Магеллан (космический корабль) - Magellan (spacecraft)

Магеллан
Магеллан - artist depiction.png
Изображение художника Магеллан на Венере
Тип миссииВенера орбитальный аппарат
ОператорНАСА  / JPL
COSPAR ID1989-033B
SATCAT нет.19969
Интернет сайтwww2.jpl.nasa.gov/ magellan/
Продолжительность миссии4 года, 5 месяцев, 8 дней, 13 часов, 18 минут
Свойства космического корабля
ПроизводительМартин Мариетта
Hughes Aircraft
Стартовая масса3449 кг (7604 фунта)
Сухая масса1035 кг (2282 фунта)
Мощностьоколо 1030 Вт
Начало миссии
Дата запуска4 мая 1989 г., 18:47:00 (1989-05-04UTC18: 47Z) универсальное глобальное время
РакетаКосмический шатл Атлантида
СТС-30 / ВМС
Запустить сайтКеннеди LC-39B
Конец миссии
УтилизацияКонтролируемый вход на Венеру
Дата распада13 октября 1994 г., 10:05:00 (1994-10-13UTC10: 06Z) универсальное глобальное время
Параметры орбиты
Справочная системаЦитероцентрический
Большая полуось7700 километров (4800 миль)
Эксцентриситет0.39177
Высота перицитериона295 километров (183 миль)
Высота апоцитериона7,762 км (4823 миль)
Наклон85.5°
Период3,26 часов
Венера орбитальный аппарат
Орбитальная вставка10 августа 1990 г., 17:00:00 UTC
Mgnlogo3 small.gif
Знаки отличия для Магеллан Миссия, посвященная уходу с орбиты космического корабля в 1994 году.

В Магеллан космический корабль, также называемый Радарный картограф Венеры, был 1035 кг (2282 фунта) робот Космический зонд запущен НАСА США, 4 мая 1989 г., чтобы нанести на карту поверхность Венера используя радар с синтезированной апертурой и измерить планетарный гравитационное поле.

В Магеллан зонд был первой межпланетной миссией, запущенной с Космический шатл, первый, кто использовал Инерционный разгонный блок ракета-носитель для запуска и первый испытательный космический корабль аэротормоз как метод округления его орбиты. Магеллан это пятая успешная миссия НАСА к Венере, завершившая одиннадцатилетний перерыв в запусках американских межпланетных зондов.

История

Начиная с конца 1970-х годов ученые настаивали на проведении миссии по радиолокационному картированию Венеры. Сначала они попытались построить космический корабль, названный Визуализирующий радар на орбите Венеры (VOIR), но стало ясно, что миссия выйдет за рамки бюджетных ограничений в последующие годы. Миссия VOIR 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 «Радар-картограф Венеры» в 1983 году. Предложение включало ограниченный фокус и единственный основной научный инструмент. В 1985 году миссия была переименована в Магеллан, в честь португальского исследователя шестнадцатого века Фердинанд Магеллан, известный своими исследованиями, картографированием 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. (начальный)
  • Получите почти глобальную топографическую карту с пространственным разрешением 50 км и вертикальным разрешением 100 м.
  • Получите почти глобальные данные гравитационного поля с разрешением 700 км и двумя-тремя миллигал точности.
  • Получите представление о геологической структуре планеты, включая ее распределение плотности и динамику.

Дизайн космического корабля

Автобус-зонд "Вояджер", который составлял основную часть Магеллан

Космический корабль спроектирован и построен Мартин Мариетта Компания,[5] и Лаборатория реактивного движения (JPL) руководил миссией НАСА. Элизабет Бейер служила менеджером программы, а Джозеф Бойс - ведущим научным сотрудником штаб-квартиры НАСА. В JPL Дуглас Гриффит служил Магеллан руководитель проекта и Р. Стивен Сондерс выполняли функции ведущего научного сотрудника проекта.[1]

Для экономии затрат большая часть Магеллан зонд состоял из запасной полет детали и повторно используемые элементы конструкции от других космических аппаратов:[6]

Обозначение типа повторного использования
  Запасной рейс
  Повторное использование дизайна
КомпонентИсточник
Контроль отношения компьютерГалилео
АвтобусВояджер программа
Подсистема команд и данныхГалилео
Антенна с высоким и низким коэффициентом усиленияВояджер программа
Антенна со средним усилениемМаринер 9
Блок распределения питанияГалилео
Топливный бакКосмический шатл вспомогательный блок питания
Пиротехнический контрольГалилео
Радиочастота лампа бегущей волны сборкиУлисс
Твердотопливный ракетный двигательКосмический шатл Модуль поддержки полезной нагрузки
Звездный сканерИнерционный разгонный блок
ДвигателиВояджер программа

Основной корпус космического корабля, запасной из миссий Вояджер, был 10-гранным алюминиевым. автобус, содержащий 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 при общей массе 3449 кг.[2][7]

Контроль ориентации и движение

Двигатели, ускоритель Star 48 и внутренние компоненты модуля переднего оборудования

Космического корабля контроль отношения (ориентация) была разработана для стабилизации по трем осям, в том числе во время запуска твердотопливного ракетного двигателя (SRM) Star 48B, который использовался для вывода его на орбиту вокруг Венеры. До Магелланвсе запуски SRM космических кораблей включали вращающиеся космические аппараты, что значительно облегчало управление SRM. В обычном режиме отжима устраняются любые нежелательные силы, связанные с SRM или несоосностью сопел. В случае Магеллан, конструкция космического корабля не позволяла вращаться, поэтому полученная конструкция двигательной установки должна была учитывать сложные проблемы управления с помощью большого SRM Star 48B. Star 48B, содержащий 2014 кг твердого топлива, развивал тягу ~ 89000 Ньютон (20 000 фунтов силы) вскоре после выстрела; следовательно, даже ошибка центровки SRM 0,5% может вызвать боковые силы в 445 Н (100 фунтов силы). Окончательные консервативные оценки наихудших боковых сил привели к необходимости в восьми подруливающих устройствах 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). ).[нужна цитата ]

Фактическая конструкция силовой установки состояла из 24 монотопливных ракет. гидразин двигатели питаются 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 можно было подключить к основному резервуару до критического выведения на орбиту Венеры, чтобы обеспечить максимальную тягу от двигателей 445 Н во время запуска SRM. Другое оборудование относительно ориентации космического корабля состоит из набора гироскопы и звездный сканер.[2][3][7][8]

Связь

Положения трех антенн

Для связи в космический корабль входил легкий графит / алюминиевый 3,7-метровый антенна с высоким коэффициентом усиления осталось от Программа "Вояджер" и запасная антенна среднего усиления от Маринер 9 миссия. Антенна с низким коэффициентом усиления, прикрепленная к антенне с высоким коэффициентом усиления, также была включена на случай непредвиденных обстоятельств. При общении с Сеть Deep Space, космический корабль мог одновременно принимать команды на 1,2 килобиты / секунду в S-диапазон и передавать данные со скоростью 268,8 кбит / с в X-диапазон.[2][3][7][8]

Мощность

Магеллан питался от двух квадратов солнечные батареи каждый размером 2,5 метра. Вместе массивы выдавали мощность 1200 Вт в начале миссии. Однако в ходе миссии солнечные батареи постепенно деградировали из-за частых резких перепадов температуры. Для питания космического корабля, находящегося в скрытом от Солнца, двойного 30-амперного, 26-элементного, никель-кадмиевые батареи были включены. Батареи заряжались, когда космический корабль попадал под прямые солнечные лучи.[2][7]

Компьютеры и обработка данных

Вычислительная система на корабле была частично модифицирована оборудованием от Галилео. Было два ATAC-16 компьютеры, образующие одну резервную систему, расположенную в подсистеме ориентации, и четыре RCA 1802 микропроцессоры, как две резервированные системы, для управления подсистемой команд и данных (CDS). CDS могла хранить команды до трех дней, а также автономно управлять космическим кораблем, если возникли проблемы, когда операторы миссии не были на связи с космическим кораблем.[9]

Для хранения команд и записанных данных на космическом корабле также было два многодорожечных цифровые магнитофоны, вмещает до 225 мегабайты данных, пока контакт с Землей не будет восстановлен, и кассеты не будут воспроизведены.[2][7][8]

Научные инструменты

Схема, показывающая ориентацию космического корабля во время сбора данных альтиметрии и SAR
Ориентация при сборе данных
Схема, показывающая орбитальный путь для сбора данных RDRS
Орбитальный путь для сбора данных RDRS
График, сравнивающий данные более высокого разрешения, собранные Magellan, с данными предыдущих миссий: Венера 16, Венера 15 и Пионер Венера
Сравнение с предыдущими миссиями
RDRS был гораздо более мощным инструментом по сравнению с предыдущими миссиями.

Толстый и непрозрачный атмосфера Венеры потребовался метод, выходящий за рамки оптической съемки, чтобы нанести на карту поверхность планеты. Разрешение обычных радар полностью зависит от размера антенны, который сильно ограничен стоимостью, физическими ограничениями ракет-носителей и сложностью маневрирования большой аппаратуры для получения данных с высоким разрешением. Магеллан решил эту проблему, используя метод, известный как синтетическая апертура, где большая антенна имитируется путем обработки информации, собранной наземными компьютерами.[10][11]

В Магеллан параболическая антенна с высоким коэффициентом усиления, ориентированный на 28 ° –78 ° вправо или влево от надир, выпустили тысячи микроволновая печь импульсов в секунду, которые прошли сквозь облака и достигли поверхности Венеры, освещая участок земли. Затем радиолокационная система записывала яркость каждого импульса, когда он отражался от боковых поверхностей скал, скал, вулканов и других геологических объектов в виде формы обратное рассеяние. Чтобы увеличить разрешение изображения, Магеллан записал серию пакетов данных для определенного местоположения во время нескольких экземпляров, называемых «взглядами». Каждый "взгляд" немного перекрывал предыдущий, возвращая немного другую информацию для одного и того же места, когда космический корабль двигался по орбите. После передачи данных обратно на Землю, Допплер Моделирование использовалось для получения перекрывающихся «взглядов» и объединения их в непрерывное изображение поверхности с высоким разрешением.[10][11][12]

Радиолокационная система (RDRS)
Magellan - радар electronics.png

Магеллан - диаграмма импульсной скорости - orig.png		Радарная система работала в трех режимах: радар с синтезированной апертурой (SAR), альтиметрия (ALT) и радиометрия (РАД). Инструмент переключался между тремя режимами, наблюдая за геологией поверхности, топографией и температурой Венеры с помощью 3,7-метрового параболического прибора. антенна с высоким коэффициентом усиления и небольшой веерная антенна, расположенный чуть сбоку.
- В Радар с синтезированной апертурой режим, прибор передавал несколько тысяч длинноволновых, 12,6-сантиметровых микроволновая печь импульсов через антенну с высоким коэффициентом усиления каждую секунду при измерении доплеровский сдвиг каждого удара о поверхность.
- В Альтиметрия В этом режиме прибор перемежал импульсы с SAR и работал аналогично с альтиметрической антенной, записывая информацию о высоте поверхности Венеры.
- В Радиометрия В этом режиме антенна с большим усилением использовалась для регистрации микроволнового радиотермического излучения Венеры. Эти данные использовались для характеристики температуры поверхности.

Данные были собраны на магнитофон со скоростью 750 килобит в секунду, а затем переданы 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. Они включали подробные измерения гравитационного поля Венеры,[16] измерения плотности атмосферы и радиозатменные данные по профилю атмосферы.

Галерея

  • Аннотированная диаграмма Магеллана

    Аннотированная диаграмма Магеллан

  • Магеллан во время предполетной проверки

    Магеллан во время предполетной проверки

  • Magellan с твердотопливным ракетным двигателем Star 48B проходит последние проверки в Космическом центре Кеннеди

    Магеллан с этими Звезда 48B твердотопливный ракетный двигатель проходит последние проверки в Космическом центре Кеннеди

  • Магеллан фиксируется в отсеке для полезной нагрузки Атлантиды перед запуском

    Магеллан фиксируется в отсеке для полезной нагрузки Атлантида до запуска

Профиль миссии

Запуск и траектория

Магеллан был запущен 4 мая 1989 г. в 18:46:59 UTC Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства из Стартовый комплекс КСК 39Б на Космический центр Кеннеди во Флориде, на борту Космический шатл Атлантида во время миссии СТС-30. Оказавшись на орбите, Магеллан и прилагается Инерционный разгонный блок ракета-носитель были развернуты из Атлантида и запущен 5 мая 1989 года в 01:06:00 UTC, отправив космический корабль в тип IV. гелиоцентрическая орбита где он будет обводить солнце 1,5 раза, прежде чем достичь Венеры через 15 месяцев, 10 августа 1990 года.[3][7][8]

Первоначально Магеллан был запланирован к запуску в 1988 году с траекторией, продолжающейся шесть месяцев. Однако из-за Космический шатл Претендент катастрофа в 1986 г. несколько миссий, в том числе Галилео и Магеллан, были отложены до возобновления полетов шаттлов в сентябре 1988 года. Магеллан планировалось запустить на жидком топливе, Кентавр G разгонный ускоритель, перевозимый в грузовом отсеке космического корабля "Шаттл". Однако вся программа Centaur G была отменена после Претендент катастрофа, и Магеллан зонд пришлось доработать, чтобы подключить к менее мощному Инерционный разгонный блок. Следующая лучшая возможность для запуска представилась в октябре 1989 года.[3][7]

Однако еще больше осложнил запуск запуск Галилео миссия к Юпитеру, включающая пролет Венеры. Предназначен для запуска в 1986 году, давление для обеспечения запуска Галилео в 1989 году в сочетании с коротким стартовым окном, требующим запуска в середине октября, привело к перепланировке Магеллан миссия. Опасаясь быстрых запусков шаттлов, было принято решение о запуске Магеллан в мае и на орбиту, для которой потребуется год, три месяца, прежде чем она встретится с Венерой.[3][7]

  • Пуск СТС-30 4 мая 1989 г.

    Запуск СТС-30 4 мая 1989 г.

  • Космический корабль в позиции развертывания в отсеке полезной нагрузки Атлантиды

  • Развертывание Magellan с инерционным ускорителем верхней ступени

    Развертывание Магеллан с Инерционный разгонный блок усилитель

  • Траектория Магеллана к Венере

    Траектория Магеллан к Венере

Орбитальная встреча Венеры

Магеллан к Венере
Основная статья: Исследование Венеры
Художественное изображение
Художественное изображение цикла орбитального аппарата
Схема цикла отображения
Схема цикла отображения
Диаграмма, изображающая расположение Земли по отношению к циклам картографирования Магеллана
Циклы отображения
Высокоэллиптическая орбита Магеллан позволил использовать антенну с высоким коэффициентом усиления для радиолокационных данных и связи с Землей

10 августа 1990 г. Магеллан столкнулся с Венерой и начал маневр вывода на орбиту, 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 полета. перицентр и до 7762 км за апоапсис.[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 задача космического корабля заключалась в том, чтобы получить 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, Магеллан зонд попеременно Северная полоса, регион, обозначенный как от 90 градусов северной широты до 54 градусов южной широты, и Южная полоса, обозначенный как от 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 15 мая 1991 г., сделав 1792 витка, Магеллан нанесла на карту примерно 83,7% поверхности с разрешением от 101 до 250 метров на пиксель.[8][17]

Мозаика из «левых» данных, собранных во время цикла 1

Продление миссии

Цикл картирования 2

  • Цель: изобразить область южного полюса и промежутки из цикла 1.[18]
  • 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. Сделать это, 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][17]

Мозаика из "правильных" данных, собранных во время цикла 2

Отображение цикла 3

  • Цель: заполнить оставшиеся пробелы и собрать стереоизображение.[18]
  • 15 января 1992 г. - 13 сентября 1992 г.

Сразу после цикла 2, цикл 3 начал сбор данных для стереоизображения поверхности, которые позже позволили наземной группе построить четкие трехмерные изображения поверхности. Приблизительно 21,3% поверхности было отображено в стереорежиме к концу цикла 13 сентября 1992 г., увеличив общее покрытие поверхности до 98%.[8][17]

Картографический цикл 4

  • Цель: измерить гравитационное поле Венеры.[18]
  • 14 сентября 1992 г. - 23 мая 1993 г.

По завершении цикла 3, Магеллан перестала отображать поверхность. Вместо этого с середины сентября 1992 г. Магеллан наведение антенны с высоким коэффициентом усиления на Землю, где Сеть Deep Space начал записывать постоянный поток телеметрии. Этот постоянный сигнал позволил DSN собирать информацию о гравитационном поле Венеры, отслеживая скорость космического корабля. Области с более высокой гравитацией немного увеличили бы скорость космического корабля, регистрируясь как Доплеровский сдвиг в сигнале. Космический корабль совершил 1878 витков до завершения цикла 23 мая 1993 года; потеря данных в начале цикла потребовала дополнительных 10 дней гравитационных исследований.[8][17]

Картографический цикл 5

  • Цель: аэротормоз на круговой орбите и измерения глобальной гравитации.[18]
  • 24 мая 1993 г. - 29 августа 1994 г.

В конце четвертого цикла в мае 1993 г. орбита Магеллан была сделана циркулярной с использованием техники, известной как аэротормоз. 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][17]

Аэробрейкинг
  • Цель: выйти на круговую орбиту[18]
  • 24 мая 1993 г. - 2 августа 1993 г.

Аэроторможение давно искали как метод замедления орбиты межпланетных космических кораблей. Предыдущие предложения включали необходимость аэрозольные снаряды это оказалось слишком сложным и дорогим для большинства миссий. При тестировании нового подхода к методу был разработан план выхода с орбиты Магеллан во внешнюю область Венерианская атмосфера. Незначительное трение о космический корабль замедлило его скорость в течение периода, чуть 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 8467 км.[19] С тех пор этот метод широко использовался в более поздних межпланетных миссиях.[8][17]

Картографический цикл 6

  • Цель: сбор данных о гравитации с высоким разрешением и проведение радионаучных экспериментов.[18]
  • 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 верхней атмосферы Венеры. Магеллан совершил 1783 витка до конца цикла 13 октября 1994 г., когда космический корабль вошел в атмосферу и распался.[8]

Ветряная мельница эксперимент
  • Цель: собрать данные о динамике атмосферы.[20]
  • 6 сентября 1994 г. - 14 сентября 1994 г.

В сентябре 1994 г. на орбите Магеллан был спущен, 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 при столкновении с молекулами верхних слоев 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 разработать будущие спутники на околоземной орбите, а также методы торможения в воздухе во время будущих миссий планетарных космических кораблей.[17][20][21]

Полученные результаты

Визуализированная анимация вращения Венеры с использованием данных, собранных Магеллан
Пять глобальных взглядов на Венера к Магеллан
  • Изучение Магеллан глобальные изображения с высоким разрешением предоставляют доказательства для лучшего понимания Геология Венеры и роль ударов, вулканизм, и тектоника в формировании поверхностных структур 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 присутствие типа лавы, образовавшейся в результате обширной эволюции горных пород земной коры.
  • Типичные признаки земных тектоника плит - континентальный дрейф и растекание дна бассейна - на Венере не заметны. В тектонике планеты преобладает система глобальных рифтовых зон и многочисленных широких низкодомических структур, называемых коронами, которые возникают 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 поверхности планеты с высоким разрешением, близкую к фотографическому. Предыдущие миссии на Венеру создавали радиолокационные глобусы с низким разрешением, состоящие из образований размером с континент. Магелланоднако, наконец, позволили получить подробные изображения и анализ кратеров, холмов, хребтов и других геологических образований в степени, сопоставимой с фотографическим картированием других планет в видимом свете. Магелланглобальная радиолокационная карта в настоящее время остается самой подробной из существующих карт Венеры, хотя запланированные российские Венера-Д может нести радар с таким же, если не лучшим разрешением, как радар, используемый Магеллан.

СМИ, связанные с Радиолокационные изображения Magellan в Wikimedia Commons

Ученые

В Магеллан Проект был настроен таким образом, чтобы исходные изображения и данные с зонда Magellan были предназначены только для использования и изучения группой ведущих исследователей из различных университетов и институтов, а также Научная группа проекта Magellan. Эти ученые отвечали за проверку данных, внесение вклада в сбор данных с космического корабля и интерпретацию результатов данных для их публикации для общественности. Данные были предоставлены трем приехавшим советским ученым (Александр Басилевский, Эффаим Аким и Александр Захаров), первый и чувствительный вопрос для НАСА в то время, когда Холодная война подходил 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 изображение поверхности Венеры было видно из-за длинных узких полос, полученных космическим кораблем. Среди значимых гостей во время работы миссии были Маргарет Тэтчер.

После начального этапа расследования полный набор данных Magellan был выпущен для всеобщего ознакомления.

Научная команда проекта

Магеллан Научная команда проекта состоял из доктора Р. Стивена Сондерса, научного сотрудника проекта; Доктор Эллен Стофан, заместитель научного сотрудника проекта; научные сотрудники Тим Паркер, Д-р Джефф Плаут, и Аннет де Шарон; и помощник по науке проекта Грегори Майклс.

Другие ученые Магеллана принимали участие в научной работе миссии, в том числе главные исследователи и трое приезжих советских ученых.

Конец миссии

Плакат, предназначенный для завершения миссии Магеллана
Плакат, предназначенный для Магеллан конец миссии

На 9 сентября 1994 г., в пресс-релизе сообщалось о прекращении Магеллан миссия. Из-за ухудшения выходной мощности солнечных батарей и бортовых компонентов, а также успешного выполнения всех задач миссия должна была завершиться в середине октября. Последовательность прекращения полета началась в конце августа 1994 года с серии маневров по выравниванию орбиты, в результате которых космический корабль опустился во внешние слои космического пространства. Венерианская атмосфера чтобы позволить эксперименту "Ветряная мельница" начаться 6 сентября 1994 года. Эксперимент длился две недели и сопровождался последующими маневрами по выравниванию орбиты, что еще больше снизило высоту космического корабля для финальной фазы завершения.[20]

На 11 октября 1994 г.Он двигался со скоростью 7 километров в секунду, был выполнен последний маневр по выравниванию орбиты, в результате чего космический корабль был помещен на 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 Цельсия.[22][23]

На 13 октября 1994 г. в 10:05:00 UTC связь была потеряна при входе космического корабля радиозатмение позади Венеры. Команда продолжала прислушиваться к другому сигналу космического корабля до 18:00:00 UTC, когда миссия была определена как завершенная. Хотя большая часть Магеллан ожидалось, что оно испарится из-за атмосферных воздействий, некоторое количество обломков, как полагают, упало на поверхность к 20:00:00 по всемирному координированному времени.[22][17]

Цитата из отчета о состоянии дел - 13 октября 1994 г.[22]

Связь с Магеллан космический корабль был потерян 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. Ожидалось, что проект прекращения эксперимента (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 влияния 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 крутящим моментам. 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 заранее запланированный вариант эксперимента.

В этот 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 по московскому времени. Магеллан собирался войти в затмение Земли на орбите 15032. Контакт не был восстановлен. Операции слежения 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

Рекомендации

  1. ^ а б "V-gram. Информационный бюллетень для лиц, интересующихся исследованием Венеры" (пресс-релиз). НАСА / Лаборатория реактивного движения. 24 марта 1986 г. HDL:2060/19860023785.
  2. ^ а б c d е ж грамм Гид, К. Янг (1990). Путеводитель исследователя Магеллана Венеры. НАСА / Лаборатория реактивного движения. Получено 22 февраля, 2011.
  3. ^ а б c d е ж грамм Уливи, Паоло; Дэвид М. Харланд (2009). Роботизированное исследование Солнечной системы, часть 2: Хиатус и обновление, 1983–1996 гг.. Книги Springer Praxis. С. 167–195. Дои:10.1007/978-0-387-78905-7. ISBN  978-0-387-78904-0.
  4. ^ а б «Магеллан». НАСА / Национальный центр данных по космическим наукам. Получено 21 февраля, 2011.
  5. ^ Крум, Кристофер А .; Толсон, Роберт Х. (1994). «Атмосферные и магеллановые свойства Венеры по данным ориентации». Отчет подрядчика НАСА. Сервер технических отчетов НАСА: 22. Bibcode:1994Мст ......... 22С. HDL:2060/19950005278.
  6. ^ "Руководство исследователя Магеллана Венеры, Глава 4: Космический корабль Магеллана". nasa.gov. НАСА. Получено 18 октября, 2020.
  7. ^ а б c d е ж грамм час я j "КОСМИЧЕСКИЙ ШАТЛЕР МИССИЯ СТС-30 ПРЕСС-КОМПЛЕКТ" (Пресс-релиз). НАСА. Апрель 1989 г.. Получено 22 февраля, 2011.
  8. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м "Информация о миссии: МАГЕЛЛАН" (Пресс-релиз). NASA / Planetary Data System. 12 октября 1994 г. Архивировано с оригинал 21 июля 2011 г.. Получено 20 февраля, 2011.
  9. ^ http://www2.jpl.nasa.gov/magellan/guide4.html#4.11 Руководство исследователя Магеллана Венеры, Глава 4 - Космический корабль Магеллана - Вычисления и программное обеспечение
  10. ^ а б c Магеллан: открытие Венеры. НАСА / Лаборатория реактивного движения. 1989 г. HDL:2060/19890015048.
  11. ^ а б Рот, Ладислав Э; Стивен Д. Уолл (1995). Лицо Венеры: миссия по радиолокационному картированию Magellan (PDF). Вашингтон, округ Колумбия: Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства.. Получено 21 февраля, 2011.
  12. ^ 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:1991Научный ... 252..260П. Дои:10.1126 / science.252.5003.260. JSTOR  2875683. PMID  17769272.
  13. ^ "Радар с синтезированной апертурой (SAR)". НАСА / Национальный центр данных по космическим наукам. Получено 24 февраля, 2011.
  14. ^ «Профиль прибора PDS: радиолокационная система». NASA / Planetary Data System. Архивировано из оригинал 21 июля 2011 г.. Получено 27 февраля, 2011.
  15. ^ ДАЛЛАС, С.С. (1987). "Миссия радиолокационного картографа Венеры". Acta Astronautica. Pergamon Journals Ltd. 15 (2): 105–124. Bibcode:1987AcAau..15..105D. Дои:10.1016/0094-5765(87)90010-5.
  16. ^ 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. Дои:10.1006 / icar.1994.1166.
  17. ^ а б c d е ж грамм час Грейзек, Эд (8 января 1997 г.). "Магеллан: План миссии". НАСА / Лаборатория реактивного движения. Получено 27 февраля, 2011.
  18. ^ а б c d е ж "Краткий обзор миссии Magellan" (Пресс-релиз). НАСА. Получено 21 февраля, 2011.
  19. ^ Lyons, Daniel T .; Сондерс, Р. Стивен; Гриффит, Дуглас Г. (1 мая 1995 г.). «Миссия по составлению карты« Магелланова Венера »: операции по аэродинамическому торможению». Acta Astronautica. 35 (9): 669–676. Дои:10.1016 / 0094-5765 (95) 00032-У. ISSN  0094-5765.
  20. ^ а б c «Магеллан начинает деятельность по прекращению действия» (Пресс-релиз). НАСА / Лаборатория реактивного движения. 9 сентября 1994 г.. Получено 22 февраля, 2011.
  21. ^ "Отчет о состоянии Magellan - 16 сентября 1994 г." (Пресс-релиз). НАСА / Лаборатория реактивного движения. 16 сентября 1994 г.. Получено 22 февраля, 2011.
  22. ^ а б c "Отчет о состоянии Magellan - 13 октября 1994 г." (Пресс-релиз). НАСА / Лаборатория реактивного движения. 13 октября 1994 г.. Получено 22 февраля, 2011.
  23. ^ "Отчет о состоянии Magellan - 1 октября 1994 г." (Пресс-релиз). НАСА / Лаборатория реактивного движения. 1 октября 1994 г.. Получено 22 февраля, 2011.

внешняя ссылка

|}