Это хорошая статья. Для получения дополнительной информации нажмите здесь.
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Исследование Юпитера было проведено с помощью близких наблюдений автоматизированных космических аппаратов . Он начался с прибытия Pioneer 10 в систему Юпитера в 1973 году, а по состоянию на 2016 год продолжился еще восемью полетами космических кораблей. Все эти миссии были выполнены Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА), и все, кроме двух, были пролетами, в ходе которых проводились подробные наблюдения без посадки зонда или выхода на орбиту. Эти зонды делают Юпитер наиболее посещаемыми из Солнечной системы «s внешних планетпоскольку все миссии к внешней Солнечной системе использовали облеты Юпитера, чтобы сократить потребности в топливе и время в пути. 5 июля 2016 года космический корабль « Юнона» прибыл и вышел на орбиту планеты - второй корабль, когда-либо сделавший это. Отправка корабля к Юпитеру сопряжена со многими техническими трудностями, особенно из-за больших потребностей зондов в топливе и воздействия суровой радиационной среды планеты.

Первым космическим аппаратом, посетившим Юпитер, был Pioneer 10 в 1973 году, а годом позже - Pioneer 11 . Помимо первых снимков планеты крупным планом, зонды обнаружили ее магнитосферу и в основном жидкие недра. В Voyager 1 и Voyager 2 зондов посетили планету в 1979 году, и изучили его спутник и кольцевую системы , открывая вулканическую активность Ио и наличие водяного льда на поверхности Европы . Улисс продолжил изучение магнитосферы Юпитера в 1992 году, а затем еще раз в 2000 году. КассиниЗонд приблизился к планете в 2000 году и сделал очень подробные снимки ее атмосферы . Космический аппарат New Horizons прошел мимо Юпитера в 2007 году и провел улучшенные измерения его параметров и параметров его спутников.

Galileo Космический аппарат был первым вступившим орбиту вокруг Юпитера, прибыв в 1995 году и не изучая планету до 2003 В этот период Галилей собрал большое количество информации о Юпитеру системе, что близко подходит ко всем четырех крупных галилеевых спутников и обнаружение доказательств наличия тонкой атмосферы на трех из них, а также возможности наличия жидкой воды под их поверхностями. Он также обнаружил магнитное поле вокруг Ганимеда . Приближаясь к Юпитеру, он также стал свидетелем удара кометы Шумейкера – Леви 9 . В декабре 1995 года он послал атмосферный зонд в атмосферу Юпитера, пока что единственный корабль, который сделал это.

В июле 2016 года космический аппарат Juno , запущенный в 2011 году, успешно завершил свой орбитальный маневр и сейчас находится на орбите вокруг Юпитера, выполняя свою научную программу.

Европейское космическое агентство выбрало L1-класс СОК миссию в 2012 году в рамках своей программы Cosmic Vision , [1] [2] , чтобы увидеть три галилеевых спутников Юпитера, с возможным посадочным модулем Ганимеда , предоставленный Роскосмосом . [3] JUICE предлагается запустить в 2022 году.

Исследования Индийская организация космических планирует запустить первую индийскую миссию к Юпитеру в 2020 - х годах через геостационарного спутника Launch Vehicle Mark III . [4]

В Китайской национальной космической администрации планирует запустить миссию на Юпитер вокруг 2029 , чтобы исследовать планеты и ее спутников. [5]

Список предыдущих и предстоящих миссий к внешней Солнечной системе (включая Юпитер) можно найти в статье Список миссий к внешним планетам .

Технические требования [ править ]

Юпитер, увиденный космическим зондом Кассини

Полеты с Земли на другие планеты Солнечной системы требуют больших затрат энергии. Космическому кораблю требуется почти такое же количество энергии, чтобы достичь Юпитера с орбиты Земли, как и для того, чтобы вывести его на орбиту в первую очередь. В астродинамике этот расход энергии определяется чистым изменением скорости космического корабля , или дельта-v . Энергия, необходимая для достижения Юпитера с околоземной орбиты, требует дельта-v около 9 км / с [6] по сравнению с 9,0–9,5 км / с для достижения низкой околоземной орбиты с Земли . [7] Гравитация помогает при облетах планет (например, Землиили Венера ) может использоваться для уменьшения потребности в энергии (т. е. топлива) при запуске за счет значительно большей продолжительности полета для достижения такой цели, как Юпитер, по сравнению с прямой траекторией. [8] Ионные двигатели, способные развивать дельта-v более 10 км / с, использовались на космическом корабле Dawn . Этого delta-v более чем достаточно, чтобы выполнить полет к Юпитеру с солнечной орбиты того же радиуса, что и у Земли, без помощи гравитации. [9]

Основная проблема при отправке космических зондов к Юпитеру заключается в том, что у планеты нет твердой поверхности, на которую можно приземлиться, поскольку существует плавный переход между атмосферой планеты и ее жидкими недрами. Любые зонды, спускающиеся в атмосферу, в конечном итоге подавляются огромным давлением внутри Юпитера. [10]

Другой серьезной проблемой является количество излучения, которому подвергается космический зонд, из-за жесткой окружающей среды заряженных частиц вокруг Юпитера (подробное объяснение см. В Магнитосфере Юпитера ). Например, когда Pioneer 11 сделал свой самый близкий подход к планете, уровень радиации в десять раз более мощным , чем Pioneer ' дизайнеры s предсказывали, что привело к опасениям , что зонды не выживают. С некоторыми незначительными глюками, зонд сумел пройти через радиационные пояса , но он потерял большую часть образов луны Ио , поскольку радиация вызвала Pioneer «s изображения фото поляриметраполучать ложные команды. [11] Последующий и гораздо более технологичный космический корабль « Вояджер» пришлось переконструировать, чтобы справиться с уровнями радиации. [12] В течение восьми лет, когда космический корабль « Галилео» находился на орбите планеты, доза облучения зонда намного превышала его проектные характеристики, а его системы несколько раз выходили из строя. Гироскопы космического корабля часто показывали повышенные ошибки, а между его вращающимися и невращающимися частями иногда возникали электрические дуги , в результате чего он переходил в безопасный режим , что приводило к полной потере данных с 16-й, 18-й и 33-й орбит. Излучение также вызвало фазовые сдвиги в GalileoСверхстабильный кварцевый генератор . [13]

Облетные миссии [ править ]

Южный полюс ( июнь ; 2017) [14]

Пионерская программа (1973 и 1974) [ править ]

Смотрите также: Pioneer 10 и Pioneer 11
Анимация траектории движения " Пионера-11 " вокруг Юпитера с 30 ноября 1974 г. по 5 декабря 1974 г.
   Пионер 11  ·   Юпитер  ·   Ио  ·   Европа   ·   Ганимед   ·   Каллисто
"Пионер-10" стал первым космическим кораблем, посетившим Юпитер.

Первым космическим кораблем, который исследовал Юпитер, был « Пионер-10» , пролетевший мимо планеты в декабре 1973 года, а двенадцать месяцев спустя - « Пионер-11» . «Пионер-10» впервые получил крупные планы Юпитера и его галилеевых спутников ; космический корабль изучил атмосферу планеты, обнаружил ее магнитное поле , наблюдал ее радиационные пояса и определил, что Юпитер в основном жидкий. [15] [16] « Пионер-11» приблизился к вершине облаков в пределах 34 000 км от вершины облаков Юпитера 4 декабря 1974 года. Он получил впечатляющие изображения Большого Красного Пятна., сделал первое наблюдение огромных полярных областей Юпитера и определил массу спутника Юпитера Каллисто . Информация, собранная этими двумя космическими кораблями, помогла астрономам и инженерам улучшить конструкцию будущих зондов, чтобы они могли более эффективно справляться с окружающей средой вокруг гигантской планеты. [12] [17]

Программа " Вояджер" (1979) [ править ]

Замедленная съемка от подхода " Вояджера-1" к Юпитеру
См. Также: " Вояджер-1" и " Вояджер-2"

"Вояджер-1" начал фотографировать Юпитер в январе 1979 года и наиболее близко подошел к нему 5 марта 1979 года на расстоянии 349 000 км от центра Юпитера. [18] Такой близкий подход позволил получить более высокое разрешение изображения, хотя короткая продолжительность пролета означала, что большинство наблюдений за спутниками , кольцами , магнитным полем и радиационной средой Юпитера проводились в течение 48-часового периода, ограничивающего подход, хотя « Вояджер-1» продолжал фотографирую планету до апреля. Вскоре за ним последовал « Вояджер-2» , который приблизился 9 июля 1979 г. [19] в 576 000 км от верхних слоев облаков. [20] [21]Зонд обнаружил кольцо Юпитера, наблюдал сложные вихри в его атмосфере, наблюдал активные вулканы на Ио , процесс, аналогичный тектонике плит на Ганимеде, и многочисленные кратеры на Каллисто. [22]

В Voyager миссии значительно улучшили наше понимание галилеевых спутников, а также обнаружил кольца Юпитера. Они также сделали первые снимки атмосферы планеты крупным планом, на которых было видно Большое Красное Пятно как сложный шторм, движущийся против часовой стрелки. В полосатых облаках были обнаружены и другие более мелкие бури и водовороты (см. Анимацию справа). [19] Два новых небольших спутника, Адрастея и Метида , были обнаружены на орбите сразу за пределами кольца, что сделало их первыми спутниками Юпитера, идентифицированными космическим кораблем. [23] [24] Третий новый спутник, Фива , был обнаружен между орбитами Амальтеи и Ио.[25]

Обнаружение вулканической активности на луне Ио было величайшим неожиданным открытием миссии, поскольку это был первый раз, когда действующий вулкан наблюдали на небесном теле, отличном от Земли. Вместе « Вояджеры» зафиксировали извержение девяти вулканов на Ио, а также свидетельства других извержений, произошедших между встречами «Вояджеров». [26]

Европа показала большое количество пересекающихся линейных объектов на фотографиях с низким разрешением, сделанных Voyager 1 . Сначала ученые полагали, что это могут быть глубокие трещины, вызванные рифтингом земной коры или тектоническими процессами. Фотографии с высоким разрешением " Вояджер-2" , сделанные ближе к Юпитеру, оставили ученых в недоумении, поскольку на этих фотографиях почти полностью отсутствовал топографический рельеф. Это заставило многих предположить, что эти трещины могут быть похожи на льдины на Земле, и что Европа может иметь жидкую воду внутри. [27] Европа может быть внутренне активной из-за приливного нагрева.на уровне примерно одной десятой от Ио, и в результате Луна, как полагают, имеет тонкую корку из водяного льда толщиной менее 30 километров (19 миль), возможно, плавающую на глубине 50 километров (31 миль). ) океан. [28]

Улисс (1992) [ править ]

Смотрите также: Улисс (космический корабль)

8 февраля 1992 года солнечный зонд Ulysses пролетел мимо северного полюса Юпитера на расстояние 451000 км. [29] Этот маневр был необходим Улиссу для достижения орбиты с очень большим наклонением вокруг Солнца, увеличивая его наклон к эклиптике до 80,2 градуса. [30] Гравитация гигантской планеты искривила траекторию полета космического корабля вниз и от плоскости эклиптики, переведя его на последнюю орбиту вокруг северного и южного полюсов Солнца. Размер и форма орбиты зонда были скорректированы в гораздо меньшей степени, так что его афелий остался на уровне примерно 5  а.е.(Расстояние Юпитера от Солнца), а его перигелий лежал несколько дальше 1 а.е. (расстояние Земли от Солнца). Во время встречи с Юпитером зонд провел измерения магнитосферы планеты . [30] Поскольку у зонда не было камер, изображений не было. В феврале 2004 г. зонд снова прибыл в окрестности Юпитера. На этот раз расстояние от планеты было намного больше - около 120 миллионов км (0,8 а. Е.), Но были проведены дальнейшие наблюдения Юпитера. [30] [31] [32]

Кассини (2000) [ править ]

См. Также: Кассини – Гюйгенс

В 2000 году зонд « Кассини» на пути к Сатурну пролетел мимо Юпитера и предоставил одни из самых высоких разрешений, когда-либо сделанных на нашей планете. Он подошел ближе всего 30 декабря 2000 года и провел множество научных измерений. Около 26 000 изображений Юпитера было сделано за многомесячный пролёт. Он создал самый подробный глобальный цветной портрет Юпитера, на котором самые маленькие видимые детали составляют примерно 60 км (37 миль) в поперечнике. [33]

Основным открытием пролета, о котором было объявлено 5 марта 2003 г., была атмосферная циркуляция Юпитера. Темные пояса чередуются со светлыми зонами в атмосфере, а зоны с их бледными облаками ранее считались учеными зонами восходящего воздуха, отчасти потому, что на Земле облака, как правило, образуются из-за поднимающегося воздуха. Анализ изображений Кассини показал, что темные пояса содержат отдельные грозовые ячейки восходящих ярко-белых облаков, слишком маленьких, чтобы их можно было увидеть с Земли. Anthony Del Genio из НАСА «s Годдард Институт космических исследований говорит , что„ремни должны быть площади нетто-рост атмосферного движения на Юпитере, [так] сеть движение в зонах должно быть тонет“. [34]

Другие наблюдения за атмосферой включали в себя закрученный темный овал высокой атмосферной дымки размером с Большое Красное Пятно возле северного полюса Юпитера. Инфракрасные изображения выявили аспекты циркуляции около полюсов, с полосами окружающих земной шар ветров и соседними полосами, движущимися в противоположных направлениях. В том же объявлении также обсуждалась природа колец Юпитера . Рассеяние света частицами в кольцах показало, что частицы имели неправильную форму (а не сферическую) и, вероятно, возникли как выбросы от ударов микрометеоритов о спутники Юпитера, вероятно, на Метисе и Адрастее . 19 декабря 2000 года космический аппарат Кассини сделал снимок Луны с очень низким разрешением.Гималии , но это было слишком далеко, чтобы показать какие-либо детали поверхности. [33]

Новые горизонты (2007) [ править ]

Видео вулканических шлейфов на Ио , записанное New Horizons в 2008 г.
См. Также: New Horizons

New Horizons зонд, на пути к Плутону , полетело Юпитером для тяжести помощи и был первый зонд запущен непосредственно к Юпитеру с Улисса в 1990 году Long Range Reconnaissance Imager (Лорри) сделал первые снимки Юпитера на 4 сентября, 2006. [35] Космический аппарат начал дальнейшие исследования системы Юпитера в декабре 2006 г. и приблизился к нему 28 февраля 2007 г. [36] [37] [38]

Хотя близко к Юпитеру, новые горизонты » инструменты , сделанные рафинированное измерения орбит внутренних спутников Юпитера, в частности , Амальтея . Камеры зонда измерили вулканы на  Ио , подробно изучили все четыре галилейских луны и провели дальние исследования внешних спутников Гималии и Элары . [39] Аппарат также изучал Маленькое красное пятно Юпитера , магнитосферу планеты и систему тонких колец. [40]

19 марта 2007 г. компьютер управления и обработки данных обнаружил неисправимую ошибку памяти и сам перезагрузился, в результате чего космический корабль перешел в безопасный режим. Корабль полностью восстановился в течение двух дней с некоторой потерей данных о хвосте магнитосферы Юпитера. Никаких других событий потери данных не было связано с встречей. Из-за огромного размера системы Юпитера и относительной близости системы Юпитера к Земле по сравнению с близостью Плутона к Земле, New Horizons отправила на Землю больше данных от встречи с Юпитером, чем от встречи с Плутоном .

Орбитальные миссии [ править ]

Галилей (1995–2003) [ править ]

Основная статья: Галилео (космический корабль)
Анимация Галилео «S траектории вокруг Юпитера с 1 августа 1995 года по 30 сентября 2003
   Галилей  ·   Юпитер  ·   Ио  ·   Европа  ·   Ганимед  ·   Каллисто

Первым космическим аппаратом, вышедшим на орбиту Юпитера, был орбитальный аппарат Galileo , который вышел на орбиту вокруг Юпитера 7 декабря 1995 года. Он вращался вокруг планеты более семи лет, сделав 35 оборотов, прежде чем он был разрушен во время управляемого столкновения с Юпитером 21 сентября 2003 года. . [41] в течение этого периода, то собрал большое количество информации о юпитерианской системе; объем информации был не так велик, как предполагалось, потому что развертывание его передающей антенны с высоким коэффициентом усиления не удалось. [42] Основные события в течение восьмилетнего исследования включали многократные пролеты всех галилеевых спутников , а также Амальтею (первый зонд, совершивший это). [43]Он также стал свидетелем удара кометы Шумейкера-Леви 9, когда она приближалась к Юпитеру в 1994 году, и посылки атмосферного зонда в атмосферу Юпитера в декабре 1995 года [44].

Последовательность изображений Галилео, сделанных с интервалом в несколько секунд, показывает появление огненного шара на темной стороне Юпитера от одного из осколков кометы Шумейкера – Леви 9, попавшего в планету.

Камеры космического корабля « Галилео» наблюдали фрагменты кометы Шумейкера – Леви 9 в период с 16 по 22 июля 1994 года, когда они столкнулись с южным полушарием Юпитера со скоростью примерно 60  километров в секунду . Это было первое прямое наблюдение внеземного столкновения объектов Солнечной системы . [45] В то время как столкновения произошли на стороне Юпитера, скрытой от Земли, Галилей , находившийся тогда на расстоянии 1,6 а.е. от планеты, смог увидеть столкновения по мере их возникновения. Его инструменты обнаружили огненный шар, максимальная температура которого составила около 24000  К., по сравнению с типичной температурой верхушки облаков Юпитера около 130 К (-143 ° C), когда шлейф от огненного шара достигает высоты более 3000 км. [46]

Атмосферный зонд был выпущен из космического корабля в июле 1995 года и вошел в атмосферу планеты 7 декабря 1995 года. После спуска с высоким ускорением в атмосферу Юпитера, зонд отбросил остатки своего теплового экрана и пролетел с парашютом через 150 км. атмосфера собирала данные в течение 57,6 минут, прежде чем была раздавлена ​​давлением и температурой, которым она подверглась (примерно в 22 раза больше земной нормы, при температуре 153 ° C). [47] После этого он расплавился бы и, возможно, испарился. Сам орбитальный аппарат Galileo испытал более быструю версию той же судьбы, когда он был намеренно направлен на планету 21 сентября 2003 года на скорости более 50 км / с, [42]во избежание любой возможности столкновения с Европой и ее заражения . [48]

Основные научные результаты миссии « Галилео » включают: [49] [50] [51] [52] [53]

  • первое наблюдение облаков аммиака в атмосфере другой планеты - атмосфера создает частицы льда аммиака из материала, поднимающегося с более низких глубин;
  • подтверждение обширной вулканической активности на Ио, которая в 100 раз больше, чем на Земле; жар и частота извержений напоминают раннюю Землю;
  • наблюдение сложных взаимодействий плазмы в атмосфере Ио, которые создают огромные электрические токи, которые соединяются с атмосферой Юпитера;
  • предоставление доказательств в поддержку теории о существовании жидких океанов под ледяной поверхностью Европы;
  • первое обнаружение сильного магнитного поля вокруг спутника ( Ганимеда );
  • магнитные данные свидетельствуют о том, что Европа, Ганимед и Каллисто имеют жидко-морской слой под видимой поверхностью;
  • свидетельства наличия тонкого атмосферного слоя на Европе, Ганимеде и Каллисто, известного как «поверхностная экзосфера »;
  • понимание образования колец Юпитера (пыль, поднятая в виде межпланетных метеороидов, которые врезаются в четыре маленьких внутренних луны планеты ) и наблюдение двух внешних колец и возможность отдельного кольца вдоль орбиты Амальтеи ;
  • идентификация глобальной структуры и динамики магнитосферы планеты-гиганта .

11 декабря 2013 года НАСА сообщило, основываясь на результатах миссии Galileo , об обнаружении « глинистых минералов » (в частности, филлосиликатов ), часто связанных с органическими материалами , на ледяной коре Европы , спутника Юпитера . [54] По мнению ученых, присутствие минералов могло быть результатом столкновения с астероидом или кометой . [54]

Юнона (2016) [ править ]

Основная статья: Юнона (космический корабль)
Анимация Juno «S траектории вокруг Юпитера с 1 июня 2016 года по 31 июля 2021
   Юнона  ·   Юпитер

НАСА запустило « Юнону» 5 августа 2011 года для детального изучения Юпитера. Он вышел на полярную орбиту Юпитера 5 июля 2016 года. Космический аппарат изучает состав планеты , гравитационное поле , магнитное поле и полярную магнитосферу . Юнона также ищет подсказки о том, как образовался Юпитер, в том числе о том, имеет ли планета скалистое ядро, количество воды, присутствующей в глубинных слоях атмосферы, и то, как масса распределена внутри планеты. Юнона также изучает глубокие ветры Юпитера [55] [56], которые могут достигать скорости 600 км / ч. [57] [58]

Юпитер Ледяной Исследователь Луны (2022) [ править ]

ESA «s Jupiter Icy Moon Проводник (СОК) был выбран в рамках научной программы Cosmic Vision , ЕКА. Ожидается, что он будет запущен в 2022 году и, после серии облетов внутренней части Солнечной системы, прибудет в 2030 году. В 2012 году Европейское космическое агентство выбрало космический корабль JUpiter ICy moon Explorer (JUICE) в качестве своей первой большой миссии, заменив его вклад в EJSM, орбитальный аппарат Юпитера и Ганимеда (JGO). [59] Партнерство по программе Europa Jupiter System Mission с тех пор закончилось, но НАСА продолжит вносить свой вклад в европейскую миссию с оборудованием и инструментами. [60]

Предлагаемые миссии [ править ]

Europa Clipper является миссия предложила НАСА сосредоточиться на изучении Юпитера луна Europa . [61] В марте 2013 года были выделены средства на «деятельность по предварительному составлению и / или формулированию для миссии, которая отвечает научным целям, обозначенным для миссии Юпитер Европа в последнем планетарном десятилетнем обзоре». [62] Предлагаемая миссия будет запущена в начале 2020-х годов и достигнет Европы после 6,5-летнего круиза. Космический корабль облетит Луну 32 раза, чтобы минимизировать радиационные повреждения. [61]

Китай объявил о планах отправить свою первую миссию к Юпитеру в 2036 году. [63]

Отмененные миссии [ править ]

Из-за возможности существования жидких океанов под поверхностью на спутниках Юпитера Европа , Ганимед и Каллисто возник большой интерес к детальному изучению ледяных спутников. Трудности с финансированием задерживают прогресс. Орбитальный аппарат « Европа» [64] был запланированной миссией НАСА на Европу, которая была отменена в 2002 году. [65] В его основные задачи входило определение наличия или отсутствия подповерхностного океана и определение мест-кандидатов для будущих миссий спускаемого аппарата. Также изучались космический аппарат НАСА JIMO ( орбитальный аппарат Jupiter Icy Moons Orbiter ), который был отменен в 2005 году [66], а также миссия европейского орбитального аппарата Jovian Europa Orbiter.[67], но были заменены Миссией системы Юпитер Европа .

Jupiter System Mission Europa (EJSM) был совместным NASA / ESA предложение по исследованию Юпитера и его спутников. В феврале 2009 года было объявлено, что оба космических агентства дали этой миссии приоритет перед системной миссией Titan Saturn . [68] [69] Предложение включает дату запуска около 2020 года и включает орбитальный аппарат Юпитер-Европа под руководством НАСА и орбитальный аппарат Юпитер-Ганимед под руководством ЕКА . [70] [71] [72] Вклад ЕКА столкнулся с конкуренцией за финансирование со стороны других проектов ЕКА. [73] Однако орбитальный аппарат Юпитер-Европа(JEO), вклад НАСА, был сочтен Planetary Decadal Survey слишком дорогим. Опрос поддержал более дешевую альтернативу JEO. [74]

Исследование человека [ править ]

В то время как ученым требуются дополнительные доказательства, чтобы определить размеры скалистого ядра на Юпитере, его галилеевы спутники предоставляют потенциальную возможность для будущих исследований человека.

Конкретными целями являются Европа из-за ее жизнеспособности и Каллисто из-за ее относительно низкой дозы радиации. [75] [76] В 2003 году НАСА предложило программу под названием «Исследование внешних планет человека» (НАДЕЖДА), которая включала отправку астронавтов для исследования галилеевых спутников. [77] НАСА прогнозирует возможную попытку когда-нибудь в 2040-х годах. [78] В политике Vision for Space Exploration, объявленной в январе 2004 года, НАСА обсуждало миссии за пределами Марса, отмечая, что «присутствие человека для исследования» может быть желательным на спутниках Юпитера. [79] Перед отменой миссии JIMO администратор НАСА Шон О'Киф заявил, что «люди-исследователи последуют за ней». [80]

Возможность колонизации [ править ]

Смотрите также: Колонизация Европы и Космическая колонизация § Луны внешних планет

НАСА предположило о целесообразности добычи атмосфер внешних планет, в частности , для гелия-3 , с изотопом из гелия , который является редким на Земле , и может иметь очень высокое значение на единицу массы в качестве термоядерного топлива. [81] [82] Заводы, находящиеся на орбите, могли добывать газ и доставлять его на корабли посещения. [83] Однако система Юпитера в целом представляет особые недостатки для колонизации из-за тяжелых радиационных условий, преобладающих в магнитосфере Юпитера и особенно глубокого гравитационного колодца планеты . Юпитер доставит около 36  Зв.(3600 бэр) в день , чтобы неэкранированные колонист на Ио и около 5,4 Зв (540 бэр) в день до неэкранированных колонистов в Europa , [84] , который является решающим аспектом в связи с тем , что уже облучением до около 0,75 Зв в течение определенного периода нескольких дней достаточно, чтобы вызвать радиационное отравление, а около 5 Зв в течение нескольких дней приводит к летальному исходу. [84] [85]

Юпитерианская радиация
Лунабэр / день
Ио3600 [84]
Европа540 [84]
Ганимед8 [84]
Каллисто0,01 [84]
Земля (Макс)0,07
Земля (средн.)0,0007

Ганимед - самый большой спутник Солнечной системы и единственный известный спутник Солнечной системы с магнитосферой , но это не защищает его от космического излучения в значительной степени, потому что он затмевается магнитным полем Юпитера. Ганимед получает около 0,08  Зв (8 бэр) радиации в день. [84] Каллисто находится дальше от сильного радиационного пояса Юпитера и подвержена воздействию всего 0,0001 Зв (0,01 бэр) в день. [84] Для сравнения: среднее количество радиации, получаемой живым организмом на Земле, составляет около 0,0024 Зв в год; самые высокие уровни естественной радиации на Земле зарегистрированы вокруг горячих источников Рамсарской конвенции - около 0,26 Зв в год.

Одной из основных целей, выбранных исследованием HOPE, была Каллисто. Возможность строительства наземной базы на Каллисто была предложена из-за низкого уровня радиации на расстоянии от Юпитера и его геологической стабильности. Каллисто - единственный галилейский спутник, на котором возможно поселение людей. Уровни ионизирующего излучения на Ио, Европе и долгосрочном плане на Ганимеде враждебны для жизни человека, и адекватные защитные меры еще не разработаны. [77] [86]

Возможно, удастся построить наземную базу, которая будет производить топливо для дальнейшего исследования Солнечной системы. В 1997 году в рамках проекта Artemis был разработан план колонизации Европы . [76] Согласно этому плану, исследователи будут углубляться в ледяную кору Европы, войдя в предполагаемый подземный океан, где они будут населять искусственные воздушные карманы. [87]

См. Также [ править ]

  • Исследование Меркурия
  • Исследование Венеры
  • Исследование Марса
  • Исследование Сатурна
  • Исследование Урана
  • Исследование Нептуна

Ссылки [ править ]

  1. ^ «СОК - следующая большая научная миссия Европы» . Европейское космическое агентство. 2 мая 2012 . Проверено 21 апреля 2015 года .
  2. ^ "Миссия JUICE получает зеленый свет для следующего этапа разработки" . Европейское космическое агентство. 27 ноября 2014 . Проверено 21 апреля 2015 года .
  3. ^ «Международный коллоквиум и семинар -« Ганимед Ландер: научные цели и эксперименты » » . Российский институт космических исследований (ИКИ) . Роскосмос. Ноября 2012 . Проверено 20 ноября 2012 года .
  4. ^ "После Марса, ISRO нацелены на миссии к Венере и Юпитеру" . @businessline . Проверено 22 августа 2019 года .
  5. ^ «Китай излагает дорожную карту для исследования дальнего космоса - Синьхуа | English.news.cn» . www.xinhuanet.com . Проверено 22 августа 2019 года .
  6. ↑ Вонг, Эл (28 мая 1998 г.). «Galileo FAQ - Навигация» . НАСА . Проверено 28 ноября 2006 года .
  7. ^ Бертон, Родни Л .; Браун, Кевин; Якоби, Энтони (2006). "Низкозатратный запуск полезных нагрузок на низкую околоземную орбиту" (PDF) . Журнал космических аппаратов и ракет . 43 (3): 696–698. Bibcode : 2006JSpRo..43..696B . DOI : 10.2514 / 1.16244 . Архивировано из оригинального (PDF) 29 декабря 2009 года. CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  8. ↑ Fischer, 1999, стр. 44
  9. ^ Справочник CRC по химии и физике, 64-е ИЗДАНИЕ, (C) 1983, страница F-141
  10. Перейти ↑ Guillot, Tristan (1999). «Сравнение недр Юпитера и Сатурна» . Планетарная и космическая наука . 47 (10–11): 1183–1200. arXiv : astro-ph / 9907402 . Bibcode : 1999P & SS ... 47.1183G . DOI : 10.1016 / S0032-0633 (99) 00043-4 .
  11. ^ Wolverton, Марк (2004). Глубины космоса . Джозеф Генри Пресс. С.  130 . ISBN 978-0-309-09050-6.
  12. ^ a b «Пионерские миссии» . НАСА. 2007 . Проверено 28 июня 2009 года .
  13. ^ Физелер, PD; Ardalan, SM; Фредериксон, АР (2002). «Радиационные воздействия на системы космических аппаратов Галилео на Юпитере». IEEE Transactions по ядерной науке . 49 (6): 2739. Bibcode : 2002ITNS ... 49.2739F . DOI : 10.1109 / TNS.2002.805386 .
  14. ↑ Чанг, Кеннет (25 мая 2017 г.). «Миссия НАСА к Юпитеру выявляет« совершенно новое и неожиданное » » . Нью-Йорк Таймс . Проверено 27 мая 2017 года .
  15. ^ Эндрю П. Ингерсолл; Кэролайн С. Порко (июль 1978 г.). «Солнечное отопление и внутренний тепловой поток на Юпитере». Икар . 35 (1): 27–43. Bibcode : 1978Icar ... 35 ... 27I . DOI : 10.1016 / 0019-1035 (78) 90058-1 .
  16. ^ Майкл Мьюхинни (2003). «Космический корабль Пионер посылает последний сигнал» . НАСА . Проверено 28 июня 2009 года .
  17. ^ "Пионер 11" . НАСА . Проверено 28 июня 2009 года .
  18. ↑ Stone EC, Lane AL (июнь 1979 г.). "Вояджер-1, столкновение с системой Юпитера". Наука . 204 (4396): 945–948. Bibcode : 1979Sci ... 204..945S . DOI : 10.1126 / science.204.4396.945 . JSTOR 1748134 . PMID 17800428 .  
  19. ^ а б "Юпитер" . Лаборатория реактивного движения НАСА. 14 января 2003 . Проверено 28 ноября 2006 года .
  20. ^ "Первое изображение Юпитера крупным планом с" Вояджера-1 "(изображения встречи НАСА" Вояджер Юпитер ")" . Ciclops.org . Проверено 20 мая 2009 года .
  21. ^ Камень ЕС; А.Л. Лейн (5 октября 1979 г.). "Вояджер-2: встреча с системой Юпитера". Наука . 206 (4421): 925–927. Bibcode : 1979Sci ... 206..925S . DOI : 10.1126 / science.206.4421.925 . PMID 17733909 . 
  22. ↑ Smith BA, Soderblom LA, Johnson TV, Ingersoll AP, Collins SA, Shoemaker EM, Hunt GE, Masursky H, Carr MH, Davies ME, Cook AF II, Boyce J, Danielson GE, Owen T, Sagan C, Beebe RF, Веверка Дж., Стром Р.Г., Маккаули Дж. Ф., Моррисон Д., Бриггс Г. А., Суоми, В. Э. (июнь 1979 г.). "Система Юпитера глазами" Вояджера-1 ". Наука . 204 (4396): 951–972. Bibcode : 1979Sci ... 204..951S . DOI : 10.1126 / science.204.4396.951 . PMID 17800430 . 
  23. ↑ Брайан Г. Марсден (26 августа 1980 г.). «Спутники Юпитера» . Циркуляр МАС . 3507 .(открытие)
  24. ^ Synnott, SP (1981). "1979J3: Открытие ранее неизвестного спутника Юпитера". Наука . 212 (4501): 1392. Bibcode : 1981Sci ... 212.1392S . DOI : 10.1126 / science.212.4501.1392 . ISSN 0036-8075 . JSTOR 1686790 . PMID 17746259 .   
  25. ^ Бернс, JA; Симонелли; Шоуолтер; Гамильтон; Порко; Throop; Эспозито (2004). "Кольцо-Луна система Юпитера" (PDF) . In Bagenal, F .; Даулинг, Т. Э .; Маккиннон, WB (ред.). Юпитер: планета, спутники и магнитосфера . п. 241. Bibcode : 2004jpsm.book..241B .
  26. ^ Стром, RG; и другие. (1979). "Шлейфы извержения вулкана на Ио". Природа . 280 (5725): 733–736. Bibcode : 1979Natur.280..733S . DOI : 10.1038 / 280733a0 .
  27. ^ Пол М. Шенк; Уильям Б. Маккиннон (май 1989 г.). «Смещения разломов и боковые движения земной коры на Европе: свидетельство подвижной ледяной оболочки». Икар . 79 (1): 75–100. Bibcode : 1989Icar ... 79 ... 75S . DOI : 10.1016 / 0019-1035 (89) 90109-7 .
  28. ^ Буратти, B; Веверка, Джозеф (1983). "Вояджерская фотометрия Европы". Икар . 55 (1): 93. Bibcode : 1983Icar ... 55 ... 93B . DOI : 10.1016 / 0019-1035 (83) 90053-2 .
  29. Перейти ↑ Smith EJ, Wenzel KP, Page DE (сентябрь 1992 г.). «Улисс на Юпитере: обзор встречи» (PDF) . Наука . 257 (5076): 1503–1507. Bibcode : 1992Sci ... 257.1503S . DOI : 10.1126 / science.257.5076.1503 . JSTOR 2879932 . PMID 17776156 .   
  30. ^ a b c К. Чан; ES Paredes; MS Ryne (2004). "Ulysses Attitude and Orbit Operations: 13+ лет международного сотрудничества" (PDF) . Американский институт аэронавтики и астронавтики. Архивировано из оригинального (PDF) 14 декабря 2005 года . Проверено 28 ноября 2006 года .
  31. ^ Mckibben, R; Чжан, М; Heber, B; Кунов, H; Сандерсон, Т. (2007). «Локализованные« джеты »юпитерианских электронов, наблюдавшиеся во время пролета Улисса далекого Юпитера в 2003–2004 годах». Планетарная и космическая наука . 55 (1–2): 21–31. Bibcode : 2007P & SS ... 55 ... 21М . DOI : 10.1016 / j.pss.2006.01.007 .
  32. ^ «Улисс - Наука - Избранные ссылки на далекую встречу с Юпитером» . NNASA. Архивировано из оригинального 23 сентября 2008 года . Проверено 21 октября 2008 года .
  33. ^ а б Хансен CJ, Болтон SJ, Матсон DL, Спилкер LJ, Лебретон JP (2004). "Облет Юпитера Кассини – Гюйгенсом". Икар . 172 (1): 1–8. Bibcode : 2004Icar..172 .... 1H . DOI : 10.1016 / j.icarus.2004.06.018 .
  34. ^ "Кассини-Гюйгенс: Новости-Пресс-релизы-2003" . НАСА. Архивировано из оригинального 21 ноября 2007 года . Проверено 21 октября 2008 года .
  35. ↑ Александр, Амир (27 сентября 2006 г.). "New Horizons делает первый снимок Юпитера" . Планетарное общество. Архивировано из оригинального 21 февраля 2007 года . Проверено 19 декабря 2006 года .
  36. ^ "Юпитер, Эй!" . Веб-сайт New Horizons . Университет Джона Хопкинса. Архивировано из оригинала на 7 сентября 2008 года . Проверено 2 ноября 2008 года .
  37. ^ Стерн, С. Алан (2008). "Новые горизонты Плутона Миссия пояса Койпера: обзор с историческим контекстом". Обзоры космической науки . 140 (1–4): 3–21. arXiv : 0709.4417 . Bibcode : 2008SSRv..140 .... 3S . DOI : 10.1007 / s11214-007-9295-у .
  38. ^ "Космический корабль НАСА получает ускорение от Юпитера для встречи с Плутоном" . The America's Intelligence Wire. 28 февраля 2007 года Архивировано из оригинала 5 июля 2009 года . Проверено 23 марта 2014 года .
  39. ^ Cheng, AF; Weaver, HA; Конард, SJ; Морган, MF; Barnouin-Jha, O .; Boldt, JD; Купер, К.А.; Дарлингтон, EH; и другие. (2008). "Тепловизор дальней разведки на новых горизонтах". Обзоры космической науки . 140 (1–4): 189–215. arXiv : 0709.4278 . Bibcode : 2008SSRv..140..189C . DOI : 10.1007 / s11214-007-9271-6 .
  40. ^ "Фантастический облет" . НАСА. 1 мая 2007 года Архивировано из оригинала 25 июля 2009 года . Проверено 2 июля 2009 года .
  41. ^ "Миссия Галилео к Юпитеру" (PDF) . НАСА / Лаборатория реактивного движения . Проверено 9 июля 2009 года .
  42. ^ a b Макконнелл, Шеннон (14 апреля 2003 г.). «Галилей: Путешествие к Юпитеру» . НАСА / Лаборатория реактивного движения . Проверено 28 ноября 2006 года .
  43. ^ Томас, ПК; Бернс, JA; Rossier, L .; и другие. (1998). «Малые внутренние спутники Юпитера». Икар . 135 (1): 360–371. Bibcode : 1998Icar..135..360T . DOI : 10.1006 / icar.1998.5976 .
  44. ^ Уильямс, Дэвид Р. "Улисс и Вояджер 2" . Луна и планетология . Национальный центр данных по космической науке . Проверено 25 августа 2008 года .
  45. ^ "Столкновение кометы Шумейкера – Леви 9 с Юпитером" . Национальный дата-центр космических наук, НАСА . Февраль 2005. Архивировано из оригинального 19 -го февраля 2013 года . Проверено 26 августа 2008 года .
  46. ^ Мартин, Терри З. (сентябрь 1996). «Шумейкер – Леви 9: Температура, диаметр и энергия огненных шаров». Бюллетень Американского астрономического общества . 28 : 1085. Bibcode : 1996DPS .... 28.0814M .
  47. ^ "Миссия Галилео к Юпитеру" (PDF) . НАСА . Проверено 1 ноября 2008 года .
  48. ^ "BBC News | SCI / TECH | План крушения космического зонда Галилео" . 212.58.226.17:8080. 3 марта, 2000. Архивировано из оригинала 5 июля 2009 года . Проверено 20 мая 2009 года .
  49. ^ Розали MC Лопес; Джон Р. Спенсер. (2007). Ио после Галилея: новый вид вулканической луны Юпитера . Берлин: Springer. ISBN 978-3-540-34681-4.
  50. ^ П. Бонд (2004). Ступеньки в космос: история исследования планет . Нью-Йорк ; Берлин: Springer. С. 166–182. ISBN 978-0-387-40212-3.
  51. ^ "Информация о проекте Галилео" . Nssdc.gsfc.nasa.gov . Проверено 24 мая 2009 года .
  52. ^ "Исследование Солнечной системы: Место наследия Галилео: Основные открытия" . Solarsystem.nasa.gov. 9 августа 2007 . Проверено 24 мая 2009 года .
  53. ↑ Дэниел Фишер (1999). Миссия Юпитер: захватывающее путешествие космического корабля "Галилео" . Нью-Йорк: Коперник. ISBN 978-0-387-98764-4.
  54. ^ a b Кук, Цзя-Жуй c. (11 декабря 2013 г.). «Глиноподобные минералы, обнаруженные на ледяной коре Европы» . НАСА . Проверено 11 декабря 2013 года .
  55. ^ НАСА выбирает концептуальное исследование новых границ: миссия Juno на Юпитер | Юпитер сегодня - ваш ежедневный источник новостей Юпитера
  56. ^ «Юнона - Вторая миссия НАСА на новых рубежах к Юпитеру» . Проверено 24 октября 2007 года .
  57. ↑ Бакли, М. (20 мая 2008 г.). "В Красном пятне Юпитера дуют штормовые ветры" . Лаборатория прикладной физики Джона Хопкинса. Архивировано из оригинала на 4 марта 2012 года . Проверено 16 октября 2008 года .
  58. ^ Steigerwald, Билл (10 октября 2006). "Маленькое красное пятно Юпитера становится сильнее" . Космический центр имени Годдарда НАСА . Проверено 16 октября 2008 года .
  59. ↑ Амос, Джонатан (2 мая 2012 г.). «Esa выбирает для Юпитера зонд на 1 миллиард евро» . BBC News Online . Проверено 14 декабря 2013 года .
  60. ^ «НАСА и JPL способствуют европейской миссии Юпитера» . JPL . 21 февраля 2013 года . Проверено 14 декабря 2013 года .
  61. ^ a b "Europa Clipper" . Лаборатория реактивного движения . НАСА. Ноября 2013 года Архивировано из оригинального 13 декабря 2013 года . Проверено 14 декабря 2013 года .
  62. ^ "Пункт назначения: Европа" . Europa SETI . 29 марта, 2013. Архивировано из оригинального 23 августа 2014 года . Проверено 14 декабря 2013 года .
  63. ^ http://www.chinadaily.com.cn/china/2017-09/20/content_32245016.htm
  64. ^ "Дизайн миссии Europa Orbiter" . Архивировано из оригинального 23 февраля 2012 года . Проверено 20 мая 2009 года .
  65. ^ «НАСА убивает орбитальный аппарат Европы» . Space.com. 4 февраля 2002 . Проверено 20 мая 2009 года .
  66. ↑ Бергер, Брайан (7 февраля 2005 г.). «Белый дом сокращает космические планы» . NBC News . Проверено 2 января 2007 года .
  67. ^ Atzei, Alessandro (27 апреля 2007). "Jovian Minisat Explorer" . ЕКА . Проверено 8 мая 2008 года .
  68. ^ Талеви, Моника; Браун, Дуэйн (18 февраля 2009 г.). «НАСА и ЕКА отдают приоритет миссиям на внешних планетах» . Проверено 18 февраля 2009 года .
  69. ↑ Ринкон, Пол (18 февраля 2009 г.). «Юпитер в прицелах космических агентств» . BBC News . Проверено 28 февраля 2009 года .
  70. ^ Тим Брайс. "Миссия флагмана внешней планеты: концепция орбитального аппарата Юпитер Ганимед (JGO)" . Opfm.jpl.nasa.gov. Архивировано из оригинального 17 февраля 2012 года . Проверено 24 мая 2009 года .
  71. ^ БКП исследовательская группа (28 августа 2008). «Флагманская миссия Внешней планеты: брифинг для Руководящего комитета ОГПО» (PDF) . Группа оценки внешних планет . Проверено 14 октября 2008 года .
  72. ^ "Лаплас: Миссия в Европу и систему Юпитера" . ЕКА . Проверено 23 января 2009 года .
  73. ^ Волонте, Sergio (10 июля 2007). «Предложения Cosmic Vision 2015–2025» . ЕКА . Проверено 18 февраля 2009 года .
  74. ^ " Обзор руководства (Видения и путешествия для планетарной науки 2013-2022)" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 4 сентября 2013 года . Проверено 15 декабря 2013 года .
  75. ^ Официальный сайт Международного общества Артемиды
  76. ^ a b Кох, Петр; Kaehny, Марк; Армстронг, Дуг; Бернсайд, Кен (ноябрь 1997 г.). «Отчет семинара Europa II» . Манифест лунного шахтера (110).CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  77. ^ a b Troutman, Пенсильвания; Bethke, K .; и другие. (28 января 2003 г.). "Революционные концепции исследования внешних планет человеком (НАДЕЖДА)". Материалы конференции AIP . 654 : 821–828. Bibcode : 2003AIPC..654..821T . DOI : 10.1063 / 1.1541373 . ЛВП : 2060/20030063128 .
    Пэт Траутман; Кристен Бетке (3 февраля 2003 г.). Революционные концепции исследования внешних планет человеком (НАДЕЖДА) (PDF) . КОСМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ И ПРИЛОЖЕНИЯ МЕЖДУНАРОДНЫЙ ФОРУМ "Расширяя границы космоса" (STAIF - 2003) 2-6 февраля 2003 г. Альбукерке, Нью-Мексико. Архивировано из оригинального (PDF) 19 января 2012 года . Проверено 2 июля 2009 года .
  78. ^ Мелисса Л. МакГуайр; Джеймс Гилланд (2003). "High Power MPD Nuclear Electric Propulsion (НЭП) для искусственной силы тяжести HOPE представительств Каллисто" (PDF) . НАСА. Архивировано из оригинального (PDF) 2 июля 2012 года . Проверено 30 июня 2009 года .
  79. ^ "Видение для исследования космоса" (PDF) . НАСА. 2003 . Проверено 2 июля 2009 года .
  80. ^ «НАСА планирует отправить нового робота на Юпитер» . SpaceDaily. 2004 . Проверено 30 июня 2009 года .
  81. ^ Зубрины, Ввод пространство: Создание Космической Цивилизации , раздел: Расселение Солнечной системы космической:. Источники питания, стр 158-160, Tarcher / Putnam, 1999, ISBN 1-58542-036-0 
  82. ^ Джеффри Ван Клив; Карл Гриллмэр; Марк Ханна. Добывающие аэростаты гелия-3 в атмосфере Урана (PDF) . Аннотация для круглого стола по космическим ресурсам (отчет). Архивировано из оригинального (PDF) 30 июня 2006 года . Проверено 10 мая 2006 года .
  83. ^ Bryan Palaszewski (октябрь 2006). «Атмосферная добыча во внешней Солнечной системе» (PDF) . Исследовательский центр Гленна. Архивировано из оригинального (PDF) 27 марта 2009 года . Проверено 2 июля 2009 года .
  84. ^ a b c d e f g h Фредерик А. Рингвальд (28 февраля 2000 г.). «SPS 1020 (Введение в космические науки)» . Калифорнийский государственный университет, Фресно. Архивировано из оригинала 25 июля 2008 года . Проверено 4 июля 2009 года .
  85. ^ Роберт Зубрин, Выход в космос: создание космической цивилизации , раздел: Колонизация системы Юпитера, стр. 166–170, Tarcher / Putnam, 1999, ISBN 1-58542-036-0 . 
  86. ^ Avanish Шарма (13 января 2019). «Предыдущие миссии по исследованию Юпитера» . Технологии в науке . Проверено 30 ноября 2019 года .
  87. ^ "Люди на Европе: План колоний на Ледяной Луне" . Space.com . 6 июня 2001 . Проверено 10 мая 2006 года .

Внешние ссылки [ править ]

Ресурсы библиотеки по
исследованию Юпитера
  • Ресурсы в вашей библиотеке
  • Ресурсы в других библиотеках
  • Хронология исследования Луны и планет
  • Миссии НАСА к Юпитеру