Atmosférická vstupní sonda Saturn - Saturn Atmospheric Entry Probe
Typ mise | Atmosférická sonda |
---|---|
Operátor | NASA |
Začátek mise | |
Datum spuštění | 30. srpna 2027 (navrhováno) |
Průlet kolem Země | |
Nejbližší přístup | 16. července 2030 (navrhováno) |
Vzdálenost | 300 km (190 mi) |
Saturn atmosférická sonda | |
Součást kosmické lodi | Atmosférická sonda |
Atmosférický vstup | 22. června 2034 (navrhováno) |
Průlet kolem Saturn | |
Součást kosmické lodi | Nosná-reléová kosmická loď |
Nejbližší přístup | 22. června 2034 (navrhováno) |
Vzdálenost | ≈ 100 000 km |

The Atmosférická vstupní sonda Saturn je studie koncepce mise pro robotiku kosmická loď dodat jednu sondu do Saturn studovat jeho atmosféru. Koncepční studie byla provedena na podporu NASA 2010 Planetární vědecký dekadální průzkum[1][2][3]
Vzhledem k oběžným dráhám a relativním polohám Saturnu a Země bylo vypuštění navrženo na 30. srpna 2027 na příjezd 22. června 2034.[3] Mise byla studována pro NASA Planetární vědecký dekadální průzkum[2][4] jako možná NASA Nové hranice - třídní mise.[1]
Přehled

Odhalit procesy formování vnější planety a Sluneční Soustava vývoj, podrobné studie složení, struktury a dynamiky interiérů a atmosfér obřích planet by byly nezbytné. Omezit vnitřní strukturu plynové obry, kombinace obou in situ Bylo by zapotřebí vstupních sond a studií dálkových průzkumů obřích planet.[3] Mise Saturn Atmosférická vstupní sonda by se skládala z kosmické lodi nosič-relé a sondy. Kosmická loď typu nosič-relé by vypustila sondu do Saturn, plynného obra, a poskytla datové relé ze sondy na Zemi. Sonda by také určovala strukturu atmosféry ušlechtilý plyn hojnosti a izotopový poměry vodík, uhlík, dusík, a kyslík.[3][2]
Cíle
- určit ušlechtilý plyn hojnosti a izotopový poměry vodík, uhlík, dusík, kyslík, a argon v atmosféře Saturnu.
- určit atmosférickou strukturu v místě sestupu sondy.
Cíle úrovně 2 zahrnují:[5]
- určit vertikální profil zonálních větrů jako funkci hloubky v místě vstupu sondy;
- určit umístění, hustotu a složení mraků jako funkci hloubky v atmosféře;
- určit variabilitu atmosférické struktury a přítomnost mraků v místě;
- určit vertikální profil hojnosti vody v místě sestupu sondy;
- provádět přesná měření izotopů pro světelné prvky (např. S, N, O) v atmosférických složkách.
Vědecké užitečné zatížení
Za účelem splnění svých cílů musí sonda nést alespoň tyto dva nástroje:[3]
- A hmotnostní spektrometr (SLEČNA); určilo by to ušlechtilý plyn hojnosti a izotopové poměry H, C, N, O a Ar v atmosféře Saturnu.
- přístroj s atmosférickou strukturou (ASI); založeno na Galileo sonda design by sestával ze tří senzorů pro měření teploty, tlaku a hustoty.
Časová osa
Start a trajektorie
Start je navržen na 30. srpna 2027. Po startu by kosmická loď vstoupila na heliocentrickou oběžnou dráhu a byla umístěna na trajektorii letu kolem Země, která se má uskutečnit 16. července 2030 ve vzdálenosti 300 km. Poté by kosmická loď strávila 4 roky cestováním na Saturn.[3]
Fáze přístupu a cílení
Tato fáze by začala 8 měsíců před příjezdem. Sonda by se oddělila od kosmické lodi nosič-přenos a volně by padla do atmosféry Saturnu.[3]
Vědecká fáze
Hodiny před vstupem sondy začala vědecká fáze. Časovač událostí na sondě by inicioval aktivity, zatímco kosmická loď nosná-relé by zapnula svůj rádiový přijímač a otočila se tak, aby nasměrovala anténu sondy-relé na místo vstupu. Sonda by vstoupila do atmosféry Saturnu rychlostí přibližně 27 km / s, což je méně než Galileo Sonda rychlost 47,4 km / s. Po vstupní zahřívací a zpomalovací fázi by sonda nasadila stabilizační padák a poté hlavní padák, když dosáhla atmosférického tlaku 0,1 baru. Při tlaku 1 bar by se padák uvolnil a sestupný modul by pokračoval ve volném pádu atmosférou (pravděpodobně se stabilizací z jiného padákového padáku) na nominální konec mise, 55 minut po vstupu a 250 km hluboko. Sonda by byla navržena tak, aby vydržela tlak alespoň 10 barů.[3]
Downlink dat, průlet kolem Saturnu a konec mise
Krátce po ukončení datového přenosu by začal downlink dat. Soubor dat měřený sondou by byl přibližně přibližně 2 Mb, takže k dokončení downlinku dat bude zapotřebí 20 minut. Kosmická loď nosná-relé by letěla kolem Saturnu ve vzdálenosti přibližně 100 Mm a pokračovalo by to na sluneční únikové trajektorii.[3]
Návrh mise
V návaznosti na koncepční studii provedenou na podporu NASA Decadal Survey byl koncept sondy Saturn Atmospheric Entry dále rozvinut do koncepce mise, která byla navržena pod názvem SKŘÍTEK („Saturn PRobe Interior a Atmosférický průzkumník“) pro NASA Nový program Frontiers obtěžování v roce 2016.
Reference
- ^ A b Beebe, Reta (září 2010). „Saturn Atmosphere Entry Probe Trade Study“. Citováno 2. srpna 2013. (Archivováno z originálu).
- ^ A b C Squyres, Steve. „Vize a cesty pro planetární vědu v desetiletí 2013–2022“ (PDF). Národní rada pro výzkum.
- ^ A b C d E F G h i Studie mise saturnové atmosférické vstupní sondy (PDF). Planetární vědecký dekadální průzkum (2010). Dekadální průzkum NASA a Planetary Science. Duben 2010.
- ^ Planetární dekadální průzkum rady pro vesmírné studie NRC: "Vize a cesty pro planetární vědu v desetiletí 2013-2022 „(PDF). National Academies Press, 7. března 2011.
- ^ Vědecká hodnota mise saturnové atmosférické sondy. (PDF) D. H. Atkinson. NASA, 2012.