проект Галилео

Галилео

Художественное представление Галилея на Ио с Юпитером на заднем плане. Высокочувствительная антенна полностью развернута на этой иллюстрации, но в реальности антенна не выдвинулась.
Имена	Зонд «Орбитальный аппарат Юпитера»
Тип миссии	Орбитальный аппарат Юпитера
Оператор	НАСА
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПАР	1989-084Б
Номер SATCAT	20298
Веб-сайт	solarsystem.nasa.gov/galileo/
Продолжительность миссии	Планируется: 8 лет, 1 месяц, 19 дней Орбита Юпитера: 7 лет, 9 месяцев, 13 дней Окончательный: 13 лет, 11 месяцев, 3 дня
Пройденное расстояние	4 631 778 000 км (2,88 миллиарда миль) [1]
Свойства космического корабля
Производитель	Лаборатория реактивного движения [2] Мессершмитт-Бельков-Блом [2] Дженерал Электрик [2] Авиакомпания Хьюз [2]
Стартовая масса	Всего: 2560 кг (5640 фунтов) [2] Орбитальный аппарат: 2220 кг (4890 фунтов) [2] Зонд: 340 кг (750 фунтов) [2]
Сухая масса	Орбитальный аппарат: 1880 кг (4140 фунтов) [2] Зонд: 340 кг (750 фунтов) [2]
Масса полезной нагрузки	Орбитер: 118 кг (260 фунтов) [2] Зонд: 30 кг (66 фунтов) [2]
Власть	Орбитер: 570 Вт [2] Зонд: 730 Вт-ч [2]
Начало миссии
Дата запуска	18 октября 1989 г., 16:53:40 UTC [3] ( 1989-10-18UTC16:53:40 )
Ракета	Космический челнок Atlantis STS-34 / IUS
Стартовая площадка	Кеннеди LC-39B
Введен в эксплуатацию	8 декабря 1995 г., 01:16 UTC  SCET
Конец миссии
Утилизация	Контролируемый вход в Юпитер
Дата распада	21 сентября 2003 г., 18:57:18 UTC ( 2003-09-21UTC18:57:19 )
Пролет Венеры (гравитационный маневр)
Ближайший подход	10 февраля 1990 г. [4]
Расстояние	16 000 километров (9 900 миль)
Пролет Земли (гравитационный маневр)
Ближайший подход	8 декабря 1990 г. и 8 декабря 1992 г.
Расстояние	960 километров (600 миль) и 303 километра (188 миль)
Пролет 951 Гаспры
Ближайший подход	29 октября 1991 г.
Расстояние	1601 км (995 миль)
Пролет мимо 243 Ида
Ближайший подход	28 августа 1993 г.
Расстояние	2400 километров (1500 миль)
Орбитальный аппарат Юпитера
Компонент космического корабля	Орбитер
Орбитальная вставка	8 декабря 1995 г., 01:16 UTC SCET
Атмосферный зонд Юпитера
Компонент космического корабля	Зонд
Вход в атмосферу	7 декабря 1995 г., 22:04 UTC SCET [5]
Место удара	06°05′N 04°04′W / 6.083°N 4.067°W / 6.083; -4.067 (зонд Галилео) на входном интерфейсе
Инструменты ССИ Твердотельный тепловизор НИМС Спектрометр для картирования в ближнем инфракрасном диапазоне УВС Ультрафиолетовый спектрометр ППР Фотополяриметр-радиометр ДДС Подсистема детектора пыли ЭПД Детектор энергичных частиц ИК Счетчик тяжелых ионов МАГ Магнитометр ПОЖАЛУЙСТА Плазменная подсистема МПВ Подсистема плазменной волны
Крупные стратегические научные миссии Отдел планетарной науки

Galileo — американская роботизированная космическая программа, изучавшая планету Юпитер и ее спутники , а также несколько другихтел Солнечной системы . Названный в честь итальянского астронома Галилео Галилея , космический аппарат Galileo состоял из орбитального аппарата и зонда для входа в атмосферу . Он был доставлен на орбиту Земли 18 октября 1989 года космическим челноком Atlantis в рамках миссии STS-34 и прибыл на Юпитер 7 декабря 1995 года после гравитационного маневра у Венеры и Земли и стал первым космическим аппаратом, вышедшим на орбиту вокруг Юпитера. Затем космический аппарат запустил первый зонд для непосредственного измерения его атмосферы . Несмотря на серьезные проблемы с антенной, Galileo совершил первыйпролет мимо астероида 951 Gaspra и открыл первый- спутник Dactyl около 243 Ida . В 1994 году Galileo наблюдал столкновение кометы Шумейкеров–Леви 9 с Юпитером.

Были зарегистрированы состав атмосферы Юпитера и аммиачные облака, а также вулканизм и взаимодействие плазмы на Ио с атмосферой Юпитера. Собранные Галилео данные подтверждают теорию жидкого океана под ледяной поверхностью Европы , и были признаки наличия аналогичных слоев жидкой соленой воды под поверхностями Ганимеда и Каллисто . Было показано, что Ганимед обладает магнитным полем , и космический аппарат нашел новые доказательства существования экзосфер вокруг Европы, Ганимеда и Каллисто. Галилео также обнаружил, что слабая кольцевая система Юпитера состоит из пыли от ударных событий о четыре малых внутренних луны. Также были нанесены на карту протяженность и структура магнитосферы Юпитера .

Основная миссия завершилась 7 декабря 1997 года, но орбитальный аппарат Galileo начал расширенную миссию, известную как миссия Galileo Europa Mission (GEM), которая продолжалась до 31 декабря 1999 года. К тому времени, когда GEM закончилась, большая часть космического аппарата работала намного дольше своих первоначальных проектных спецификаций, поглотив в три раза больше радиационного воздействия, чем он был рассчитан. Многие из приборов больше не работали на пике производительности, но все еще были функциональны, поэтому было разрешено второе продление, миссия Galileo Millennium Mission (GMM). 20 сентября 2003 года, после 14 лет в космосе и 8 лет в системе Юпитера, миссия Galileo была завершена путем отправки орбитального аппарата в атмосферу Юпитера на скорости более 48 километров в секунду (30 миль/с), чтобы исключить возможность заражения лун бактериями.

Юпитер — самая большая планета в Солнечной системе , его масса более чем в два раза превышает массу всех остальных планет вместе взятых. ^[6] Рассмотрение возможности отправки зонда к Юпитеру началось еще в 1959 году, когда Лаборатория реактивного движения (JPL) Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA ) разработала четыре концепции миссии:

• Полеты в дальний космос будут осуществляться через межпланетное пространство;
• Планетарные миссии по облету будут пролетать мимо планет достаточно близко, чтобы собирать научные данные, и смогут посетить несколько планет за одну миссию;
• Орбитальные миссии предполагают вывод космического корабля на орбиту вокруг планеты для длительного и детального изучения;
• Миссии по входу в атмосферу и посадке будут исследовать атмосферу и поверхность планеты. ^[7]

Две миссии к Юпитеру, Pioneer 10 и Pioneer 11 , были одобрены в 1969 году, а Исследовательский центр Эймса НАСА получил ответственность за планирование миссий. ^[8] Pioneer 10 был запущен в марте 1972 года и прошёл в пределах 200 000 километров (120 000 миль) от Юпитера в декабре 1973 года. За ним последовал Pioneer 11 , который был запущен в апреле 1973 года и прошёл в пределах 34 000 километров (21 000 миль) от Юпитера в декабре 1974 года, прежде чем направиться к встрече с Сатурном . ^[9] За ними последовали более совершенные космические аппараты Voyager 1 и Voyager 2 , которые были запущены 5 сентября и 20 августа 1977 года соответственно и достигли Юпитера в марте и июле 1979 года. ^{[10] [a]}

После одобрения миссий Voyager , Научно-консультативная группа NASA по миссиям во Внешнюю Солнечную систему рассмотрела требования к орбитальным аппаратам Юпитера и атмосферным зондам. Она отметила, что технология создания теплового экрана для атмосферного зонда еще не существовала, и, действительно, возможности для его испытания в условиях, обнаруженных на Юпитере, не будут доступны до 1980 года. Также была обеспокоенность по поводу воздействия радиации на компоненты космического корабля, которое станет более понятным после того, как Pioneer 10 и Pioneer 11 проведут свои пролеты. Пролет Pioneer 10 в декабре 1973 года показал, что воздействие было не таким серьезным, как опасались. ^[13] Руководство NASA назначило JPL ведущим центром проекта Jupiter Orbiter Probe (JOP). ^[14] Джон Р. Касани , возглавлявший проекты Mariner и Voyager , стал первым руководителем проекта. ^[15] JOP станет пятым космическим аппаратом, посетившим Юпитер, но первым, вышедшим на его орбиту, и первым зондом, вошедшим в его атмосферу. ^[16]

Эймс и JPL решили использовать космический корабль Mariner для орбитального аппарата Юпитера, как те, которые использовались для Voyager, а не космический корабль Pioneer . Pioneer стабилизировался вращением космического корабля со скоростью 60 об/мин , что давало 360-градусный обзор окрестностей, и не требовало системы управления ориентацией . Напротив, Mariner имел систему управления ориентацией с тремя гироскопами и двумя наборами из шести азотных реактивных двигателей. Ориентация определялась относительно Солнца и Канопуса , которые контролировались двумя первичными и четырьмя вторичными датчиками звездного слежения . Также имелся инерциальный опорный блок и акселерометр . Система управления ориентацией позволяла космическому кораблю делать снимки с высоким разрешением, но функциональность достигалась за счет увеличения веса: Mariner весил 722 килограмма (1592 фунта) по сравнению со 146 килограммами (322 фунта) у Pioneer . ^[17]

Увеличение веса имело последствия. Космический корабль Voyager был запущен ракетами Titan IIIE с верхней ступенью Centaur , но Titan был впоследствии снят с эксплуатации. В конце 1970-х годов NASA сосредоточилось на разработке многоразового космического челнока , который, как ожидалось, сделает одноразовые ракеты устаревшими. ^[18] В конце 1975 года NASA постановило, что все будущие планетарные миссии будут запускаться с помощью космического челнока. JOP был первым, кто сделал это. ^[19] Предполагалось, что космический челнок будет иметь услуги космического буксира для запуска полезных грузов, требующих чего-то большего, чем низкая околоземная орбита , но это так и не было одобрено. Вместо этого Военно-воздушные силы США (USAF) разработали твердотопливную промежуточную верхнюю ступень (IUS), позже переименованную в инерциальную верхнюю ступень (с той же аббревиатурой), для этой цели. ^[14]

IUS был построен по модульному принципу с двумя ступенями, большая с 9700 кг (21 400 фунтов) топлива и меньшая с 2700 кг (6000 фунтов). Этого было достаточно для большинства спутников. Он также мог быть сконфигурирован с двумя большими ступенями для запуска нескольких спутников. ^[20] Конфигурация с тремя ступенями, двумя большими и одной маленькой, была бы достаточна для планетарной миссии, поэтому NASA заключило контракт с Boeing на разработку трехступенчатой ​​IUS. ^[21] Двухступенчатая IUS была недостаточно мощной, чтобы запустить полезную нагрузку на Юпитер, не прибегая к использованию серии гравитационных маневров вокруг планет для набора дополнительной скорости. Большинство инженеров считали это решение неэлегантным, и планетологи в JPL не одобряли его, потому что это означало, что миссия займет месяцы или даже годы дольше, чтобы достичь Юпитера. ^{[22] [21]} Более длительное время путешествия означало, что компоненты космического корабля состарятся и, возможно, выйдут из строя, а бортовой источник питания и топливо будут истощены. Некоторые из вариантов гравитационного маневра также включали полет ближе к Солнцу, что могло вызвать тепловые напряжения, которые также могли вызвать сбои. ^[23]

Было подсчитано, что JOP обойдется в 634 миллиона долларов (что эквивалентно 2,147 миллиардам долларов в 2023 году), и ему пришлось конкурировать за финансирование в 1978 финансовом году с проектами Space Shuttle и Hubble Space Telescope . Успешная лоббистская кампания обеспечила финансирование как JOP, так и Hubble, несмотря на возражения сенатора Уильяма Проксмайра , председателя Подкомитета по ассигнованиям независимых агентств. ^[24] Конгресс США одобрил финансирование зонда Jupiter Orbiter 19 июля 1977 года, ^[25] и JOP официально начался 1 октября 1977 года, в начале финансового года. ^[26] Менеджер проекта Казани запросил предложения по более вдохновляющему названию для проекта у людей, связанных с ним. Большинство голосов досталось «Галилео», в честь Галилео Галилея , первого человека, который увидел Юпитер в телескоп, и первооткрывателя того, что сейчас известно как галилеевы луны в 1610 году. В то время было отмечено, что это имя также было именем космического корабля в телешоу Star Trek . В феврале 1978 года Казани официально объявил о выборе имени «Галилео». ^[24]

Для повышения надежности и снижения затрат инженеры проекта решили перейти от герметичного атмосферного зонда к вентилируемому, так что давление внутри зонда было бы таким же, как и снаружи, тем самым продлевая его срок службы в атмосфере Юпитера, но это добавило 100 килограммов (220 фунтов) к его весу. Еще 165 килограммов (364 фунта) были добавлены в структурные изменения для повышения надежности. Это потребовало дополнительного топлива в IUS, но трехступенчатый IUS сам по себе был перегружен по сравнению с его проектными спецификациями, примерно на 3200 килограммов (7000 фунтов). ^{[27] [28] [29]} Подъем Galileo и трехступенчатого IUS потребовал специальной облегченной версии внешнего бака Space Shuttle , орбитального аппарата Space Shuttle, лишенного всего необязательного оборудования, и главных двигателей Space Shuttle (SSME), работающих на полной мощности — 109 процентов от их номинальной мощности. ^{[21] [b]} Работа на этом уровне мощности потребовала разработки более сложной системы охлаждения двигателя. Были высказаны опасения относительно того, смогут ли двигатели работать на 109 процентов к дате запуска, поэтому гравитационный маневр с использованием Марса был заменен на прямой полет. ^[29]

Планировалось, что космический челнок Columbia запустит Galileo в рамках миссии STS-23 , предварительно запланированной на период между 2 и 12 января 1982 года ^[31] , что было окном запуска, когда Земля, Марс и Юпитер были выровнены, чтобы позволить использовать Марс для гравитационного маневра. ^[28] К 1980 году задержки в программе Space Shuttle отодвинули дату запуска Galileo на 1984 год . ^[32] Хотя запуск Mars Slingshot был все еще возможен в 1984 году, этого уже было недостаточно. ^[33]

NASA решило запустить Galileo в двух отдельных миссиях, запустив орбитальный аппарат в феврале 1984 года, а зонд — месяц спустя. Орбитальный аппарат должен был находиться на орбите вокруг Юпитера, когда зонд прибыл, что позволило орбитальному аппарату выполнять свою роль ретранслятора. Эта конфигурация потребовала второй миссии Space Shuttle и строительства второго космического корабля-носителя для зонда, чтобы доставить его на Юпитер, и, по оценкам, обошлась бы в дополнительные 50 миллионов долларов (что эквивалентно 169 миллионам долларов в 2023 году), но NASA надеялось возместить часть этих средств за счет конкурентных торгов. Проблема заключалась в том, что хотя атмосферный зонд был достаточно легким для запуска с двухступенчатым IUS, орбитальный аппарат Юпитера был слишком тяжелым для этого, даже с гравитационной помощью Марса, поэтому трехступенчатый IUS все еще требовался. ^{[34] [33]}

К концу 1980 года цена IUS выросла до 506 миллионов долларов (что эквивалентно 1,714 миллиарда долларов в 2023 году). ^[20] ВВС США могли покрыть этот перерасход средств на разработку двухступенчатой ​​IUS (и действительно ожидали, что она может стоить гораздо больше), но НАСА столкнулось с предложением в 179 миллионов долларов (что эквивалентно 606 миллионам долларов в 2023 году) на разработку трехступенчатой ​​версии, ^[21] что было на 100 миллионов долларов (что эквивалентно 339 миллионам долларов в 2023 году) больше, чем было заложено в бюджете. ^[35] На пресс-конференции 15 января 1981 года Роберт А. Фрош , администратор НАСА , объявил, что НАСА прекращает поддержку трехступенчатой ​​IUS и переходит на верхнюю ступень Centaur G Prime , потому что «никакая другая альтернативная верхняя ступень недоступна по разумному графику или с сопоставимыми затратами». ^[36]

Centaur имел много преимуществ по сравнению с IUS. Главное из них заключалось в том, что он был намного мощнее. Зонд и орбитальный аппарат можно было объединить, и зонд можно было доставить прямо на Юпитер за два года полета. ^{[21] [22]} Второе заключалось в том, что, несмотря на это, он был мягче, чем IUS, потому что имел меньшую тягу. Это уменьшало вероятность повреждения полезной нагрузки. В-третьих, в отличие от твердотопливных ракет, которые сгорали до конца после зажигания, Centaur можно было выключать и включать снова. Это давало ему гибкость, что увеличивало шансы на успешную миссию и позволяло такие варианты, как пролеты мимо астероидов. Centaur был проверенным и надежным, тогда как IUS еще не летал. Единственной проблемой была безопасность; твердотопливные ракеты считались более безопасными, чем жидкотопливные, особенно те, которые содержали жидкий водород . ^{[21] [22]} Инженеры НАСА подсчитали, что разработка дополнительных функций безопасности может занять до пяти лет и стоить до 100 миллионов долларов (что эквивалентно 339 миллионам долларов в 2023 году). ^{[35] [34]}

В феврале 1981 года JPL узнала, что Управление по управлению и бюджету (OMB) планирует значительное сокращение бюджета NASA и рассматривает возможность отмены Galileo . ВВС США вмешались, чтобы спасти Galileo от отмены. JPL имела значительный опыт работы с автономными космическими аппаратами, которые могли принимать собственные решения. ^[37] Это было необходимо для зондов дальнего космоса, поскольку сигналу с Земли требуется от 35 до 52 минут, чтобы достичь Юпитера, в зависимости от относительного положения планет на их орбитах. ^[38] ВВС США были заинтересованы в предоставлении этой возможности для своих спутников, чтобы они могли определять свое положение с помощью бортовых систем, а не полагаться на наземные станции , которые не были «защищены» от ядерного оружия , и могли предпринимать независимые действия по уклонению от противоспутникового оружия . Он также был заинтересован в том, каким образом JPL проектировала Galileo , чтобы выдерживать интенсивное излучение магнитосферы Юпитера , поскольку это могло быть использовано для защиты спутников от электромагнитного импульса ядерных взрывов. 6 февраля 1981 года Штром Термонд , временный президент Сената , написал напрямую Дэвиду Стокману , директору OMB, утверждая, что Galileo жизненно важен для обороны страны. ^{[39] [40]}

В декабре 1984 года Касани предложил добавить пролет астероида 29 Amphitrite к миссии Galileo . При прокладке курса к Юпитеру инженеры хотели избегать астероидов. В то время о них было мало что известно, и предполагалось, что они могут быть окружены частицами пыли. Пролет через пылевое облако мог повредить оптику космического корабля и, возможно, другие его части. Чтобы быть в безопасности, JPL хотела избегать астероидов по крайней мере на 10 000 километров (6200 миль). Большинство астероидов в непосредственной близости от траектории полета, таких как 1219 Britta и 1972 Yi Xing, были всего несколько километров в диаметре и не обещали большой научной ценности при наблюдении с безопасного расстояния, но 29 Amphitrite был одним из крупнейших, и пролет даже на расстоянии 10 000 километров (6200 миль) мог иметь большую ценность. Пролет задержал бы прибытие космического корабля на орбиту Юпитера с 29 августа по 10 декабря 1988 года, а расход топлива сократил бы количество витков Юпитера с одиннадцати до десяти. Ожидалось, что это добавит от 20 до 25 миллионов долларов (что эквивалентно от 50 до 62 миллионов долларов в 2023 году) к стоимости проекта Galileo . Пролет 29 Amphitrite был одобрен администратором NASA Джеймсом М. Беггсом 6 декабря 1984 года. ^{[41] [42]}

Во время испытаний было обнаружено загрязнение в системе металлических контактных колец и щеток, используемых для передачи электрических сигналов по космическому аппарату, и они были возвращены на переделку. Проблема была отслежена до хлорфторуглерода, используемого для очистки деталей после пайки. Он был поглощен, а затем выпущен в вакуумной среде. Он смешивался с мусором, образующимся по мере износа щеток, и вызывал периодические проблемы с передачей электрических сигналов. Также были обнаружены проблемы с работой устройств памяти в среде электромагнитного излучения. Компоненты были заменены, но затем возникла проблема с нарушением чтения , при которой чтение из одного места памяти нарушало содержимое соседних мест. Было обнаружено, что это было вызвано изменениями, внесенными для того, чтобы сделать компоненты менее чувствительными к электромагнитному излучению. Каждый компонент пришлось снять, повторно протестировать и заменить. Все компоненты и запасные части космического аппарата прошли не менее 2000 часов испытаний. Ожидалось, что космический аппарат прослужит не менее пяти лет — достаточно долго, чтобы достичь Юпитера и выполнить свою миссию. 19 декабря 1985 года он вылетел из JPL в Пасадене, штат Калифорния , на первый этап своего путешествия — поездку в Космический центр Кеннеди во Флориде . ^[43] Миссия Galileo была запланирована для STS-61-G на 20 мая 1986 года с использованием космического челнока Atlantis . ^{[44] [45]}

JPL построила космический корабль Galileo и управляла программой Galileo для NASA, но западногерманская компания Messerschmitt-Bölkow-Blohm поставляла двигательный модуль, а Эймс управлял атмосферным зондом, который был построен компанией Hughes Aircraft Company . На момент запуска орбитальный аппарат и зонд вместе имели массу 2562 кг (5648 фунтов) и высоту 6,15 м (20,2 фута). На орбитальном аппарате было проведено двенадцать экспериментов, а на атмосферном зонде — семь. Орбитальный аппарат питался парой радиоизотопных термоэлектрических генераторов общего назначения (GPHS-RTG), работающих на плутонии-238 , которые вырабатывали 570 Вт при запуске. Атмосферный зонд имел литий-серную батарею емкостью 730 Вт·ч. ^{[c] [47]}

Инструменты зонда включали датчики для измерения температуры и давления атмосферы. Был масс-спектрометр и детектор содержания гелия для изучения состава атмосферы, а также детектор свиста для измерения активности молний и радиационного пояса Юпитера. Были датчики магнитометра, детектор плазменных волн, детектор частиц высокой энергии , детектор космической и юпитерианской пыли и счетчик тяжелых ионов . Был спектрометр ближнего инфракрасного диапазона для многоспектральных изображений для химического анализа атмосферы и поверхности Луны, и ультрафиолетовый спектрометр для изучения газов. ^[47]

28 января 1986 года космический челнок Challenger стартовал в рамках миссии STS-51-L . Отказ твердотопливного ракетного ускорителя на 73 секунде полета разорвал космический корабль на части, что привело к гибели всех семи членов экипажа. [ ^48] Катастрофа космического челнока Challenger стала самой страшной космической катастрофой Америки на тот момент. ^[49] Непосредственным последствием для проекта Galileo стало то, что дата запуска в мае не могла быть соблюдена, поскольку космические челноки были приземлены, пока расследовалась причина катастрофы. Когда они снова полетят, Galileo придется конкурировать с высокоприоритетными запусками Министерства обороны , спутниковой системой слежения и ретрансляции данных и космическим телескопом Hubble. К апрелю 1986 года ожидалось, что космические челноки не полетят снова до июля 1987 года, как минимум, а Galileo не смогут запустить до декабря 1987 года. ^[50]

Комиссия Роджерса по катастрофе «Челленджера» представила свой доклад 6 июня 1986 года. ^[50] Она критически отнеслась к протоколам безопасности и управлению рисками НАСА. ^[51] В частности, она отметила опасности ступени «Центавр-G». ^[52] 19 июня 1986 года администратор НАСА Джеймс К. Флетчер отменил проект «Шаттл-Центавр». ^[53] Это было лишь отчасти связано с возросшим неприятием риска руководством НАСА после катастрофы «Челленджера» ; руководство НАСА также рассмотрело денежные средства и рабочую силу, необходимые для возобновления полетов «Шаттла», и решило, что ресурсов для решения сохраняющихся проблем с «Шаттлом-Центавром» недостаточно. ^[54] Изменения в «Шаттле» оказались более масштабными, чем предполагалось, и в апреле 1987 года JPL сообщили, что «Галилео» не может быть запущен до октября 1989 года. ^[55] Космический корабль «Галилео» был отправлен обратно в JPL. ^[56]

Без Centaur казалось, что нет способа отправить Galileo на Юпитер. Какое-то время научный обозреватель Los Angeles Times Уша Ли Макфарлинг отмечала: «Казалось, что единственным путешествием Galileo будет Смитсоновский институт ». ^[57] Стоимость поддержания его готовности к полету в космосе оценивалась в 40–50 миллионов долларов в год (что эквивалентно 94–118 миллионам долларов в 2023 году), а предполагаемая стоимость всего проекта выросла до 1,4 миллиарда долларов (что эквивалентно 3 миллиардам долларов в 2023 году). ^[58]

В JPL руководитель проекта миссии Galileo и руководитель навигационной группы Роберт Митчелл собрал команду, в которую входили Деннис Бирнс, Луи Д'Амарио, Роджер Диль и он сам, чтобы посмотреть, смогут ли они найти траекторию, которая доставит Galileo к Юпитеру, используя только двухступенчатый IUS. Роджер Диль придумал идею использования серии гравитационных маневров, чтобы обеспечить дополнительную скорость, необходимую для достижения Юпитера. Для этого Galileo должен был пролететь мимо Венеры, а затем дважды мимо Земли. Это называлось траекторией Venus-Earth-Earth Gravity Assist (VEEGA). ^[59]

Причина, по которой никто не рассматривал траекторию VEEGA раньше, заключалась в том, что вторая встреча с Землей не дала бы космическому кораблю никакой дополнительной энергии. Диль понял, что это не было необходимо; вторая встреча просто изменила бы его направление, чтобы направить его на курс к Юпитеру. ^[59] Помимо увеличения времени полета, траектория VEEGA имела еще один недостаток с точки зрения NASA Deep Space Network (DSN): Galileo прибудет на Юпитер, когда он будет на максимальном расстоянии от Земли, а максимальная дальность означала минимальную силу сигнала. Он будет иметь склонение 23 градуса к югу вместо 18 градусов к северу, поэтому станцией слежения будет Canberra Deep Space Communication Complex в Австралии с его двумя 34-метровыми и одной 70-метровой антеннами. Северное склонение могло бы поддерживаться двумя площадками, в Голдстоуне и Мадриде . Антенны Canberra были дополнены 64-метровой антенной в обсерватории Паркса . ^{[60] [61]}

Первоначально считалось, что траектория VEEGA требует запуска в ноябре, но Д'Амарио и Бирнс подсчитали, что коррекция в середине курса между Венерой и Землей позволит осуществить запуск и в октябре. ^[62] Такой обходной путь означал, что Galileo потребуется шестьдесят месяцев, чтобы достичь Юпитера вместо всего лишь тридцати, но он туда доберется. ^[57] Было рассмотрено использование системы запуска Titan IV ВВС США с ее верхней ступенью Centaur G Prime. ^[63] Это было сохранено в качестве резерва на некоторое время, но в ноябре 1988 года ВВС США сообщили НАСА, что они не могут предоставить Titan IV вовремя для возможности запуска в мае 1991 года из-за отставания в высокоприоритетных миссиях Министерства обороны. ^[64] Однако ВВС США предоставили IUS-19, который изначально был предназначен для миссии Министерства обороны, для использования в миссии Galileo . ^[65]

По мере приближения даты запуска Galileo антиядерные группы , обеспокоенные тем, что они считали неприемлемым риском для общественной безопасности от плутония в модулях GPHS-RTG Galileo , обратились в суд с просьбой запретить запуск Galileo . [ ^66] RITEG были необходимы для зондов дальнего космоса, поскольку им приходилось летать на большие расстояния от Солнца, что делало использование солнечной энергии непрактичным. ^[67] Они использовались в течение многих лет для исследования планет без каких-либо происшествий: экспериментальные спутники Lincoln 8/9 Министерства обороны имели на борту на 7 процентов больше плутония, чем Galileo , а два космических аппарата Voyager несли каждый по 80 процентов груза плутония Galileo. [ 68 ^] К 1989 году плутоний использовался в 22 космических аппаратах. ^[69]

Активисты вспомнили о крушении советского атомного спутника «Космос-954» в Канаде в 1978 году, а катастрофа «Челленджера» , хотя и не была связана с ядерным топливом, повысила осведомленность общественности о сбоях в работе космических аппаратов. Ни один РТГ никогда не совершал неорбитального пролета мимо Земли на близком расстоянии и высокой скорости, как того требовала траектория VEEGA Галилео . Это создало возможность провала миссии, в которой Галилео врежется в атмосферу Земли и рассеет плутоний. Планетолог Карл Саган , ярый сторонник миссии Галилео , писал, что «нет ничего абсурдного ни в одной из сторон этого аргумента». ^[67]

Перед катастрофой Challenger JPL провела ударные испытания RTG, которые показали, что они могут выдерживать давление в 14 000 килопаскалей (2000 фунтов на квадратный дюйм) без отказа, что было бы достаточно, чтобы выдержать взрыв на стартовой площадке. Возможность добавления дополнительной защиты рассматривалась, но была отклонена, главным образом потому, что это добавило бы неприемлемое количество дополнительного веса. ^[70] После катастрофы Challenger NASA заказало исследование возможных последствий, если бы такое событие произошло с Galileo на борту. Ангус Макрональд, инженер JPL, пришел к выводу, что то, что произойдет, будет зависеть от высоты, на которой развалится Space Shuttle. Если бы комбинация Galileo / IUS свободно упала с орбитального аппарата на высоте 27 000 метров (90 000 футов), RTG упали бы на Землю, не расплавившись, и упали бы в Атлантический океан примерно в 240 километрах (150 миль) от побережья Флориды. С другой стороны, если бы орбитальный аппарат разрушился на высоте 98 700 метров (323 800 футов), он бы двигался со скоростью 2425 метров в секунду (7957 футов/с), а корпуса РИТЭГ и модули GPHS расплавились бы перед падением в Атлантический океан в 640 километрах (400 миль) от побережья Флориды. ^{[71] [72]}

NASA пришло к выводу, что вероятность катастрофы составляет 1 к 2500, хотя антиядерные группы считали, что она может достигать 1 к 430. ^{[66] [73]} NASA оценило риск для отдельного человека в 1 к 100 миллионам, что примерно на два порядка меньше опасности быть убитым молнией. ^[74] Перспектива непреднамеренного повторного входа в атмосферу во время маневров VEEGA оценивалась менее чем в 1 к 2 миллионам, ^[68] но авария могла бы высвободить максимум 11 568 кюри (428 000  ГБк ). Это может привести к 9 смертельным случаям от рака на 10 миллионов подвергшихся воздействию людей. ^[75]

STS-34 была миссией, предназначенной для запуска Galileo , запланированного на 12 октября 1989 года, на космическом челноке Atlantis . ^[76] Космический корабль был доставлен в Космический центр Кеннеди высокоскоростным конвоем грузовиков, который отправился из JPL посреди ночи. Были опасения, что грузовики могут быть захвачены антиядерными активистами или террористами после плутония, поэтому маршрут был заранее скрыт от водителей, и они ехали всю ночь и следующий день, останавливаясь только для еды и топлива. ^[77]

В последнюю минуту три экологические группы ( Christic Institute , Florida Coalition for Peace and Justice и Foundation on Economic Trends ) предприняли попытки остановить запуск, но окружной суд округа Колумбия отклонил их по техническим причинам, а не по существу дела, но в совпадающем мнении главный судья Патрисия Уолд написала, что, хотя юридическое возражение не было несерьезным , не было никаких доказательств того, что истцы утверждали, что НАСА действовало ненадлежащим образом при составлении экологической оценки миссии. 16 октября восемь протестующих были арестованы за незаконное проникновение на территорию Космического центра Кеннеди; трое были заключены в тюрьму, а остальные пятеро освобождены. ^{[78] [79]} Федеральный судья Оливер Гаш постановил 21 октября, что запуск был в общественных интересах, поскольку его отмена обойдется общественности в 164 миллиона долларов и увеличит знания о Солнечной системе. ^[80]

Запуск дважды откладывался: сначала из-за неисправности главного контроллера двигателя, из-за которой пришлось отложить его на 17 октября, а затем из-за неблагоприятных погодных условий, из-за которых пришлось отложить запуск на следующий день, ^[81] но это не было проблемой, поскольку окно запуска было продлено до 21 ноября. ^[78] Atlantis наконец стартовал в 16:53:40 UTC 18 октября и вышел на орбиту высотой 343 километра (213 миль). ^[81] Galileo был успешно запущен в 00:15 UTC 19 октября. ^[50] После включения IUS космический аппарат Galileo принял конфигурацию для одиночного полета и отделился от IUS в 01:06:53 UTC 19 октября. ^[82] Запуск прошел идеально, и Galileo вскоре направился к Венере со скоростью более 14 000 км/ч (9 000 миль/ч). ^[83] Атлантида благополучно вернулась на Землю 23 октября. ^[81]

Встреча с Венерой 9 февраля произошла в зоне видимости комплексов дальней космической связи DSN в Канберре и Мадриде . ^[84] Ближайшее сближение Галилео с Венерой произошло в 05:58:48 UTC 10 февраля 1990 года на расстоянии 16 106 км (10 008 миль). ^[82] Из-за эффекта Доплера скорость космического корабля относительно Земли можно было вычислить, измерив изменение несущей частоты передачи космического корабля по сравнению с номинальной частотой. ^[85] Данные Доплера, собранные DSN, позволили JPL подтвердить, что гравитационный маневр был успешным, и космический корабль получил ожидаемое увеличение скорости на 2,2 км/с (1,4 мили/с). К сожалению, через три часа пролета станция слежения в Голдстоуне была закрыта из-за сильного ветра, и данные Доплера были потеряны. ^[84]

Поскольку Венера находилась гораздо ближе к Солнцу, чем предполагалось для работы космического корабля, были приняты меры предосторожности, чтобы избежать теплового повреждения. В частности, антенна с высоким коэффициентом усиления (HGA) X-диапазона не была развернута, а была сложена как зонтик и направлена ​​в сторону от Солнца, чтобы оно было затенено и прохладно. Это означало, что вместо этого пришлось использовать две небольшие антенны с низким коэффициентом усиления (LGA) S-диапазона . ^[86] Они имели максимальную пропускную способность 1200 бит в секунду (бит/с) по сравнению с 134 000 бит/с, ожидаемыми от HGA. По мере того, как космический корабль удалялся от Земли, прием требовал использования 70-метровых тарелок DSN в ущерб другим пользователям, у которых был более низкий приоритет, чем у Galileo . Тем не менее, скорость передачи телеметрии по нисходящей линии связи упала до 40 бит/с в течение нескольких дней после пролета Венеры, а к марту она снизилась до всего 10 бит/с. ^{[84] [87]}

Венера была в центре внимания многих автоматизированных пролетов, зондов, воздушных шаров и посадочных модулей, последним из которых был космический аппарат Magellan 1989 года , а Galileo не был разработан с учетом Венеры. Тем не менее, были полезные наблюдения, которые он мог сделать, поскольку он нес некоторые инструменты, которые никогда не летали на космических аппаратах к Венере, такие как ближний инфракрасный картографический спектрометр (NIMS). ^[87] Телескопические наблюдения Венеры показали, что существуют определенные части инфракрасного спектра, которые парниковые газы в атмосфере Венеры не блокируют, делая их прозрачными на этих длинах волн. Это позволило NIMS как просматривать облака, так и получать карты экваториальных и средних широт ночной стороны Венеры с разрешением в три-шесть раз выше, чем у наземных телескопов. ^[88] Ультрафиолетовый спектрометр (UVS) также был развернут для наблюдения за венерианскими облаками и их движениями. ^{[88] [89] [90]}

Другой набор наблюдений был проведен с использованием детектора энергичных частиц (EPD) Галилео, когда Галилео проходил через ударную волну, вызванную взаимодействием Венеры с солнечным ветром . Магнитное поле Земли приводит к тому, что ударная волна возникает на расстоянии около 65 000 километров (40 000 миль) от ее центра, но слабое магнитное поле Венеры заставляет ее возникать почти на поверхности, поэтому солнечный ветер взаимодействует с атмосферой. ^{[91] [92]} Поиск молний на Венере проводился с использованием детектора плазменно-волнового излучения , который зафиксировал девять вспышек, вероятно, вызванных молниями, но попытки запечатлеть изображение молнии с помощью твердотельной системы визуализации (SSI) оказались безуспешными. ^[90]

Galileo сделал две коррекции курса 9-12 апреля и 11-12 мая 1990 года, чтобы изменить свою скорость на 35 метров в секунду (110 футов/с). ^[62] Космический корабль пролетел мимо Земли дважды; в первый раз на расстоянии 960 км (600 миль) в 20:34:34 UTC 8 декабря 1990 года. ^[82] Это было на 8 км (5 миль) выше, чем прогнозировалось, и время максимального сближения было в пределах секунды от прогноза. Это был первый случай, когда зонд для исследования дальнего космоса вернулся на Землю из межпланетного пространства. ^[62] Второй пролет мимо Земли состоялся на расстоянии 304 км (189 миль) в 15:09:25 UTC 8 декабря 1992 года. ^[82] На этот раз космический корабль прошел в пределах километра от своей точки прицеливания над Южной Атлантикой. Это было настолько точно, что запланированная коррекция курса была отменена, что позволило сэкономить 5 килограммов (11 фунтов) топлива. ^[93]

Встречи с Землей предоставили возможность для серии экспериментов. Исследование ударной волны Земли было проведено, когда Галилео проходил мимо дневной стороны Земли. Солнечный ветер движется со скоростью от 200 до 800 километров в секунду (от 120 до 500 миль/с) и отклоняется магнитным полем Земли , создавая магнитный хвост на темной стороне Земли, превышающий радиус планеты более чем в тысячу раз. Наблюдения были сделаны Галилео , когда он проходил через магнитный хвост на темной стороне Земли на расстоянии 56 000 километров (35 000 миль) от планеты. Магнитосфера была довольно активна в то время, и Галилео обнаружил магнитные бури и свисты, вызванные ударами молний. ^{[94] [95]}

NIMS использовался для поиска мезосферных облаков , которые, как считалось, были вызваны метаном , выделяемым промышленными процессами. Водяной пар в облаках разрушает озон в верхних слоях атмосферы. Обычно облака видны только в сентябре или октябре, но Галилео смог обнаружить их в декабре, что является признаком возможного повреждения озонового слоя Земли. ^[95]

Карл Саган, размышляя над вопросом о том, можно ли легко обнаружить жизнь на Земле из космоса , разработал ряд экспериментов в конце 1980-х годов с использованием инструментов дистанционного зондирования Галилео во время первого пролета миссии мимо Земли в декабре 1990 года. После сбора и обработки данных Саган опубликовал статью в Nature в 1993 году, в которой подробно описал результаты эксперимента. Галилео действительно обнаружил то, что сейчас называют «критериями Сагана для жизни». Они включали сильное поглощение света в красном конце видимого спектра (особенно над континентами ) хлорофиллом в фотосинтезирующих растениях; полосы поглощения молекулярного кислорода в результате активности растений; инфракрасные полосы, вызванные приблизительно 1 микромолем на моль метана (газа, который должен пополняться вулканической или биологической активностью) в атмосфере; и модулированные узкополосные радиоволновые передачи, нехарактерные для любого известного естественного источника. Таким образом , эксперименты Галилея стали первыми научными контрольными точками в молодой науке астробиологического дистанционного зондирования. ^[96]

• 
  Mare Orientale на Луне
• 
  Снимок северного полюса Луны, сделанный аппаратом Galileo
• 
  Мозаика Галилея в ложных цветах , демонстрирующая композиционные изменения поверхности Луны.

На пути ко второму гравитационному облету Земли космическим аппаратом Галилео 8 декабря 1992 года на высоте 110 000 километров (68 000 миль). Северный полюс уже был сфотографирован ранее, Маринером-10 в 1973 году, но камеры Галилео с их 1,1-километровыми (0,68 мили) пиксельными снимками предоставили новую информацию о регионе, который все еще хранил некоторые научные тайны. Инфракрасный спектрометр исследовал поверхностные минералы и показал, что регион был более минералогически разнообразным, чем ожидалось. Были доказательства того, что Луна была вулканически активна раньше, чем первоначально считалось, и спектрометр четко различал различные потоки лавы на Море Ясности . Области, где богатый титаном материал был выброшен из жерл, как тот, который был взят Аполлоном-17 , были четко видны. ^[97]

Во время второго пролета Земли был проведен еще один эксперимент. Оптическая связь в космосе оценивалась путем обнаружения световых импульсов от мощных лазеров с помощью ПЗС- матрицы Galileo . Эксперимент, получивший название Galileo Optical Experiment или GOPEX, ^[98] использовал два отдельных участка для передачи лазерных импульсов на космический корабль: один в обсерватории Table Mountain в Калифорнии, а другой на оптическом полигоне Starfire в Нью-Мексико . На участке Table Mountain использовался лазер Nd:YAG, работающий на удвоенной частоте длины волны 532 нм, с частотой повторения от 15 до 30 Гц и полной шириной импульса на половине максимума (FWHM) в диапазоне десятков мегаватт, который был соединен с 0,6-метровым (2,0-футовым) рефлекторным телескопом Кассегрена для передачи на Galileo . На полигоне Starfire использовалась похожая установка с более крупным 1,5-метровым (4,9-футовым) передающим телескопом. Изображения с длительной экспозицией (~0,1–0,8 с) с использованием 560-нм центрированного зеленого фильтра Галилео дали изображения Земли, на которых четко видны лазерные импульсы даже на расстоянии до 6 миллионов км (3,7 миллиона миль). ^[98]

Неблагоприятные погодные условия, ограничения, наложенные на лазерные передачи Центром космических операций обороны США ( SPADOC ), и ошибка наведения, вызванная тем, что сканирующая платформа на космическом корабле не могла менять направление и скорость так быстро, как ожидалось (что предотвратило обнаружение лазера на всех кадрах с временем экспозиции менее 400 мс), способствовали сокращению количества успешных обнаружений лазерной передачи до 48 из общего числа 159 полученных кадров. ^[98] Тем не менее, эксперимент был признан ошеломляющим успехом, и полученные данные были использованы для проектирования лазерных нисходящих линий связи для очень быстрой отправки больших объемов данных с космического корабля на Землю. Схема была изучена в 2004 году для канала передачи данных на будущий космический корабль, вращающийся вокруг Марса. ^[99] 5 декабря 2023 года эксперимент НАСА по оптической связи в глубоком космосе на космическом корабле Psyche использовал инфракрасные лазеры для двусторонней связи между Землей и космическим кораблем. ^{[100] [101]}

Как только Галилео направился за пределы Земли, использовать HGA больше не было рискованно , поэтому 11 апреля 1991 года Галилео было приказано развернуть его. Это было сделано с помощью двух небольших двигателей с двойным приводом (DDA) для приведения в действие червячной передачи , и, как ожидалось, это заняло бы 165 секунд или 330 секунд, если бы один из приводов вышел из строя. Антенна имела 18 графито-эпоксидных ребер; когда приводной двигатель запускался и оказывал давление на ребра, они должны были выскочить из чашки, в которой удерживались их кончики, и антенна разворачивалась бы как зонтик. Когда она достигала полностью развернутой конфигурации, резервные микропереключатели отключали двигатели. В противном случае они работали бы в течение восьми минут, прежде чем автоматически отключались бы, чтобы предотвратить их перегрев. ^{[102] [103]}

С помощью телеметрии с Galileo исследователи определили, что электродвигатели остановились на 56 секунде. Скорость вращения космического корабля снизилась из-за увеличения момента инерции , а его колебание увеличилось, что указывает на асимметричное развертывание. Выскочило всего 15 ребер, в результате чего антенна стала похожа на перекошенный полуоткрытый зонтик. Невозможно было снова сложить антенну и попробовать раскрыть ее снова; хотя двигатели могли работать в обратном направлении, антенна не была рассчитана на это, и требовалась помощь человека, когда это делалось на Земле, чтобы гарантировать, что проволочная сетка не зацепится. ^{[104] [105]}

Первое, что попыталась сделать команда Galileo, — это повернуть космический корабль от Солнца и обратно, предположив, что проблема была в трении, удерживающем штифты в гнездах. Если это так, то нагревание и охлаждение ребер могло бы привести к их выскакиванию из гнезд. Это было сделано семь раз, но безрезультатно. Затем они попытались повернуть LGA-2 (который был обращен в противоположном направлении к HGA и LGA-1) на 145 градусов до жесткой остановки, тем самым встряхнув космический корабль. Это было сделано шесть раз, но безрезультатно. Наконец, они попытались встряхнуть антенну, подавая импульсы двигателям DDA на частоте 1,25 и 1,875 Гц. Это увеличило крутящий момент до 40 процентов. Двигатели были импульсированы 13 000 раз в течение трехнедельного периода в декабре 1992 года и январе 1993 года, но им удалось переместить шариковый винт только на полтора оборота за точку срыва. ^{[104] [106]}

Исследователи пришли к выводу, что в течение 4,5 лет, которые Galileo провел на хранении после катастрофы Challenger , смазка между кончиками ребер и чашкой была разрушена. Затем они были изношены вибрацией во время трех поездок по стране на грузовике между Калифорнией и Флоридой для космического корабля. Неисправные ребра были теми, которые находились ближе всего к прицепам-платформам, перевозившим Galileo в этих поездках. ^[107] Использование наземного транспорта было отчасти связано с экономией средств — воздушный транспорт обошелся бы дополнительно в 65 000 долларов (что эквивалентно 139 000 долларов в 2023 году) или около того за поездку — но также и с целью сокращения объема обработки, необходимой при загрузке и разгрузке самолета, что считалось основным риском повреждения. ^[108] Космический корабль также подвергался сильной вибрации в вакуумной среде со стороны IUS. Эксперименты на Земле с испытательным HGA показали, что наличие набора застрявших ребер на одной стороне снижало крутящий момент DDA до 40 процентов. ^[107]

Смазка антенны была нанесена только один раз, почти за десятилетие до запуска. Более того, HGA не подвергался обычным строгим испытаниям, поскольку не было резервного блока, который можно было бы установить в Galileo в случае повреждения. Готовый к полету HGA никогда не проходил испытания на термическую оценку и был развернут всего полдюжины раз перед миссией. Испытания могли и не выявить проблему в любом случае; Исследовательский центр Льюиса так и не смог воспроизвести проблему на Земле, и предполагалось, что это было сочетание потери смазки во время транспортировки, вибрации во время запуска IUS и длительного периода времени в вакууме космоса, где соприкасающийся голый металл мог подвергаться холодной сварке . Какова бы ни была причина, HGA оказался бесполезным. ^[109]

Два LGA были способны передавать информацию обратно на Землю, но поскольку он передавал свой сигнал по конусу с полууглом 120 градусов , что позволяло ему общаться, даже если он не был направлен на Землю, его пропускная способность была значительно меньше, чем у HGA, поскольку HGA передавал по полууглу в одну шестую градуса. HGA должен был передавать со скоростью 134  килобита в секунду, тогда как LGA-1 был предназначен только для передачи со скоростью около 8-16 бит в секунду. LGA-1 передавал с мощностью около 15-20 Вт, которая к тому времени, когда он достиг Земли и был собран одной из больших апертурных 70-метровых антенн DSN, имела общую мощность около 10-20 ^Вт  . ^[110] Изменение плана миссии потребовало загрузки ряда изменений программного обеспечения. ^[111]

Собранные данные изображений буферизовались и собирались в памяти подсистемы управления и данных (CDS) Galileo . Это составляло 192 килобайта из 384 килобайт хранилища CDS и было добавлено поздно из-за опасений, что устройства памяти 6504 Complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) могут оказаться ненадежными во время миссии VEEGA . Как оказалось, они не доставляли проблем, но память CDS могла хранить до 31 минуты данных с каналов радиорелейного оборудования (RRH). ^[111] Для экономии полосы пропускания было реализовано программное обеспечение для сжатия данных . Сжатие изображений использовало целочисленное приближение дискретного косинусного преобразования , в то время как другие данные сжимались с помощью варианта алгоритма Лемпеля–Зива–Уэлча . ^[112] Используя сжатие, размещение нескольких антенн Deep Space Network и повышение чувствительности приемников, используемых для прослушивания сигнала Galileo , пропускная способность данных была увеличена до 160 бит в секунду. ^{[113] [114]} При дальнейшем использовании сжатия данных эффективная полоса пропускания могла быть увеличена до 1000 бит в секунду. ^{[114] [115]}

Данные, собранные на Юпитере и его лунах, хранились на бортовом магнитофоне космического корабля и передавались обратно на Землю во время длинной апоцентрической части орбиты зонда с помощью антенны с низким коэффициентом усиления. В то же время проводились измерения магнитосферы Юпитера и передавались обратно на Землю. Сокращение доступной полосы пропускания уменьшило общий объем данных, переданных в течение всей миссии, ^[113] но Уильям Дж. О'Нил, руководитель проекта Галилео с 1992 по 1997 год, ^[116] выразил уверенность, что 70 процентов научных целей Галилео все еще могут быть достигнуты. ^{[117] [118] Решение использовать магнитную ленту для хранения было консервативным, принятым в конце 1970-х годов} , когда использование ленты было обычным явлением. Консерватизм не ограничивался инженерами; предположение 1980 года о том, что результаты Галилея можно распространять в электронном виде, а не на бумаге, было расценено геологами как нелепое на том основании, что хранение данных будет непомерно дорогим; некоторые из них считали, что проведение измерений на компьютере подразумевает прикладывание деревянной линейки к экрану. ^[119]

Через два месяца после входа в пояс астероидов «Галилео» осуществил первую встречу астероида с космическим аппаратом. [ ^120] «Галилео» пролетел мимо 951 Гаспры , астероида S-типа , на расстоянии 1604 км (997 миль) в 22:37 UTC 29 октября 1991 года с относительной скоростью около 8 километров в секунду (5,0 миль/с). ^[82] С помощью SSI было сделано 57 изображений Гаспры, покрывающих около 80 процентов астероида. ^[121] Без HGA скорость передачи данных составляла всего около 40 бит/с, поэтому для передачи изображения на Землю требовалось до 60 часов. Проекту «Галилео» удалось захватить 80 часов 70-метровой антенны Канберры в период с 7 по 14 ноября 1991 года ^[122] , но большинство полученных изображений, включая изображения поверхности с низким разрешением, не были переданы на Землю до ноября 1992 года. ^[120]

На снимках было обнаружено кратерированное и неправильной формы тело размером примерно 19 на 12 на 11 километров (11,8 на 7,5 на 6,8 миль). ^[121] Его форма не была примечательной для астероида такого размера. ^[123] Измерения проводились с использованием NIMS, чтобы определить состав и физические свойства астероида. ^[124] Хотя на Гаспре много мелких кратеров — более 600 из них размером от 100 до 500 метров (от 330 до 1640 футов), — на нем нет крупных, что намекает на относительно недавнее происхождение, ^[120] хотя возможно, что некоторые из углублений были эродированными кратерами. Было обнаружено несколько относительно плоских плоских областей, что позволяет предположить, что Гаспра образовалась из другого тела в результате столкновения. ^[123] Измерения солнечного ветра в окрестностях астероида показали, что он меняет направление в нескольких сотнях километров от Гаспры, что намекало на то, что у Гаспры может быть магнитное поле, но это не было точно. ^[120]

После второго сближения с Землей Galileo провел близкие наблюдения за другим астероидом, 243 Ida . Небольшая коррекция траектории была сделана, чтобы сделать это 26 августа 1993 года. За четыре часа до встречи с Ida Galileo спонтанно отказался от конфигурации наблюдения и возобновил свою крейсерскую конфигурацию. Инженеры смогли исправить проблему и подготовить приборы к 16:52:04 UTC 28 августа 1993 года, когда Galileo пролетел мимо Ida на расстоянии 2410 км (1500 миль). Были сделаны снимки с высоким разрешением, чтобы создать цветную мозаику одной стороны астероида, причем изображение с самым высоким разрешением было сделано на расстоянии 10 500 миль (16 900 км). ^[125] Измерения проводились с использованием SSI и NIMS. ^{[126] [127]}

Передача все еще была ограничена скоростью передачи данных 40 бит/с, доступной во время пролета Гаспры. При такой скорости отправка каждого из пяти кадров занимала тридцать часов. В сентябре линия прямой видимости между Галилеем и Землей была близка к Солнцу, поэтому было время отправить только одну мозаику, прежде чем она была заблокирована Солнцем 29 сентября 1993 года; остальные мозаики были переданы в феврале и марте, после того как Земля обошла Солнце. Магнитофон Галилея использовался для хранения изображений, но место на ленте также требовалось для основной миссии Юпитера. Была разработана методика, при которой первоначально отправлялись только фрагменты изображения из двух или трех строк из каждых 330. Затем можно было определить, было ли изображение 243 Иды или пустого пространства. В конечном итоге, только около 16 процентов записанных данных SSI могли быть отправлены обратно на Землю. ^{[125] [128]}

Когда астроном Энн Харч изучила изображения 17 февраля 1994 года, она обнаружила, что у Иды есть небольшая луна диаметром около 1,6 километра (1 миля), которая появилась на 47 изображениях. ^{[125] Среди участников проекта} Галилео был проведен конкурс , чтобы выбрать имя для луны, которая в конечном итоге была названа Дактиль в честь легендарных Дактилей , мифических существ, которые жили на горе Ида , географической особенности на Крите , в честь которой был назван астероид. Кратеры на Дактиле были названы в честь отдельных дактилоев. Регионы на 243 Ида были названы в честь городов, где Иоганн Палиса , первооткрыватель 243 Ида, проводил свои наблюдения, в то время как хребты на 243 Ида были названы в честь умерших членов команды Галилео . ^{[129] [130]}

Дактиль был первым открытым астероидом-луной . Предполагалось, что луны астероидов редки, но открытие Дактиля намекнуло, что они могут быть довольно распространены. Последующий анализ этих данных показал, что Дактиль является астероидом S-типа и спектрально отличается от 243 Ида, хотя Ида также является астероидом S-типа. Была выдвинута гипотеза, что оба могли быть образованы распадом родительского тела Корониды . ^{[126] [127]}

Главной миссией Galileo было двухлетнее изучение системы Юпитера, но 26 марта 1993 года, во время его пути, астрономы Кэролин С. Шумейкер , Юджин М. Шумейкер и Дэвид Х. Леви обнаружили фрагменты кометы, вращающейся вокруг Юпитера, остатки кометы, которая прошла в пределах предела Роша Юпитера и была разорвана приливными силами . Она была названа кометой Шумейкер–Леви 9. Расчеты показали, что она врежется в планету где-то между 16 и 24 июля 1994 года. Хотя Galileo все еще находился на расстоянии 238 миллионов километров (148 миллионов миль), Юпитер был шириной 66 пикселей в его камере, и он был идеально расположен для наблюдения за этим событием. Наземным телескопам пришлось ждать, чтобы увидеть места столкновения, поскольку они вращались в поле зрения, поскольку это произошло на ночной стороне Юпитера. ^{[131] [132]}

Вместо того, чтобы сгореть в атмосфере Юпитера, как ожидалось, первый из 21 фрагментов кометы врезался в планету на скорости около 320 000 километров в час (200 000 миль в час) и взорвался огненным шаром высотой 3000 километров (1900 миль), легко различимым для наземных телескопов, хотя он находился на ночной стороне планеты. Удар оставил на планете ряд темных шрамов, примерно в два или три раза больше Земли, которые сохранялись в течение недель. Когда Галилей наблюдал удар в ультрафиолетовом свете, огненные шары длились около десяти секунд, но в инфракрасном они сохранялись в течение 90 секунд или более. Когда фрагмент ударился о планету, он увеличил общую яркость Юпитера примерно на 20 процентов. NIMS наблюдал, как один фрагмент создал огненный шар диаметром 7 километров (4,3 мили), который горел при температуре 8000 К (7700 °C; 14 000 °F), что было горячее поверхности Солнца. ^{[133] [134]}

Зонд Galileo отделился от орбитального аппарата в 03:07 UTC 13 июля 1995 года ^[2] , за пять месяцев до его встречи с планетой 7 декабря. ^[135] В этот момент космический аппарат находился в 83 миллионах километров (52 миллионах миль) от Юпитера, но в 664 миллионах километров (413 × 10 ⁶  миль) от Земли, и телеметрия с космического аппарата, переданная со скоростью света , достигла JPL за 37 минут. Небольшое изменение частоты радиосигнала указывало на то, что отделение было завершено. Орбитальный аппарат Galileo все еще находился на курсе столкновения с Юпитером. Ранее корректировка курса производилась с помощью двенадцати 10-ньютоновых (2,2 фунт- _силы ) двигателей, но с зондом на пути орбитальный аппарат Galileo теперь мог запустить свой 400-ньютоновый (90 фунт- _силы ) главный двигатель Messerschmitt-Bölkow-Blohm , который до этого был закрыт зондом. В 07:38 UTC 27 июля он был запущен впервые, чтобы вывести орбитальный аппарат Galileo на курс для выхода на орбиту вокруг Юпитера, откуда он будет действовать как ретранслятор связи для зонда Galileo . Менеджер проекта зонда Galileo , Марси Смит из Исследовательского центра Эймса , была уверена, что LGAs можно использовать в качестве ретрансляторов. Включение длилось пять минут и восемь секунд и изменило скорость орбитального аппарата Galileo на 61,9 метра в секунду (203 фута/с). ^{[136] [137]}^

В августе 1995 года орбитальный аппарат Galileo столкнулся с сильной пылевой бурей в 63 миллионах километров (39 × 10 ⁶  миль) от Юпитера, на преодоление которой ушло несколько месяцев. Обычно детектор пыли космического аппарата улавливал частицу пыли каждые три дня; теперь он обнаруживал до 20 000 частиц в день. Межпланетные пылевые бури ранее встречались зонду Ulysses , который пролетел мимо Юпитера три года назад в ходе своей миссии по изучению полярных регионов Солнца, но те, с которыми столкнулся Galileo, были более интенсивными. Частицы пыли имели размер от 5 до 10 нм, примерно такой же, как в сигаретном дыме, и имели скорость от 140 000 до 720 000 километров в час (от 90 000 до 450 000 миль в час) в зависимости от их размера. Существование пылевых бурь стало полной неожиданностью для ученых, когда Ulysses столкнулся с ними. Хотя данные с «Улисса» и «Галилея» намекали на то, что они возникли где-то в системе Юпитера, оставалось загадкой, как они были созданы и как им удалось избежать сильных гравитационных и электромагнитных полей Юпитера . ^{[138] [139] [140]}^

Отказ антенны с высоким коэффициентом усиления Галилео означал, что сохранение данных на магнитофоне для последующего сжатия и воспроизведения имело решающее значение для получения какой-либо существенной информации о пролетах Юпитера и его лун. Четырехдорожечный цифровой магнитофон емкостью 114 мегабайт был изготовлен корпорацией Odetics . ^[141] 11 октября он застрял в режиме перемотки на 15 часов, прежде чем инженеры узнали, что произошло, и смогли послать команды на его отключение. Хотя сам магнитофон все еще был в рабочем состоянии, неисправность, возможно, повредила отрезок ленты в конце катушки. Этот участок ленты был объявлен «запрещенным» для любой будущей записи данных и был покрыт еще 25 витками ленты, чтобы закрепить участок и уменьшить любые дальнейшие напряжения, которые могли бы его разорвать. Поскольку это произошло всего за несколько недель до выхода «Галилео» на орбиту Юпитера, аномалия побудила инженеров пожертвовать сбором данных почти всех наблюдений Ио и Европы во время фазы выхода на орбиту, чтобы сосредоточиться на регистрации данных, отправленных с атмосферного зонда во время его спуска. ^[142]

Магнитометры орбитального аппарата Galileo сообщили , что космический аппарат столкнулся с ударной волной магнитосферы Юпитера 16 ноября 1995 года, когда он находился в 15 миллионах километров (9,3 миллиона миль) от Юпитера. Ударная волна двигалась взад и вперед в ответ на порывы солнечного ветра, и поэтому была пересечена несколько раз между 16 и 26 ноября, к этому времени Galileo находился в 9 миллионах километров (5,6 миллиона миль) от Юпитера. ^[143]

7 декабря 1995 года орбитальный аппарат прибыл в систему Юпитера. В тот день он совершил 32 500-километровый (20 200 миль) пролет мимо Европы в 11:09 UTC, а затем 890-километровый (550 миль) пролет мимо Ио в 15:46 UTC, используя гравитацию Ио для снижения скорости и, таким образом, экономии топлива для дальнейшего использования в миссии. В 19:54 он приблизился к Юпитеру на максимально близкое расстояние. Электроника орбитального аппарата была надежно защищена от радиации, но радиация превзошла ожидания и почти превысила проектные ограничения космического аппарата. Одна из навигационных систем вышла из строя, но резервная система взяла на себя управление. Большинство роботизированных космических аппаратов реагируют на сбои, переходя в безопасный режим и ожидая дальнейших инструкций с Земли, но это было невозможно для Галилео во время последовательности прибытия из-за большого расстояния и, как следствие, длительного времени выполнения. ^[143]

Зонд проснулся в ответ на сигнал тревоги в 16:00 UTC и начал включать свои приборы. Он прошел через кольца Юпитера и столкнулся с ранее не обнаруженным радиационным поясом, в десять раз более сильным, чем земной радиационный пояс Ван Аллена, на высоте 50 000 километров (31 000 миль) над верхними слоями облаков Юпитера. ^{[144] [145]} Было предсказано, что зонд пройдет через три слоя облаков: верхний, состоящий из частиц аммиачного льда при давлении от 0,5 до 0,6 бар (от 7,3 до 8,7 фунтов на квадратный дюйм); средний из частиц гидросульфида аммония при давлении от 1,5 до 2 бар (от 22 до 29 фунтов на квадратный дюйм); и один из водяного пара при давлении от 4 до 5 бар (от 58 до 73 фунтов на квадратный дюйм). ^[146] Атмосфера, через которую спускался зонд, была намного плотнее и горячее, чем ожидалось. Также было обнаружено, что на Юпитере содержится лишь половина ожидаемого количества гелия, а данные не подтверждают теорию трехслойной структуры облаков: зонд измерил только один значительный слой облаков при давлении около 1,55 бар (22,5 фунтов на квадратный дюйм), но со многими признаками меньших областей повышенной плотности частиц по всей длине его траектории. ^[144]

Спускаемый аппарат вошел в атмосферу Юпитера , определяемую для этой цели как находящаяся на высоте 450 километров (280 миль) над уровнем давления в 1 бар (15 фунтов на квадратный дюйм), ^[147] без какого-либо торможения в 22:04 UTC 7 декабря 1995 года. В этот момент он двигался со скоростью 170 700 километров в час (106 100 миль в час) относительно Юпитера. ^[148] Это был, безусловно, самый сложный вход в атмосферу , когда-либо предпринятый каким-либо космическим аппаратом; зонд должен был выдержать пиковое замедление в 228  g ₀ (2240 ​​м/с ² ). ^{[149] [150]} Быстрый полет через атмосферу создал плазму с температурой около 14 000 °C (25 200 °F), а углеродно-фенольный тепловой экран зонда потерял более половины своей массы, 80 килограммов (180 фунтов), во время спуска. ^{[151] [152] [153]} Когда зонд прошёл через верхние слои облаков Юпитера, он начал передавать данные на орбитальный аппарат, находящийся на высоте 215 000 километров (134 000 миль) над ним. ^[154] Данные не были немедленно переданы на Землю, но с орбитального аппарата был передан один бит в качестве уведомления о том, что сигнал с зонда принимается и регистрируется, а затем потребовалось несколько дней, чтобы передать его с помощью LGA. ^[145]

Атмосферный зонд раскрыл свой 2,5-метровый (8,2-футовый) парашют на пятьдесят три секунды позже, чем предполагалось, что привело к небольшой потере показаний верхних слоев атмосферы. Это было связано с проблемами проводки акселерометра, который определял, когда начинать последовательность раскрытия парашюта. Затем зонд сбросил свой тепловой экран, который упал в недра Юпитера. ^{[154] [155] [156] [157]} Парашют снизил скорость зонда до 430 километров в час (270 миль в час). Сигнал от зонда больше не обнаруживался орбитальным аппаратом через 61,4 минуты, на высоте 180 километров (112 миль) ниже вершин облаков и давлении 23,0 бар (334 фунта на квадратный дюйм; 22,7 атм). ^[158] Считалось, что зонд продолжал падать с предельной скоростью , поскольку температура увеличилась до 1700 °C (3090 °F), а давление до 5100 бар (73 000 фунтов на квадратный дюйм; 5000 атм), что привело к его разрушению. ^[159]

• 
  Художественное представление входа зонда в атмосферу Юпитера.
• 
  Хронология входа зонда в атмосферу
• 
  Облака Юпитера – ожидаемые и фактические результаты миссии атмосферного зонда Галилео

Зонд обнаружил меньше молний, ​​меньше воды, но более сильные ветры, чем ожидалось. Ученые ожидали обнаружить скорость ветра до 350 километров в час (220 миль в час), но были обнаружены ветры со скоростью до 530 километров в час (330 миль в час). Подразумевалось, что ветры не производятся теплом, вырабатываемым солнечным светом (так как Юпитер получает меньше солнечного света, чем Земля) или конденсацией водяного пара (основные причины на Земле), а возникают из-за внутреннего источника тепла. Уже было хорошо известно, что атмосфера Юпитера в основном состоит из водорода, но облака аммиака и сульфида аммония были намного тоньше, чем ожидалось, и облака водяного пара не были обнаружены. Это было первое наблюдение облаков аммиака в атмосфере другой планеты. Атмосфера создает частицы аммиачного льда из материала, поднимающегося с более низких глубин. ^[160]

Атмосфера была более турбулентной, чем ожидалось. Скорость ветра в самых внешних слоях составляла от 290 до 360 километров в час (от 180 до 220 миль в час), что согласуется с предыдущими измерениями издалека, но эта скорость ветра резко возросла при уровнях давления от 1 до 4 бар (от 15 до 58 фунтов на квадратный дюйм), затем оставаясь постоянно высокой на уровне около 610 километров в час (170 м/с). ^[161] Обилие азота , углерода и серы было в три раза больше, чем на Солнце, что повышает вероятность того, что они были получены от других тел в Солнечной системе, ^{[162] [155]} но низкое обилие воды ставит под сомнение теории о том, что вода на Земле была получена от комет. ^[163]

Было гораздо меньше молниеносной активности, чем ожидалось, всего около одной десятой от уровня активности на Земле, но это соответствовало отсутствию водяного пара. Более удивительным было высокое содержание благородных газов ( аргона , криптона и ксенона ), с содержанием до трех раз превышающим содержание на Солнце. Чтобы Юпитер мог удержать эти газы, он должен был быть намного холоднее, чем сегодня, около −240 °C (−400 °F), что предполагало, что либо Юпитер когда-то был намного дальше от Солнца, либо межзвездный мусор, из которого образовалась Солнечная система, был намного холоднее, чем считалось. ^[164]

После сбора данных зонда следующей задачей орбитального аппарата Galileo стало замедление, чтобы избежать выхода во внешнюю часть Солнечной системы. Последовательность включения, начавшаяся в 00:27 UTC 8 декабря и продолжавшаяся 49 минут, снизила скорость космического аппарата на 600 метров в секунду (2000 футов/с), и он вышел на парковочную орбиту с орбитальным периодом 198 дней. Таким образом, орбитальный аппарат Galileo стал первым искусственным спутником Юпитера. ^{[165] [166]} Большая часть его первоначальной орбиты была занята передачей данных с зонда обратно на Землю. Когда орбитальный аппарат достиг своего апохоева 26 марта 1996 года, главный двигатель был снова запущен, чтобы увеличить орбиту с четырехкратного радиуса Юпитера до десятикратного. К этому времени орбитальный аппарат получил половину радиации, разрешенной в плане миссии, и более высокая орбита должна была сохранить приборы как можно дольше, ограничив воздействие радиации. ^[165]

Космический аппарат облетал Юпитер по вытянутым эллипсам , каждая орбита длилась около двух месяцев. Различные расстояния от Юпитера, предоставляемые этими орбитами, позволили Галилею опробовать различные части обширной магнитосферы планеты . Орбиты были разработаны для близких пролетов крупнейших лун Юпитера. Для орбит была разработана схема наименования: код с первой буквой луны, встречающейся на этой орбите (или «J», если ни одна не встречалась), плюс номер орбиты. ^[167]

После завершения основной миссии 7 декабря 1997 года большая часть персонала миссии ушла, включая О'Нила, но около пятой части из них остались. Орбитальный аппарат Galileo начал расширенную миссию, известную как миссия Galileo Europa Mission (GEM), которая продолжалась до 31 декабря 1999 года. Это была недорогая миссия с бюджетом в 30 миллионов долларов (что эквивалентно 53 миллионам долларов в 2023 году). ^[168] Причина, по которой ее назвали миссией «Europa», а не «Extended», была политической; хотя было расточительно списывать на металлолом космический корабль, который все еще был функционален и мог выполнять непрерывную миссию, Конгресс скептически отнесся к просьбам о выделении дополнительных средств на проекты, которые уже были полностью профинансированы. Этого удалось избежать путем ребрендинга. ^[169]

У небольшой команды GEM не было ресурсов для решения проблем, но когда они возникали, она могла временно отозвать бывших членов команды для интенсивных усилий по их решению. Космический корабль выполнил несколько пролетов мимо Европы , Каллисто и Ио . На каждом из них космический корабль собрал данные только за два дня вместо семи, которые он собрал во время основной миссии. Радиационная обстановка вблизи Ио, к которой Галилео приблизился на расстояние 201 километра (125 миль) 26 ноября 1999 года на орбите I25, была очень нездоровой для систем Галилео , и поэтому эти пролеты были сохранены для расширенной миссии, когда потеря космического корабля была бы более приемлемой. ^[168]

К моменту окончания GEM большая часть космических аппаратов работала намного дальше своих первоначальных проектных спецификаций, поглотив более 600 килорад в период с 1995 по 2002 год ^[170] , что в три раза превышает радиационное воздействие, которое они были рассчитаны выдерживать. Многие из приборов уже не работали на пике производительности, но все еще были функциональны, поэтому было разрешено второе продление, миссия тысячелетия Галилео (GMM). Она должна была работать до марта 2001 года, но впоследствии была продлена до января 2003 года. GMM включала повторные визиты к Европе, Ио, Ганимеду и Каллисто, и впервые к Амальтее . ^[171] Общая стоимость первоначальной миссии Галилео составила около 1,39 млрд долларов США (что эквивалентно 2 млрд долларов США в 2023 году). Из этой суммы 892 млн долларов США (что эквивалентно 1416 млн долларов США в 2023 году) были потрачены на разработку космических аппаратов. ^[2] Еще 110 миллионов долларов (что эквивалентно 175 миллионам долларов в 2023 году) было предоставлено международными агентствами. ^[172]

Самый внутренний из четырех галилеевых спутников, Ио, примерно такого же размера, как и земная луна, со средним радиусом 1821,3 километра (1131,7 мили). Он находится в орбитальном резонансе с Ганимедом и Европой и приливно заперт с Юпитером, поэтому так же, как земная луна всегда обращена к Земле одной и той же стороной, Ио всегда обращен к Юпитеру одной и той же стороной. Однако у него более быстрая орбита с периодом вращения 1,769 дня. В результате вращательные и приливные силы на Ио в 220 раз больше, чем на земной луне. ^[173] Этих сил трения достаточно, чтобы расплавить горные породы, создав вулканы и потоки лавы. Хотя Ио составляет всего треть размера Земли, он генерирует вдвое больше тепла. В то время как геологические события происходят на Земле в течение тысяч или даже миллионов лет, катаклизмы на Ио обычны. Видимые изменения произошли между орбитами Галилея . Цветная поверхность представляет собой смесь красных, белых и желтых соединений серы. ^[174]

Galileo пролетел мимо Ио, но в интересах защиты магнитофона О'Нил решил отказаться от сбора изображений. Использование камеры SSI означало работу магнитофона на высокой скорости с внезапными остановками и запусками, тогда как приборы для измерения полей и частиц требовали, чтобы магнитофон работал непрерывно на низких скоростях, и считалось, что он справится с этим. Это был сокрушительный удар для ученых, некоторые из которых ждали этой возможности годами. ^[175] Никаких других встреч с Ио не было запланировано во время основной миссии, поскольку опасались, что высокие уровни радиации вблизи Юпитера повредят космический корабль. ^[176] Однако ценная информация все же была получена; данные Доплера, использованные для измерения гравитационного поля Ио, показали, что у Ио было ядро ​​из расплавленного железа и сульфида железа . ^{[173] [177]}

Другая возможность наблюдать Ио появилась во время миссии Galileo Europa Mission (GEM), когда Galileo пролетел мимо Ио на орбитах I24 и I25, и он снова посетил Ио во время миссии Galileo Millennium Mission (GMM) на орбитах I27, I31, I32 и I33. ^[178] Когда Galileo приблизился к Ио на I24 в 11:09 UTC 11 октября 1999 года, он вошел в безопасный режим. По-видимому, высокоэнергетические электроны немного изменились на чипе памяти. Когда он вошел в безопасный режим, космический корабль отключил все несущественные функции. Обычно на диагностику и восстановление после инцидента в безопасном режиме уходило от семи до десяти дней; на этот раз у команды проекта Galileo в JPL было девятнадцать часов до встречи с Ио. После отчаянных усилий им удалось диагностировать проблему, которая никогда раньше не наблюдалась, и восстановить системы космического корабля всего за два часа до конца. Не все запланированные мероприятия удалось осуществить, но Галилео получил серию цветных изображений высокого разрешения центров извержений вулканов Пиллана Патеры , Замамы , Прометея и Пеле . ^[179]

Когда Galileo в следующий раз приблизился к Ио в I25 в 03:40 UTC 26 ноября 1999 года, JPL ужинали в День благодарения в Центре управления полетами Galileo , когда, когда встреча с Ио была всего в четырех часах, космический корабль снова перешел в безопасный режим. На этот раз проблема была связана с программным патчем, внедренным для вывода Galileo из безопасного режима во время I24. К счастью, космический корабль не отключался так часто, как во время I24, и команда JPL смогла вернуть его в строй. Во время I24 они сделали это за два часа до конца; на этот раз у них было всего три минуты. Тем не менее, пролет прошел успешно, и камеры NIMS и SSI Galileo запечатлели извергающийся вулкан, который создал 32-километровый (20 миль) шлейф лавы, который был достаточно большим и горячим, чтобы его также обнаружил инфракрасный телескоп NASA на вершине Мауна-Кеа на Гавайях . Хотя такие события были более распространены и зрелищны на Ио, чем на Земле, запечатлеть их было чрезвычайно удачей; планетолог Альфред Макьюэн оценил шансы в 1 к 500. ^[180]

Инциденты безопасного режима на I24 и I25 оставили некоторые пробелы в данных, на которые нацелился I27. На этот раз Галилео прошел на расстоянии 198 километров (123 мили) над поверхностью Ио. В это время космический аппарат находился почти на максимальном расстоянии от Земли, и было солнечное соединение , период, когда Солнце перекрывало линию видимости между Землей и Юпитером. Как следствие, три четверти наблюдений пришлось делать в течение трех часов. Снимки NIMS показали четырнадцать активных вулканов в регионе, где, как считалось, их было всего четыре. Снимки Локи Патеры показали, что за четыре с половиной месяца между I24 и I27 около 10 000 квадратных километров (3900 квадратных миль) были покрыты свежей лавой. Серию наблюдений экстремального ультрафиолета (EUV) пришлось отменить из-за еще одного события безопасного режима. Воздействие радиации вызвало кратковременный сброс шины , ошибку компьютерного оборудования, приведшую к событию безопасного режима. Программный патч, внедренный после встречи с Европой на орбите E19, защищал от этого, когда космический корабль находился в пределах 15 радиусов Юпитера от планеты, но на этот раз это произошло в 29 радиусах Юпитера. Событие безопасного режима также привело к потере времени воспроизведения ленты, но руководители проекта решили перенести некоторые данные Ио на орбиту G28 и воспроизвести их там. Это ограничило объем доступного места на ленте для этой встречи с Ганимедом, но данные Ио считались более ценными. ^[181]

Открытие железного ядра Ио повысило вероятность того, что у него есть магнитное поле. Столкновения I24, I25 и I27 включали пролеты над экватором Ио, что затрудняло определение того, имел ли Ио собственное магнитное поле или поле, вызванное Юпитером. Соответственно, на орбите I31 Галилео прошел в пределах 200 километров (120 миль) от поверхности северного полюса Ио, а на орбите I32 он пролетел в 181 километре (112 миль) над южным полюсом. ^{[182] [183]} ​​После изучения результатов магнитометра планетолог Маргарет Г. Кивельсон заявила, что у Ио нет собственного магнитного поля, что означает, что его расплавленное железное ядро ​​не имеет тех же конвективных свойств, что и у Земли. ^[184]

На I31 Galileo пролетел через область, которая была в шлейфе вулкана Tvashtar Paterae , и была надежда, что шлейф можно будет взять на пробу. На этот раз Tvashtar был тихим , но космический корабль пролетел через шлейф другого, ранее неизвестного вулкана в 600 километрах (370 миль) от него. То, что предполагалось как горячий пепел от вулканического извержения, оказалось снежинками диоксида серы, каждая из которых состояла из 15-20 молекул, сгруппированных вместе. ^{[182] [185] [186]} Последнее возвращение Galileo на Ио на орбите I33 было омрачено еще одним инцидентом в безопасном режиме, и большая часть ожидаемых данных была потеряна. ^[187]

Хотя Европа является наименьшей из четырех галилеевых лун, с радиусом 1565 километров (972 мили), она является шестой по величине луной в Солнечной системе. ^[188] Наблюдения с Земли показали, что она покрыта льдом. ^[189] Как и Ио, Европа приливно заблокирована с Юпитером. Она находится в орбитальном резонансе с Ио и Ганимедом, ее 85-часовая орбита вдвое больше, чем у Ио, но вдвое меньше, чем у Ганимеда. Соединения с Ио всегда происходят на противоположной стороне Юпитера по сравнению с соединениями с Ганимедом. ^[190] Поэтому Европа подвержена приливным эффектам. ^[191] Нет никаких свидетельств вулканизма, как на Ио, но Галилей обнаружил, что поверхностный лед был покрыт трещинами. ^[192]

Некоторые наблюдения Европы были сделаны во время орбит G1 и G2. На C3 Галилео провел 34 800-километровую (21 600 миль) «нецелевую» встречу с Европой — то есть вторичный пролет на расстоянии до 100 000 километров (62 000 миль) — 6 ноября 1996 года. Во время E4 с 15 по 22 декабря 1996 года Галилео пролетел в пределах 692 километров (430 миль) от Европы, но передача данных была затруднена из-за солнечного затмения , которое заблокировало передачу на десять дней. ^[193]

Galileo вернулся к Европе на E6 в январе 1997 года, на этот раз на высоте 586 километров (364 мили), чтобы проанализировать овальные особенности в инфракрасном и ультрафиолетовом спектрах. Затмения Европой, Ио и Юпитером предоставили данные об их атмосферных профилях, и были сделаны измерения гравитационного поля Европы. На E11 с 2 по 9 ноября 1997 года были собраны данные о магнитосфере. ^[193] Из-за проблем с HGA только около двух процентов от ожидаемого количества изображений Европы были получены основной миссией. ^[194] На GEM первые восемь орбит (с E12 по E19) были посвящены Европе, и Galileo нанес ей последний визит на E26 во время GMM. ^[195]

На снимках Европы также было видно несколько ударных кратеров. Казалось маловероятным, что она избежала ударов метеоритов и комет, которые оставили шрамы на Ганимеде и Каллисто, поэтому это указывало на то, что Европа имеет активную геологию, которая обновляет поверхность и стирает кратеры. ^{[192] [188]} Астроном Кларк Чепмен утверждал, что, предполагая, что 20-километровый (12 миль) кратер появляется на Европе раз в миллион лет, и учитывая, что на Европе было обнаружено всего около двадцати таких кратеров, следует, что возраст поверхности должен быть всего около 10 миллионов лет. ^[196] Имея больше данных, в 2003 году группа под руководством Кевина Зале из Исследовательского центра Эймса НАСА пришла к цифре от 30 до 70 миллионов лет. ^[197] Приливное сгибание до 100 метров (330 футов) в день было наиболее вероятным виновником. ^[198] Но не все ученые были убеждены; Майкл Карр, планетолог из Геологической службы США , утверждал, что, напротив, возраст поверхности Европы был ближе к миллиарду лет. Он сравнил кратеры на Ганимеде с кратерами на Луне Земли и пришел к выводу, что спутники Юпитера не были подвержены такому же количеству кратеров. ^{[199] [200]}

Свидетельства обновления поверхности намекали на возможность вязкого слоя под поверхностью теплого льда или жидкой воды. Наблюдения NIMS Галилео показали, что поверхность Европы, по-видимому, содержит соли на основе магния и натрия. Вероятным источником был рассол под ледяной коркой. Дополнительные доказательства были предоставлены магнитометром, который сообщил, что магнитное поле было вызвано Юпитером. Это можно объяснить существованием сферической оболочки из проводящего материала, такого как соленая вода. Поскольку температура поверхности на Европе составляла -162 °C (-260 °F), любая вода, прорывающая поверхностный лед, мгновенно замерзала. Тепло, необходимое для поддержания воды в жидком состоянии, не могло исходить от Солнца, интенсивность которого на таком расстоянии составляла всего 4 процента от интенсивности на Земле, но лед является хорошим изолятором, и тепло могло быть получено за счет приливного изгиба. ^{[200] [201]} Галилей также предоставил доказательства того, что кора Европы со временем сместилась, двигаясь на юг на полушарии, обращенном к Юпитеру, и на север на дальней стороне. ^{[198] [202] [203]}

Среди ученых велись ожесточенные дебаты по поводу толщины ледяной корки, и те, кто представил результаты, указывающие на то, что она может быть тоньше, чем 20–30 километров (12–19 миль), предложенные аккредитованными учеными из команды по обработке изображений Galileo, столкнулись с запугиванием, презрением и сокращением возможностей карьерного роста. ^[204] Команду по обработке изображений Galileo возглавлял Майкл Дж. Белтон из Национальной обсерватории Китт-Пик . Ученые, которые планировали последовательности изображений, имели исключительное право на первоначальную интерпретацию данных Galileo , большую часть которой выполняли их студенты-исследователи. ^[205] Научное сообщество не хотело повторения инцидента Морабито 1979 года, когда Линда А. Морабито , инженер из JPL, работавшая над Voyager 1 , обнаружила первый активный внеземной вулкан на Ио. ^[206] Команда по обработке изображений контролировала способ представления открытий научному сообществу и общественности посредством пресс-конференций, конференционных докладов и публикаций. ^[205]

Наблюдения космического телескопа Хаббл в 1995 году показали, что Европа имела тонкую кислородную атмосферу. Это было подтверждено Галилеем в шести экспериментах на орбитах E4 и E6 во время затмений, когда Европа находилась между Галилеем и Землей. Это позволило Канберре и Голдстоуну исследовать ионосферу Европы, измеряя степень, в которой радиолуч был дифрагирован заряженными частицами. Это указывало на присутствие ионов воды, которые, скорее всего, были молекулами воды, которые были вытеснены из поверхностного льда, а затем ионизированы Солнцем или магнитосферой Юпитера. Наличие ионосферы было достаточным, чтобы сделать вывод о существовании тонкой атмосферы на Европе. ^[207]

11 декабря 2013 года НАСА сообщило, основываясь на результатах миссии Галилео , об обнаружении « глиноподобных минералов » (в частности, филлосиликатов ), часто связанных с органическими материалами , на ледяной корке Европы . Присутствие минералов могло быть результатом столкновения с астероидом или кометой . ^[208]

Самый большой из галилеевых спутников с радиусом 2620 километров (1630 миль), Ганимед больше, чем луна Земли, карликовая планета Плутон или планета Меркурий . ^[209] Это самый большой из спутников в Солнечной системе, который характеризуется большим количеством водяного льда, в том числе спутник Сатурна Титан и спутник Нептуна Тритон . Ганимед имеет в три раза больше воды на свою массу, чем Земля. ^[210]

Когда Галилео вышел на орбиту Юпитера, он сделал это под наклоном к экватору Юпитера, и, следовательно, в плоскости орбиты четырех галилеевых лун. Для смены орбиты с сохранением топлива были выполнены два маневра с пращой. На G1 гравитация Ганимеда использовалась для замедления орбитального периода космического корабля с 210 до 72 дней, чтобы обеспечить больше встреч и вывести Галилео из более интенсивных областей излучения. На G2 гравитационный маневр был использован для перевода его на копланарную орбиту, чтобы обеспечить последующие встречи с Ио, Европой и Каллисто. ^[209]

Хотя основной целью G1 и G2 была навигация, возможность сделать некоторые наблюдения не была упущена. Эксперимент с плазменной волной и магнитометр обнаружили магнитное поле с напряженностью около 750 нанотесла , более чем достаточно сильное, чтобы создать отдельную магнитосферу внутри магнитосферы Юпитера. ^[d] Это был первый случай, когда магнитное поле было обнаружено на луне, находящейся внутри магнитосферы своей планеты-хозяина. ^{[212] [213] [214]} Это открытие естественным образом привело к вопросам о его происхождении. Доказательства указывали на железное или сульфидное железное ядро ​​и мантию на глубине от 400 до 1300 километров (от 250 до 810 миль) под поверхностью, заключенные во льду. Маргарет Кивельсон, ученый, отвечающая за эксперимент с магнитометром, утверждала, что для индуцированного магнитного поля требовалось железное ядро, и предположила, что требовался электропроводящий слой, возможно, соленый океан на глубине 200 километров (120 миль) под поверхностью. ^{[215] [216]}

Galileo вернулся на Ганимед на орбитах G7 и G9 в апреле и мае 1997 года, и на G28 и G29 в мае и декабре 2000 года на GMM. ^[217] Изображения поверхности показали два типа рельефа: сильно кратерированные темные области и бороздчатый рельеф . Изображения борозды Арбелы, сделанные на G28, сделали Ганимед больше похожим на Европу, но приливное сгибание не могло обеспечить достаточного тепла для поддержания воды в жидкой форме на Ганимеде, хотя оно могло внести свой вклад. Одной из возможностей была радиоактивность, которая могла обеспечить достаточное количество тепла для существования жидкой воды на глубине от 50 до 200 километров (от 31 до 124 миль) под поверхностью. ^{[216] [218]} Другой возможностью был вулканизм. Слякотная вода или лед, достигающие поверхности, быстро замерзали, создавая области относительно гладкой поверхности. ^[219]

Каллисто — самая удаленная из галилеевых лун и самая изрытая, на самом деле самая изрытая из всех тел в Солнечной системе. Такому количеству кратеров, должно быть, потребовались миллиарды лет, чтобы накопиться, что навело ученых на мысль, что ее поверхности около четырех миллиардов лет, и предоставило запись метеорной активности в Солнечной системе. Галилео посетил Каллисто на орбитах C3, C9 и C100 во время основной миссии, а затем на C20, C21, C22 и C23 во время GEM. Когда камеры наблюдали Каллисто вблизи, было загадочное отсутствие мелких кратеров. Поверхностные особенности, казалось, были эродированы, что указывало на то, что они подверглись активным геологическим процессам. ^{[220] [221]}

Пролет Галилео Каллисто на C3 ознаменовал первый случай, когда Deep Space Network использовала связь между своими антеннами в Канберре и Голдстоуне, что позволило им работать как гигантский массив , тем самым обеспечивая более высокую скорость передачи данных. С помощью антенны в Парксе это увеличило эффективную пропускную способность до 1000 бит в секунду. ^[222]

Данные, собранные на C3, показали, что Каллисто имел однородный состав, в котором тяжелые и легкие элементы были перемешаны. По оценкам, он состоял на 60 процентов из силиката , железа и сульфида железа и на 40 процентов из водяного льда. ^{[223] [224]} Это было опровергнуто дальнейшими радиодоплеровскими наблюдениями на C9 и C10, которые показали, что порода осела по направлению к ядру, и, следовательно, Каллисто действительно имеет дифференцированную внутреннюю структуру, хотя и не в такой степени, как другие галилеевы луны. ^{[220] [225]}

Наблюдения, сделанные с помощью магнитометра Галилео , показали, что Каллисто не имел собственного магнитного поля, и, следовательно, не имел железного ядра, как у Ганимеда, но что у него было индуцированное поле от магнитосферы Юпитера. Поскольку лед слишком плохой проводник, чтобы генерировать этот эффект, это указывало на возможность того, что Каллисто, как Европа и Ганимед, может иметь подповерхностный океан соленой воды. ^{[220] [226]} Галилео совершил свою самую близкую встречу с Каллисто на C30, когда он совершил 138-километровый (86 миль) проход над поверхностью, во время которого он сфотографировал кратеры Асгард , Валгалла и Бран. ^[220] Это использовалось для маневров с пращой, чтобы подготовить последние встречи с Ио на I31 и I32. ^[227]

Хотя главной миссией Galileo было исследование галилеевых лун, он также сделал снимки четырех внутренних лун: Фивы , Адрастеи , Амальтеи и Метиды . Такие снимки были возможны только с космического корабля; для наземных телескопов они были просто точками света . ^[221] Два года интенсивной радиации Юпитера нанесли урон системам космического корабля, и его запас топлива был на исходе в начале 2000-х годов. Камеры Galileo были деактивированы 17 января 2002 года после того, как они получили непоправимые повреждения от радиации. ^[228]

Инженеры НАСА смогли восстановить поврежденную электронику магнитофона, и Галилео продолжал возвращать научные данные, пока его не свели с орбиты в 2003 году, выполнив один последний научный эксперимент: измерение массы Амальтеи, когда космический корабль пролетал мимо нее. Это было сложно организовать; чтобы быть полезным, Галилео должен был пролететь в пределах 300 километров (190 миль) от Амальтеи, но не настолько близко, чтобы врезаться в нее. Это осложнялось его неправильной формой, похожей на картофелину, размером 146 на 262 километра (91 на 163 мили). Он был приливно заблокирован, указывая своей длинной осью на Юпитер. Успешный пролет означал знание того, в каком направлении был направлен астероид по отношению к Галилео в любое время. ^[229]

Galileo пролетел мимо Амальтеи 5 ноября 2002 года во время своего 34-го оборота, что позволило измерить массу луны, когда она проходила в пределах 160 км (99 миль) от ее поверхности. ^[230] Результаты поразили научную группу; они показали, что Амальтея имела массу 2,08 × 10 ¹⁸ килограммов (4,59 × 10 ¹⁸  фунтов), а при объеме 2,43 × 10 ⁶ кубических километров (5,8 × 10 ⁵  кубических миль) ее плотность составляла 857 ± 99 килограммов на кубический метр, что меньше плотности воды. ^{[229] [231]}

Последнее открытие произошло во время последних двух витков миссии. Когда космический аппарат прошел орбиту Амальтеи, звездный сканер обнаружил неожиданные вспышки света, которые были отражениями от семи-девяти лун. Ни одна из отдельных лун не была надежно замечена дважды, поэтому орбиты не были определены. Считается, что это, скорее всего, были обломки, выброшенные Амальтеей, которые образовали тонкое и, возможно, временное кольцо вокруг Юпитера. ^[232]

Звездный сканер Галилео был небольшим оптическим телескопом, который обеспечивал абсолютную привязку к пространству, но он сделал несколько научных открытий по счастливой случайности. В основной миссии было обнаружено, что звездный сканер был способен обнаруживать частицы высокой энергии как шумовой сигнал. Эти данные были в конечном итоге откалиброваны, чтобы показать, что частицы были в основном электронами >2  МэВ (0,32  пДж ), которые были захвачены в магнитных поясах Юпитера и выпущены в Планетарную систему данных. ^[233]

Второе открытие произошло в 2000 году. Звездный сканер наблюдал за группой звезд, включавшей звезду второй величины Дельта Парусов . В какой-то момент эта звезда потускнела на 8 часов ниже порога обнаружения звездного сканера. Последующий анализ данных Галилео и работы астрономов-любителей и профессионалов показал, что Дельта Парусов является самой яркой из известных затменных двойных звезд , ярче в максимуме, чем Алголь . Ее первичный период составляет 45 дней, а затемнение едва заметно невооруженным глазом. ^[234]

Уникально жесткая радиационная среда Юпитера вызвала более 20 аномалий в ходе миссии Галилео , в дополнение к инцидентам, подробно описанным ниже. Несмотря на то, что предел его радиационного проекта был превышен по крайней мере в три раза, космический корабль пережил все эти аномалии. В конечном итоге были найдены обходные пути для всех этих проблем, и Галилео никогда не был полностью нефункциональным из-за радиации Юпитера. Пределы радиации для компьютеров Галилео были основаны на данных, полученных с Пионера 10 и Пионера 11 , поскольку большая часть проектных работ была в стадии реализации до того, как два Вояджера прибыли на Юпитер в 1979 году. ^[235]

Типичным эффектом излучения было то, что несколько научных приборов страдали от повышенного шума , находясь в пределах около 700 000 км (430 000 миль) от Юпитера. Камера SSI начала давать полностью белые изображения, когда космический корабль подвергся исключительному выбросу корональной массы в День взятия Бастилии в 2000 году, и делала это снова при последующих близких сближениях с Юпитером. ^[236] Кварцевый кристалл, используемый в качестве опорной частоты для радио, страдал от постоянных сдвигов частоты с каждым сближением с Юпитером. ^[237] Детектор спина вышел из строя, и выходной сигнал гироскопа космического корабля был смещен радиационной средой. ^[238]

Наиболее серьезными последствиями радиации стали утечки тока где-то в силовой шине космического корабля, скорее всего, через щетки на подшипнике вращения, соединяющем роторные и статорные секции орбитального аппарата. Эти утечки тока вызвали сброс бортового компьютера и заставили его перейти в безопасный режим. Сбросы происходили, когда космический корабль находился либо близко к Юпитеру, либо в области пространства магнитно ниже по потоку от Юпитера. В апреле 1999 года в программное обеспечение было внесено изменение, которое позволило бортовому компьютеру обнаруживать эти сбросы и автономно восстанавливаться, чтобы избежать безопасного режима. ^[239]

Регулярное обслуживание магнитофона включало перемотку ленты на половину ее длины и обратно, чтобы предотвратить ее застревание. ^[240] В ноябре 2002 года, после завершения единственной встречи миссии со спутником Юпитера Амальтеей, проблемы с воспроизведением магнитофона снова преследовали Галилео . Примерно через 10 минут после максимального сближения пролета Амальтеи Галилео прекратил сбор данных, выключил все свои приборы и перешел в безопасный режим, по-видимому, в результате воздействия интенсивной радиационной среды Юпитера. Хотя большая часть данных Амальтеи уже была записана на ленту, было обнаружено, что магнитофон отказывался реагировать на команды, предписывающие ему воспроизводить данные. ^[241]

После недель устранения неполадок идентичного запасного летного образца регистратора на земле было установлено, что причиной неисправности было снижение светового потока в трех инфракрасных светодиодах Optek OP133 (LED), расположенных в приводной электронике колеса кодировщика двигателя регистратора . Светодиоды из арсенида галлия были особенно чувствительны к дефектам смещения атомной решетки , вызванным протонным облучением , что значительно снижало их эффективный световой поток и заставляло электронику приводного двигателя ложно полагать, что колесо кодировщика двигателя было неправильно расположено. ^[242]

Затем команда полета Галилео начала серию сеансов « отжига », в ходе которых ток пропускался через светодиоды в течение нескольких часов, чтобы нагреть их до точки, в которой некоторые дефекты кристаллической решетки возвращались на место, тем самым увеличивая световой поток светодиода. После примерно 100 часов отжига и циклов воспроизведения, регистратор мог работать до часа за раз. После многих последующих циклов воспроизведения и охлаждения полная передача обратно на Землю всех записанных данных пролета Амальтеи прошла успешно. ^[243]

Когда в начале 1960-х годов рассматривался вопрос об исследовании Марса, Карл Саган и Сидни Коулман подготовили статью о загрязнении красной планеты. Для того чтобы ученые могли определить, существовали ли местные формы жизни до того, как планета была загрязнена микроорганизмами с Земли, они предложили, чтобы космические миссии были нацелены на 99,9-процентную вероятность того, что загрязнение не произойдет. Эта цифра была принята Комитетом по космическим исследованиям (COSPAR) Международного совета научных союзов в 1964 году и впоследствии применялась ко всем планетарным зондам. ^[244]

Опасность была подчеркнута в 1969 году, когда астронавты Apollo 12 вернули компоненты космического корабля Surveyor 3 , который приземлился на Луне три года назад, и было обнаружено, что микробы все еще были жизнеспособны даже после трех лет в этом суровом климате. Альтернативой была Основная директива , философия невмешательства в инопланетные формы жизни, провозглашенная в оригинальном телесериале Star Trek , которая ставила интересы форм жизни выше интересов ученых. Учитывая (по общему признанию, слабую) перспективу жизни на Европе, ученые Ричард Гринберг и Рэндалл Тафтс предложили установить новый стандарт, не превышающий вероятность заражения, которая может произойти естественным образом от метеоритов. ^[244]

Galileo не был стерилизован перед запуском и, предположительно, мог переносить бактерии с Земли. Поэтому был разработан план по отправке зонда прямо на Юпитер, в преднамеренном столкновении, чтобы исключить возможность столкновения со спутниками Юпитера, особенно с Европой, и предотвратить прямое загрязнение . 14 апреля 2003 года орбитальный аппарат Galileo достиг своего наибольшего орбитального расстояния от Юпитера за всю миссию с момента выхода на орбиту, 26 миллионов км (16 миллионов миль), прежде чем нырнуть обратно к газовому гиганту для своего окончательного столкновения. ^[245] По завершении J35, его последней орбиты вокруг системы Юпитера, Galileo врезался в Юпитер в темноте к югу от экватора 21 сентября 2003 года в 18:57 UTC. Его скорость столкновения составила приблизительно 48 км/с (30 миль/с). ^{[1] [246]}

1. Состав Юпитера отличается от состава Солнца, что указывает на то, что Юпитер эволюционировал с момента образования Солнечной системы. ^{[160] [247]}
2. Галилей сделал первое наблюдение за облаками аммиака в атмосфере другой планеты. Атмосфера создает частицы аммиачного льда из материала, поднимающегося с более низких глубин. ^[160]
3. Было подтверждено, что на Ио наблюдается обширная вулканическая активность, которая в 100 раз больше, чем на Земле. Тепло и частота извержений напоминают раннюю Землю. ^{[160] [247]}
4. Сложные плазменные взаимодействия в атмосфере Ио создают огромные электрические токи, которые взаимодействуют с атмосферой Юпитера. ^{[160] [247]}
5. Несколько линий доказательств, полученных Галилеем, подтверждают теорию о существовании жидких океанов под ледяной поверхностью Европы. ^{[160] [247]}
6. Ганимед обладает собственным, значительным магнитным полем – это первый известный спутник, имеющий такое поле. ^{[160] [247]}
7. Магнитные данные Галилео предоставили доказательства того, что Европа, Ганимед и Каллисто имеют слой жидкой соленой воды под видимой поверхностью. ^[160]
8. Существуют доказательства того, что Европа, Ганимед и Каллисто имеют тонкий атмосферный слой, известный как «поверхностная экзосфера ». ^{[160] [247]}
9. Система колец Юпитера образована пылью, поднятой межпланетными метеоритами , которые врезаются в четыре малых внутренних луны планеты . Внешнее кольцо на самом деле состоит из двух колец, одно из которых вложено в другое. Вероятно, вдоль орбиты Амальтеи также есть отдельное кольцо. ^{[160] [247]}
10. Космический аппарат «Галилео» определил глобальную структуру и динамику магнитосферы гигантской планеты . ^[160]

Был запасной космический аппарат Galileo , который рассматривался группой по изучению внешних планет NASA–ESA в 1983 году для миссии к Сатурну, но он был отклонен в пользу более новой конструкции, которая стала Cassini–Huygens . ^[248] Пока Galileo работал, Ulysses пролетел мимо Юпитера в 1992 году во время своей миссии по изучению полярных регионов Солнца, а Cassini–Huygens пролетел мимо планеты в 2000 и 2001 годах по пути к Сатурну. ^[24] New Horizons пролетел близко к Юпитеру в 2007 году для гравитационного маневра по пути к Плутону и также собрал данные о планете. ^[249]

Следующей миссией на орбиту Юпитера стал космический аппарат НАСА Juno , который был запущен 5 августа 2011 года и вышел на орбиту Юпитера 4 июля 2016 года. Хотя он был рассчитан на двухлетнюю миссию, он все еще активен в 2024 году и, как ожидается, продолжит работу до сентября 2025 года. ^{[250] [251] [252]} Juno предоставил первые виды северного полюса Юпитера и новые сведения о полярных сияниях, магнитном поле и атмосфере Юпитера. ^[253] Собранная информация о молниях Юпитера побудила пересмотреть более ранние теории, ^[254] а анализ частоты ударов межпланетной пыли (в основном на задних поверхностях солнечных панелей), когда Juno проходил между Землей и поясом астероидов, показал, что эта пыль исходит с Марса , а не от комет или астероидов, как считалось ранее. ^[255]

Европейское космическое агентство планирует вернуться в систему Юпитера с помощью аппарата Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE). ^[256] Он был запущен с европейского космодрома во Французской Гвиане 14 апреля 2023 года и, как ожидается, достигнет Юпитера в июле 2031 года. ^{[257] [258]}

Еще до завершения проекта Galileo НАСА рассматривало проект Europa Orbiter , ^[259] но он был отменен в 2002 году. ^[260] Затем была изучена более дешевая версия, что привело к одобрению проекта Europa Clipper ^{в 2015 году. [261]} Эта миссия была запущена из Космического центра Кеннеди 14 октября 2024 года и, как ожидается, достигнет Юпитера в апреле 2030 года. ^[262]

Лаборатория реактивного движения провела оценку посадочного модуля, просто названного Europa Lander. [ 263 ] По ^{состоянию} на 2024 год ^{[обновлять]}эта миссия остается концепцией, хотя некоторые средства были выделены на разработку и доработку инструментов. ^[264]

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Миссия Галилео» .

• Место миссии Galileo, организованной NASA's Solar System Exploration
• Сайт наследия Галилео Архивировано 3 ноября 2004 г. в Wayback Machine отделом исследований солнечной системы НАСА
• Мозаики спутниковых изображений Galileo от Университета штата Аризона
• Фотоальбом Галилео Кевина М. Гилла