Jupiter Icy Moons Explorer: различия между версиями
[непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
ZéroBot (обсуждение | вклад) м r2.7.1) (робот добавил: ja:JUICE (探査機) |
|||
Строка 23: | Строка 23: | ||
* Декабрь 2030 года — прибытие к Каллисто. JUICE совершит 3 облета спутника и, совершив гравитационный маневр, совершит 2 облета Европы. |
* Декабрь 2030 года — прибытие к Каллисто. JUICE совершит 3 облета спутника и, совершив гравитационный маневр, совершит 2 облета Европы. |
||
* Январь-сентябрь 2031 года — 9 облетов Каллисто. |
* Январь-сентябрь 2031 года — 9 облетов Каллисто. |
||
* Сентябрь |
* Сентябрь 2032 года — исследование Ганимеда с высоты 5000 км. |
||
* Февраль |
* Февраль 2033 года — исследование Ганимеда с высоты 500 км. |
||
* Май |
* Май 2033 года — исследование Ганимеда с высоты 200 км. |
||
* Июнь 2033 — завершение миссии. Если к этому времени JUICE будет нормально функционировать, его миссия будет продлена. В этом случае продолжатся исследования Ганимеда с высоты 200 км. По истощении ресурсов аппарата, он будет сведен с орбиты и врежется в поверхность Ганимеда. |
* Июнь 2033 — завершение миссии. Если к этому времени JUICE будет нормально функционировать, его миссия будет продлена. В этом случае продолжатся исследования Ганимеда с высоты 200 км. По истощении ресурсов аппарата, он будет сведен с орбиты и врежется в поверхность Ганимеда. |
||
Версия от 07:50, 26 ноября 2012
Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) — автоматическая межпланетная станция Европейского космического агентства, проектируемая для изучения системы Юпитера, главным образом — спутников Ганимеда, Европы и Каллисто на предмет наличия у этих лун подповерхностных океанов жидкой воды. В цели миссии JUICE входит исследование Ганимеда как богатого водой мира, что имеет важнейшее значение для оценки обитаемости Солнечной системы и определения потенциальных обитаемых зон за ее пределами. Кроме того, особое внимание будет уделено исследованиям уникальных магнитных и плазменных взаимодействий Ганимеда и Юпитера. Миссия была утверждена 2 мая 2012 года в качестве основной класса L1 в рамках программы Cosmic Vision на 2015—2025 годы[1]. Примерная стоимость программы составляет 850 млн евро.
История программы
До 2009 года миссия называлась Jupiter Ganymede Orbiter и являлась частью международной программы (НАСА/ЕКА/Роскосмос/JAXA) Europa Jupiter System Mission, запланированной к запуску на 2020 год. 2 мая 2012 года ЕКА утвердило миссию JUICE. В ноябре 2012 ожидается подписание соглашения между ЕКА и Роскосмосом о возможном участии России в проекте, а также о предоставлении российской стороной ракеты-носителя.
Предпосылки миссии
В 1995 аппарат Галилео прибыл в систему Юпитера чтобы провести детальные исследования планеты и ее спутников, вслед за миссиями Пионеров 10 и 11, Вояджеров 1 и 2 и Улисса. Особое внимание было уделено исследованиям четырех галилеевых спутников — Ио, Европе, Ганимеду и Каллисто — у которых (за исключением Ио) были обнаружены подповерхностные океаны.
Исследования, проведенные аппаратом Кассини в начале XXI столетия, показали, что спутники Сатурна — Энцелад и Титан — так же имеют подповерхностные жидкие океаны.
Эти открытия привели к появлению новой парадигмы обитаемых миров, согласно которой ледяные спутники газовых гигантов являются благоприятными местами для зарождения жизни. Вероятно, экзопланеты, имеющие ледяные спутники с подповерхностынм океаном, могут быть гораздо более распространенным явлением во Вселенной, чем планеты наподобие нашей Земли, для появления жизни на которых требуются особые условия. Аппарат Галилео сделал важное открытие, а именно — наличие магнитного поля у Ганимеда, единственного спутника в солнечной системе, имеющего подобное поле. Ганимед и Европа, как считается, до сих пор внутренне активны из-за сильнейшего приливного воздействия Юпитера.
Миссия запущенного 5 августа 2011 года зонда Юнона сфокусирована исключительно на изучении самого Юпитера.
Сценарий миссии
- Октябрь-ноябрь 2012 года — первая официальная публикация первоначальных сведений о миссии после её официального выбора в мае 2012 года. Вероятное подписание соглашения о сотрудничестве между ЕКА и Роскосмосом.
- Ноябрь 2014 года — окончательное утверждение миссии.
- Июнь 2022 года — запуск (резервный - 2023 год; также возможен запуск в 2021 году).
- Январь 2030 года — прибытие в систему Юпитера. До декабря 2030 года JUICE проведет на эллиптической орбите за орбитой Ганимеда, таким образом избежав влияния радиационных поясов. За этот период будут проведены детальные исследования внутренней магнитосферы Юпитера, а также наблюдения за его атмосферой. JUICE произведет 7 облетов Ганимеда.
- Декабрь 2030 года — прибытие к Каллисто. JUICE совершит 3 облета спутника и, совершив гравитационный маневр, совершит 2 облета Европы.
- Январь-сентябрь 2031 года — 9 облетов Каллисто.
- Сентябрь 2032 года — исследование Ганимеда с высоты 5000 км.
- Февраль 2033 года — исследование Ганимеда с высоты 500 км.
- Май 2033 года — исследование Ганимеда с высоты 200 км.
- Июнь 2033 — завершение миссии. Если к этому времени JUICE будет нормально функционировать, его миссия будет продлена. В этом случае продолжатся исследования Ганимеда с высоты 200 км. По истощении ресурсов аппарата, он будет сведен с орбиты и врежется в поверхность Ганимеда.
Научные цели
JUICE охарактеризует Европу, Ганимед и Каллисто с точки зрения их внутреннего строения, состава и геологической активности, определит области с подповерхностными океанами и расширит наши знания касательно возможной обитаемости этих миров. Миссия предусматривает также изучение самого Юпитера. Общее время исследований — 3,5 года.
Большую часть своей миссии JUICE будет исследовать Ганимед. Общее время исследований — 280 дней, в течение которых JUICE совершит множество облетов спутника на различной высоте.
Целевые научные исследования Ганимеда следующие:
- Характеристика подповерхностного океана и обнаружение предполагаемых подземных водоемов.
- Топографическое, геологическое и композиционное картографирование поверхности.
- Изучение физических свойств ледяной коры.
- Характеристика внутреннего строения.
- Исследование экзосферы.
- Изучение собственного магнитного поля Ганимеда и его взаимодействия с магнитосферой Юпитера.
Исследования Каллисто продлятся 200 дней, в течение которых JUICE совершит 12 витков вокруг спутника.
В связи с высокой сложностью миссии планируется только 2 облета Европы на высоте 400—500 км от поверхности (полноценное изучение этого спутника потребовало бы от JUICE порядка 50-100 облетов). Общее время изучения спутника — 36 дней. Акцент в исследовании Европы будет сделан не на поиск органики, а на понимание образования ледяной корки спутника и её состава. JUICE будет первым земным аппаратом, осуществившим сканирование поверхности Европы и определившим как минимальную толщину ледяной корки под самыми активными областями спутника, так и глубину океана под ними.
Исследования Юпитера:
- Изучение структуры, состава и динамики атмосферы.
- Изучение магнитосферы.
Характеристики
Ракетоноситель
Зонд JUICE будет выведен на орбиту европейским ракетоносителем Ариан 5, либо российским ракетоносителем Протон. В случае выбора европейского ракетоносителя полет потребует EVEE-маневра и займет 7,6 лет. Для сравнения - американский ракетоноситель Атлас доставит зонд Юнона (космический аппарат) к Юпитеру менее чем за 5 лет.
Конструкция
- High-gain антенна — от 3,2 м.
- Объем передаваемых на Землю данных — не менее 1.4 Гбайт в день.
- Источник энергии — солнечные панели площадью от 60 до 75 кв.м с вырабатываемой энергией 46 Вт/кв.м.
- Вес аппарата при запуске — 1800 кг.
- Топливо — 2900 кг.
- Флеш-память — 48 Гбайт-1 Тбайт.
- По состоянию на ноябрь 2011 года имеются определенные трудности в обеспечении защиты будущего КА от радиации. Предполагаемая масса защиты — от 155 до 172 кг, алюминиевый сплав. Почти 60% от общей дозы облучения будут получены во время изучения Ганимеда, около 25% — в течение 2 облетов Европы. Оставшаяся доля облучения будет получена аппаратом во время исследования системы Юпитера.
Научная аппаратура
Предполагается, что КА будет иметь 11 приборов, общая масса — 104 кг.
Получение изображений:
- Узкоугольная камера (NAC), широкоугольная камера (WAC).
Спектроскопия:
- Visible Infrared Hyperspectral Imaging Spectrometer (VIRHIS).
- UV Imaging Spectrometer (UVIS).
- Sub-mm Wave Instrument (SWI).
Исследование полей и частиц:
- Магнитометр.
- Radio and Plasma Wave Instrument (RPWI).
- Particle and Plasma Instr.— Ion Neutral Mass Spectrometer (PPI-INMS).
Радиолокационное зондирование:
- Лазерный алтиметр.
- Ice Penetrating Radar (IPR).
- Radio Science Instrument (JRST+USO).