атмосферу Сатурна

редактировать
Зонд входа в атмосферу Сатурна
Тип миссииЗонд атмосферы
ОператорНАСА
Начало миссии
Дата запуска30 августа 2027 г. (предлагается)
Облет Земли
Ближайшее сближение16 июля 2030 г. (предлагается)
Расстояние300 км (190 миль)
Сатурн атмосферный зонд
Компонент космического корабляАтмосферный зонд
Вход в атмосферу22 июня 2034 г. (предложено)
Облет Сатурна
Компонент космического корабляКосмический корабль-ретранслятор
Ближайшее сближение22 июня 2034 г. (предлагается)
Расстояние≈ 100 000 км
Программа New FrontiersOSIRIS-REx Dragonfly
Для сравнения: изображение зонда Галилео, проникшего в атмосферу Юпитера в 90-е годы

Зонд входа в атмосферу Сатурна - это исследование концепции миссии роботизированного космического корабля по доставке одного зонда на Сатурн для изучения его атмосферы. Концептуальное исследование было выполнено для поддержки Десятилетнего обзора планетарной науки NASA 2010

. Из-за орбиты и относительного положения Сатурна и Земли запуск был предложен на 30 августа 2027 года с прибытием 22 июня 2034 года. Эта миссия была изучена для NASA Planetary Science Decadal Survey как возможная миссия NASA New Frontiers класса.

Содержание
  • 1 Обзор
    • 1.1 Цели
  • 2 Научная полезная нагрузка
  • 3 Хронология
    • 3.1 Запуск и траектория
    • 3.2 Фаза подхода и наведения
    • 3.3 Научная фаза
    • 3.4 Нисходящая линия передачи данных, пролет Сатурна и конец миссии
  • 4 Предложение миссии
  • 5 Ссылки
Обзор
Составное изображение, в котором грубо сравниваются размеры Сатурна и Земли

Чтобы раскрыть процессы формирования внешних планет и эволюции Солнечной системы, подробные исследования состава, структура и динамика внутренних пространств и атмосфер планет-гигантов были бы необходимы. Чтобы ограничить внутреннюю структуру газовых гигантов, потребуется комбинация как миссий по входу в космос, так и дистанционных исследований планет-гигантов. Миссия Saturn Atmospheric Entry Probe будет состоять из космического корабля-ретранслятора и зонда. Космический корабль-носитель отправит зонд на Сатурн, газовый гигант, и обеспечит ретрансляцию данных с зонда на Землю. Зонд будет определять структуру атмосферы, а также содержание благородных газов и изотопные соотношения водорода, углерода, азот и кислород.

Цели

Цели уровня 2 включают:

  • определение вертикального профиля зонального ветра в зависимости от глубины в месте входа зонда;
  • определение местоположения, плотности и состава облаков в зависимости от глубины в атмосфера;
  • определить изменчивость структуры атмосферы и наличие облаков в месте нахождения;
  • определить вертикальный профиль водности в точке спуска зонда;
  • провести точные изотопные измерения для легких элементов (например, S, N, O) в компонентах атмосферы.
Полезная нагрузка для научных исследований

Для достижения своих целей зонд должен иметь как минимум два следующих инструмента:

  • a масс-спектрометр (MS); он будет определять содержание благородных газов и изотопные отношения H, C, N, O и Ar в атмосфере Сатурна.
  • прибор для определения структуры атмосферы (ASI); На основе конструкции зонда Galileo он будет состоять из трех датчиков для измерения температуры, давления и плотности.
Временная шкала

Запуск и траектория

Предлагается запуск на 30 августа 2027 года. После запуска космический корабль выйдет на гелиоцентрическую орбиту и будет выведен на траекторию полета над Землей, что предполагается осуществить 16 июля 2030 года на расстоянии 300 км. После этого космический корабль проведет 4 года в пути к Сатурну.

Фаза подхода и наведения

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

Научная фаза

За несколько часов до входа зонда начнется научная фаза. Таймер событий на зонде будет инициировать действия, в то время как космический корабль-ретранслятор включит свой радиоприемник и повернется, чтобы направить свою антенну зонда-ретранслятора на точку входа. Зонд войдет в атмосферу Сатурна со скоростью примерно 27 км / с, что меньше скорости 47.4 км / с зонда Galileo. После фазы нагрева и замедления на входе зонд развернет тормозной парашют, а затем основной парашют, когда он достигнет атмосферного давления 0,1 бар. При давлении 1 бар парашют будет выпущен, и спускаемый модуль продолжит свободное падение в атмосфере (возможно, со стабилизацией от другого тормозного парашюта) до номинального конца миссии, через 55 минут после входа и на глубину 250 км. Зонд должен выдерживать давление не менее 10 бар.

Нисходящий канал данных, пролет Сатурна и конец миссии

Вскоре после завершения ретрансляции данных начнется нисходящий канал данных. Набор данных, измеренных зондом, будет приблизительно 2 Мб, поэтому для завершения передачи данных по нисходящей линии потребуется 20 минут. Космический корабль-носитель-ретранслятор пролетит мимо Сатурна на расстоянии примерно 100 мм и продолжит движение по траектории ухода от Солнца.

Предложение миссии

Следуя концептуальному исследованию сделано для поддержки Десятилетнего обзора НАСА, концепция зонда входа в атмосферу Сатурна была далее развита в концепцию миссии, которая была предложена под названием СПРАЙТ («Внутренний объект Сатурна и исследователь атмосферы») для НАСА Программа New Frontiers запрос предложений в 2016 году.

Ссылки
Последняя правка сделана 2021-06-07 03:38:27
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте