Исследование Юпитера межпланетными аппаратами
Исследования Юпитера с близкого расстояния выполнялись при помощи автоматических космических аппаратов . Эти исследования начались с зонда «Пионер-10» (НАСА), пролетевшего через систему Юпитера в 1973 году.
На 2018 год систему Юпитера посетили семь пролётных миссий («Пионер-10», «Пионер-11», «Вояджер-1», «Вояджер-2», «Улисс», «Кассини», «Новые горизонты») и две орбитальных («Галилео» и «Юнона»).
Отправка станции к Юпитеру связана с множеством технических проблем, особенно в связи с большими потребностями зондов в топливе и жёстким радиационным окружением планеты.
Первым космическим аппаратом, изучавшим Юпитер , стал «Пионер-10» в 1973 году, через год после него через систему Юпитера прошёл «Пионер-11». Помимо съёмки планеты с близкого расстояния, они обнаружили её магнитосферу и окружающий планету радиационный пояс.
«Вояджер-1» и «Вояджер-2» посетили планету в 1979 году, изучили её спутники и систему колец , открыли вулканическую активность Ио и наличие водяного льда на поверхности Европы .
«Улисс» провёл дальнейшее изучение магнитосферы Юпитера в 1992 году, а затем выполнил некоторые исследования во время дальнего пролёта в 2000 году.
«Кассини» достиг планеты в 2000 году и получил очень подробные изображения его атмосферы .
Зонд «Новые горизонты» прошёл рядом с Юпитером в 2007 году и выполнил новые наблюдения планеты и её спутников.
«Галилео» стал первым космическим аппаратом, который вышел на орбиту вокруг Юпитера. Он изучал планету с 1995 до 2003 года. В течение этого периода «Галилео» собрал большой объём информации о системе Юпитера, подходя близко ко всем четырём гигантским галилеевым спутникам. Он подтвердил наличие тонкой атмосферы на трёх из них, а также наличие жидкой воды под их поверхностью. Аппарат также обнаружил магнитосферу Ганимеда. Достигнув Юпитера, он наблюдал столкновения с планетой осколков кометы Шумейкеров — Леви. В декабре 1995 года аппарат направил спускаемый зонд в атмосферу Юпитера, и эта миссия по близкому исследованию атмосферы является до настоящего времени единственной.
Космический аппарат «Юнона», запущенный 5 августа 2011 года, вышел на орбиту Юпитера в 2016 году. КА движется по полярной орбите. Одна из его целей — выяснить, обладает ли планета твёрдым ядром.
Ряд беспилотных миссий к Юпитеру планируется НАСА и другими космическими агентствами (Европа, Индия, Россия).
Источник: Википедия
Связанные понятия
Гравитацио́нный манёвр , реже пертурбацио́нный манёвр, — целенаправленное изменение траектории полёта космического аппарата под действием гравитационных полей небесных тел.
Радиацио́нный по́яс — область магнитосфер планет, в которой накапливаются и удерживаются проникшие в магнитосферу высокоэнергичные заряженные частицы (в основном протоны и электроны).
Вода вне планеты Земля, или, хотя бы, следы её существования в прошлом, являются объектами сильного научного интереса, так как предполагают существование внеземной жизни.
Тре́тья косми́ческая ско́рость — минимальная скорость, которую необходимо придать находящемуся вблизи поверхности Земли телу, чтобы оно могло преодолеть гравитационное притяжение Земли и Солнца и покинуть пределы Солнечной системы.
Атмосфера Венеры — газовая оболочка, окружающая Венеру. Состоит в основном из углекислого газа и азота; другие соединения присутствуют только в следовых количествах. Содержит облака из серной кислоты, которые делают невозможным наблюдение поверхности в видимом свете, и прозрачна лишь в радио- и микроволновом диапазонах, а также в отдельных участках ближней инфракрасной области. Атмосфера Венеры намного плотнее и горячее атмосферы Земли: её температура на среднем уровне поверхности составляет около...
У
Юпитера есть система планетарных колец, известная как Кольца Юпитера или Юпитерианская кольцевая система. Это третья система колец, открытая в Солнечной системе, после Сатурнианской и системы колец Урана. Наличие колец предполагал ещё в 1960 году советский и российский астроном Сергей Всехсвятский: на основе исследования дальних точек орбит некоторых комет Всехсвятский заключил, что эти кометы могут происходить из кольца Юпитера и предположил, что образовалось кольцо в результате вулканической...
Фо́бос (др.-греч. φόβος «страх») — один из двух спутников Марса (наряду с Деймосом). Был открыт американским астрономом Асафом Холлом в 1877 году и назван в честь древнегреческого бога Фобоса (переводится как «Страх»), сына бога войны Ареса.
Ганиме́д (др.-греч. Γανυμήδης) — один из галилеевых спутников Юпитера, седьмой по расстоянию от него среди всех его спутников и крупнейший спутник в Солнечной системе. Его диаметр равен 5268 километрам, что на 2 % больше, чем у Титана (второго по величине спутника в Солнечной системе) и на 8 % больше, чем у Меркурия. При этом масса Ганимеда составляет всего 45 % массы Меркурия, но среди спутников планет она рекордно велика. Луну Ганимед превышает по массе в 2,02 раза. Совершая облёт орбиты примерно...
Гало-орбита — периодическая трёхмерная орбита возле точек Лагранжа L1, L2 или L3 в задаче трёх тел орбитальной механики. Хотя точки Лагранжа — это не более чем некоторые точки во вращающейся вместе с двумя массивными телами системе отсчёта, около них может осуществляться орбитальное движение. В этой системе отсчёта гало-орбиты реализуются под действием гравитационного притяжения со стороны двух массивных тел, а также силы Кориолиса и центробежной силы, обусловленных неинерциальностью системы отсчёта...
Программа «Пионер» (англ. Pioneer program) — американская программа исследования межпланетного пространства и нескольких небесных тел. В рамках программы было запущено несколько АМС, из которых наиболее примечательными были «Пионер-10» и «Пионер-11», впервые достигшие двух из внешних планет Солнечной системы (Юпитер и Сатурн) и покинувшие её. Запуск космических кораблей серии «Пионер» начался в 1958 году.
Спутники Юпитера — естественные спутники планеты Юпитер. По состоянию на конец 2018 года известно 79 подтвержденных спутников Юпитера; это наибольшее число открытых спутников среди всех планет Солнечной системы. Кроме того, у Юпитера есть система колец.
Захват астероида (англ. Asteroid capture) — переход астероида на орбиту вокруг объекта типа планеты. В таком случае говорят о захвате крупным телом астероида, после чего астероид становится естественным спутником. Обычно астероиды, которые приближаются к планете на малые расстояния, либо выбрасываются дальше в космос, либо ударяются о планету. Но в некоторых случаях астероид начинает обращаться по орбите вокруг планеты. При определённых условиях захват возможен любым планетным телом.
«Марс » — автоматические межпланетные станции, которые запускались СССР с 1960 по 1973 с целью изучения планеты Марс и околопланетного пространства. Для резервирования и комплексности исследований запускали несколько, серию АМС.
Калли́сто (лат. Callisto; греч. Καλλιστώ) — второй по размеру спутник Юпитера (после Ганимеда), один из четырёх галилеевых спутников и самый удалённый среди них от планеты. Является третьим по величине спутником в Солнечной системе после Ганимеда и Титана. Был открыт в 1610 году Галилео Галилеем, назван в честь персонажа древнегреческой мифологии — Каллисто, любовницы Зевса.
Низкозатратная переходная траектория (НПТ) — это маршрут в космосе, который позволяет космическим аппаратам менять орбиты, используя очень мало топлива. Эти маршруты работают в системе Земля — Луна, а также в других системах, например, между спутниками Юпитера. Недостатком таких траекторий является то, что зачастую для их завершения требуется значительно больше времени, чем для траекторий более высоких энергий (с бо́льшими затратами топлива), таких как траектории Гомана.
Евро́па (др.-греч. Ἐυρώπη), или Юпитер II — шестой спутник Юпитера, наименьший из четырёх галилеевых спутников. Обнаружена в 1610 году Галилео Галилеем и, вероятно, Симоном Марием в то же самое время. На протяжении столетий за Европой велись всё более всесторонние наблюдения при помощи телескопов, а начиная с семидесятых годов двадцатого века — и пролетающих вблизи космических аппаратов.
В настоящее время Марс — наиболее интересная для изучения планета Солнечной системы. Поскольку он обладает атмосферой, хотя и очень разреженной, по сравнению с земной, можно говорить о процессах в ней, формирующих погоду, а следовательно, и климат. Он не особо благоприятен для человека, однако наиболее близок к существующему на нашей планете. Предположительно в прошлом климат Марса мог быть более тёплым и влажным, а на поверхности присутствовала жидкая вода и даже шли дожди.
Подробнее: Климат Марса
Внутренний спутник (англ. Inner moon) — естественный спутник с проградным движением на орбите с малым наклоном внутри области крупных спутников планеты. Обычно предполагается, что такие спутники сформировались в том же месте и в то же время, что и планета. Исключением являются естественные спутники Нептуна, поскольку они, вероятно, являются пересобранными обломками первоначальных объектов, которые разрушились при захвате крупного спутника — Тритона. Внутренние спутники отличаются от других регулярных...
Точки Лагра́нжа , точки либра́ции (лат. librātiō — раскачивание) или L-точки — точки в системе из двух массивных тел, в которых третье тело с пренебрежимо малой массой, не испытывающее воздействия никаких других сил, кроме гравитационных, со стороны двух первых тел, может оставаться неподвижным относительно этих тел.
И́о , или Иó (др.-греч. Ἰώ), — спутник Юпитера, самый близкий к планете из четырёх галилеевых спутников.
Окололу́нная орби́та (также селеноцентри́ческая орби́та) — орбита движения тела вокруг Луны. Апоцентр и перицентр такой орбиты соответственно называют апоселе́нием и периселе́нием.
Орбита Лиссажу — квазипериодическая орбитальная траектория, по которой тело может двигаться вокруг точки Лагранжа в рамках задачи трёх тел без включения двигателей. Орбиты Ляпунова вокруг точек Лагранжа являются кривыми, лежащими в одной плоскости с двумя главными телами в системе трёх тел. Орбиты Лиссажу, напротив, включают участки как в этой плоскости, так и в перпендикулярной к ней, и следуют кривым Лиссажу. Гало-орбиты также включают компоненты в перпендикулярной плоскости, но гало-орбиты, в...
Защита от астероидов включает в себя ряд методов, с помощью которых можно изменить траекторию околоземных объектов и предотвратить вероятное катастрофическое импактное событие. Падение достаточно большого астероида или другого околоземного объекта вызовет цунами, огненные смерчи размером с континент, или импактную зиму (в стратосферу поднимется огромное количество пыли, которое закроет солнце), — или даже несколько апокалиптических событий одновременно. Шестьдесят пять миллионов лет назад Земля столкнулась...
Меркурий является одним из кандидатов для колонизации в пределах Солнечной системы наряду с Марсом, Венерой, Луной, Европой, Ганимедом, Каллисто, Титаном.
Подробнее: Колонизация Меркурия
Орбитальный аппарат — это беспилотный космический аппарат для исследования планеты или другого небесного тела с орбиты вокруг этого тела.
Непту́н — восьмая и самая дальняя от Земли планета Солнечной системы. Нептун также является четвёртой по диаметру и третьей по массе планетой. Масса Нептуна в 17,2 раза, а диаметр экватора в 3,9 раза больше земных.
Со́лнечный ве́тер — поток ионизированных частиц (в основном гелиево-водородной плазмы), истекающий из солнечной короны со скоростью 300—1200 км/с в окружающее космическое пространство. Является одним из основных компонентов межпланетной среды.
Ядро — твёрдая часть кометы, имеющая сравнительно небольшой размер. Вокруг ядра активной кометы (при его приближении к Солнцу) образуется кома.
«Новые рубежи » (англ. New Frontiers) — серия космических запусков в рамках проводимой НАСА программы по исследованию наименее изученных районов Солнечной системы.
Под космическим мусором подразумеваются все искусственные объекты и их фрагменты в космосе, которые уже неисправны, не функционируют и никогда более не смогут служить никаким полезным целям, но являющиеся опасным фактором воздействия на функционирующие космические аппараты, особенно пилотируемые. В некоторых случаях, крупные или содержащие на борту опасные (ядерные, токсичные и т. п.) материалы объекты космического мусора могут представлять прямую опасность и для Земли — при их неконтролируемом сходе...
Подробнее: Космический мусор
Посадочный аппарат — космический аппарат, предназначенный для мягкой посадки на поверхности астрономического объекта. После посадки аппарат продолжает работу.
Гипотетические естественные спутники Земли — небесные тела, обращающиеся вокруг Земли, существование которых предполагалось астрономами. В настоящее время общепризнано, что единственным естественным спутником Земли является Луна, однако предположения о существовании других спутников неоднократно выдвигались астрономами, публиковались в популярных изданиях и описывались в художественных произведениях.
Пилотируемый полёт на Марс — запланированный полёт человека на Марс с помощью пилотируемого космического корабля. Роскосмос, НАСА и EKA объявили полёт на Марс своей целью в XXI веке.
Полярная орбита — орбита космического аппарата (спутника), имеющая наклонение к плоскости экватора в 90°. Полярные орбиты относятся к Кеплеровским орбитам. Трасса орбиты полярного спутника проходит над всеми широтами Земли, в отличие от спутников с наклонением орбиты меньше 90°.
Автоматическая межпланетная станция (АМС) — беспилотный космический аппарат, предназначенный для полёта в межпланетном космическом пространстве (не по геоцентрической орбите) с выполнением различных поставленных задач.
«Дарвин » (англ. Darwin) — проект Европейского космического агентства по выведению в космос системы инфракрасных телескопов с целью непосредственного наблюдения экзопланет и поиска жизни на них.
«Аврора » — программа европейского космического агентства (ЕКА) для изучения Солнечной системы, в частности планеты Марс и Луны.
Орби́та (от лат. orbita «колея, дорога, путь») — траектория движения материальной точки в наперёд заданной системе пространственных координат для заданной в этих координатах конфигурации поля сил, которые на неё действуют. Термин был введён Иоганном Кеплером в книге «Новая астрономия» (1609).
Ледяные спутники — класс естественных спутников, поверхность которых состоит в основном из водяного льда. Под поверхностью ледяных спутников может существовать океан, а внутри может находиться силикатное или металлическое ядро. Считается, что они могут состоять изо льда-2 или других полиморфных модификаций водяного льда.
Подробнее: Ледяной спутник
Орбита́льная астрономи́ческая обсервато́рия (англ. Orbiting Astronomical Observatory, OAO) — серия спутников из четырёх космических обсерваторий, запущенных НАСА между 1966 и 1972 годами Спутниками ОАО был выполнен большой объём фотометрических измерений и исследований в области ультрафиолетовой, рентгеновской и гамма-астрономии, впервые были проведены высококачественные наблюдения множества астрофизических объектов в ультрафиолетовом диапазоне волн. Несмотря на то, что две миссии ОАО потерпели неудачу...
Межзвёздные объекты — это объекты или кометы, которые существуют в межзвёздном пространстве, не связанные силами тяготения с какой-либо звездой. Первым обнаруженным известным межзвёздным объектом является 1I/Оумуамуа. Межзвёздный объект может быть выявлен только если он проходит через нашу Солнечную систему вблизи от Солнца или если он отделился от облака Оорта и начал двигаться по сильно вытянутой гиперболической орбите, не связанной с гравитацией Солнца. Объекты со слабыми гиперболическими траекториями...
Подробнее: Межзвёздный объект
Синхронное вращение (приливный захват) — ситуация, когда период обращения спутника вокруг своей оси совпадает с периодом его обращения вокруг центрального тела. При этом спутник всегда обращён к центральному телу одной и той же стороной, поскольку он обращается вокруг своей оси за то же время, которое ему требуется, чтобы обернуться по орбите вокруг своего партнёра. Приливный захват происходит в процессе взаимного движения и характерен для многих крупных естественных спутников планет Солнечной системы...
После открытия
Нептуна в 1846 году бытовало мнение, что за его орбитой может существовать ещё одна планета. В середине XIX века начались её поиски. В начале XX века за поиски «планеты X» взялся Персиваль Лоуэлл. Гипотезой о планете X он объяснял различия между рассчитанными и фактическими орбитами газовых гигантов, в частности, Урана и Нептуна, считая, что эти отклонения вызываются гравитацией большой невидимой девятой планеты.
«Интербол » (англ. Interball) — международный научный проект изучения взаимодействия магнитосферы Земли с солнечным ветром. Головная организация — Институт космических исследований РАН, основные участники: научные и учебные учреждения Австрии, Болгарии, Великобритании, Венгрии, Германии, Италии, Канады, Киргизии, Кубы, Польши, Румынии, Словакии, Украины, Финляндии, Франции, Чешской Республики, Швеции. Исследования по проекту проводились в тесной координации с проектами НАСА (США), ЕКА, Японского агентства...
Термина́тор (от лат. terminare — прекращать) — линия светораздела, отделяющая освещённую (светлую) часть тела (например, космического тела) от неосвещённой — тёмной — части. Терминатор шарообразного тела всегда наблюдается в виде полуэллипса, принимая в конце первой и начале последней четвертей вид прямой линии.
Спу́тник — небесное тело, обращающееся по определённой траектории (орбите) вокруг другого объекта в космическом пространстве под действием гравитации. Различают искусственные и естественные спутники.
Де́ймос (греч. Δείμος «ужас») — один из двух спутников Марса (наряду с Фобосом). Был открыт американским астрономом Асафом Холлом в 1877 году и назван им в честь древнегреческого бога ужаса Деймоса, спутника бога войны Ареса.
Предел Роша — радиус круговой орбиты спутника, обращающегося вокруг небесного тела, на котором приливные силы, вызванные гравитацией центрального тела, равны силам самогравитации спутника.