Galileo (kozmická sonda): Rozdiel medzi revíziami

hmotnosť=vzletová {{kg|5712}}<br />družicová časť {{kg|2668}}<br />atmosferickáatmosférická sonda {{kg|335}}

'''Galileo''' bola americká [[planetárna sonda]], určená na prieskum [[planéta|planéty]] [[Jupiter]], jej okolia a systému jej [[Jupiterove mesiace|mesiacov]], najmä štyroch veľkých tzv. [[Galileove mesiace|Galileových]]. Stala sa tiež prvou a doteraz jedinou [[umelá družica|umelou družicou]] tejto planéty.

Sonda bola pomenovaná na počesť renesančného talianskeho vedca a technika [[Galileo Galilei|Galilea Galileiho]], ktorý ako prvý zamieril [[ďalekohľad]] na Jupiter a objavil jeho štyri najväčšie mesiace.

== PopisOpis sondy ==

Sondu postavila firma [[Hughes Aircraft]] Corp., [[Los Angeles]], [[Kalifornia]] (USA), prístrojové vybavenie koordinovala [[National Aeronautics and Space Administration|NASA]] Laboratórium prúdového pohonu (JPL), [[Pasadena]], Kalifornia (USA), ktorá ju tiež riadila pre ústredie NASA, Office of Space Science and Applications (OSSA), [[Washington (D.C.)]] (USA) a Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR), [[Kolín nad Rýnom]] (Nemecko).

* stabilizovaný úsek valcového tvaru s výklopnou smerovanou plošinou a smerovateľnou anténou s priemerom {{m|1.1|m}} pre spojenie s atmosferickouatmosférickou sondou.

Na spodnej strane stabilizovaného úseku bola pripevnená kužeľovitá atmosferickáatmosférická sonda (popisopis pozri nižšie). Na bokoch prístrojového úseku boli zavesené tri výklopné ramená. Najdlhšie s dĺžkou {{m|10.9|m}} nieslo [[senzor]]y [[magnetometer|magnetometrov]] umiestnených na jej konci a v jej strede a antény detektoru [[plazma (fyzika)|plazmových]] vĺn, dve kratšie s dĺžkou {{m|5|m}} niesli dva [[Rádioizotopový termoelektrický generátor|rádioizotopové termoelektrické generátory]] (RTG) s celkom {{kg|25}} [[oxid plutoničitý|oxidu plutoničitého]] ²³⁸PuO₂ na dodávku elektrickej energie (príkon na začiatku letu 570 W). Družicová časť niesla tieto prístroje:

Systémy sondy boli riadené palubným počítačom s 16bitovým [[mikroprocesor]]om ATAC-16MS. Pre záznam nameraných vedeckých dát slúžila magnetopásková pamäť s kapacitou 900 Mbit. Hlavný telemetrický systém pracujúci v pásme X (8,422 GHz) mal pracovať cez veľkú parabolickú anténu (typická rýchlosť prenosu od Jupitera 134 kbit/s). Záložný telemetrický systém pracujúci v pásme S (2,297 GHz) využíval dve všesmerové antény, z ktorých jedna bola umiestnená na konci centrálneho sťažňa parabolickej antény, druhá na jednom výklopnom ramene s RTG. Povelový prijímač pracoval v pásme S (2,115 GHz). Spojenie s atmosferickouatmosférickou sondou sa udržovalo v pásme L. Pre navedenie na dráhu okolo Jupitera slúžil hlavný motor S400 s ťahom 400 N na dvojzložkové hypergolické kvapalné pohonné látky ([[monometylhydrazín]] a [[oxid dusičitý]], celkom {{kg|925}}) skladované v štyroch nádržiach s pretlakovou dopravou stlačeným héliom. Na bežné korekcie dráhy slúžil systém 12 motorčekov s ťahom 10 N zásobovaných z rovnakých nádrží.

=== AtmosferickáAtmosférická sonda ===

AtmosferickáAtmosférická sonda mala tvar kužeľa s maximálnym priemerom {{m|1.25|m}} a výškou {{m|0.86|m}}. Z celkovej hmotnosti pripadalo {{kg|152}} na [[Ablácia (astronómia)|ablatívny]] [[tepelný štít]] z fenolovej živice, ktorý kryl väčšiu časť povrchu. Krátkodobo mohol vydržať teploty až 14 000 °C a izoloval 65× dokonalejšie ako domáca [[termoska]]. Na palube boli umiestnené nasledujúce experimenty, ako užitočné zaťaženie s celkovou hmotnosťou {{kg|28}}:

* neutrálny hmotnostný spektrometer na štúdium chemického zloženia atmosféry NMS (Neutral Mass Spectrometer) (detekcia [[hélium|He]], [[voda|H₂O]], [[metán|CH₄]], [[amoniak|NH₃]], ďalších atómov a molekúl s hmotnosťou od 1 do 52 u a vybraných ťažších atómov ako sú [[kryptón|Kr]] a [[xenón|Xe]], tjt. j. 84 u a 131 u, rozsah tlaku okolitého prostredia 0,01 až 1 MPa);

** [[akcelerometer|akcelerometre]] na meranie atmosferickéhoatmosférického brzdenia;

* viackanálový rádiometer na meranie tepelnej energie v atmosfére NFR (Net-flux Radiometer) (0,3- – 3,0, 0,3- – 2000, 20- – 30, 30- – 40 a 40- – 60 µm, merania v rozsahu tlakov 0,01 až 1 MPa);

* kapacita akumulátorov (z výroby 21 Ah, pri príletu k Jupiteru asi 20 Ah, tjt. j. 74 min zostupu);

Dňa [[8. december|8. decembra]] [[1990]] o 20:34:34 UT sonda preletela v minimálnej vzdialenosti {{km|938|m}} (plán {{km|949|m}}) okolo Zeme. Chyba v čase preletu bola približne 0,5 s. Gravitačným manévrom sa heliocentrická rýchlosť sondy zvýšila o {{km|5.2|m}}/s. Prístroje PWS detegovalydetegovali [[radiačné pásy]] Zeme, NIMS pozoroval [[oblak]]y v atmosfére a UVS stav [[ozónová vrstva|ozónovej vrstvy]] v oblasti [[južný pól|južného pólu]].

Dňa [[11. apríl]]a [[1991]] bol na sondu vyslaný povel na otvorenie veľkej parabolickej antény. Telemetrické dáta však ukázali, že tri až päť z 18 rebier z [[grafit]]ového laminátu zostalo prichytených k centrálnej tyči. To znamenalo obmedzenie prenosovej kapacity sondy a redukciu najmä obrazových dát.

Dňa 8. decembra [[1992]] o 15:09 UT sonda preletela nad južnou časťou [[Atlantický oceán|Atlantického oceánu]] vo vzdialenosti iba {{km|304|m}} od [[zemský povrch|zemského povrchu]]. Týmto manévrom bola zvýšenazvýšená jej rýchlosť o {{km|3.7|m}}/s (výsledná heliocentrická rýchlosť {{km|38.99|m}}/s) a bolo tak zaistené, že sonda doletí k planéte Jupiter. Prelet bol mimoriadne presný (odchýlka iba {{km|0.7|m}}), takže sa podarilo ušetriť veľké množstvo [[raketová pohonná látka|pohonných látok]]. Prelet bol využitý na vedecký výskumu Zeme, pri ktorom sa uplatnila ako kamera SSI (70 snímok juhoamerických Ánd a Kordillier malo rozlíšenie až {{m|10|m}}), tak aj spektrometer NIMS na štúdium horných vrstiev atmosféry. Nad [[Antarktída|Antarktídou]] boli zistené stratosferické oblaky s ľadovými kryštálikmi s rozmermi okolo 20 μm, katalyzujúce najmä deštrukciou ozónovej vrstvy. Tiež pozorovanie spektrometrom UVS bola cenné pre štúdium problematiky [[ozónová diera|ozónovej diery]].

V dňoch 17. až 22. júla 1994 sa sonda, v tej dobe vzdialená 238 mil. km od Jupiteru, podieľala na snímkovaní pádu kométy [[Shoemaker-Levy 9]] do atmosféry Jupitera spoločne s pozemnými observatóriami a [[Hubbleov teleskop|Hubbleovým teleskopom]].

Dňa [[13. júl]]a [[1995]] o 05:30 UT sa od materskej sondy oddelilo atmosferickéatmosférické puzdro. V tej dobe bola sonda na ceste 2240 dní a nachádzala sa 82,5 mil. km od Jupitera a 664 mil. km od Zeme.

Dňa [[7. december|7. decembra]] [[1995]] o 17:45:44 UT sonda preletela vo vzdialenosti {{km|892|m}} od povrchu mesiaca [[Io (mesiac)|Io]]. Išlo o kritickú chvíľu celej výpravy, pretože gravitačný manéver pri tomto mesiaci bol nutný na zabrzdenie asi o pätinu potrebnej zmeny rýchlosti ({{m|175|m}}/s). Veľmi záležalo na presnosti preletu, pretože pri väčšej vzdialenosti by bolo potrebné príliš veľké množstvo pohonných látok, ktoré by pri neskoršej činnosti družicového modulu chýbali. Výsledok bol perfektný. O 21:53 UT sonda preletela perijovom dráhy vo vzdialenosti {{km|214570|m}} nad hornou hranicou oblačnosti Jupitera, {{km|285590|m}} od stredu planéty. O 22:06 UT sonda prijala prvé signály z atmosferickéhoatmosférického puzdra. Signál, predaný ďalej, letel na Zem 52 minút.

==== Meranie atmosferickejatmosférickej sondy ====

Dňa 7. decembra 1995 o 22:04:05 UT vstúpila atmosferickáatmosférická sonda do [[atmosféra Jupitera|atmosféry Jupitera]] rýchlosťou {{km|47|m}}/s nad [[terminátor]]om v [[rovník]]ovej oblasti (6,57° s. š., 4,94° z. d.) pod uhlom 8,6° k horizontále (uhol o 1,5° menší by zapríčinil odraz do priestoru, o 1,5° väčší predčasné zhorenie).

Počas prvej minúty dosiahlo [[preťaženie (tiažové zrýchlenie)|preťaženie]] asi 230 G a tepelný štít sa rozžeravil na 14 000 °C. Počas ďalšej minúty rýchlosť klesla asi na {{km|0.5|m}}/s, tjt. j. pod hranicu miestnej [[rýchlosť zvuku|rýchlosti zvuku]]. Maximálne dynamické zaťaženie dosiahlo 5×10⁵ N/m², tepelné 42 kW/cm². Odtavilo sa {{kg|85}} ablatívneho ochranného štítu z fenolových živíc. Začiatok meraní bol o 53 s oneskorený a začal na úrovni [[atmosférický tlak|atmosferickéhoatmosférického tlaku]] 350 hPa namiesto 100 hPa. O 22:06 UT bol v hĺbke asi {{km|40|m}} uvoľnený najskôr brzdiaci a stabilizačný [[padák]] a o niekoľko sekúnd aj nosný padák. Potom sa oddelil ohorený tepelný štít, vyklopilo sa rameno s nefelometrom a 3 minúty po vstupe do atmosféry sa puzdro pomaly kolísalo na padáku a začalo vysielanie smerom k družicovej časti, nachádzajúcej sa v tej dobe vo výške {{km|215000|m}}. Za miestneho večerného súmraku prelietalo hnedou hmlou, aby sa ponorilo do bielych mrakov tuhého čpavku. Konečne o 22:58 UT bol na Zemi prijatý s napätím očakávaný signál potvrdzujúci začatie vysielania atmosferickéhoatmosférického puzdra. Okolo 22:45 UT sa už sonda nachádzala v hĺbke okolo {{km|80|m}} (okolitý tlak asi 0,8 MPa), kde teplota dosahovala 37 °C a o desať minút neskôr už v hĺbke asi {{km|95|m}}, zvierané tlakom 1 MPa.

O 23:04 UT atmosferickéatmosférické puzdro ukončilo vysielanie. Maximálna hĺbka, kam sa mohlo puzdro dostať, bola {{km|163|m}}, kde bola teplota asi 193 °C a tlak 3 MPa. V skutočnosti puzdro vysielalo 57,6 minút, tzn. dosiahlo úroveň teploty 152 °C a tlaku 2,3 MPa, čo zodpovedalo hĺbke okolo {{km|130|m}}. Okolo 23:49 UT podľa odhadov asi zanikol padák.

Technici odhadli, že asi o 00:30 UT nasledujúceho dňa zanikli časti atmosferickejatmosférickej sondy, vyrobené z hliníkových zliatin, neskôr aj kostra z titanových zliatin a najneskôr okolo 07:00 UT puzdro definitívne prestalo existovať.

V nasledujúcom období 1996 až 2000 sonda krúžila okolo planéty Jupiter po veľmi výstrednej dráhe, pričom opakovane uskutočňovala blízke prelety okolo galileovských mesiacov [[Io]], [[Ganymedes (mesiac)|Ganymedes]], [[Europa (mesiac)|Europa]] a [[Kallisto (mesiac)|Kallisto]], ktoré podrobne skúmala. Prelety boli využívané súčasne na gravitačnom manévre, ktoré zaisťovali postupnú návštevu ďalších mesiacov s minimálnou spotrebou pohonných látok. Vzhľadom na dobrú činnosť systémov sondy a veľkému množstvu získavaných dát, bola misia sondy veľakrát predĺžená, naposledy koncom apríla 2001.

Celkom vykonala 34 obehov okolo Jupitera a počas tejto doby sedemkrát navštívila mesiac Io, osemkrát Kallisto, osemkrát Ganymedes a dokonca jedenásťkrát mesiac Europa.

# Galileo ako prvá sonda dôkladne preskúmala štruktúru a procesy prebiehajúce v [[Magnetosféra|magnetosfére]] inej planéty ako Zem.