Облет астероида на рандеву кометы - Comet Rendezvous Asteroid Flyby

Концептуальный рисунок космического корабля CRAF с пенетратором

В Облет астероида на рандеву кометы (CRAF) был отменен план для НАСА руководил исследовательской миссией, разработанной Лаборатория реактивного движения в середине-конце 1980-х и начале 1990-х годов планировалось отправить космический корабль для встречи с астероидом, а затем для встречи с кометой и полета рядом с ней в течение почти трех лет. В конечном итоге проект был отменен, когда он превысил бюджет; большая часть оставшихся денег была перенаправлена на его близнец космический корабль, Кассини – Гюйгенс, предназначен для Сатурн, чтобы он мог выжить Конгресс бюджет сокращения. Большинство научных целей CRAF позже было достигнуто с помощью меньшего космического корабля НАСА. Звездная пыль и Существенное воздействие, и по ЕКА флагман Розетта миссия.

Обзор

Создан, чтобы стать первым из запланированных Маринер Марк II серии космических кораблей CRAF должен был внимательно изучить комета во время части своего орбита вокруг солнце. Он должен был запустить глубоко оборудованный пенетратор / посадочный модуль в направлении кометы. ядро для измерения температуры и химического состава. Другие инструменты CRAF будут собирать данные о ядре кометы, ее кома, и это пыль и ион облако и хвост. CRAF также должен был предоставить первый крупный план того, как образуется кома кометы и ее хвост из пыли и ионов. Миссии CRAF и Cassini были совместным проектом НАСА, Европейского космического агентства и федеральных космических агентств. Германия и Италия, так же хорошо как ВВС США и Министерство энергетики США.

CRAF должен был быть запущен на борту Титан IV -Кентавр ракеты в августе 1995 года, но с февраля 1991 года дата запуска была заменена на Кассини, и запуск CRAF был перенесен на февраль 1996 года. Новый профиль запуска включал Венера помощь гравитации, что увеличило запланированное время полета на восемь месяцев, но предложило увеличение полезной нагрузки и лучшие альтернативы, если в феврале 1996 г. окно запуска были упущены. В траектория доставит CRAF в пояс астероидов, где маневр движущей силы отправит космический корабль обратно к Земле для ускорения гравитации. CRAF пролетит мимо земной шар в июле 1997 года, чтобы выйти на последний путь полета. Используя гравитационную помощь, НАСА может запускать космические корабли на борту ракет, которые имеют меньшую тягу, чем было бы необходимо для прямого полета.

Космический корабль должен был встретить астероид названный 449 Hamburga в январе 1998 г. на пути к комете. CRAF примет фотографии и развернуть другие научные измерения во время встречи. Астероид 449 Гамбурга имеет диаметр около 88 километров (55 миль) и считается астероидом углеродистого типа.

Запланированная кометная цель CRAF была Комета Копффа. Это было названо в честь Август Копфф, который обнаружил его 22 августа 1906 г. во время сеанса наблюдений в Обсерватория Кенигштуль возле Гейдельберг, Германия.

Через 94 года после открытия Копффа CRAF достигнет рандеву точка с кометой Копффа - в августе 2000 года. Комета и космический корабль будут на расстоянии Юпитер орбиты, и за 850 дней до ближайшего сближения с Солнцем, или перигелий. CRAF запустит свой пенетратор / посадочный модуль по комете в августе 2001 года, а затем продолжит полет рядом с Копффом. Космический корабль будет принимать данные за два и две трети лет, до примерно 109 дней после того, как они пройдут ближе всего к Солнцу и снова будут направлены наружу. Это должен был быть первый раз, когда космический корабль полетел бы в строю с кометой, хотя космический корабль США, Международный исследователь комет (ICE), запущенный кометой Джакобини-Зиннера в 1985 году, космические корабли из нескольких стран встретили Комета Галлея в 1986 году, а Джотто космический корабль пролетел мимо кометы Григга-Скьеллерупа в 1992 году.

Встреча кометы позволит изучить материю, которая, по мнению ученых, является исходным, относительно неизменным материалом, оставшимся после коллапса облака пыли и газа с образованием Солнечная система 4,6 миллиарда лет назад. Ученые считают, что кометы теперь обитают в далекой области Солнечной системы, называемой Облако Оорта. Текущая теория утверждает, что гравитационные толчки от звезд в окрестностях Солнца заставляют некоторые кометы из облака Оорта падать к Солнцу.

Космический корабль CRAF будет пролетать очень близко к ядру кометы, в пределах 10 километров (6,2 мили). Исследование крупным планом будет происходить до того, как начнут формироваться кома и хвост, он будет наблюдать за ядром, когда оно становится активным в растущем солнечном свете, и его более легкие элементы начинают выкипать и образовывать кому и хвосты. Позже космический корабль будет входить и выходить через кому и вниз по хвосту, чтобы изучать их свойства и сложные процессы, происходящие в них, а также собирать образцы пыли для подробного анализа на борту космического корабля.

В декабре 2002 года космический корабль и комета должны были максимально приблизиться к Солнцу. Затем они снова направятся наружу к афелию около орбиты Юпитера. 31 марта 2003 г. завершился пролет кометы и астероида рандеву, первая основная миссия Mariner Mark II. В то время миссия "Кассини" со вторым космическим кораблем Mariner Mark II должна была находиться в фазе своего путешествия по Сатурну.

Дизайн космического корабля

Маринер Марк II космические корабли класса, разработанные для НАСА JPL, были новым подходом к проектированию, пропагандируемым Комитетом по исследованию солнечной системы НАСА, и были предназначены для полетов в 1990-х годах к внешним планетам и примитивным телам, таким как кометы и астероиды.

CRAF должен был стать первой миссией Mariner Mark II. Вторая миссия под названием Зонд Титана орбитального аппарата Сатурна или СОТП (позже Кассини – Гюйгенс ), был Сатурн орбитальный аппарат с зондом, предназначенный для погружения в атмосферу крупнейшего спутника окольцованной планеты, Титан. CRAF и SOTP должны были использовать идентичный космический корабль Mariner Mark II, но каждый должен был нести уникальную науку. инструменты.

Приборы

Все явления, связанные с кометами, должны были быть исследованы приборами CRAF. И из-за большой продолжительности запланированного рандеву - почти три года - ожидалось, что оно заполнит многие из основных пробелов в научном понимании странных объектов.

В октябре 1986 года была выбрана научная полезная нагрузка миссии. Она должна была включать:

Камеры для фотографирования ядра, комы и хвоста, а также изменений, происходящих при вращении Копффа вокруг Солнца. Фотографии также помогут ученым определить размер и структуру кометы, расположение ее полюсов, скорость ее вращения и геологическую структуру.
Надводный десантный корабль-пенетратор будет запущен в ядро Копфа. Инструменты на борту посадочного модуля-пенетратора будут собирать образец кометного льда, изучать, как они меняются при нагревании, и выполнять химический анализ газов, выделяемых изо льда. Пенетратор закопает его острие, которое будет содержать гамма-спектрометр, измеряющий содержание до 20 химических элементов, на глубине до одного метра (трех футов) ниже поверхности кометы. Пенетратор должен был нести акселерометры для определения прочности поверхности Копфа и ее сопротивления проколам, а также термометры для измерения температуры под поверхностью. Пенетратор / посадочный модуль передаст свои результаты на космический корабль, который затем передаст их на Землю.
Масса спектрометры изучить состав газов, выделяемых ядром и облаком плазма (ионизированный газ), окружающий ядро.
Счетчики, коллекторы и анализаторы пыли для сбора образцов пыли кометы и изучения их на борту. Эта информация поможет ученым определить химические элементы, из которых состоит пыль и лед. Кроме того, будут измеряться масса, размер, форма и состав отдельных пылинок.
Визуальный и инфракрасный картографический спектрометр для изучения химического состава комы и поверхности ядра по мере их изменения со временем.
А магнитометр и анализатор плазменных волн для измерения взаимодействий между комой и электрически заряженными частицами, исходящими от Солнца. Магнитометр также должен был измерять собственное магнитное поле кометы, если оно есть.