Пролет астероида мимо кометы Rendezvous

Отмененная миссия НАСА по исследованию кометы 22P/Kopff

Пролет астероида мимо кометы Rendezvous(КРАФ)
Концептуальное изображение космического корабля CRAF , направляющего пенетратор к ядру кометы 22P/Kopff
Тип миссииИсследование комет и астероидов
ОператорНАСА
Веб-сайтnssdc.gsfc.nasa.gov
Продолжительность миссииОтменено
Свойства космического корабля
Стартовая масса6360 кг (14020 фунтов) [1]
Сухая масса2060 кг (4540 фунтов) [1]
Масса полезной нагрузки290 кг (640 фунтов) [1]
Власть170  киловатт [1]
Начало миссии
Дата запускаФевраль 1996
Планируется
РакетаТитан IV(401)Б / Кентавр-Т
Стартовая площадкаМыс Канаверал
Пролет Земли
Ближайший подходИюль 1997
Планируется
Пролет мимо 449 Гамбурга
Ближайший подходЯнварь 1998
Планируется
Встреча с 22P/Kopff
Дата прибытияАвгуст 2001
Планируется

Пролёт кометы и астероида ( CRAF ) был отменённым планом исследовательской миссии под руководством NASA, разработанной Лабораторией реактивного движения в середине-конце 1980-х и начале 1990-х годов, которая планировала отправить космический корабль для встречи с астероидом, а затем для встречи с кометой и полёта рядом с ней в течение почти трёх лет. Проект в конечном итоге был отменён, когда он вышел за рамки бюджета; большая часть оставшихся денег была перенаправлена ​​на его близнеца-космический корабль Cassini–Huygens , предназначенный для Сатурна , чтобы он мог пережить сокращение бюджета Конгресса . Большинство научных задач CRAF были позже достигнуты меньшими космическими аппаратами NASA Stardust и Deep Impact , а также флагманской миссией ESA Rosetta .

Обзор

Разработанный как первый из запланированной серии космических аппаратов Mariner Mark II , CRAF должен был внимательно изучить комету во время части ее орбиты вокруг Солнца . Он должен был запустить тяжело оснащенный пенетратор/посадочный модуль в ядро ​​кометы для измерения температуры и химического состава. Другие инструменты CRAF должны были собирать данные о ядре кометы, ее коме , ее пылевом и ионном облаке и хвосте. CRAF также должен был предоставить первый крупный план того, как образуются кома кометы и ее хвост из пыли и ионов. Миссии CRAF и Cassini были совместным проектом NASA, Европейского космического агентства и федеральных космических агентств Германии и Италии , а также ВВС США и Министерства энергетики США .

CRAF должен был быть запущен на борту ракеты Titan IV - Centaur в августе 1995 года, но в феврале 1991 года дата запуска была заменена на Cassini, и запуск CRAF был перенесен на февраль 1996 года. Новый профиль запуска включал гравитационный маневр Венеры , что добавило восемь месяцев к запланированному времени полета, но предлагало увеличение полезной нагрузки и лучшие альтернативы, если окно запуска в феврале 1996 года было пропущено. Траектория вывела бы CRAF к поясу астероидов, где маневр двигателя отправил бы космический корабль обратно к Земле для гравитационного маневра. CRAF пролетел бы мимо Земли в июле 1997 года, чтобы занять свой последний маршрут полета. Используя гравитационный маневр, NASA может запускать космические корабли на борту ракет, которые имеют меньшую тягу, чем это было бы необходимо для прямого полета.

Космический корабль должен был столкнуться с астероидом 449 Hamburga в январе 1998 года по пути к комете. CRAF должен был сделать фотографии и провести другие научные измерения в период встречи. Астероид 449 Hamburga имеет диаметр около 88 километров (55 миль) и, как полагают, является астероидом углеродистого типа.

Планируемой кометной целью CRAF была комета Копфа . Она была названа в честь Августа Копфа , который открыл ее 22 августа 1906 года во время сеанса наблюдений в обсерватории Кёнигштуль около Гейдельберга , Германия .

Через девяносто четыре года после открытия Копффа CRAF прибудет в точку встречи с кометой Копффа — в августе 2000 года. Комета и космический корабль будут на расстоянии орбиты Юпитера и за 850 дней до наибольшего сближения с Солнцем, или перигелия . CRAF выпустит свой пенетратор/посадочный модуль на комету в августе 2001 года, затем продолжит полет рядом с Копффом. Космический корабль будет собирать данные в течение двух и двух третей года, примерно до 109 дней после того, как они пройдут ближе всего к Солнцу и снова отправятся в космос. Это должен был быть первый случай, когда космический корабль пролетел бы в одной группе с кометой, хотя американский космический корабль International Cometary Explorer (ICE) пролетел мимо кометы Джакобини-Циннера в 1985 году, космические аппараты нескольких стран встретились с кометой Галлея в 1986 году, а космический аппарат Giotto пролетел мимо кометы Григга-Шеллерупа в 1992 году.

Встреча комет позволит изучить материю, которая, по мнению ученых, является исходным, относительно неизмененным материалом, оставшимся после того, как облако пыли и газа сжалось, образовав Солнечную систему 4,6 миллиарда лет назад. Ученые полагают, что кометы сейчас находятся в отдаленной области Солнечной системы, называемой облаком Оорта . Текущая теория утверждает, что гравитационные толчки от звезд в окрестностях Солнца заставляют некоторые кометы из облака Оорта падать в сторону Солнца.

Космический аппарат CRAF пролетит очень близко к ядру кометы, в пределах 10 километров (6,2 мили). Крупное исследование будет проводиться до того, как начнут формироваться кома и хвост, он будет наблюдать за ядром, когда оно станет активным в растущем солнечном свете и начнет выпаривать свои более легкие элементы, образуя кому и хвосты. Позже космический аппарат будет двигаться вглубь и вглубь комы и вниз по хвосту, чтобы изучить их свойства и сложные процессы, происходящие в них, а также собрать образцы пыли для детального анализа на борту космического аппарата.

В декабре 2002 года космический аппарат и комета максимально сблизятся с Солнцем. Затем они снова направятся к афелию около орбиты Юпитера. 31 марта 2003 года пролет кометы мимо астероида, первая основная миссия Mariner Mark II, завершится. В это время миссия Cassini со вторым космическим аппаратом Mariner Mark II будет находиться в фазе своего тура по Сатурну.

Проектирование космических аппаратов

Космические корабли класса Mariner Mark II , разработанные JPL для NASA, представляли собой новый подход к проектированию, предложенный Комитетом по исследованию Солнечной системы NASA, и предназначались для полетов в 1990-х годах к внешним планетам и примитивным телам, таким как кометы и астероиды.

CRAF должен был стать первой миссией Mariner Mark II. Вторая миссия, названная Saturn Orbiter Titan Probe или SOTP (позже Cassini–Huygens ), была орбитальным аппаратом Сатурна с зондом, предназначенным для погружения в атмосферу крупнейшего спутника кольчатой ​​планеты, Титана . CRAF и SOTP должны были использовать идентичные космические аппараты Mariner Mark II, но каждый должен был нести уникальные научные приборы .

Инструментарий

Все явления, связанные с кометами, должны были быть изучены приборами CRAF. И из-за большой продолжительности запланированного рандеву — почти три года — ожидалось, что оно заполнит многие из основных пробелов в научном понимании странных объектов.

Научная полезная нагрузка миссии была выбрана в октябре 1986 года. Она должна была включать:

  • Камеры для фотографирования ядра, комы и хвоста, а также изменений, которые происходят по мере того, как Копфф вращается вокруг Солнца. Фотографии также помогут ученым определить размер и структуру кометы, расположение ее полюсов, скорость ее вращения и геологическую структуру.
  • Поверхностный пенетратор-посадочный модуль, который будет запущен в ядро ​​Копффа. Приборы на борту пенетратора-посадочного модуля соберут образец кометных льдов, изучат, как они меняются при нагревании, и проведут химический анализ газов, выделяющихся изо льда. Пенетратор погрузит свой наконечник, который будет содержать гамма-спектрометр, измеряющий содержание до 20 химических элементов, на глубину до одного метра (трех футов) под поверхность кометы. Пенетратор должен был нести акселерометры для определения прочности поверхности Копффа и ее устойчивости к проколам, а также термометры для измерения температуры под поверхностью. Пенетратор/посадочный модуль будет передавать свои результаты по радио на космический корабль, который затем передаст их на Землю.
  • Масс- спектрометры для изучения состава газов, выделяемых ядром и облаком плазмы (ионизированного газа), окружающим ядро.
  • Пылесборники, коллекторы и анализаторы для сбора образцов пыли кометы и их изучения на борту. Информация поможет ученым определить химические элементы, из которых состоит пыль и лед. Кроме того, будут измерены масса, размер, форма и состав отдельных пылевых частиц.
  • Визуальный и инфракрасный картографический спектрометр для изучения химического состава комы и поверхности ядра и их изменений со временем.
  • Магнитометр и плазменный волновой анализатор для измерения взаимодействия между комой и электрически заряженными частицами , исходящими от Солнца. Магнитометр также должен был измерить собственное магнитное поле кометы, если таковое имеется.

Смотрите также

Ссылки

Цитаты

  1. ^ abcd Марк Уэйд. "CRAF". Энциклопедия астронавтики . Получено 31 июля 2024 г.

Библиография

  • NASA/Spacelink — ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЛИСТОК: CRAF
  • Дрейпер, РФ (май 1987 г.). Пролет астероида «Комета-встреча»: поиск наших истоков. Пасадена, Калифорния, США: NASA / JPL . ASIN  B002U9XY6Q.
  • Нойгебауэр, М.; Дрейпер, Р. Ф. (1987). «Миссия по облету астероида и кометы». Advances in Space Research . 7 (12): 201– 204. doi : 10.1016/0273-1177(87)90218-3. hdl : 2060/19900007323 . ISSN  0273-1177.
  • Комитет по исследованию Солнечной системы (1983). Планетарные исследования до 2000 года: научное обоснование (PDF) (Отчет). Вашингтон, округ Колумбия, США: Консультативный совет NASA .
  • Взгляд на начало Солнечной системы: миссия по встрече кометы/пролету астероида. Том 400. NASA / JPL . Май 1985 г.
  • Информация CRAF от NSSDC
  • «Оценка запланированного научного содержания миссии CRAF». Архивировано 10 августа 2004 г. в Wayback Machine докторами Робертом О. Пепином и Д. М. Хантеном, председателем и бывшим председателем Комитета по исследованию планет и Луны Национальной академии наук , 1985 г.
  • «Оценка запланированного научного содержания миссии CRAF». Архивировано 10 августа 2004 г. на Wayback Machine Национальной академией наук , 1987 г.
  • «О научной жизнеспособности реструктурированной научной полезной нагрузки CRAF». Архивировано 10 августа 2004 г. на Wayback Machine Национальной академией наук , 1990 г.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Пролет_астероида_кометы_встреча&oldid=1242396031"