Джотто (космический корабль) - Giotto (spacecraft)

Джотто
Джотто spacecraft.jpg
Художественная концепция Джотто космический корабль
ОператорЕвропейское космическое агентство
COSPAR ID1985-056A
SATCAT нет.15875
Интернет сайтОфициальный сайт ESA.int
Продолжительность миссии7 лет и 1 месяц (запуск до деактивации)
Свойства космического корабля
Стартовая масса582,7 кг (1285 фунтов)
Мощность196 Вт
Начало миссии
Дата запуска11:23:00, 2 июля 1985 г. (UTC) (1985-07-02T11: 23: 00Z)
РакетаАриана 1
Запустить сайтКосмический центр Гвианы
Конец миссии
Деактивировано23 июля 1992 г. (1992-07-23)
Параметры орбиты
Справочная системаГелиоцентрический[1]
Эксцентриситет0.17334
Высота перигелия0.73 AU
Высота афелия1.04 AU
Наклон2.09°
Период304.6 дней
Эпоха10 июля 1992 г., 15:18:43 UTC
Пролетая Комета Галлея
Ближайший подход14 марта 1986 г.
Расстояние596 км (370 миль)
Пролетая земной шар
Ближайший подход2 июля 1990 г.
Расстояние22,730 км (14,120 миль)
Пролетая Комета Григга-Скьеллерупа
Ближайший подход10 июля 1992 г.
Расстояние200 км (120 миль)
Знак отличия миссии наследия Джотто
Устаревшие знаки отличия ESA для Джотто миссия

Джотто был Европейский роботизированный космический корабль миссия из Европейское космическое агентство. Космический корабль пролетел и изучил Комета Галлея и тем самым стал первым космическим аппаратом, который провел близкие наблюдения за кометой. 13 марта 1986 года космическому кораблю удалось приблизиться к ядру Галлея на расстояние 596 километров. Он был назван в честь раннего Итальянский ренессанс художник Джотто ди Бондоне. Он наблюдал комету Галлея в 1301 году и был вдохновлен изобразить ее как звезда Вифлеема в его картине Поклонение волхвов.

Миссия

Джотто траектория

Первоначально планировалось исследование партнера США, которое будет сопровождать Джотто, но это не удалось из-за сокращения бюджета на НАСА. Планировалось, что на борту лайнера будет наблюдательное оборудование. Космический шатл на низкой околоземной орбите примерно во время Джотто'пролетел мимо, но они, в свою очередь, провалились с Претендент катастрофа.

Затем план превратился в объединенную армаду из пяти космических аппаратов, включая Джотто, два из Советский союз с Программа Vega и два из Японии: Сакигаке и Suisei зонды. Идея заключалась в создании японских зондов и ранее существовавшего американского зонда. Международный исследователь кометы провести измерения на больших расстояниях, а затем - российский Вегас, который определит местонахождение ядра, и полученная информация, отправленная обратно, позволит Джотто чтобы точно нацеливаться очень близко к ядру. Поскольку Джотто пройдет так близко к ядру, ЕКА было в основном убеждено, что он не переживет столкновение из-за столкновения космического корабля на очень высокой скорости с множеством пылевых частиц кометы. Скоординированная группа зондов получила название Галлей Армада.

Дизайн

Образ Джотто космический корабль во время строительства

Космический корабль был получен из GEOS исследовательский спутник, построенный British Aerospace в Филтоне, Бристоль, и модифицированный с добавлением пылезащитного экрана (Щит Уиппла ), как было предложено Фред Уиппл, состоящий из тонкого (1 мм) алюминиевого листа, разделенного пробелом, и более толстого Кевлар простынь. Позже Звездная пыль космический корабль использовал бы аналогичный щит Уиппла. Макет космического корабля находится в ангаре Bristol Aero Collection по адресу: Filton, ВЕЛИКОБРИТАНИЯ.

График

Запуск

Миссия была одобрена ЕКА в 1980 году и запущена Ариана 1 ракета (рейс V14) 2 июля 1985 г. с Куру, Французская Гвиана. Корабль управлялся Европейским космическим агентством. Объекты ESOC в Дармштадт (затем Западная Германия) первоначально в Геостационарная переходная орбита (GTO) затем в фазе сближения с Землей (NEP) перед более длительной фазой полета до встречи. В GTO ряд маневров на разворот и раскрутку (до 90 Об / мин ) были выполнены в рамках подготовки к запуску двигателя Apogee Boost Motor (ABM), хотя в отличие от циркуляризации орбиты для геостационарная орбита, ПРО по Джотто была обстреляна перигей. Для определения ориентации и контроля использовались данные солнечного импульса и данные ИК-датчика Земли в телеметрии для определения ориентации космического корабля.

Встреча с Галлеем

В Советский Вега 1 начал возвращать изображения Галлея 4 марта 1986 года и первый в истории его ядра, и совершил пролет 6 марта, за которым последовал Вега 2 пролетел 9 марта. Ближайший подход Vega 1 к Галлею составлял 8 889 км.

Джотто успешно прошел Галлея 14 марта 1986 года на расстоянии 596 км и неожиданно выжил, несмотря на попадание в него нескольких мелких частиц. Один удар заставил его сорваться со стабилизированной оси вращения, так что его антенна больше не всегда была направлена ​​на Землю, а его пылевой экран больше не защищал его инструменты. Через 32 минуты Джотто стабилизировался и продолжил сбор научных данных.

Еще один удар разрушил Многоцветную камеру Галлея, но не раньше, чем она сфотографировала ядро ​​с ближайшего приближения.

Комета Галлея на ближайшем приближении космического корабля Джотто

Первый пролет Земли

Джотто'Траектория полета была скорректирована для пролета Земли, и его научные инструменты были выключены 15 марта 1986 года в 02:00 UTC.

Встреча Григг-Скьеллеруп

Джотто было приказано проснуться 2 июля 1990 года, когда он пролетел над Землей, чтобы произвести выстрел в следующую встречу с кометой.

Затем зонд пролетел мимо Комета Григга-Скьеллерупа 10 июля 1992 г. он приблизился на расстояние около 200 км. После этого 23 июля 1992 года Джотто снова отключили.

Второй пролет Земли

В 1999 году Джотто совершил еще один облет Земли, но не был реактивирован.

Научные результаты

Изображения показали, что ядро ​​Галлея представляет собой темное тело в форме арахиса, длиной 15 км, шириной от 7 км до 10 км. Только 10% поверхности было активным, и на залитой солнцем стороне было видно по крайней мере три газовыводящих струи. Анализ показал, что комета образовалась 4,5 миллиарда лет назад из летучих веществ (в основном изо льда), которые конденсировались на частицах межзвездной пыли. С момента образования он практически не изменился.

Измеренный объем материала, выброшенного Галлеем:

Джотто обнаружил, что ядро ​​Галлея было темным, что предполагало толстый слой пыли.[2]

Поверхность ядра была шероховатой и пористой, с плотностью всего ядра всего 0,3 г / см3.[2] Команда Сагдеева оценила плотность в 0,6 г / см³,[3] но С. Дж. Пил предупредил, что все оценки имеют слишком большие планки ошибок, чтобы быть информативными.[4]

Количество выбрасываемого материала составило три тонны в секунду.[5] для семи струй, и они заставили комету раскачиваться в течение долгих периодов времени.[2]

Выбрасываемая пыль была в основном размером с частицы сигаретного дыма. массы от От 10 аг до 0,4 г. (Видеть Порядки величины (масса).) Масса частицы, столкнувшейся с Джотто и послал его вращение не было измерено, но судя по его воздействию - он также, вероятно, отломил кусок Джотто[5]- масса оценивается в диапазоне от 0,1 г до 1 г.[2]

Были замечены два вида пыли: одна с углеродом, водородом, азотом и кислородом; другой с кальцием, железом, магнием, кремнием и натрием.[2]

Соотношение содержаний легких элементов кометы, за исключением азота (то есть водорода, углерода, кислорода), было таким же, как у Солнца. Подразумевается, что компоненты Галлея являются одними из самых примитивных в Солнечной системе.

Приборы плазменного и ионного масс-спектрометра показали, что у Галлея богатая углеродом поверхность.

Достижения космического корабля

  • Джотто наиболее близко подошел к комете Галлея и предоставил лучшие данные для этой кометы.[6]
  • Джотто был первым космическим аппаратом, предоставившим подробные изображения ядра кометы.[7]
  • Джотто был первым космическим кораблем, пролетевшим мимо двух комет. Молодую и активную комету Галлея можно сравнить со старой кометой 26P / Grigg – Skjellerup.
  • Джотто был первым космическим кораблем, который вернулся из межпланетного пространства и совершил обход Земли.
  • Джотто был первым космическим кораблем, который был повторно активирован из режима гибернации.
  • Джотто был первым космическим кораблем, использовавшим Землю для гравитации.[8]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ «Главный каталог NSSDCA - Джотто - Детали траектории». nssdc.gsfc.nasa.gov. НАСА. Получено 21 июн 2016.
  2. ^ а б c d е "ESA Science & Technology: Halley". ЕКА. 10 марта 2006 г.. Получено 22 февраля 2009.
  3. ^ Р.З. Сагдеев; ЧП Эльясберг; В.И. Мороз (1988). «Является ли ядро ​​кометы Галлея телом низкой плотности?». Природа. 331 (6153): 240. Bibcode:1988Натура.331..240С. Дои:10.1038 / 331240a0.
  4. ^ С. Дж. Пил (ноябрь 1989 г.). «О плотности кометы Галлея». Икар. 82 (1): 36–49. Bibcode:1989Icar ... 82 ... 36P. Дои:10.1016/0019-1035(89)90021-3.
  5. ^ а б Дж. А. М. Макдоннелл; и другие. (15 мая 1986 г.). «Плотность пыли и распределение массы около кометы Галлея из наблюдений Джотто». Природа. 321 (6067s): 338–341. Bibcode:1986Натура.321..338М. Дои:10.1038 / 321338a0.
  6. ^ Curdt, W .; Wilhelm, K .; Craubner, A .; Krahn, E .; Келлер, Х. У. (февраль 1988 г.). "Положение кометы P / Галлея при встрече с Джотто". Астрономия и астрофизика. 191 (1): L1 – L3. Bibcode:1988А & А ... 191Л ... 1С. ISSN  0004-6361.
  7. ^ Keller, H.U .; Arpigny, C .; Barbieri, C .; Bonnet, R.M .; Cazes, S .; Coradini, M .; Cosmovici, C.B .; Delamere, W.A .; и другие. (15 мая 1986 г.). «Первые результаты получения изображений с помощью многоцветной камеры Halley от Джотто». Природа. 321 (6067s): 320–326. Bibcode:1986Натура.321..320K. Дои:10.1038 / 321320a0.
  8. ^ Сиддики, Асиф А. (2018). За пределами Земли: Хроника исследования глубокого космоса, 1958–2016 гг. (PDF). Серия истории НАСА (второе изд.). Вашингтон, округ Колумбия: Офис программы истории НАСА. п. 2. ISBN  9781626830424. LCCN  2017059404. СП2018-4041.

внешняя ссылка