Satürn Atmosferik Giriş Sondası - Saturn Atmospheric Entry Probe

Satürn Atmosferik Giriş Sondası
Görev türü Atmosferik sonda
Şebeke NASA
Görevin başlangıcı
Lansman tarihi 30 Ağustos 2027 (önerilen)
Dünya'nın Uçağı
En yakın yaklaşım 16 Temmuz 2030 (önerilen)
Mesafe 300 km (190 mil)
Satürn atmosferik sondası
uzay aracı bileşeni Atmosferik sonda
Atmosferik giriş 22 Haziran 2034 (önerilen)
Satürn'ün Uçuşu
uzay aracı bileşeni Taşıyıcı-röle uzay aracı
En yakın yaklaşım 22 Haziran 2034 (önerilen)
Mesafe ≈ 100 000 km
←  OSIRIS-REx
yusufçuk  →
 
Karşılaştırma için, 90'larda Jüpiter'in atmosferine giren Galileo Sondası için sanat eseri

Satürn Atmosferik Giriş Probe bir robot için bir misyon kavramı çalışmasıdır uzay aracı haline tek sonda teslim etmek Satürn atmosferi incelemek için. Konsept çalışması, NASA 2010 Planetary Science Decadal Survey'i desteklemek için yapıldı.

Satürn ve Dünya'nın yörüngeleri ve göreceli konumları nedeniyle, 22 Haziran 2034 varış için 30 Ağustos 2027 için fırlatma önerildi. Görev, NASA Planetary Science Decadal Survey için olası bir NASA New Frontiers sınıfı görevi olarak incelenmiştir.

genel bakış

Satürn ve Dünya'nın boyutlarını kabaca karşılaştıran bileşik görüntü

Dış gezegen oluşumu ve Güneş Sistemi evrimi süreçlerini ortaya çıkarmak için , dev gezegen içlerinin ve atmosferlerinin bileşimi, yapısı ve dinamikleri hakkında ayrıntılı çalışmalar gerekli olacaktır. Gaz devlerinin iç yapısını kısıtlamak için , hem yerinde giriş-sonda görevlerinin hem de dev gezegenlerin uzaktan algılama çalışmalarının bir kombinasyonuna ihtiyaç duyulacaktır. Satürn Atmosferik Giriş Sondası görevi, bir taşıyıcı-röle uzay aracı ve bir sondadan oluşacaktı. Taşıyıcı-röle uzay aracı, sondayı bir gaz devi olan Satürn'e bırakacak ve sondadan Dünya'ya veri aktarımı sağlayacaktır. Sonda, atmosferin yapısını ve ayrıca soy gaz bolluklarını ve hidrojen , karbon , nitrojen ve oksijenin izotop oranlarını belirleyecekti .

Hedefler

2. Aşama hedefleri şunları içerir:

  • sonda giriş konumunda derinliğin bir fonksiyonu olarak bölgesel rüzgarların dikey profilini belirlemek;
  • atmosferdeki derinliğin bir fonksiyonu olarak bulutların yerini, yoğunluğunu ve bileşimini belirlemek;
  • atmosferik yapının değişkenliğini ve konumdaki bulutların varlığını belirlemek;
  • sonda iniş konumunda dikey su bolluğu profilini belirlemek;
  • Atmosferik bileşenlerde hafif elementler (örn. S, N, O) için hassas izotop ölçümleri yapar.

Bilimsel yük

Hedeflerini tamamlamak için, sonda en azından şu iki aracı taşımalıdır:

  • bir kütle spektrometresi (MS); Satürn'ün atmosferinde H, C, N, O ve Ar'ın soy gaz bolluklarını ve izotop oranlarını belirleyecekti .
  • bir atmosferik yapı aleti (ASI); Galileo sonda tasarımına dayalı olarak, sıcaklık, basınç ve yoğunluğu ölçmek için üç sensörden oluşacaktı.

Zaman çizelgesi

Fırlatma ve yörünge

Fırlatmanın 30 Ağustos 2027 için yapılması önerildi. Fırlatmadan sonra uzay aracı, güneş merkezli yörüngeye girecek ve 16 Temmuz 2030'da 300 km mesafede gerçekleşmesi önerilen Dünya tarafından uçmak üzere bir yörüngeye yerleştirilecek. Bundan sonra, uzay aracı 4 yılını Satürn'e seyahat ederek geçirecekti.

Yaklaşma ve hedefleme aşaması

Bu aşama varıştan 8 ay önce başlayacaktı. Sonda, taşıyıcı-röle uzay aracından ayrılacak ve Satürn'ün atmosferine serbest düşüş yapacaktı.

Bilim aşaması

Sondanın girişinden saatler önce bilim aşaması başlayacaktı. Taşıyıcı-röle uzay aracı, radyo alıcısını çalıştıracak ve sonda-röle antenini giriş alanına yönlendirmek için dönerken, sondadaki bir olay zamanlayıcı faaliyetleri başlatacaktır. Sonda, Satürn'ün atmosferine yaklaşık 27 km/sn'lik bir hızla girecektir; bu, Galileo Sondasının 47,4 km/s'lik hızından daha azdır . Giriş ısıtma ve yavaşlama aşamasından sonra, sonda bir drogue paraşütünü ve ardından 0.1 bar'lık bir atmosfer basıncına ulaştığında ana paraşütü açacaktır. 1 bar basınçta, paraşüt serbest bırakılacak ve iniş modülü, girişten 55 dakika sonra ve 250 km derinliğe kadar atmosferde (muhtemelen başka bir drogue paraşütünün stabilizasyonu ile) nominal görev sonuna kadar serbest düşmeye devam edecektir. Prob, en az 10 bar basınca dayanacak şekilde tasarlanacaktır.

Verilerin aşağı bağlantısı, Satürn'ün yanından geçiş ve görevin sonu

Veri aktarımı sona erdikten kısa bir süre sonra, veri indirme bağlantısı başlayacaktır. Sonda tarafından ölçülen veri seti yaklaşık olarak 2 Mb olacaktır , bu nedenle veri indirme bağlantısını tamamlamak için 20 dakika gerekecektir. Taşıyıcı-röle uzay aracı, Satürn'ün yanından yaklaşık 100 Mm uzaklıkta uçacak ve güneş kaçış yörüngesinde devam edecekti.

Misyon Önerisi

NASA decadal Anketi desteklemek için yapılan konsept çalışması sonrasında, Satürn Atmosferik Giriş sonda kavramı ayrıca adı altında teklif edilmiş bir misyon kavramının içine geliştirilen Sprite NASA için ( "Satürn Probe İç ve Atmosfer Explorer") Yeni Sınırlar programı kışkırtma 2016 yılında.

Referanslar