MUSE (kosmická loď) - MUSE (spacecraft)

Mise na Uran pro vědu a výzkum (MUSE)
Typ mise	Průzkumná, atmosférická sonda
Operátor	Evropská kosmická agentura
Vlastnosti kosmické lodi
Kosmická loď	MÚZA
Odpalovací mše	4 219 kg (9 301 lb)
Suchá hmota	2,073 kg (4570 lb)
Hmotnost užitečného zatížení	Orbiter: 252 kg (556 lb); Sonda: 150 kg (330 lb)
Rozměry	válcový autobus 3 m × 1,6 m
Napájení	436 W.; Li-ion baterie: 3 376 Wh; Generátor: čtyři ASRG
Začátek mise
Datum spuštění	Září 2026 (navrhováno); Listopad 2029 (pokud se zpozdí)
Raketa	Ariane 6 (navrhováno)
Uran orbiter
Orbitální vložení	2044 (navrhováno); 2049 (pokud je zpožděno)
Oběžné dráhy	36
Uran atmosférická sonda
Součást kosmické lodi	Vstupní sonda
Atmosférický vstup	2044 (navrhováno)

MÚZA (Mise na Uran pro vědu a výzkum^[3]) je evropský návrh speciální mise na planetu Uran studovat jeho atmosféra, interiér, měsíce, prsteny, a magnetosféra.^[2]^[4] Navrhuje se zahájení s Ariane 6 v roce 2026 cestovat 16,5 roku, aby se dostal na Uran v roce 2044, a fungoval by do roku 2050.^[4]

The Evropské vesmírné operační středisko bude monitorovat a kontrolovat misi, stejně jako generovat a poskytovat soubory surových dat. V roce 2012 byly náklady odhadnuty na 1,8 miliardy EUR.^[2] Mise se zabývá tématy ESA Kosmická vize 2015-2025.^[2] Toto bylo navrženo jako mise vlajkové lodi třídy L; je však omezen potřebou RTG.^[5] MUSE byl také v USA analyzován jako mise třídy Enhanced New Frontiers v roce 2014.^[3]

Orbiter

Uran a jeho šest největších měsíců se srovnávali při jejich správných relativních velikostech a relativních polohách. Zleva doprava: Puk, Mirando, Ariel, Deštník, Titania, a Oberon

Vědecká fáze orbiteru by spočívala na oběžné dráze Uranu (USO) fáze přibližně 2 roky na vysoce eliptické polární oběžné dráze, která poskytuje nejlepší gravimetrická data, během nichž se provádí 36 oběžných drah Uranu.^[4]

Následně bude orbiter pokračovat v prohlídce Měsíce (MT) fáze, která by trvala tři roky. Během této fáze by se zvedla periapsa, což by usnadnilo devět průletů každý pěti hlavních měsíců Uranu: Mirando, Ariel, Deštník, Titania, a Oberon.^[2]^[4]

Vzhledem k velké vzdálenosti od slunce (20 AU průměrně) by orbiter nebyl schopen použít solární panely, vyžadující místo toho čtyři Pokročilé Stirlingovy radioizotopové generátory (ASRG), které má vypracovat ESA.^[2]^[4] Pohonný systém pro přenos Země-Uran by byl chemický: používá se kombinace hnacího plynu monomethylhydrazin a směsné oxidy dusíku (MMH / MON).^[4]

Atmosférická sonda

Pochopení toho, proč Uran vyzařuje tak malé množství tepla, lze provést pouze v kontextu termodynamického modelování atmosféry (hustoty, tlaku a teploty). Atmosféru je proto třeba charakterizovat jak z hlediska složení, tak z termodynamického hlediska.^[2] Získanou chemickou informací je živel koncentrace, zejména nerovnovážných druhů, izotopový poměry a vzácné plyny v kombinaci s informacemi o distribuci aerosolových částic s hloubkou.

Dvacet dní před vstupem se atmosférická sonda oddělila od kosmické lodi a vstoupila do vnější atmosféry Uranu v nadmořské výšce 700 km rychlostí 21,8 km / s. Sestupuje volným pádem a provádí atmosférická měření po dobu asi 90 minut až na maximální tlak 100 barů (1 500 psi).^[2]^[4]

Navrhované nástroje

Celkový hromadný rozpočet pro vědecké přístroje je 150 kg (330 lb); pokud jsou vybrány všechny navrhované přístroje, dosáhly by celkové užitečné hmotnosti 108,4 kg (239 lb). V tabulce níže označuje zelené pozadí nástroje, které mají jít na vstupní sondu; zbytek je pro orbiter.^[4]

Nástroj	Popis	Rozměr, rozsah, rozlišení	Dědictví
VINIRS	Viditelný a blízký infračervený spektrometr	Elektromagnetická radiace: λ: 0.25–5 μm 96 pásem (1.8nm na pásmo)	Svítání VIR
IRS	Termální infračervený spektrometr	Elektromagnetická radiace: λ: 7,16–16,67 μm 1 × 10 pole 0,273mrad čtverce	Cassini CIRS
UVIS	Ultrafialový zobrazovací spektrograf	Elektromagnetická radiace: λ: 55,8–190 nm	Cassini UVIS
RPW	Rádiový a plazmový vlnový přístroj	Elektromagnetické záření a plazmové vlny: 1 Hz –16 MHz (různé kanály)	Cassini RPWS
MAG	Magnetometr Fluxgate	Magnetické pole: 0–20000 nT Duální 3-osa Přesnost <1 nT	Juno MAG Roj VFM
TELFA	TLF a ELF Anténa	Elektromagnetická radiace: Schumannovy rezonance	C / NOFS VEFI antény
ICI	Nástroj pro složení iontů	Pozitivní ionty: 25 eV –40 keV (dE / E = 0,07)	Rosetta ICA^{[je zapotřebí objasnění ]}
EIS	Elektronový a iontový senzor	Elektrony a ionty: 1 eV / e – 22 keV / e (dE / E = 0,04)	Rosetta IES^{[je zapotřebí objasnění ]}
EPD	Energetický detektor částic	Částice (volný, uvolnit solární bouře a ty obsažené v Van Allenovy radiační pásy ): Protony: 15 keV – 3 MeV Alfa: 25 keV – 3 MeV CNO: 60 keV – 30 MeV^{[je zapotřebí objasnění ]} Elektrony: 15 keV – 1 MeV	Nové obzory PEPSSI
NAC	Kamera s úzkým úhlem	Elektromagnetická radiace: 350–1050 nm 6 μrad /pixel	Cassini ISS
WAC	Širokoúhlá kamera	Elektromagnetická radiace: 350–1050 nm 60 μrad / pixel	Cassini ISS
RSE	Radio Science Experiment	Allanův rozptyl rádiových oscilátorů: T = 100 s 1 × 10⁻¹³ Transpondéry pracující v S, X a K._A kapela	Cassini RSS
MWR	Mikrovlnný radiometr	Elektromagnetická radiace: 0,6–22 GHz Získat až 80dB Určuje teplota profil až 200bar atmosférický tlak	Juno MWR
DC	Analyzátor prachu	Meziplanetární prach částice: 10⁻¹⁵–10⁻⁹ kg 1–10 μm (poloměr )	Cassini CDA Nové obzory SDC
DWE	Dopplerův experiment s větrem	Rychlost z vítr: Rozlišení 1slečna Určuje profil větru až do atmosférického tlaku 20 bar	Huygens DWE
AP3	Balíček atmosférických fyzikálních vlastností	Teplota, tlak a hustota profily: Hloubka: 0–20 bar	Huygens HASI
GCMS	Plynový chromatograf a Hmotnostní spektrometr	Atomy a sloučeniny: Těžké prvky, vzácné plyny klíč izotopový poměry (H₂ /On, D / H, PH₃, CO ) a nerovnovážné druhy	Huygens GCMS
AS & NEP	Systém odběru vzorků aerosolů a Nefelometr	Atmosférický velikost částic: 0,2–20 μm (poloměr) Funguje v koncentracích do 1cm ³^{[je zapotřebí objasnění ]}	Huygens AKT Galileo GPNE^{[je zapotřebí objasnění ]}

MUSE jako nová mise New Frontiers

V roce 2014 byl vydán dokument, který uvažuje o MUSE v rámci omezení vylepšené mise New Frontiers. To zahrnovalo nákladový strop ve výši 1,5 miliardy USD a jedním z velkých rozdílů bylo použití rakety Atlas V 551.^[3]

Viz také

Návrhy misí Uran

Reference

^ Kane, Van (25. září 2013). „Evropa si v listopadu zvolí svoji další významnou vědeckou misi“. Planetární společnost. Citováno 2016-03-31.
^ ^A ^b ^C ^d ^E ^F ^G ^h Costa, M .; Bocanegra, T .; Bracken, C .; et al. (Červen 2012). Mise do systému Uran: MUSE. Odhalení vývoje a formace ledových obrů (PDF). 2012 Post Alpbach Summer School. Madrid, Španělsko.
^ ^A ^b ^C ^d ^E Saikia, S. J .; Daubar, I.J .; et al. (2014). Na nový koncept mise na hranicích pro průzkum Uranu (PDF). 45. konference o lunární a planetární vědě.
^ ^A ^b ^C ^d ^E ^F ^G ^h Bocanegra-Bahamón, Tatiana (2015). „Mise MUSE do uranského systému: Odhalení vývoje a formace ledových obrů“ (PDF). Pokroky ve vesmírném výzkumu. 55 (9): 2190–2216. Bibcode:2015AdSpR..55.2190B. doi:10.1016 / j.asr.2015.01.037.
^ Bocanegra-Bahamón, Tatiana; Bracken, Colm; Costa Sitjà, Marc; Dirkx, Dominic; Gerth, Ingo; Konstantinidis, Kostas; Labrianidis, Christos; Laneuville, Matthieu; Luntzer, Armin (01.05.2015). „MUSE - Mise k uranskému systému: Odhalení vývoje a formace ledových obrů“. Pokroky ve vesmírném výzkumu. 55 (9): 2190–2216. Bibcode:2015AdSpR..55.2190B. doi:10.1016 / j.asr.2015.01.037. ISSN 0273-1177.

[1] Kane, Van (25. září 2013). „Evropa si v listopadu zvolí svoji další významnou vědeckou misi“. Planetární společnost. Citováno 2016-03-31.

[Madrid_2012-2] A ^b ^C ^d ^E ^F ^G ^h Costa, M .; Bocanegra, T .; Bracken, C .; et al. (Červen 2012). Mise do systému Uran: MUSE. Odhalení vývoje a formace ledových obrů (PDF). 2012 Post Alpbach Summer School. Madrid, Španělsko.

[45th_LPS-3] A ^b ^C ^d ^E Saikia, S. J .; Daubar, I.J .; et al. (2014). Na nový koncept mise na hranicích pro průzkum Uranu (PDF). 45. konference o lunární a planetární vědě.

[Bocanegra_2015-4] A ^b ^C ^d ^E ^F ^G ^h Bocanegra-Bahamón, Tatiana (2015). „Mise MUSE do uranského systému: Odhalení vývoje a formace ledových obrů“ (PDF). Pokroky ve vesmírném výzkumu. 55 (9): 2190–2216. Bibcode:2015AdSpR..55.2190B. doi:10.1016 / j.asr.2015.01.037.

[adsabs.harvard.edu-5] Bocanegra-Bahamón, Tatiana; Bracken, Colm; Costa Sitjà, Marc; Dirkx, Dominic; Gerth, Ingo; Konstantinidis, Kostas; Labrianidis, Christos; Laneuville, Matthieu; Luntzer, Armin (01.05.2015). „MUSE - Mise k uranskému systému: Odhalení vývoje a formace ledových obrů“. Pokroky ve vesmírném výzkumu. 55 (9): 2190–2216. Bibcode:2015AdSpR..55.2190B. doi:10.1016 / j.asr.2015.01.037. ISSN 0273-1177.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]