Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из Jupiter Icy Moon Explorer )
Перейти к навигации Перейти к поиску

О одноименной отмененной концепции НАСА см. Орбитальный аппарат Jupiter Icy Moons .
Исследователь ледяных лун Юпитера
СОК spacecraft.png
Впечатление художника от космического корабля "СОК"
Тип миссииПланетарная наука
ОператорЕКА
Продолжительность миссииКруизная фаза: 7,6 года
Научная фаза: 3,5 года
Свойства космического корабля
ПроизводительAirbus Defense and Space
Стартовая масса4800 кг (10 600 фунтов) [1]
Сухая масса1 900 кг (4200 фунтов) [1]
Мощность820 Вт [2] от солнечной батареи ~ 100 квадратных метров (1100 квадратных футов) [3]
Начало миссии
Дата запуска9 июня 2022 г. (окно запуска: с 21 мая по 17 июня 2022 г.) [4] [5]
РакетаАриана 5 [4]
Запустить сайтЦентр Пространственной Гайаны , ELA-3
ПодрядчикArianespace
Облет Земли
Ближайший подходМай 2023 г.
Расстояние12700 километров (7900 миль)
Пролет Венеры
Ближайший подходОктябрь 2023 г.
Расстояние9500 километров (5900 миль)
Облет Земли
Ближайший подходСентябрь 2024 г.
Расстояние1950 км (1210 миль)
Облет Марса
Ближайший подходФевраль 2025 г.
Расстояние1100 километров (680 миль)
Облет Земли
Ближайший подходНоябрь 2026 г.
Расстояние3700 километров (2300 миль)
Орбитальный аппарат Юпитера
Орбитальная вставкаОктябрь 2029 г. (планируется)
Орбитальный вылетСентябрь 2032 г.
Орбитальный аппарат Ганимеда
Орбитальная вставкаСентябрь 2032 г. (планируется)
Инструменты
ГАЛАЛазерный высотомер GAnymede
ЯНУСДжовис, Amorum ac Natorum Undique Scrutator
J-MAGСОК-МАГнетометр
МАДЖИССпектрометр изображений спутников и Юпитера
PEPПакет среды частиц
ГОРДОСТЬПланетарный радиоинтерферометр и доплеровский эксперимент
RIMEРадар для исследования ледяных лун
RPWIИсследование радио и плазменных волн
SWIИнструмент субмиллиметрового диапазона
UVSУФ-спектрограф
3GMГравитация и геофизика Юпитера и галилеевых спутников
Логотип миссии СОК
Знак отличия миссии СОК 

Юпитер Icy лун Проводник ( СОК ) является межпланетным аппаратом в развитии от Европейского космического агентства (ЕКА) с Airbus и оборонной в качестве основного подрядчика. Миссия будет изучать три Юпитер «s галилеевых лун : Ганимед , Каллисто и Европу ( за исключение более вулканический активным Ио ) , все из которых , как полагает, имеют значительные тела жидкой воды под их поверхность, что делает их потенциально обитаемую среду. [6]

Космический корабль должен быть запущен в июне 2022 года и достигнет Юпитера в октябре 2029 года после пяти ускорений гравитации и 88 месяцев полета. К сентябрю 2032 года космический корабль выйдет на орбиту вокруг Ганимеда для выполнения своей близкой научной миссии, став первым космическим кораблем, который будет вращаться вокруг Луны, кроме Луны Земли. Выбор этой миссии для запуска слота L1 из ЕКА Cosmic Vision , научной программы был объявлен 2 мая 2012 года [7] Его период операций будут перекрываться с НАСА «s Europa Clipper миссией, запуском в 2024 году.

История [ править ]

Концепт-арт орбитального аппарата "Юпитер-Ганимед" , компонента ЕКА предлагаемой миссии системы Юпитер в Европе - Лаплас .

Миссия началась как переформулировка предложения по орбитальному аппарату Юпитер-Ганимед , который должен был стать составной частью отмененной Европейской миссии системы Юпитер - Лаплас (EJSM-Laplace). [8] Он стал кандидатом на первую миссию класса L (L1) программы ESA Cosmic Vision , и его выбор был объявлен 2 мая 2012 года. [7]

В апреле 2012 года JUICE был рекомендован вместо предложенного рентгеновского телескопа ATHENA и обсерватории гравитационных волн ( Новая обсерватория гравитационных волн (НПО)). [9] [10] В июле 2015 года Airbus Defence and Space была выбрана в качестве генерального подрядчика для проектирования и сборки зонда, который будет собран в Тулузе , Франция. [11]

Хронология [ править ]

Запуск и траектория [ править ]

JUICE будет запущен в июне 2022 года ракетой Ariane 6 . После запуска запланирован первый облет Земли в мае 2023 года, Венеры в октябре 2023 года, второй облет Земли в сентябре 2024 года, Марса в феврале 2025 года и последний третий облет Земли в ноябре 2026 года, чтобы запустить СОК. траектория к Юпитеру.

Прибытие в систему Юпитера [ править ]

В октябре 2029 года, когда он прибудет в систему Юпитера, СОК сначала совершит облет Ганимеда в рамках подготовки к выходу на орбиту через ≈7,5 часов. Первая орбита будет удлиненной, а первое самое близкое сближение с Юпитером произойдет в мае 2030 года. После этого орбиты будут постепенно приближаться к Юпитеру, что приведет к круговой орбите.

Первый пролет над Европой состоится в октябре 2030 года. JUICE выйдет на орбиту с высоким наклонением, что позволит исследовать полярные регионы Юпитера. СОК будет изучать магнитосферу Юпитера. Затем, облет Каллисто в апреле 2031 года выведет СОК на нормальную экваториальную орбиту. Кроме того, 27 января 2032 года произойдет транзит Европы и Ио.

Орбитальный выход на Ганимед [ править ]

В сентябре 2032 года JUICE выйдет на эллиптическую орбиту вокруг Ганимеда, став первым космическим кораблем, который будет вращаться вокруг Луны, кроме Луны Земли. Первая орбита будет на расстоянии 5000 километров (3100 миль). В феврале 2033 года JUICE выйдет на круговую орбиту на высоте 500 километров (310 миль) над поверхностью Ганимеда. JUICE будет изучать, среди прочего, состав и магнитосферу Ганимеда.

Запланированный спуск с орбиты на Ганимед [ править ]

Когда космический корабль израсходует топливо, СОК планируется спустить с орбиты и ударить по Ганимеду в феврале 2034 года [12].

Научные цели [ править ]

Вид на Ганимед Галилео
Разрез ледяной поверхности Европы

Jupiter Icy лун Исследователь орбитальный будет проводить подробное расследование по Ганимеда и оценить его потенциал для поддержания жизни . Исследования Европы и Каллисто завершат сравнительную картину этих галилеевых спутников . [13] Считается, что три луны содержат внутренние океаны с жидкой водой, и поэтому играют центральную роль в понимании обитаемости ледяных миров.

Основными научными целями Ганимеда и, в меньшей степени, Каллисто являются: [13]

  • Характеристика слоев океана и обнаружение предполагаемых подземных водоемов.
  • Топографические, геологические и композиционные карты поверхности.
  • Изучение физических свойств ледяных корок.
  • Характеристика распределения внутренней массы, динамики и эволюции интерьеров.
  • Исследование разреженной атмосферы Ганимеда .
  • Изучение собственного магнитного поля Ганимеда и его взаимодействия с магнитосферой Юпитера .

Для Европы основное внимание уделяется химии, необходимой для жизни , включая органические молекулы , и пониманию формирования поверхностных элементов и состава материала, не являющегося водяным льдом. Кроме того, JUICE обеспечит первое подповерхностное зондирование Луны, включая первое определение минимальной толщины ледяной корки над наиболее недавно активными областями.

Более далекие наблюдения с пространственным разрешением будут также проводиться для нескольких второстепенных спутников неправильной формы и вулканически активного спутника Ио .

Космический корабль [ править ]

Драйверы дизайна [ править ]

Основные факторы, влияющие на конструкцию космических аппаратов , связаны с большим расстоянием до Солнца, использованием солнечной энергии и суровой радиационной средой Юпитера. Для вывода на орбиту Юпитера и Ганимеда и большого количества пролетных маневров (более 25 гравитационных маневров и два пролета над Европой) космический корабль должен нести около 3000 килограммов (6600 фунтов) химического топлива. [14]

Ассисты гравитации включают: [1]

  • Межпланетный переход (Земля, Венера, Земля, Марс, Земля)
  • Выведение на орбиту Юпитера и уменьшение апоцентра с помощью множественной гравитационной помощи Ганимеда
  • Снижение скорости с помощью Ганимеда – Каллисто помогает
  • Увеличьте наклон с помощью 10–12 гравитационных ассистентов Callisto.

Инструменты науки [ править ]

21 февраля 2013 года после конкурса ЕКА выбрало 11 научных инструментов, которые разрабатываются научными и инженерными группами со всей Европы при участии из США. [15] [16] [17] [18]
Япония также предоставит несколько компонентов для приборов SWI, RPWI, GALA, PEP, JANUS и J-MAG, а также будет способствовать проведению испытаний. [19] [20] [21]

Джовис, Amorum ac Natorum Undique Scrutator (JANUS) [ править ]

Система камер для изображения Ганимеда и интересных частей поверхности Каллисто с разрешением лучше, чем 400 м / пиксель (разрешение ограничено объемом данных миссии). Выбранные цели будут исследованы в высоком разрешении с пространственным разрешением от 25 м / пиксель до 2,4 м / пиксель с полем зрения 1,3 °. Система камеры имеет 13 панхроматических, широкополосных и узкополосных фильтров в диапазоне от 0,36 мкм до 1,1 мкм и обеспечивает возможность стереоизображения. JANUS также позволит связать спектральные, лазерные и радиолокационные измерения с геоморфологией и, таким образом, обеспечит общий геологический контекст.

  • Главный исследователь: П. Палумбо, Неаполитанский университет Партенопа , Италия.
  • Соисследователь : Дж. Харуяма, JAXA , Япония.
  • Ведущее агентство финансирования: ASI , Италия.

Спектрометр изображений Луны и Юпитера (MAJIS) [ править ]

Спектрограф для визуализации в видимой и инфракрасной области спектра, работающий в диапазоне от 500 нм до 5,50 мкм, со спектральным разрешением 3–7 нм, который будет наблюдать особенности тропосферных облаков и второстепенные газы на Юпитере, а также будет исследовать состав льда и минералов на поверхности льда. луны. Пространственное разрешение будет ниже 75 метров (246 футов) на Ганимеде и примерно 100 километров (62 миль) на Юпитере.

  • Главный исследователь: Ю. Ланжевен, Institut d'Astrophysique Spatiale, Франция.
  • Ведущее агентство финансирования: CNES , Франция .

Спектрограф УФ-изображения (UVS) [ править ]

Изображений спектрограф операционной в диапазоне длин волн 55-210 нм со спектральным разрешением <0,6 нм , что будет характеризовать экзосфер и полярные сияния из ледяных спутников, в том числе плюмовых поисков на Europa, а также изучить юпитерианскую верхние слои атмосферы и полярные сияния. Разрешение до 500 метров (1600 футов) при наблюдении за Ганимедом и до 250 километров (160 миль) при наблюдении за Юпитером.

  • Главный исследователь: Р. Гладстон, Юго-западный научно-исследовательский институт , США .
  • Ведущее финансирующее агентство: НАСА , США.

Инструмент субмиллиметровых волн (SWI) [ править ]

Спектрометр с использованием 30 сантиметров (12 дюймов) и антенны , работающие в 1080-1275 ГГц и 530-601 ГГц со спектральной разрешающей способности 10 ~ 7 , который будет изучать стратосферы и тропосферы Юпитера, а экзосфер и поверхности ледяных спутников.

  • Главный исследователь: П. Хартог, Институт исследования солнечной системы им. Макса Планка , Германия.
  • Соисследователь: Y. Kasai NICT , Япония.
  • Ведущее агентство финансирования: DLR , Германия.

Лазерный высотомер GAnymede (GALA) [ править ]

Лазерный высотомер с 20 метров (66 футов) размером пятна и 10 см (3,9 дюйма) разрешение по вертикали на 200 километров (120 миль) предназначен для изучения топографии ледяных спутников и приливных деформаций Ганимеда.

  • Главный исследователь: Х. Хусманн, DLR , Институт планетных исследований, Германия .
  • Соисследователь: К. Эния, JAXA , Япония.
  • Ведущее агентство финансирования: DLR , Германия.

Радар для исследования ледяных лун (RIME) [ править ]

Лед радар работает на частоте 9 МГц (полосы 1 и 3 МГц) , испускаемых 16 метров (52 футов) антенну; будет использоваться для изучения подповерхностной структуры спутников Юпитера на глубине до 9 километров (5,6 миль) с вертикальным разрешением до 30 метров (98 футов) во льду.

  • Главный исследователь: Л. Бруццоне, Университет Тренто , Италия.
  • Ведущее агентство финансирования: ASI , Италия.

СОК-МАГнетометр (J-MAG) [ править ]

Будет изучать подповерхностные океаны ледяных лун и взаимодействие магнитного поля Юпитера с магнитным полем Ганимеда с помощью чувствительного магнитометра .

  • Главный исследователь: Мишель Догерти , Имперский колледж Лондона , Соединенное Королевство .
  • Соисследователи А. Мацуока, Киотский университет , Япония .
  • Ведущее агентство финансирования: UKSA , Великобритания.

Пакет среды частиц (PEP) [ править ]

Набор из шести датчиков для изучения магнитосферы Юпитера и ее взаимодействия с лунами Юпитера. PEP будет измерять положительные и отрицательные ионы, электроны, нейтральный газ экзосферы, тепловую плазму и энергичные нейтральные атомы, присутствующие во всех областях системы Юпитера, с энергией от 1 мэВ до 1 МэВ.

  • Главный исследователь: С. Барабаш, Шведский институт космической физики , Швеция .
  • Соавторы-исследователи: П. Вурц, Бернский университет , Швейцария; П. Брандт, Лаборатория реактивного движения , США.
  • Ведущее агентство финансирования: SNSA , Швеция.

Исследование радио и плазменных волн (RPWI) [ править ]

Он будет характеризовать плазменную среду и радиоизлучение вокруг космического корабля, он состоит из четырех экспериментов: GANDALF, MIME, FRODO и JENRAGE. RPWI будет использовать четыре зонда Ленгмюра , каждый из которых установлен на конце отдельной стрелы и чувствителен до 1,6 МГц для определения характеристик плазмы и приемников в диапазоне частот от 80 кГц до 45 МГц для измерения радиоизлучений.

  • Главный исследователь: Ж.-Э. Валунд, Шведский институт космической физики , Швеция .
  • Соисследователь: Университет Я. Касаба Тохоку , Япония.
  • Ведущее агентство финансирования: SNSA , Швеция.

Гравитация и геофизика Юпитера и Галилеевых спутников (3GM) [ править ]

3GM - это радионаучный пакет, состоящий из транспондера Ka и сверхстабильного генератора . [22] 3GM будет использоваться для изучения гравитационного поля - до степени 10 - на Ганимеде и протяженности внутренних океанов на ледяных лунах, а также для исследования структуры нейтральных атмосфер и ионосфер Юпитера (0,1 - 800 мбар). и его луны.

  • Главный исследователь: Л. Йесс, Римский университет Ла Сапиенца , Италия .
  • Ведущее агентство финансирования: ASI , Италия.

Планетарный радиоинтерферометр и доплеровский эксперимент (PRIDE) [ править ]

Эксперимент будет генерировать особые сигналы, передаваемые антенной JUICE и принимаемые с помощью интерферометрии с очень длинной базой для выполнения точных измерений гравитационных полей Юпитера и его ледяных спутников.

  • Главный исследователь: Л. Гурвиц, Объединенный институт РСДБ в Европе , Нидерланды .
  • Ведущее финансирующее агентство: NWO и NSO , Нидерланды.

Цели [ править ]

Перед прибытием к Юпитеру корабль встретится с тремя планетами и Луной.

  • Венера (один облет в пути)

  • Земля (три облета в пути)

  • Луна (три облета в пути)

  • Марс (один облет в пути)

  • Юпитер

  • Ганимед (облет + орбита)

  • Каллисто (несколько облетов)

  • Европа (два облета)

См. Также [ править ]

  • Исследование Юпитера
  • Europa Clipper
  • Галилей - бывший орбитальный аппарат Юпитера
  • Юнона - текущий орбитальный аппарат Юпитера
  • Jupiter облет: Пионер - 10 / 11 ; Вояджер - 1 / 2 ; Улисс ; Кассини – Гюйгенс ; Новые горизонты
  • Спутники Юпитера
  • 17776

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c "СОК (Юпитер Ледяной исследователь лун)" (PDF) . Европейское космическое агентство . Март 2012 . Проверено 18 июля 2013 года .
  2. ^ Pultarova, Tereza (24 марта 2017). «Европейская миссия исследователя Юпитера переходит к производству прототипа» . SpaceNews . Проверено 25 марта 2017 года .
  3. ↑ Амос, Джонатан (9 декабря 2015 г.). «Миссия Juice: подписана сделка по созданию зонда« Юпитер »» . BBC News .
  4. ^ a b Кларк, Стивен (29 апреля 2020 г.). «Ученые оптимистично настроены на то, что планетные зонды не столкнутся с задержками запуска коронавируса» . Космический полет сейчас .
  5. ^ "Путешествие СОКА к Юпитеру" . ЕКА . 16 февраля 2017.
  6. ^ "ESA - Выбор миссии L1" (PDF) . 17 апреля 2012 г.
  7. ^ a b «Esa выбирает для Юпитера зонд для сока на 1 млрд евро» . Джонатан Амос . BBC News Online . 2 мая 2012 г.
  8. ^ СОК (Юпитер Icy луны Explorer): Европейский под руководством миссия к системе Юпитера
  9. ^ Lakdawalla, Эмили (18 апреля 2012). "СОК: следующая миссия Европы к Юпитеру?" . Планетарное общество .
  10. ↑ Амос, Джонатан (19 апреля 2012 г.). «Битва разочарованных астрономов продолжается» . BBC News .
  11. ^ «Подготовка к созданию миссии ЕКА на Юпитер» . ЕКА . 17 июля 2015 г.
  12. ^ Февраль 2017, Элизабет Хауэлл. «СОК: Изучение спутников Юпитера» . Space.com . Будущие США Inc . Дата обращения 18 мая 2020 .
  13. ^ a b «СОК - Научные цели» . Европейское космическое агентство . 16 марта 2012 . Проверено 20 апреля 2012 года .
  14. ^ «СОК - космический корабль» . Европейское космическое агентство . 16 марта 2012 . Проверено 20 апреля 2012 года .
  15. ^ "ЕКА выбирает инструменты для своего исследователя Ледяной Луны Юпитера" . CSW . ЕКА . 21 февраля 2013 . Проверено 17 июня 2013 года .
  16. ^ "СОК полезная нагрузка науки" . ЕКА . 7 марта 2013 . Проверено 24 марта 2014 года .
  17. ^ "Инструменты СОК" . CNES . 11 ноября 2013 . Проверено 24 марта 2014 года .
  18. ^ "Юпитер Ледяной Исследователь Лун (СОК): Научные цели, миссия и инструменты" (PDF) . 45-я Конференция по изучению Луны и планет (2014 г.) . Проверено 24 марта 2014 года .
  19. ^ «ДЖАКСА - Что такое СОК? -« Большое путешествие во внешнюю солнечную систему » » .
  20. ^ Текущий статус участия Японии в исследователе ледяных лун Юпитера "СОК". Saito, Y .; Sasaki, S .; Kimura, J .; Tohara, K .; Fujimoto, M .; Секин Ю. Тезисы осенней встречи AGU. Опубликовано: декабрь 2015 г. Bibcode: 2015AGUFM.P11B2074S
  21. ^ [1] и [2] - вклад Японии в инструменты JUICE (на японском языке).
  22. ^ Шапира, Авив; Стерн, Авиноам; Празот, Шеми; Манн, Рони; Бараш, Ефим; Детома, Эдоардо; Леви, Бенни (2016). «Сверхстабильный осциллятор для эксперимента 3GM миссии JUICE». Европейский форум по частоте и времени 2016 г. (EFTF) . С. 1–5. DOI : 10.1109 / EFTF.2016.7477766 . ISBN 978-1-5090-0720-2. S2CID  2489857 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Страница СОК ЕКА
  • СОК для будущих планетных исследований - пересмотренное предложение орбитального аппарата Юпитера и Ганимеда
  • Исследователь ледяных лун Юпитера (2011 г.) ( Презентации ОГПО за октябрь 2011 г. )
  • СОК (JUpiter ICy moons Explorer) ( Презентации ОГПО за март 2012 г. )
  • СОК-ЯПОНИЯ - ДЖАКСА
  • СОК - НАСА