Космический корабль Magellan представлял собой роботизированный космический зонд весом 1035 кг (2282 фунта), запущенный НАСА США 4 мая 1989 года для нанесения на карту поверхности Венеры с помощью радара с синтезированной апертурой и измерения гравитационного поля планеты .
 Изображение Магеллана на Венере художником | |
| Тип миссии | Орбитальный аппарат Венеры |
|---|---|
| Оператор | НАСА / Лаборатория реактивного движения |
| COSPAR ID | 1989-033B |
| SATCAT нет. | 19969 |
| Веб-сайт | www2 |
| Продолжительность миссии | 4 года, 5 месяцев, 8 дней, 13 часов, 18 минут |
| Свойства космического корабля | |
| Производитель | Мартин Мариетта Хьюз Самолет |
| Стартовая масса | 3449 кг (7604 фунта) |
| Сухая масса | 1035 кг (2282 фунта) |
| Мощность | около 1030 ватт |
| Начало миссии | |
| Дата запуска | 4 мая 1989 г., 18:47:00 UTC |
| Ракета | Спейс Шаттл Атлантис СТС-30/ИУС |
| Запустить сайт | Кеннеди LC-39B |
| Конец миссии | |
| Утилизация | Контролируемый вход на Венеру |
| Дата распада | 13 октября 1994 г., 10:05:00 UTC |
| Параметры орбиты | |
| Справочная система | Цитероцентрический |
| Большая полуось | 7700 километров (4800 миль) |
| Эксцентриситет | 0,39177 |
| Высота перицитериона | 295 километров (183 миль) |
| Высота апоцитериона | 7,762 км (4,823 миль) |
| Наклон | 85,5 ° |
| Период | 3,26 часов |
| Орбитальный аппарат Венеры | |
| Орбитальная вставка | 10 августа 1990 г., 17:00:00 UTC |
 Унаследованный знак отличия миссии Magellan в честь ухода с орбиты космического корабля в 1994 году. | |
Magellan зонд был первый межпланетный полет будет запущен из Space Shuttle , первый , чтобы использовать инерционные Upper Stage бустер для запуска, а первый космический аппарат тест атмосферного торможения как метод circularizing свою орбиту. «Магеллан» стал пятой успешной миссией НАСА к Венере, завершившей одиннадцатилетний перерыв в запусках межпланетных зондов США.
История
Начиная с конца 1970-х годов ученые настаивали на проведении миссии по радиолокационному картированию Венеры. Сначала они попытались построить космический корабль, названный Радар для визуализации орбиты Венеры (VOIR), но стало ясно, что миссия будет выходить за рамки бюджетных ограничений в последующие годы. Миссия ВОИР была отменена в 1982 году.
Комитет по исследованию Солнечной системы рекомендовал упрощенную миссию с радаром, и этот проект был представлен и принят в качестве программы «Венерианский радарный картограф» в 1983 году. Предложение включало ограниченный фокус и один основной научный инструмент. В 1985 году миссия была переименована в Магеллан в честь португальского исследователя шестнадцатого века Фердинанда Магеллана , известного своими исследованиями, картированием и кругосветным путешествием по Земле. [1] [2] [3]
В задачи миссии входили: [4]
- Получите почти глобальные радиолокационные изображения поверхности Венеры с разрешением, эквивалентным оптическому изображению 1,0 км на пару линий. ( первичный )
- Получите почти глобальную топографическую карту с пространственным разрешением 50 км и вертикальным разрешением 100 м.
- Получите данные гравитационного поля, близкие к глобальному, с разрешением 700 км и точностью от двух до трех миллигалей .
- Получите представление о геологической структуре планеты, включая ее распределение плотности и динамику.
Дизайн космического корабля
Космический корабль был спроектирован и построен компанией Martin Marietta , [5] и Лаборатория реактивного движения (JPL) руководила миссией НАСА. Элизабет Бейер была менеджером программы, а Джозеф Бойс - ведущим научным сотрудником штаб-квартиры НАСА. В JPL Дуглас Гриффит был менеджером проекта Magellan, а Р. Стивен Сондерс - ведущим научным сотрудником проекта. [1]
Для экономии затрат большая часть зонда Magellan состояла из полетных запасных частей и повторно использованных элементов конструкции других космических аппаратов: [6]
- Обозначение типа повторного использования
- Запасной рейсПовторное использование дизайна
| Составная часть | Источник |
|---|---|
| Компьютер управления отношением | Галилео |
| Автобус | Программа " Вояджер" |
| Подсистема команд и данных | Галилео |
| Антенна с высоким и низким коэффициентом усиления | Программа " Вояджер" |
| Антенна со средним усилением | Маринер 9 |
| Блок распределения питания | Галилео |
| Топливный бак | Вспомогательная силовая установка Space Shuttle |
| Пиротехнический контроль | Галилео |
| Радиочастотный бегущая волна трубка в сборе | Улисс |
| Твердотопливный ракетный двигатель | Вспомогательный модуль полезной нагрузки космического шаттла |
| Звездный сканер | Инерционный разгонный блок |
| Двигатели | Программа " Вояджер" |
Основной корпус космического корабля, запасной из миссий «Вояджер», представлял собой 10-стороннюю алюминиевую шину , в которой находились компьютеры, регистраторы данных и другие подсистемы. Космический корабль имел размеры 6,4 метра в высоту и 4,6 метра в диаметре. В целом космический корабль весил 1035 кг и нес 2414 кг топлива общей массой 3449 кг. [2] [7]
Контроль ориентации и движение
Управление ориентацией (ориентацией) космического корабля было спроектировано с трехосной стабилизацией, в том числе во время запуска твердотопливного ракетного двигателя (SRM) Star 48B, который использовался для вывода его на орбиту вокруг Венеры. До Магеллана все запуски космических аппаратов SRM включали вращающиеся космические аппараты, что значительно облегчало управление SRM. В обычном режиме отжима устраняются любые нежелательные силы, связанные с SRM или несоосностью форсунок. В случае с « Магелланом» конструкция космического корабля не поддалась вращению, поэтому получившаяся конструкция двигательной установки должна была учитывать сложные проблемы управления с помощью большого SRM Star 48B. Star 48B, содержащий 2014 кг твердого топлива, развивал тягу ~ 89 000 Ньютон (20 000 фунтов силы) вскоре после выстрела; следовательно, даже ошибка центровки SRM 0,5% может привести к возникновению боковых сил в 445 Н (100 фунт-сил). Окончательные консервативные оценки наихудших боковых сил привели к необходимости в восьми подруливающих устройствах по 445 Н, по два в каждом квадранте, расположенных на стрелах с максимальным радиусом, который может вместить отсек полезной нагрузки орбитального корабля космического корабля (диаметр 4,4 м или 14,5 футов) ). [ необходима цитата ]
Фактическая конструкция силовой установки состояла из 24 двигателей на гидразиновом топливе, питаемых от одного титанового бака диаметром 71 см (28 дюймов). Бак содержал 133 кг (293 фунта) очищенного гидразина. В конструкцию также входил пиротехнически изолированный внешний резервуар высокого давления с дополнительным гелием, который мог быть подключен к основному резервуару до критического выведения на орбиту Венеры, чтобы обеспечить максимальную тягу от двигателей 445 Н во время запуска SRM. Другое оборудование, касающееся ориентации космического корабля, состоит из набора гироскопов и звездного сканера . [2] [3] [7] [8]
Связь
Для связи космический корабль включал в себя легкую 3,7-метровую антенну с высоким коэффициентом усиления из графита и алюминия, оставшуюся от программы « Вояджер», и запасную антенну со средним усилением от миссии « Маринер-9 ». Антенна с низким коэффициентом усиления, прикрепленная к антенне с высоким коэффициентом усиления, также была включена на случай непредвиденных обстоятельств. При обмене данными с сетью Deep Space Network космический корабль мог одновременно принимать команды со скоростью 1,2 килобит в секунду в S-диапазоне и передавать данные со скоростью 268,8 килобит в секунду в X-диапазоне . [2] [3] [7] [8]
Мощность
Магеллан питался от двух квадратных солнечных батарей , каждая размером 2,5 метра в поперечнике. Вместе массивы выдавали мощность 1200 Вт в начале миссии. Однако в ходе миссии солнечные батареи постепенно приходили в негодность из-за частых резких перепадов температуры. Для питания космического корабля, находящегося в закрытом состоянии от Солнца, были включены две 26-элементные никель-кадмиевые батареи на 30 ампер-часов . Батареи заряжались, когда космический корабль попадал под прямые солнечные лучи. [2] [7]
Компьютеры и обработка данных
Вычислительная система на космическом корабле была частично модифицирована аппаратурой Galileo . Два компьютера ATAC-16 образуют одну резервную систему, расположенную в подсистеме ориентации, и четыре микропроцессора RCA 1802 в качестве двух резервных систем для управления подсистемой команд и данных (CDS). CDS могла хранить команды до трех дней, а также автономно управлять космическим кораблем в случае возникновения проблем, когда операторы миссии не контактировали с космическим кораблем. [9]
Для хранения команд и записанных данных космический корабль также включал два многодорожечных цифровых магнитофона , способных хранить до 225 мегабайт данных до восстановления контакта с Землей и воспроизведения лент. [2] [7] [8]
Научные инструменты
Толстая и непрозрачная атмосфера Венеры требовала не только оптических наблюдений, но и других методов, чтобы нанести на карту поверхность планеты. Разрешение обычного радара полностью зависит от размера антенны, которая сильно ограничена стоимостью, физическими ограничениями ракет-носителей и сложностью маневрирования большого устройства для получения данных с высоким разрешением. Магеллан решил эту проблему, используя метод, известный как синтетическая апертура , при котором большая антенна имитируется путем обработки информации, собранной наземными компьютерами. [10] [11]
Магеллан с высоким коэффициентом усиления параболической антенны , ориентированной на 28 ° -78 ° вправо или влево от надира , испускаемые тысячи микроволновых импульсов в секунду , которые прошли через облака и на поверхность Венеры, освещая полосу земли. Затем радиолокационная система записывала яркость каждого импульса, отражающегося от боковых поверхностей скал, скал, вулканов и других геологических объектов, как форму обратного рассеяния . Чтобы увеличить разрешение изображения, Magellan записал серию пакетов данных для определенного местоположения во время нескольких экземпляров, называемых «взглядами». Каждый «взгляд» немного перекрывал предыдущий, возвращая немного отличающуюся информацию для одного и того же места, когда космический корабль двигался по орбите. После передачи данных на Землю использовалось доплеровское моделирование, чтобы получить перекрывающиеся «взгляды» и объединить их в непрерывное изображение поверхности с высоким разрешением. [10] [11] [12]
| Радиолокационная система ( RDRS ) | |
  | Радарная система работала в трех режимах: радар с синтезированной апертурой (SAR), альтиметрия (ALT) и радиометрия (RAD). Инструмент переключался между тремя режимами, наблюдая за геологией поверхности, топографией и температурой Венеры, используя 3,7-метровую параболическую антенну с высоким коэффициентом усиления и небольшую веерно-лучевую антенну , расположенную сбоку.
Данные собирались на магнитофон со скоростью 750 килобит в секунду, а затем передавались на Землю для обработки в пригодные для использования изображения подсистемой обработки радиолокационных данных (RDPS), совокупностью наземных компьютеров, эксплуатируемых JPL. [10] [13] [14] [15]
|
Другая наука
Помимо данных радара, Магеллан собрал несколько других типов научных измерений. Сюда входили подробные измерения гравитационного поля Венеры, [16] измерения плотности атмосферы и данные радиозатменения на атмосферном профиле.
Галерея
Аннотированная схема Магеллана
Магеллан во время предполетной проверки
Magellan с твердотопливным ракетным двигателем Star 48B проходит последние проверки в Космическом центре Кеннеди
Магеллан фиксируется в отсеке для полезной нагрузки Атлантиды перед запуском.
Профиль миссии
| Дата | Мероприятие |
|---|---|
1989-05-04 | Космический шаттл запущен в 18:46:59 UTC. |
1989-05-05 | Космический корабль вылетел из Атлантиды в 01:06:00 UTC. |
1990-08-10 | Начать работу основной миссии Венеры |
1990-08-10 | Маневр выхода Венеры на орбиту |
1990-09-15 | Начать цикл отображения 1 |
1991-05-15 | Фазовая остановка |
1991-05-16 | Начать расширенную миссию Венеры |
1991-05-16 | Начать цикл отображения 2 |
1992-01-24 | Начать цикл отображения 3 |
1992-09-14 | Начать цикл картирования 4 |
1993-05-26 | Начните тестировать маневр аэродинамического торможения, чтобы вывести Магеллан на почти круговую орбиту. |
1993-08-16 | Начать цикл отображения 5 |
1994-04-16 | Начать цикл отображения 6 |
1994-04-16 | Начать эксперимент "Ветряная мельница" |
1994-10-12 | Фазовая остановка |
1994-10-13 | Конец миссии. Спустился с орбиты в атмосферу Венеры . Потеря связи в 10:05:00 UTC. [8] [17] |
Запуск и траектория
"Магеллан" был запущен 4 мая 1989 года в 18:46:59 UTC Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства со стартового комплекса KSC 39B в Космическом центре Кеннеди во Флориде на борту космического корабля " Атлантис" во время миссии STS-30 . Оказавшись на орбите, « Магеллан» и прикрепленный к нему инерционный ускоритель разгонной ступени были развернуты с Атлантиды и запущены 5 мая 1989 года в 01:06:00 UTC, отправив космический корабль на гелиоцентрическую орбиту типа IV, где он совершит 1,5 оборота вокруг Солнца , прежде чем достигнув Венеры 15 месяцев спустя, 10 августа 1990 года. [3] [7] [8]
Первоначально Magellan планировался к запуску в 1988 году с полетом на шесть месяцев. Однако из-за катастрофы космического корабля " Челленджер" в 1986 году несколько миссий, в том числе " Галилео" и " Магеллан" , были отложены до возобновления полетов шаттлов в сентябре 1988 года. Планировалось, что запуск " Магеллана" будет осуществляться с помощью ракеты-носителя на жидком топливе, разгонного блока Centaur G. в грузовом отсеке космического челнока. Однако вся программа Centaur G была отменена после катастрофы Challenger , и зонд Magellan пришлось модифицировать, чтобы присоединить к менее мощному инерциальному разгонному блоку . Следующая лучшая возможность для запуска представилась в октябре 1989 года. [3] [7]
Однако еще больше усложнил запуск запуск миссии « Галилео » к Юпитеру, в которую входил пролет Венеры. Запланированный к запуску в 1986 году, давление, направленное на обеспечение запуска " Галилео" в 1989 году, в сочетании с коротким стартовым окном, требующим запуска в середине октября, привело к перепланированию миссии " Магеллан" . Опасаясь быстрых запусков шаттлов, было принято решение запустить Магеллан в мае и вывести его на орбиту, для которой потребуется год, три месяца, прежде чем он встретит Венеру. [3] [7]
Пуск СТС-30 4 мая 1989 г.
Космический корабль в позиции развертывания в отсеке полезной нагрузки Атлантиды
Развертывание Magellan с инерционным ускорителем верхней ступени
Траектория Магеллана к Венере
Орбитальная встреча Венеры
10 августа 1990 года Магеллан столкнулся с Венерой и начал маневр орбитального вывода, который вывел космический корабль на трехчасовую девятиминутную эллиптическую орбиту, которая вывела космический корабль на 295 километров от поверхности под углом примерно 10 градусов северной широты во время перицентра и наружу. до 7762 км во время апоапсиса . [7] [8]
Во время каждой орбиты космический зонд собирал данные радара, когда космический корабль находился ближе всего к поверхности, а затем передавал их обратно на Землю по мере удаления от Венеры. Этот маневр потребовал широкого использования реактивных колес для вращения космического корабля, когда он отображал поверхность в течение 37 минут и когда он указывал на Землю в течение двух часов. Основная миссия заключалась в том, чтобы космический корабль возвращал изображения не менее 70 процентов поверхности в течение одного венерианского дня, который длится 243 земных дня, поскольку планета медленно вращается. Чтобы избежать чрезмерно избыточных данных на самых высоких и низких широтах, зонд Magellan чередовал северную полосу обзора , область, обозначенную как 90 градусов северной широты до 54 градусов южной широты, и южную полосу обзора , обозначенную как 76 градусов северной широты до 68 градусов южной широты. Однако из-за того, что перицентр расположен на 10 градусов к северу от экваториальной линии, получение изображения региона Южного полюса было маловероятным. [7] [8]
Цикл картирования 1
- Цель: выполнить основную задачу. [4]
- 15 сентября 1990 г. - 15 мая 1991 г.
Первичная миссия началась 15 сентября 1990 г. с целью предоставить "левостороннюю" карту 70% поверхности Венеры с минимальным разрешением 1 км / пиксель . Во время цикла 1 высота космического корабля изменялась от 2000 км на северном полюсе до 290 км вблизи перицентра. После завершения в течение 15 мая 1991 года, сделав 1792 витка, Магеллан нанес на карту приблизительно 83,7% поверхности с разрешением от 101 до 250 метров на пиксель. [8] [18]
Продление миссии
Цикл картирования 2
- Цель: изобразить регион южного полюса и промежутки из цикла 1. [19]
- 15 мая 1991 г. - 14 января 1992 г.
Начиная сразу после окончания цикла 1, цикл 2 был предназначен для предоставления данных о существующих пробелах на карте, собранных во время первого цикла, включая большую часть южного полушария. Для этого Магеллан пришлось переориентировать, изменив метод сбора на «правосторонний». По завершении в середине января 1992 г. цикл 2 предоставил данные для 54,5% поверхности, и в сочетании с предыдущим циклом можно было построить карту, содержащую 96% поверхности. [8] [18]
Цикл картирования 3
- Цель: заполнить оставшиеся пробелы и собрать стереоизображение. [19]
- 15 января 1992 г. - 13 сентября 1992 г.
Сразу после цикла 2 в цикле 3 начался сбор данных для стереоизображения поверхности, что впоследствии позволило наземной группе построить четкие трехмерные изображения поверхности. Примерно 21,3% поверхности было отображено в стерео к концу цикла 13 сентября 1992 г., увеличив общее покрытие поверхности до 98%. [8] [18]
Карта стереоизображения, полученного Magellan во время цикла 3
Eistla Regio с участием Гулы Монса, воспроизведенной в 3D из стереоданных
Репроекция Маат Монса с вертикальным преувеличением
Вулканический купол в Альфа Реджио, наблюдаемый на основе перепроецирования стереоданных
Цикл картирования 4
- Цель: измерить гравитационное поле Венеры. [19]
- 14 сентября 1992 г. - 23 мая 1993 г.
По завершении цикла 3 Magellan прекратил визуализацию поверхности. Вместо этого, начиная с середины сентября 1992 года, Magellan продолжал направлять антенну с высоким коэффициентом усиления на Землю, где сеть Deep Space Network начала регистрировать постоянный поток телеметрии. Этот постоянный сигнал позволил DSN собирать информацию о гравитационном поле Венеры, отслеживая скорость космического корабля. В областях с более высокой гравитацией скорость космического корабля немного увеличится, что будет регистрироваться как доплеровский сдвиг сигнала. Космический корабль совершил 1878 витков до завершения цикла 23 мая 1993 года; потеря данных в начале цикла потребовала дополнительных 10 дней гравитационных исследований. [8] [18]
Картографический цикл 5
- Цель: аэротормоз на круговой орбите и измерения глобальной силы тяжести. [19]
- 24 мая 1993 г. - 29 августа 1994 г.
В конце четвертого цикла в мае 1993 года орбита Магеллана была сделана по круговой орбите с использованием техники, известной как аэродинамическое торможение . Круговая орбита позволила получить гораздо более высокое разрешение гравиметрических данных, когда цикл 5 начался 3 августа 1993 года. Космический аппарат совершил 2855 орбит и предоставил гравиметрические данные высокого разрешения для 94% планеты до конца цикла на 29 августа 1994 г. [2] [3] [8] [18]
Аэробрейкинг
- Цель: выйти на круговую орбиту [19]
- 24 мая 1993 г. - 2 августа 1993 г.
Аэроторможение давно искали как метод замедления орбиты межпланетных космических кораблей. Предыдущие предложения включали потребность в аэрозольных снарядах, которые оказались слишком сложными и дорогими для большинства миссий. Тестируя новый подход к методу, был разработан план сброса с орбиты Магеллана в крайнюю область атмосферы Венеры . Незначительное трение о космический корабль замедлило его скорость в течение периода, немного более двух месяцев, в результате чего космический аппарат вышел на приблизительно круговую орбиту с высотой периапса 180 км и высотой апоапса 540 км, по сравнению с высотой апоапса на высоте 8467 км. [20] С тех пор этот метод широко использовался в более поздних межпланетных миссиях. [8] [18]
Картографический цикл 6
- Цель: сбор данных о гравитации с высоким разрешением и проведение радионаучных экспериментов. [19]
- 16 апреля 1994 г. - 13 октября 1994 г.
Шестой и последний цикл обращения по орбите был еще одним продолжением двух предыдущих гравиметрических исследований. Ближе к концу цикла был проведен заключительный эксперимент, известный как эксперимент «Ветряная мельница», чтобы получить данные о составе верхних слоев атмосферы Венеры. Магеллан совершил 1783 витка до конца цикла 13 октября 1994 года, когда космический корабль вошел в атмосферу и распался. [8]
Ветряная мельница эксперимент
- Цель: собрать данные о динамике атмосферы. [21]
- 6 сентября 1994 г. - 14 сентября 1994 г.
В сентябре 1994 года орбита Магеллана была понижена, чтобы начать «эксперимент с ветряной мельницей». Во время эксперимента космический корабль был ориентирован солнечными батареями широко, перпендикулярно орбитальной траектории, где они могли действовать как лопасти, когда они сталкивались с молекулами верхней атмосферы Венеры. Противодействуя этой силе, двигатели сработали, чтобы космический корабль не вращался. Это дало данные об основном взаимодействии газообразного кислорода с поверхностью. Это было полезно для понимания воздействия сил в верхних слоях атмосферы, которые помогли в проектировании будущих спутников на околоземной орбите, а также в методах торможения в воздухе во время будущих миссий планетарных космических кораблей. [18] [21] [22]
Полученные результаты
- Изучение глобальных изображений высокого разрешения Magellan дает доказательства, позволяющие лучше понять геологию Венеры и роль ударов, вулканизма и тектоники в формировании структур поверхности Венеры.
- Поверхность Венеры в основном покрыта вулканическими материалами. Особенности вулканической поверхности, такие как обширные лавовые равнины, поля небольших лавовых куполов и большие щитовые вулканы, являются обычным явлением.
- На Венере мало ударных кратеров, что позволяет предположить, что поверхность в целом геологически молода - менее 800 миллионов лет.
- Наличие лавовых каналов протяженностью более 6000 километров позволяет предположить, что потоки лавы с чрезвычайно низкой вязкостью, которые, вероятно, извергались с большой скоростью, напоминают реки.
- Большие вулканические купола в форме блинов предполагают наличие типа лавы, образовавшейся в результате обширной эволюции горных пород земной коры.
- Типичные признаки тектоники земных плит - дрейф континентов и расширение дна бассейна - не очевидны на Венере. В тектонике планеты преобладает система глобальных рифтовых зон и многочисленных широких низкодомических структур, называемых коронами, образовавшихся в результате подъема и опускания магмы из мантии.
- Хотя у Венеры плотная атмосфера, на поверхности нет свидетельств значительной ветровой эрозии, а есть лишь свидетельства ограниченного ветрового переноса пыли и песка. Это контрастирует с Марсом, где есть тонкая атмосфера, но есть существенные свидетельства ветровой эрозии и переноса пыли и песка.
Магеллан создал первую (и лучшую в настоящее время) радиолокационную карту с высоким разрешением, близкую к фотографическому, с отображением особенностей поверхности планеты. Предыдущие миссии на Венеру создавали радиолокационные глобусы с низким разрешением общих образований размером с континент. Однако Магеллан , наконец, позволил получить подробные изображения и анализ кратеров, холмов, хребтов и других геологических образований в степени, сопоставимой с фотографическим картированием других планет в видимом свете. Глобальная радарная карта Magellan в настоящее время остается самой подробной из существующих карт Венеры, хотя планируемая российская Венера-D может нести радар, который может достичь такого же, если не лучшего разрешения, как радар, используемый Magellan .
Максвелл Монтес , самая высокая точка Венеры
Вид на вулканы в районе Фортуны на Венере
Афродита Терра , суровый пейзаж
Кратер Аддамс
Блинные купола видны в Alpha Regio
Извилистый лавовый канал от Фортуны Тессера до Седна-Планиция.
Необычное вулканическое сооружение в районе Эйстла
175-километровый кратер Изабелла
СМИ, связанные с радарными изображениями Magellan на Викискладе?Ученые
Проект Magellan был создан таким образом, чтобы исходные изображения и данные, полученные от зонда Magellan, использовались и изучались только группой ведущих исследователей из различных университетов и институтов, а также научной группой проекта Magellan . Эти ученые отвечали за проверку данных, внесение вклада в сбор данных космическими аппаратами и интерпретацию результатов данных для их публикации для общественности. Данные были предоставлены трем советским ученым ( Александру Басилевскому, Эффаиму Акиму и Александру Захарову), что стало первым и чувствительным вопросом для НАСА в то время, когда холодная война только подходила к концу.
Комната Magellan Project Science прославилась тем, что вешала длинные полосы термопечати с данными изображения (FBIDR) вдоль стен просторной комнаты. Это была первая форма, в которой изображения поверхности Венеры были видны из-за длинных узких полос, полученных космическим кораблем. Среди значимых гостей во время операции миссии была Маргарет Тэтчер .
После первоначального этапа расследования полный набор данных Magellan был выпущен для всеобщего ознакомления.
Научная команда проекта
Научная группа проекта Magellan состояла из доктора Р. Стивена Сондерса, научного сотрудника проекта; Д-р Эллен Стофан , заместитель научного сотрудника проекта; научные сотрудники Тим Паркер, доктор Джефф Плаут и Аннет де Шарон; и помощник по науке проекта Грегори Майклс.
К научным исследованиям миссии были привлечены и другие ученые Magellan, включая главных исследователей и трех приезжих советских ученых.
Конец миссии
9 сентября 1994 года в пресс-релизе сообщалось о завершении миссии Magellan . Из-за снижения выходной мощности солнечных батарей и бортовых компонентов, а также успешного выполнения всех задач миссия должна была завершиться в середине октября. Последовательность завершения началась в конце августа 1994 года с серии маневров по выравниванию орбиты, в результате которых космический корабль опустился во внешние слои атмосферы Венеры, что позволило начать эксперимент Ветряная мельница 6 сентября 1994 года. Эксперимент длился две недели и за ним последовали. путем последующих маневров по выравниванию орбиты с дальнейшим понижением высоты космического корабля для конечной фазы завершения полета. [21]
11 октября 1994 года , двигаясь со скоростью 7 километров в секунду, был выполнен последний маневр по выравниванию орбиты, в результате которого космический корабль был помещен на высоте 139,7 километра над поверхностью, в глубине атмосферы. На этой высоте космический корабль столкнулся с давлением, достаточным для повышения температуры солнечных батарей до 126 градусов по Цельсию. [17] [23]
13 октября 1994 года в 10:05:00 UTC связь была потеряна, когда космический корабль вошел в зону радиозатменения позади Венеры. Команда продолжала прислушиваться к другому сигналу космического корабля до 18:00:00 UTC, когда миссия была определена как завершенная. Хотя ожидалось, что большая часть Магеллана испарится из-за атмосферных воздействий, считается, что некоторое количество обломков упало на поверхность к 20:00:00 по всемирному координированному времени. [17] [18]
Связь с космическим кораблем Magellan была потеряна рано утром в среду после агрессивной серии из пяти маневров по выравниванию орбиты (OTM) во вторник, 11 октября, в результате чего орбита опустилась в верхние слои атмосферы Венеры. Ожидается, что проект прекращения (продолжение сентябрьского эксперимента «Ветряная мельница») приведет к окончательной потере космического корабля из-за отрицательного запаса мощности. Это не было проблемой, поскольку мощность космического корабля была бы слишком низкой для поддержания работы в следующие несколько недель из-за продолжающейся потери солнечных элементов.
Таким образом, последний контролируемый эксперимент был разработан, чтобы максимизировать отдачу от миссии. Эта последняя малая высота была необходима для изучения воздействия атмосферы двуокиси углерода.
Последний OTM увеличил перицентр до 139,7 км (86,8 миль), где ощутимое сопротивление космического корабля было очень очевидным. Температура солнечных панелей поднялась до 126 град. C. и система ориентации задействовали все доступные подруливающие устройства оси Y, чтобы противодействовать крутящему моменту. Однако контроль над отношением сохранялся до конца.
Напряжение на главной шине упало до 24,7 вольт после пяти витков, и было предсказано, что управление ориентацией будет потеряно, если мощность упадет ниже 24 вольт. Было решено усилить эксперимент «Ветряная мельница», изменив углы наклона панелей для оставшихся орбит. Это тоже был вариант заранее запланированного эксперимента.
На тот момент ожидалось, что космический корабль выживет только на двух орбитах.
Магеллан продолжал поддерживать связь еще на трех орбитах, даже несмотря на то, что мощность продолжала падать ниже 23 вольт и в конечном итоге достигла 20,4 вольт. В это время отключилась одна батарея, и космический корабль был определен как истощенный.
Связь была потеряна в 3:02 утра по тихоокеанскому времени, когда Магеллан собирался войти в затмение Земли на орбите 15032. Контакт не был восстановлен. Операции по отслеживанию продолжались до 11:00, но сигнала не было и не ожидалось. Космический корабль должен приземлиться на Венере в 13:00 по тихоокеанскому времени в четверг, 13 октября 1994 года.
Смотрите также
- Список миссий на Венеру
- Венера Экспресс
- Венера 15
- Венера 16
Рекомендации
- ^ a b "V-gram. Информационный бюллетень для лиц, заинтересованных в исследовании Венеры" (пресс-релиз). НАСА / Лаборатория реактивного движения. 24 марта 1986 г. hdl : 2060/19860023785 .
- ^ Б с д е е г Гид, К. Янг (1990). Путеводитель Магеллана Венеры . НАСА / Лаборатория реактивного движения . Проверено 22 февраля 2011 года .
- ^ Б с д е е г Уливи, Паоло; Дэвид М. Харланд (2009). Роботизированное исследование Солнечной системы. Часть 2: Хиатус и обновление 1983–1996 гг . Книги Springer Praxis. С. 167–195. DOI : 10.1007 / 978-0-387-78905-7 . ISBN 978-0-387-78904-0.
- ^ а б «Магеллан» . НАСА / Национальный центр данных по космическим наукам . Проверено 21 февраля 2011 года .
- ^ Крум, Кристофер А .; Толсон, Роберт Х. (1994). «Атмосферные и магеллановые свойства Венеры по данным ориентации». Отчет подрядчика НАСА . Сервер технических отчетов НАСА: 22. Bibcode : 1994MsT ......... 22C . ЛВП : 2060/19950005278 .
- ^ "Руководство исследователя Магеллана Венеры, Глава 4: Космический корабль Магеллана" . nasa.gov . НАСА . Проверено 18 октября, 2020 .
- ^ Б с д е е г ч я J "КОСМИЧЕСКИЙ ШАТЛЕР МИССИЯ СТС-30 ПРЕСС-КОМПЛЕКТ" (пресс-релиз). НАСА. Апрель 1989 . Проверено 22 февраля 2011 года .
- ^ Б с д е е г ч я J к л м н "Информация о миссии: МАГЕЛЛАН" (пресс-релиз). NASA / Planetary Data System. 12 октября, 1994. Архивировано из оригинала 21 июля 2011 года . Проверено 20 февраля 2011 года .
- ^ http://www2.jpl.nasa.gov/magellan/guide4.html#4.11 Руководство исследователя Магеллана Венеры, Глава 4 - Космический корабль Магеллана - Вычисления и программное обеспечение
- ^ а б в Магеллан: открытие Венеры . НАСА / Лаборатория реактивного движения. 1989. ЛВП : 2060/19890015048 .
- ^ а б Рот, Ладислав Э; Стивен Д. Уолл (1995). Лицо Венеры: радиолокационная миссия Magellan (PDF) . Вашингтон, округ Колумбия: Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . Проверено 21 февраля 2011 года .
- ^ Pettengill, Gordon H .; Питер Дж. Форд; Уильям Т.К. Джонсон; Р. Кейт Рэйни; Лоуренс А. Содерблом (1991). «Магеллан: характеристики радара и информационные продукты». Наука . Американская ассоциация развития науки . 252 (5003): 260–5. Bibcode : 1991Sci ... 252..260P . DOI : 10.1126 / science.252.5003.260 . JSTOR 2875683 . PMID 17769272 .
- ^ «Радар с синтезированной апертурой (SAR)» . НАСА / Национальный центр данных по космическим наукам . Проверено 24 февраля 2011 года .
- ^ «Профиль прибора PDS: радиолокационная система» . NASA / Planetary Data System. Архивировано из оригинального 21 июля 2011 года . Проверено 27 февраля 2011 года .
- ^ Даллас, СС (1987). "Миссия радиолокационного картографа Венеры". Acta Astronautica . Pergamon Journals Ltd. 15 (2): 105–124. Bibcode : 1987AcAau..15..105D . DOI : 10.1016 / 0094-5765 (87) 90010-5 .
- ^ Смрекар, Сюзанна Э. (1994). "Свидетельства об активных горячих точках на Венере из анализа данных о магеллановой гравитации". Икар . 112 (1): 2–26. Bibcode : 1994Icar..112 .... 2S . DOI : 10.1006 / icar.1994.1166 .
- ^ а б в г "Отчет о статусе Magellan - 13 октября 1994 г." (пресс-релиз). НАСА / Лаборатория реактивного движения. 13 октября 1994 . Проверено 22 февраля 2011 года .
- ^ Б с д е е г ч Грейзек, Эд (8 января 1997 г.). «Магеллан: План миссии» . НАСА / Лаборатория реактивного движения . Проверено 27 февраля 2011 года .
- ^ а б в г д е "Magellan Mission ta Glance" (пресс-релиз). НАСА . Проверено 21 февраля 2011 года .
- ^ Lyons, Daniel T .; Сондерс, Р. Стивен; Гриффит, Дуглас Г. (1 мая 1995 г.). «Миссия по составлению карты Магеллановой Венеры: операции по аэродинамическому торможению» . Acta Astronautica . 35 (9): 669–676. DOI : 10.1016 / 0094-5765 (95) 00032-U . ISSN 0094-5765 .
- ^ а б в «Магеллан начинает деятельность по прекращению деятельности» (пресс-релиз). НАСА / Лаборатория реактивного движения. 9 сентября 1994 . Проверено 22 февраля 2011 года .
- ^ "Отчет о состоянии Magellan - 16 сентября 1994 г." (пресс-релиз). НАСА / Лаборатория реактивного движения. 16 сентября 1994 . Проверено 22 февраля 2011 года .
- ^ "Отчет о статусе Magellan - 1 октября 1994 г." (пресс-релиз). НАСА / Лаборатория реактивного движения. 1 октября 1994 . Проверено 22 февраля 2011 года .
Внешние ссылки
- Домашняя страница Magellan
- Описание миссии Magellan и данные
- Magellan изображения
- Профиль миссии Magellan от NASA Solar System Exploration
- https://web.archive.org/web/20070126122448/http://library.thinkquest.org/J0112188/magellan_probe.htm
- Скоординированный архив данных НАСА по космической науке