Sondy kosmiczne
advertisement
SONDY KOSMICZNE - II PTMA Szczecin Pioneer 10 i 11 3 marca 1972 i 6 kwietnia 1973 • Pierwszy przelot w pobliżu Jowisza • pierwszy pojazd, który osiągnął 3 prędkość kosmiczną • W 1979 roku Pioneer 11 stał się pierwszym obiektem zbudowanym przez człowieka, który zbliżył się do Saturna. • Masa sondy wynosiła 258,5 kg. • Energii elektrycznej dostarczały 4 radioizotopowe generatory termoelektryczne o całkowitej mocy przy starcie 155 W. • Zbadanie międzyplanetarnych i planetarnych pól magnetycznych, • parametrów wiatru słonecznego, obszarów heliosfery, promieniowania kosmicznego, • obszarów neutralnego wodoru, właściwości pyłu kosmicznego, • Zbadanie atmosfery planet gazowych i niektórych ich satelitów, wykonanie zdjęć. • Pionier 10 odkrył pasy radiacyjne i przekazał szczegóły na temat magnetosfery Jowisza. • Dokładniejsze wyznaczenie masy Jowisza i jego czterech księżyców galileuszowych. • Pierwsza sonda, która przeleciała przez pas planetoid, udowadniając, że jest to bezpieczne. • Wyniki badań magnetosfery Jowisza spowodowały przeprojektowanie Voyager 1 i 2, • Pionier 11 jako drugi przeleciał w pobliżu Jowisza w 1974 roku. • 1 września 1979 roku sonda dokonała pomiarów magnetosfery Saturna, odkryła odkrywając złożoność jego pierścieni, księżyc Epimeteusz oraz określiła temperaturę panującą na Tytanie. • Po 25 latach od startu, 31 marca 1997 roku misja Pioniera 10 została oficjalnie zakończona. • Odbiór danych z instrumentów Pioniera 11 został oficjalnie zakończony 30 września 1995 Voyager 1 i 2 • Voyager 1 - 5 września 1977 - przelot w pobliżu Jowisza i Saturna, pierwsza sonda w przestrzeni międzygwiezdnej • Voyager 2 - 20 sierpnia 1977 - przelot w pobliżu Jowisza i Saturna, pierwszy przelot w pobliżu Urana oraz Neptuna • Masa sondy wynosiła 825 kg, aparatury naukowej 105 kg. • Energia elektryczna - 3 radioizotopowe generatory termoelektryczne łącznej mocy około 475 W. • Główne zadanie - eksploracja układów Jowisza i Saturna. Po sukcesie, przedłużono misję sondy Voyager 2 do Urana i Neptuna. • Eksploracja planet zakończyła się wraz z przelotem Voyagera 2 obok Neptuna w 1989 roku. • Główny cel przedłużonej misji - rozszerzenie eksploracji Układu Słonecznego poza planety zewnętrzne, do krańcowych obszarów heliosfery i – po przekroczeniu heliopauzy – dotarcie do lokalnego ośrodka międzygwiazdowego. Zadania wykonywane podczas przelotu obok każdej z mijanych planet obejmowały: zbadanie cyrkulacji, dynamiki, struktury i składu atmosfery planety scharakteryzowanie morfologii, geologii i stanu fizycznego księżyców planety wyznaczenie poprawionych wartości dla masy, rozmiarów i kształtu planety, jej księżyców i pierścieni określenie struktury pola magnetycznego, scharakteryzowanie składu i dystrybucji uwięzionych w nim cząstek naładowanych i plazmy. • Do kadłuba każdej z sond przymocowana jest 12calowa płyta gramofonowa wykonana z pozłacanej miedzi. Zapisane są na niej pozdrowienia, muzyka oraz dźwięki i obrazy. • Voyager 1 znajduje się ponad 20 mld km (130,06 au) od Słońca, • Wytwarzana przez generatory energia wystarczy do około 2025 roku • Za około 18 000 lat Voyager 1 oddali się od Słońca na odległość 1 roku świetlnego. Galileo - 18 października 1989 Pierwszy przelot w pobliżu planetoidy, pierwsza obserwacja księżyca planetoidy, pierwszy orbiter Jowisza i pierwszy próbnik w atmosferze Jowisza Pierwsza sonda międzyplanetarna wyniesiona w kosmos na pokładzie wahadłowca Masa sondy 339 kg, aparatury naukowej 30 kg Energia elektryczna - 2 radioizotopowe generatory termoelektryczne o łącznej mocy 577,2 W Najważniejsze obserwacje wykonane przed dotarciem do Jowisza: • Obserwacje Wenus, Ziemi, Księżyca • Pierwsze obserwacje morfologii powierzchni planetoid. Ida posiada własny księżyc. Jest to pierwszy odkryty księżyc planetoidy. • Obserwacje zderzenia fragmentów komety Shoemaker-Levy 9 w atmosferę Jowisza Głównymi zadaniami naukowymi orbitera w przypadku Jowisza było: • zbadanie cyrkulacji oraz dynamiki atmosfery • zbadanie górnych warstw atmosfery oraz jonosfery • zbadanie pola magnetycznego oraz określenie widma energetycznego Głównymi zadaniami w przypadku księżyców galileuszowych było: • scharakteryzowanie budowy oraz parametrów fizycznych księżyców • określenie składu oraz rozpowszechnienia substancji mineralnych na powierzchniach • badanie pól grawitacyjnych, magnetycznych • scharakteryzowanie atmosfer i jonosfer • zbadanie oddziaływania magnetosfery Jowisza z księżycami Próbnik atmosferyczny miał za zadanie: • Określenie składu chemicznego atmosfery • Określenie struktury atmosfery • Zbadanie natury cząsteczek obłoków oraz lokalizacji i struktury warstw obłoków • Zbadanie bilansu promieniowania cieplnego • Obserwacja wyładowań elektrycznych. • Pomiar strumienia energetycznych cząstek naładowanych powyżej szczytu atmosfery Wybrane ważniejsze obserwacje księżyców • Europa - istnienie podpowierzchniowego oceanu płynnej wody. • Ganimedes posiada własne pole magnetyczne • Europa, Ganimedes i Kallisto posiadają śladowe atmosfery (oraz pole magnetyczne) • Strumienie elektronów łączą Io z atmosferą Jowisza tworząc obwód przewodzący prąd elektryczny o natężeniu 5 mln amperów. Cassini-Huygens - 15 października 1997 Sonda składa się z orbitera Cassini i lądownika Huygens W lipcu 2004 Cassini stał się pierwszym sztucznym satelitą Saturna. Próbnik Huygens w styczniu 2005 wylądował na powierzchni Tytana. Masa sondy 318 kg. aparatury naukowej 49 kg Energia elektryczna - 3 radioizotopowe generatory termoelektryczne o łącznej mocy 887 W Główne zadanie misji Cassini-Huygens przeprowadzenie dogłębnej eksploracji systemu Saturna. Dla każdego rodzaju ciał - planeta, pierścienie, Tytan, księżyce lodowe i magnetosfera została ustalona lista celów naukowych • określenie obecnego stanu tych ciał, • procesów w nich zachodzących • interakcji zachodzących pomiędzy poszczególnymi ciałami. Dzięki misji Cassini-Huygens poznano wygląd powierzchni Tytana i bezpośrednio zbadano jego atmosferę. Odkryto istnienie czynnych gejzerów na powierzchni Enceladusa oraz wcześniej nieznane księżyce. Bliżej poznano strukturę pierścieni Saturna i ich związki z księżycami planety. Planuje się, że Cassini będzie funkcjonować do września 2017 roku, kiedy to sonda ulegnie zniszczeniu w atmosferze Saturna. Wybrane rezultaty naukowe misji Cassini-Huygens: • Obecność zbiorników ciekłych węglowodorów na powierzchni Tytana • Drugie co do wielkości morze na Tytanie, ma głębokość około 170 m i składa się głównie z metanu • Pierwsze obserwacyjne dowody na opady deszczu metanowego na obszarach równikowych Tytana • Na obszarach równikowych Tytana rozpościerają się rozległe pasy piaszczystych wydm o długości dziesiątek i setek kilometrów Księżyc Daphnis wewnątrz przerwy Keelera • Temperatura i ciśnienie na powierzchni Tytana w miejscu lądowania próbnika Huygens wynosiły 93,65 K i 1467 hPa • W rejonie południowego bieguna Enceladusa na głębokości od 30 do 40 km istnieje prawdopodobnie podpowierzchniowy ocean płynnej wody • Odkrycie księżyców: Methone, Pallene, Polideukes, Daphnis, Anthe i Aegaeon. • Rea posiada śladową atmosferę złożoną z tlenu cząsteczkowego i ditlenku węgla. • Dione posiada egzosferę złożoną z tlenu cząsteczkowego. New Horizons - 19 stycznia 2006 Pierwszy przelot w pobliżu Plutona, Charona i przez pas Kuipera. Sonda dotarła do celu 14 lipca 2015 roku 5 sonda w historii, która znalazła się na trajektorii ucieczkowej z Układu Słonecznego. Masa sondy 478 kg. aparatury naukowej 30 kg Energia elektryczna - radioizotopowy generator termoelektryczny o mocy 240 W Prędkość przesyłania danych z okolic Plutona wynosi 600 - 1200 bit/s NEAR Shoemaker - 17 lutego 1996 Pierwszy przelot w pobliżu planetoidy bliskiej Ziemi, pierwszy orbiter wokół planetoidy i pierwsze lądowanie na powierzchni planetoidy Eros Głównym celem misji było wejście na orbitę wokół planetoidy Eros (14 lutego 2000) Sonda wykonała manewr kontrolowanego lądowania na powierzchni Erosa. Pierwsze w historii lądowanie statku kosmicznego na powierzchni planetoidy. Hayabusa - 9 maja 2003 Lądowanie na powierzchni planetoidy, pobranie próbek i dostarczenie ich na Ziemię Japońska sonda kosmiczna, której celem jest weryfikacja nowych technologii W listopadzie 2005 roku sonda wylądowała na powierzchni planetoidy w celu pobrania dwóch próbek. Kapsuła z próbkami dostarczona została na Ziemię 13 czerwca 2010. Dawn - 27 września 2007 Wejście na orbitę Ceres i Westy Podstawowym celem misji jest scharakteryzowanie warunków i procesów panujących we wczesnej epoce Układu Słonecznego. Misja umożliwi określenie znaczenia jakie mają wielkość protoplanet i zawartość w nich wody w determinowaniu ich ewolucji. International Cometary Explorer (ISEE-3 ) 12 sierpnia 1978 - przelot w pobliżu komety Giacobiniego-Zinnera i Komety Halleya - pierwszy przelot w pobliżu komety Giotto - 2 lipca 1985 – przelot w pobliżu Komety Halleya Stardust - 7 lutego 1999 - pierwsze pobranie i dostarczenie próbek komy komety Deep Impact - 12 stycznia 2005 - pierwsze uderzenie w powierzchnię komety Rosetta - 2 marca 2004 Wejście na orbitę i lądowanie na powierzchni komety W sierpniu 2014 roku Rosetta dotarła w pobliże komety 67P/Czuriumow-Gierasimienko i weszła na orbitę wokół jej jądra. Masa sondy: 3 tony, ladownik 100kg. Aparatura naukowa: Orbiter 165kg, ladownik 27 kg Rosetta jest pierwszą sondą, która oddalając się od Słońca poza główny pas planetoid, do zasilania w energię wykorzystuje ogniwa słoneczne Celem misji sondy Rosetta jest przeprowadzenie badań mających pomóc w poznaniu pochodzenia komet, Zbadanie powiązań między materią kometarną i materią międzygwiazdową oraz ich znaczenia dla powstania Układu Słonecznego. Lądownik Philae ma na pokładzie 9 instrumentów do badania składu chemicznego i własności fizycznych powierzchni jądra oraz kamerę i urządzenie wiertnicze (do głębokości 25 cm). 12 listopada 2014 Philae, jako pierwszy lądownik w historii, zetknął się z powierzchnią jądra komety. Miejsce lądowania okazało się skrajnie nieprzyjazne Aparatura naukowa funkcjonowała prawidłowo, jednak baterie chemiczne wyczerpały się około 10 dni temu. Cosmic Background Explorer (COBE) Badacz Tła Kosmicznego Pierwszy sztuczny satelita zbudowany specjalnie do badań kosmologicznych. Został wystrzelony przez NASA 18 listopada 1989 Wyposażono go w przyrząd do wyszukiwania nieregularności mikrofalowego promieniowania tła. Już po rozpoczęciu działania potwierdził dokładność modelu Wielkiego Wybuchu Wszechświata. Wilkinson Microwave Anisotropy Probe Sonda mająca za zadanie mierzenie temperatury promieniowania reliktowego (wraz z jej rozkładem kątowym). Następna po COBE misja kosmologiczna. Główny cel - wykonanie mapy różnic temperatur mikrofalowego promieniowania tła, powstałego gdy Wszechświat miał ok. 376 000 lat. Następcą WMAP jest satelita Planck, uruchomiony w 2009 roku. Ulysses - 6 października 1990 Solar Polar Orbiter SOHO - 2 grudnia 1995 obserwacja Słońca Genesis - 8 sierpnia 2001 Pierwsze pobranie i dostarczenie próbek wiatru słonecznego STEREO - 26 października 2006 Dwie sondy na orbicie Słońca Sondy hipotetyczne Teleskop Hubble’a - 25 kwietnia 1990 Pierwszy teleskop kosmiczny KONIEC
