|
Deep Space 1
|
start: 24.října 1998, Space Launch Complex 17
nosná raketa: Delta II
hmotnost: 475 kg (bez paliva 375 kg)
ukončení primární mise: 18.9.1999
ukončení prodloužené mise: říjen 2001 |
průlet kolem asteroidu Braille: 28.7.1999
průlet kolem komety Borelly: 25.9.2001 |
Historie
Deep Space 1 je první mise z programu NASA New Millenium a bude testovat 12 nových
technologií a přístrojů při sledování malých těles Sluneční soustavy.
Sondu vybavilo JPL a Spectrum Astro.
Bylo rozhodnuto, že hlavní mise by neměla trvat déle, než dva roky. To je
dostatečný čas pro prověření funkce všech přístrojů za široké řady podmínek.
Nosná raketa byla vybrána
na základě okamžité dostupnosti a nízké ceny, ale její dopravní kapacita
přesahuje hmotnost sondy Deep Space. To dovoluje vyslat na této raketě ještě
sondu SEDSAT-1, kterou postavili studenti Alabamské univerzity v Huntsville ve
spolupráci s Marshall Space Flight Center a Johnson Space Center.
Sonda DS1 poprvé použila iontový pohon jako hlavní hnací jednotku, k čemuž
potřebovala vysoce účinné solární články. DS1 také poprvé odzkoušela
samostatný navigační systém, který umožnil navádět sondu k asteroidům a
dalším vesmírným objektům bez větších zásahů ze Země.
Výsledky
- Průlet kolem komety Borelly: 25.9.2001 v období prodloužené
mise se sondě DS 1 podařil těsný průlet kolem jádra
komety Borelly. Jádro má podélný rozměr cca 8 km.
Byly pozorovány tři výtrysky plynů z jádra. Na třech snímcích dole vidíte
postupné přibližování k jádru. Na posledním snímku jsou vidět podrobnost o velikosti
45 m.
Popis rakety Delta 2
Podívejte se,
jak také může dopadnout start (1.7 MB, avi) této rakety.
Popis sondy
Ačkoliv se na této sondě budou zkoušet nové technologie, zbývající část
je složena z úsporných a odzkoušených přístrojů. Například počítač
Deep Space 1 má stejný základ jako počítač, který byl použit u Mars
Pathfinderu. Sonda je složena z hliníkového rámu, na kterém jsou tři přístroje
(Miniature Seeker Technology Integration -MSTI ) vyrobené ve Spectrum Astro, což
je hlavní průmyslový partner pro Deep Space 1. Většina přístrojů je připojena
přes vnější sběrnici,takže jejich výměna během testů a integrace je
jednoduchá. Celková hmotnost sondy je 475 kg včetně 25 kg hydrazinu a 75 kg
xenonu.
Nové technologie použité na sondě Deep Space 1
Solar
Electric Ion Propulsion |
Na rozdíl od chemického motoru, iontový motor
urychluje téměř spojitě. Ten, který je použit u DS1, má 10x větší
specifický impuls (poměr tahu k množství použitého paliva) než
chemický motor. Motor používá dutou katodu k produkci elektronů. Ty
se sráží s atomy Xe a ionizují je. Ionty Xe+ jsou urychlovány napětím
1280 V a emitovány 30cm tryskou. Oddělený svazek elektronů je
vstřikován do proudu iontů a vytváří neutrální proud plazmatu. Při
příkonu 2,3 kW je dosaženo tahu 92 mN. |
Solar Concentrator
Arrays |
Vzledem k velkému množství elektrické energie, kterou
spotřebovává iontový motor, musí mít sonda DS1 výkonné sluneční
panely. Zde použitá technologie SCARLET využívá cylindrické křemíkové
Fresnelovy čočky k soustředění slunečního záření na články
vyrobené z GaInP2/GaAs/Ge. Dvě pole slunečních panelů jsou schopny
dodat energii 2,6 kW ve vzdálenosti 1 AU od Slunce. |
Autonomous
Navigation |
Tento systém umožní sondě určit její polohu ve
Sluneční soustavě stejně tak jako její další dráhu bez pomoci
kontrolorů na Zemi.Sonda pořídí fotografie asteroidu a srovnáním s
hvězdami na pozadí určí svoji polohu a pomocí pohonného systému
provede potřebnou změnu dráhy. To by mělo vést i k ušetření času
pozemní sítě Deep Space Network (DSN), která se sondami komunikuje.
Bude možné většinu času věnovat přenosu vědeckých dat a ne dat
potřebných k navigaci. |
Miniature integrated
camera
and imaging spectromete |
Přístroje o malé hmotnosti jsou nezbytné pro budoucí
mise. MICAS je zařízení vážící pouhých 12 kg, které v sobě
obsahuje 2 detektory pracující ve viditelném světle na vlnových délkách
500-1000 nm, jeden infračervený spektrometr pracující v pásu
1200-2400 nm a dosahující spektrálního rozlišení 12 nm a
jeden ultrafialový spektrometr pracující mezi 80 a 185 nm se
spektrálním rozlišením 2,1 nm. Detektory pracující ve
viditelném světle mají matrici o rozměru 1024x1024 px, resp.
256x256 px. Všechny přístroje se dělí o dalekohled o průměru
10 cm. |
Integrated Ion and
Electron
Spectrometer |
Další lehký multifunkční "balíček" vážící
6 kg slouží ke zjišťování 3D rozložení plazmatu. Přístroj
bude měřit energetické spektrum elektronů a iontů v intervalu
energií 5 eV - 35 keV na jedn. náboj s rozlišením 5% a také
hmotnosti iontů v intervalu 1-135 amu na jedn. náboj. Jedním z
úkolů tohoto přístoje je i studium vlivu iontového motoru na
samotnou sondu. |
Small Deep Space
Transponder |
Toto zařízení kombinuje mnoho oddělených funkcí jiných
sond do jedné jednotky s hmotností menší než 1/2 hmotnosti, která
by byla potřeba bez použití nové technologie. |
Ka-band Solid State
Amplifier |
K přenesení většího množství dat či k nižší
spotřebě energie při vysílání dat se inženýři snaží používat
vyšší rádiové frekvence.Sonda DS1 bude používat tzv. pásma Ka,
jehož frekvence je 4x vyšší než frekvence v současnosti používaného
pásma X. Pro příjem v pásmu Ka byla upravena i jedna z antén sítě
DSN |
Beacon Monitor
Operations |
Tento systém bude monitorovat stav jednotlivých zařízení
na palubě sondy a sám bude rozhodovat o tom, jak urgentní je zásah
pozemské kontroly. Odpadne tak odesílání velkého množství dat o
stavu sondy a přístrojů, ze kterých dosud pozemní kontrola zjišťovala
jejich stav. |
Autonomous Remote
Agent |
Jakýsi "zástupce" pozemního týmu na palubě
sondy, který bude samostatně rozhodovat o jednotlivých činnostech,
které bude sonda provádět. Je navržen tak, aby byl dostatečně
flexibilní pro řešení různých nečekaných situací. Jeho přítomnost
na palubě sondy bude znamenat jeho přístup k více informacím než má
obvykle pozemský řídící tým a umožní mu lépe využít možností
sondy a učinit lepší rozhodnutí. Předpokládá se, že bude schopen
vyřešit samostatně řešit problémy s výjimkou těch vyjímečných. |
Low Power
Electronics |
Hmotnost, výkon a spotřeba energie jsou důležitými
faktory pro design kosmických sond. Na palubě DS1 budou testovány dvě
mikroelektronické technologie a jeden mechanicko-elektronický
experiment, které by měly být používány na budoucích sondách. Ke
snížení spotřeby energie budou použita zařízení pracující při
velmi nízkém napětím a s nízkou kapacitou. |
Deep
Space Network
Při přenosu informací se užívá celosvětová mezinárodní
síť Deep Space Network. Její hlavní části jsou rozloženy asi po třetinách
zemského obvodu (v Goldstone v Kalifornii,u Madridu a blízko Cannbery
v Austrálii). Toto speciální rozložení umožňuje i přes rotaci
Země neustále sledovat sondy a pomáhá k tomu, že DSN je nejrozsáhlejší
a nejcitlivější vědecký komunikační systém na světě. Síť slouží
hlavně jako podpora pro meziplanetární lety a radiový výzkum vesmíru,
ale hlídá i družice Země. Všechny antény DSN jsou parabolické, natočitelné
a mají vysoký zisk.
Další informace o této sondě
naleznete zde:
|
|