Спутниковая система навигации «Галилео» — Galileo


Галилео

ЗаказчикNASA
Задачи исследование системы Юпитера
Пролёт Венера, (951) Гаспра, (243) Ида,
Спутник Юпитера
Запуск 18 октября 1989 22:23:00 UTC
Ракета-носитель Атлантис
Стартовая площадка Мыс Канаверал
Сход с орбиты 21 сентября 2003 года[1][2]
NSSDC ID [nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftOrbit.do?id=1989-084B 1989-084B]
SCN [www.n2yo.com/satellite/?s=20298 20298]
Технические характеристики
Масса 2223 [3]
Мощность 570-490 [3]
Источники питания 2 РИТЭГ[3]

У этого термина существуют и другие значения, см. Галилео.
«Галилео»

(англ.
Galileo
) — автоматический космический аппарат НАСА, созданный для исследования Юпитера и его спутников. Аппарат был запущен в 1989 году, 1995 году вышел на орбиту Юпитера, проработал до 2003 года[2]. Это был первый аппарат, вышедший на орбиту Юпитера, изучавший планету длительное время и сбросивший в её атмосферу спускаемый зонд. Станция передала свыше 30 гигабайт информации, включая 14 тысяч изображений планеты и спутников, а также уникальную информацию об атмосфере Юпитера. Название станции связано с тем, что именно Галилео Галилей открыл четыре спутника Юпитера в 1610 году.

История

  • Galileo Preparations — GPN-2000-000672.jpg
    «Галилео» на стадии тестирования
  • Galileo Deployment (high res).jpg

    «Галилео» с разгонным блоком IUS в грузовом отсеке «Атлантиса»

Проектирование аппарата началось ещё в 1977 году, когда было принято решение об изучении атмосферы Юпитера с помощью спускаемого аппарата. Целью миссии было изучение атмосферы Юпитера, спутников и их строения, магнитосферы, передача изображений планеты и её спутников и пр.

Предполагалось, что «Галилео» будет выведен на земную орбиту с помощью «Спейс шаттла», а затем разогнан с помощью ускорителя «Центавр» в сторону Юпитера. Однако после взрыва «Спейс шаттла» «Челленджера», доставка разгонного блока «Центавр» на орбиту с помощью «Спейс шаттла» была запрещена. Тем не менее позже «Галилео» был выведен с помощью шаттла «Атлантис» STS-34 и разгонного блока IUS.

После длительного анализа была найдена траектория полета, значительно экономившая топливо и позволявшая обойтись без разгонного блока «Центавр», но значительно увеличивавшая время полёта. Эта траектория, которую назвали VEEGA (Venus-Earth-Earth Gravity Assist), использовала притяжение Венеры и Земли для совершения гравитационных манёвров.

В результате, аппарат полетел сначала к Венере и 2 раза прошёл мимо Земли, прежде чем выйти на траекторию к Юпитеру, а длительность полёта до планеты составила почти 6 лет. В результате «Галилео» провёл исследования Венеры и двух астероидов. Из-за изменения первоначальной траектории аппарату потребовалась дополнительная солнцезащита. Кроме того, поскольку вблизи Солнца аппарат должен был быть повернут определённым образом, чтобы находиться в тени солнцезащиты, то использование основной антенны было невозможно. Поэтому решено было не раскрывать её, пока аппарат не отойдёт от Солнца на безопасное расстояние, а для поддержания связи была установлена дополнительная антенна (маломощная). Но основная антенна впоследствии так и не раскрылась.

Расходы на основную миссию составили 1,35 млрд долларов, в том числе 892 миллиона на разработку космического аппарата[4]. Суммарные расходы на миссию «Галилео» составили 1,5 млрд долл.

Основные события[2]:

  • Аппарат был запущен 18 октября 1989 года с борта космического корабля «Спейс шаттл» «Атлантис» (миссия STS-34). Старт не раз откладывался из-за катастрофы «Челленджера».
  • В 1990 году пролетел мимо Венеры, проведя ряд исследований этой планеты.
  • В 1991 году вошёл в кольцо астероидов, располагающегося между орбитами Марса и Юпитера[2].
  • В июле 1994 года сфотографировал, как комета Шумейкеров — Леви 9 врезается в Юпитер[2][4][5].
  • 12 июля 1995 года в 11:07 PM PDT произведено отделение спускаемого зонда от основного космического аппарата[4].
  • 7 декабря 1995 года спускаемый зонд вошёл в атмосферу Юпитера.
  • 8 декабря 1995 года аппарат Галилео вышел на орбиту Юпитера[4].

Предполагалось, что после прибытия к Юпитеру «Галилео» проработает два года, переходя с одной орбиты на другую с целью сближения с каждым из крупных спутников. Всего было разработано 11 орбит. В действительности «Галилео» «освоил» гораздо большее число орбит, сделав 35 витков вокруг Юпитера в течение 8 лет.

Основная миссия завершилась 14 декабря 1997 года, за ней последовали расширенные миссии Europa Mission

(2 года, 8 орбит, с облетами Каллисто и ) и
Millennium Mission
(1 год, облеты 4 спутников планеты)[1][2].

  • 21 сентября 2003 года, после 14 лет полёта и 8 лет исследований системы Юпитера, миссия «Галилео» была завершена[1][2]. Аппарат был послан в атмосферу Юпитера со скоростью около 50 км/с с целью избежать возможности занесения микроорганизмов с Земли на спутники Юпитера. Он расплавился в верхних слоях атмосферы.

«Галилео» – первый аппарат, вышедший на орбиту Юпитера и прикоснувшийся к его атмосфере

20 лет назад автоматический космический аппарат «Галилео» стал первым аппаратом, вышедшим на орбиту Юпитера и спустившим в его атмосферу зонд. Аппарат был запущен в 1989 году, а завершилась его миссия в сентябре 2003 года, после 14 лет полёта и 8 лет исследований системы Юпитера.

Аппарат назвали в честь Галилео Галилея, итальянского физика, механика, астронома, философа и математика. Он первым использовал телескоп для наблюдения небесных тел, сделал ряд выдающихся астрономических открытий, и в частности открыл четыре спутника Юпитера в 1610 году.

В 1970-х годах мимо Юпитера уже пролетали беспилотные аппараты Пионер-10 и Пионер-11. Однако ни один из этих аппаратов не выходил на орбиту крупнейшей планеты нашей Солнечной системы. После этого изучение Юпитера стало приоритетной задачей американских учёных, и они приступили к разработке нового аппарата в 1977 году, в то время, как миссии первого и второго Вояджеров ещё готовились к старту. Первоначально «Галилео» предполагали запустить ещё в 1984 году – но запуск неоднократно откладывался по разным причинам, в одном случае — из-за проблем, последовавших с катастрофой «Челленджера».

Наконец, «Галилео» успешно стартовал в октябре 1989 года. На своём пути к Юпитеру он пролетел мимо Венеры и нескольких астероидов, у одного из которых даже обнаружил естественный спутник. В 1994 году он пронаблюдал и сфотографировал, как обломки кометы Шумейкера-Леви врезалась в Юпитер.

8 декабря 1995 года «Галилео» вышел на орбиту Юпитера, а 9 декабря зонд, отделившийся от аппарата полугодом ранее, вошёл в атмосферу планеты. В течение 8 лет он сделал 35 витков вокруг Юпитера.

Благодаря успешной миссии учёные собрали обширный массив данных о нашем гигантском соседе. В частности, «Галилео»:

  • впервые зафиксировал облака аммиака в атмосфере иной планеты
  • подтвердил наличие вулканической активности на Ио
  • обнаружил, что токи, возникающие из-за плазмы в атмосфере Ио, связаны с токами в атмосфере Юпитера
  • добыл косвенные доказательства присутствия подо льдом Европы жидкого океана
  • обнаружил у Ганимеда собственное магнитное поле
  • собрал ценные данные о магнитосфере Юпитера

21 сентября 2003 года миссия «Галилео» была завершена. Аппарат был послан в атмосферу Юпитера со скоростью около 50 км/с с целью избежать возможности занесения микроорганизмов с Земли на спутники Юпитера. Он расплавился в верхних слоях атмосферы.

Следующий аппарат, предназначенный для изучения Юпитера, «Юнона», был запущен в 2011 году, и прибудет на орбиту планеты в следующем году.

Описание аппарата

На аппарате было установлено 4 антенны — основная, маломощная и приёмная для связи со спускаемым аппаратом[3]. Основная антенна не раскрылась, и связь с Землей осуществлялась с помощью маломощной антенны[2]. Скорость связи составила 160 бит/с вместо 134 Кбит/с[4]. Были разработаны методы сжатия информации (включая обрезание тёмного космического фона снимков), однако качество некоторых снимков пришлось уменьшить. Нагрузка на основной компьютер резко возросла, и частично алгоритмы сжатия выполнялись на компьютере, ответственном за систему ориентации «Галилео»[4]. Ленточное устройство хранения информации имело ёмкость 900 мегабит, однако с ним также возникли проблемы.

Энергию для аппарата вырабатывали две радиоизотопные установки общей мощностью 570 ватт (490 ватт при прибытии к Юпитеру)[3].

Аппарат был оснащён ракетным двигателем тягой в 400 ньютонов (сделанным в ФРГ) и 12 малыми двигателями ориентации по 10 Н. Торможение при заходе на юпитерианскую орбиту осуществлялось с помощью основного двигателя, а переходы с одной орбиты на другую, как правило, с помощью двигателей ориентации, хотя в двух переходах использовался и основной двигатель.

«Галилео» нёс 11 научных приборов, и ещё семь находились на спускаемом зонде[1].

Аппарат был оборудован фотокамерой, дающей изображения 800х800 пикселей[3]. Камера сделана по принципу телескопа-рефлектора, работала с помощью кремниевых сенсоров и была оборудована различными фильтрами для съёмки в том или ином диапазоне. Спектральный диапазон камеры составлял от 400 до 1100 нанометров (видимый диапазон 400—700 нм). Радиационную защиту камеры выполняло 1-сантиметровое танталовое покрытие. Разрешение камеры, установленной на «Галилео», в 20 раз превышало показатель камер «Вояджеров»[уточнить

], для некоторых снимков — до 1000 раз.

Спектрометр для картирования в ближней инфракрасной области (NIMS — Near-Infrared Mapping Spectrometer) позволял получать картинку высокого разрешения в инфракрасном диапазоне. С его помощью можно было составлять «температурные карты», делать выводы о химическом составе поверхности спутников Юпитера, а также определять тепловые и химические характеристики атмосферы планеты, включая внутренние слои. Диапазон волн, регистрируемых NIMS, составлял от 700 до 5 200 нм.

Фотополяриметр был призван измерять интенсивность и поляризацию света, отражённого/рассеянного от Юпитера и поверхности его спутников. Прибор одновременно выполнял функции поляриметра, фотометра и радиометра. С помощью фотополяриметра делались оценки, касающиеся как состава и структуры атмосферы, так и потоков теплового и отражённого излучения. Поляриметр регистрировал электромагнитные волны длиной до 110 нм.

Ультрафиолетовый спектрометр работал в диапазоне волн от 54 до 128 нанометров, а дополнительный ультрафиолетовый спектрометр — от 113 до 438 нанометров. С помощью этих приборов определялись характеристики атмосферных газов, полярных сияний, атмосферных свечений и ионизированной плазмы вокруг Юпитера и Ио. Кроме того, ультрафиолетовые спектрометры позволяли определять физическое состояние веществ на поверхности спутников: иней, лёд, пескообразная субстанция и т. п.

Ряд приборов (детектор частиц высоких энергий и др.) использовался, главным образом, для изучения плазмы, входящей в магнитосферу Юпитера. Детектор пылевых частиц регистрировал частицы массой от 10−7 до 10−16 грамма в космическом пространстве и на орбите Юпитера. Проводились также небесномеханические и радиоэксперименты (по прохождению радиосигнала через ионосферу и атмосферу).

Спускаемый аппарат массой 339 кг и размером около метра был оборудован парашютной системой, радиопередатчиком для связи с «Галилео» и семью научными приборами. На нём не было приёмной антенны и собственных двигателей[3]. Литий-серная батарея обеспечивала до 730 Вт·ч энергии[4]. В комплект научных приборов общей массой 30 кг[4] входили:

  • прибор для определения структуры атмосферы (измерение температуры, давления и плотности в течение спуска);
  • масс-спектрометр (определение химического состава атмосферы);
  • нефелометр (изучение структуры облаков и характера составляющих их частиц);
  • прибор для регистрации молний, измерения радиоэмиссий и регистрации заряженных частиц;
  • прибор для точного измерения доли гелия в атмосфере;
  • прибор для регистрации потоков излучения и энергии в атмосфере;
  • использование радиопередатчика для измерения скорости ветра по доплеровскому эффекту.

Спутниковая система навигации «Галилео» — Galileo

Первый этап

Первая фаза — планирование и определения задач стоимостью в 100 млн евро, второй этап состоит в запуске двух опытных спутников и развития инфраструктуры, наземных станций для них, стоимостью 1,5 млрд евро.

28 декабря 2005 года в 8:19 с помощью ракеты-носителя «Союз-ФГ» запущен первый опытный спутник системы «Галилео», космический аппарат GIOVE-A был выведен на расчётную орбиту высотой 23 222 км с наклонением 56°. Масса аппарата 700 кг, габаритные размеры: длина — 1,2 м, диаметр — 1,1 м. Основная задача GIOVE-A состояла в испытании дальномерных сигналов «Галилео» на всех частотных диапазонах. Спутник создавался в расчёте на 2 года активного экспериментирования, которое и было успешно завершено примерно в расчётные сроки. Передача сигналов по состоянию на апрель 2009 года ещё продолжалась.

Второй этап

Второй опытный спутник системы «Галилео» GIOVE-B был запущен 27 апреля 2008 года и начал передавать сигналы 7 мая 2008 года. Основная задача GIOVE-B состоит в тестировании передающей аппаратуры, которая максимально приближена к будущим серийным спутникам. GIOVE-B — первый спутник, в котором в качестве часов используется водородный мазер. GIOVE-B способен передавать несколько модификаций дальномерного кода открытой службы на частоте L1, из которых предполагается выбрать одну для дальнейшего постоянного использования.

Оба спутника GIOVE предназначены для проведения испытаний аппаратуры и исследования характеристик сигналов. Для систематического сбора данных измерений усилиями ЕКА была создана всемирная сеть наземных станций слежения, оборудованных приёмниками, разработанными в компании Septentrio.

Третий этап

Третий этап состоит в выводе на орбиты четырёх спутников Galileo IOV, которые, будучи запущенными парами, создали первое мини-созвездие Galileo. Запуски состоялись в рамках программы «Союз на Куру», с помощью ракеты «Союз-СТБ» с космодрома в Куру. Первые четыре спутника строятся партнерством EADS Astrium-Thales Alenia Space. Спутники будут расположены на круговых орбитах на высоте 23 222 км.

10 декабря 2011 года Galileo передала на Землю первый тестовый навигационный сигнал — два спутника, выведенные на орбиту в октябре российским «Союзом», успешно включили свои передатчики. Специалисты Galileo включили главную антенну L-диапазона, с которой был передан первый для Galileo навигационный сигнал, его мощность и форма соответствовала всем спецификациям, а также совместима с американской системой GPS.

12 октября 2012 года были запущены на орбиту ещё 2 спутника проекта Galileo, стало возможным первое позиционирование из космоса, так как для него необходимо по крайней мере четыре спутника. С каждым следующим выводом новых спутников точность позиционирования будет повышаться.

4 декабря 2012 года третий спутник Galileo передал на Землю первый тестовый навигационный сигнал, то есть на всех частотах полноценно функционируют уже три спутника Galileo.

12 марта 2013 года произошла тестовая фаза проекта «Галилео». Это первое определение долготы, широты и высоты над уровнем моря с помощью «Галилео». Эксперимент состоялся в навигационной лаборатории технического сердца проекта — ЕКА ESTEC, в Нордвейк, Нидерланды, утром 12 марта с ожидаемой точностью навигации от 10 до 15 метров. Для этого пришлось с максимальной точностью расположить четыре первых спутника на орбите. На тот момент позиционирование было возможно в течение максимум двух-трёх часов в день.

12 ноября 2013 года в 16:38 по московскому времени над базой Воздушных Сил Gilze-Rijen в Нидерландах с помощью четырёх спутников Европейского космического агентства впервые удалось определить широту, долготу и высоту, — то есть отследить местоположение воздушного судна, которое участвовало в тестировании европейской системы спутниковой навигации.

Это был первый раз, когда Европе удалось отследить передвижение воздушного судна, используя только собственную независимую систему навигации. Создание наземного сегмента: трёх центров управления, пяти станций контроля за спутниковой группировкой, 30 контрольных приёмных станций, 9 ап-линк станций для актуализации излучаемых сигналов.

Четвёртый этап

Четвёртый этап проекта запущен с 2014 года, стоимость — примерно 220 млн евро в год. К 2020 году на орбиту будут выведены ещё 14 спутников, остальные — к 2020 году. После завершения развёртывания группировки спутники обеспечат в любой точке планеты, включая Северный и Южный полюсы, 90-процентную вероятность одновременного приёма сигнала от четырёх спутников.

Благодаря доступу к точному сигналу в двух частотных диапазонах клиенты «Галилео» получат информацию о своем местоположении с точностью 4 м в горизонтальной плоскости и 8 м в вертикальной с доверительной вероятностью 0,95. Применение европейского дополнения EGNOS повысит точность до 1 м, а в специальных режимах она будет доведена до 10 см.

Для максимальной синхронизации спутники Galileo оснащены сверхточными атомными часами на рубидии-87 с максимальной ошибкой до одной секунды за три миллиона лет, что соответствует навигационной неточности, не превышающей 30 см при одновременном приёме сигнала от восьми-десяти спутников.

22 августа 2014 года первые полнофункциональные спутники Galileo были запущены с космодрома Куру с использованием российской ракеты-носителя «Союз-СТ-Б». Вывод спутников на целевую орбиту прошёл неудачно из-за ошибки в работе разгонного блока «Фрегат-МТ». Это первая нештатная ситуация при запуске космических аппаратов с космодрома Куру при помощи российских изделий.

26 марта 2020 года был выполнен следующий запуск спутников Galileo с космодрома Куру с помощью российской ракеты-носителя «Союз-СТ-Б».

11 сентября 2020 года из Гвианского космического центра совместные расчёты российских и европейских специалистов выполнили запуск российской ракеты-носителя СОЮЗ-СТ-Б с разгонным блоком ФРЕГАТ-МТ и двумя европейскими космическими аппаратами GALILEO FOC М3.

17 декабря 2020 года из Гвианского космического центра успешно выполнен запуск ракеты «Союз-СТ-Б» с космическими аппаратами Galileo FOC M4.

15 декабря 2020 года навигационная система «Галилео» официально введена в эксплуатацию Европейской комиссией и стала доступной пользователям, в режиме «начальной эксплуатационной производительности».

Система координат

Система использует систему координат Galileo Terrestrial Reference Frame, связанную с международной земной системой координат ITRF и определенную таким образом, что её расхождение с ITRF не превышает 3 см с вероятностью 0,95.

Научные исследования

В июле 1994 года на поверхность Юпитера упала комета Шумейкера — Леви. Точки падения фрагментов находились в южном полушарии Юпитера, на противоположном по отношению к Земле полушарии, поэтому сами моменты падения визуально наблюдались только аппаратом «Галилео», находившимся на расстоянии 1,6 а. е. от Юпитера.

В декабре 1995 года спускаемый аппарат вошёл в атмосферу Юпитера. Зонд проработал в атмосфере примерно в течение часа, опустившись на глубину 130 км. Согласно измерениям, внешний уровень облаков характеризовался давлением в 1,6 атмосферы и температурой −80° С; на глубине 130 км — 24 атмосферы, +150 °C. Плотность облаков оказалась ниже ожидавшейся, предполагаемый слой облаков из водяного пара отсутствовал.

«Галилео» подробно исследовал динамику атмосферы Юпитера и другие параметры планеты. В частности, он обнаружил, что атмосфера Юпитера имеет «мокрые» и «сухие» области. В некоторых «сухих пятнах» содержание водяного пара было в 100 раз меньше, чем в атмосфере в целом. Эти «сухие пятна» могли увеличиваться и уменьшаться, однако они постоянно оказывались на одних и тех же местах, что говорит о системности циркуляции атмосферы Юпитера. «Галилео» зарегистрировал многочисленные грозы с молниями в 1000 раз мощнее земных. Передал множество снимков Большого Красного Пятна — гигантского шторма (размером превышающего диаметр Земли), который наблюдают уже более 300 лет. «Галилео» также обнаружил «горячие пятна» вдоль экватора. По-видимому, в этих местах слой внешних облаков тонок, и можно видеть более горячие внутренние области.

Благодаря данным «Галилео» были построены более точные модели процессов, происходящих в атмосфере Юпитера.

Большое значение имели исследования спутников Юпитера. За время своего пребывания на орбите Юпитера «Галилео» проходил рекордно близко к спутникам Юпитера: Европа — 201 км (16 декабря 1997)[6], Каллисто — 138 км (25 мая 2001), — 102 км (17 января 2002), Амальтея 160 км (5 ноября 2002)[1][2].

Было получено множество новых данных и подробные снимки поверхности спутников. Было установлено, что обладает собственным магнитным полем, подтверждена теория о наличии океана жидкой воды под поверхностью Европы, высказаны гипотезы о наличии жидкой воды в недрах Ганимеда и Каллисто. Также были определены необычные характеристики Амальтеи.

Снимки спутников Юпитера, сделанные «Галилео»

Космос в жизни Галилео Галилея

12 апреля – день, удивительно связанный не только с великими свершениями, с началом космической эры, но и с жизнью человека, который много сделал для того, чтобы приблизить все эти возможности – с судьбой великого итальянского ученого Галилео Галилея.

12 апреля – день, удивительно связанный не только с великими свершениями, с началом космической эры, но и с жизнью человека, который много сделал для того, чтобы приблизить все эти возможности – с судьбой великого итальянского ученого Галилео Галилея.

\”Диалог\” – спор о правильности систем Коперника и Птолемея

Однако, в судьбе Галилея, как ни парадоксально, эта дата носила трагический характер. В этот день, в 1633 году, начался процесс суда Инквизиции, 12 апреля состоялся первый допрос ученого. Следствие продолжалось три месяца, с 21 апреля по 21 июня, во время которого Галилею пришлось полностью отказаться от своего учения о вращении Земли, которое он изложил в книге \”Диалог\”.

Именно это произведение ученого стало основным камнем преткновения между ним и инквизиторами. Книга \”Диалог\”, в которой речь шла о двух главнейших системах мира, которые рассматривались на то время, создавалась Галилеем в течение 30 лет.

Это были системы Птолемея и Коперника. Многие понимали, что в \”Диалоге\” отдавалось первенство за систему Коперника. В споре насчет систем, который был основой произведения, участвовал некий участник, в котором себя узнает Папа римский и приходит в ярость от этого факта, и от содержания книги. Через некоторое время книга была запрещена, изъята из продажи, а ученый оказался в суде.

Процесс суда инквизиции

На первом допросе ученому были предъявлены следующие обвинения: запрещённое учение, которое он использовал, как правдивое, представляющее собой главную истину; не исполнение цензорских рекомендаций, которые ввели в заблуждение по поводу содержания данного произведения.

Если говорить обычным для того времени термином, то главная причина заключения под стражу – ересь, выступление против церкви. Некоторые историки высказывают мнение, что к Галилео Галилею применялись пытки, ему угрожали смертью, допрашивали в зале пыток. Перед глазами ученого лежали страшные орудия. Среди них – кожаные воронки, с помощью которых в желудок человека вливали огромное количество воды, железные сапоги – в них, практически, дробили ноги, клещи для того, чтобы ломать кости человека.

Вероятно, у ученого были некие заступники в лице богатых вельмож, которые хотя бы добились того, что ученому был предоставлен выбор: если он покается и отречётся от своего учения, он будет отпущен; иначе – его ждала участь Джордано Бруно. Пожилой ученый, которому в тот год было уже 69 лет, не смог вынести угроз и отрекся от своих убеждений.

Отречение Галилео Галилея от своих убеждений

22 июня при большом скоплении народа ученого заставили, стоя на коленях, принести покаяние в церкви. Галилей был назван не еретиком, что в те времена было страшным преступлением, а \”сильно заподозренным в ереси\”. При такой формулировке он спасался от сожжения на костре. Копии протокола суда были разосланы по всем университетам Европы для того, чтобы никто не мог признать и изучать книги ученого.

Существует легенда, говорящая, что уже осужденный Галилей тихо произнес: \”И всё-таки она вертится!\”. Доказательства этому не существует, считается, что легенда появилась в середине XVIII века, благодаря некому итальянскому журналисту.

Последние годы

После суда жизнь ученого была все такой же тяжелой, ему приходилось жить под домашним арестом. Галилей ослеп, и это не могло его не расстраивать – возможности писать не было совсем. Прекрасный физик, механик, астроном, продолжатель дела Коперника, борец за науку Галилео Галилей умер в 1642 году, смирившийся, но все равно не побежденный.

В 1979 году Папа Римский Иоанн-Павел II от имени католической церкви официально подтвердил ошибочность церкви, заставившей отречься Галилея, с ученого были сняты все обвинения.

Открытия Галилея – путь к началу космической эры

Если говорить о деятельности Галилея, то вся череда его открытий была направлена на то, что когда-нибудь человек сможет совершать космические полеты. Ученый, практически, первый исследовал небо с помощью телескопа, с помощью которого он не только подтвердил правильность учения Коперника, но и сделал много других открытий.

Ученый сумел определить на Луне кратеры и хребты, выявил большие скопления звезд в Млечном пути. Галилей открыл четыре спутника Юпитера, пятна на Солнце и фазы Венеры. Смог вычислить наличие световых явлений вокруг Сатурна, которые сейчас называются его кольцом.

Астрономические открытия Галилея сыграли неоценимое значение в развитии научного мировоззрения. Именно они убеждали в правильности учения Коперника, ошибочности системы Аристотеля и Птолемея, способствуя победе и утверждению гелиоцентрической системы мира, тем самым давая толчок не только развитию астрономии, как науки, но и стремлениям человека в космические дали.

Используя многие правильные рассуждения и открытия Галилео, наука в развитии космоса сделала в XX веке просто гигантские шаги, свершив фантастическое – полет в космос.

Примечания

  1. 12345
    [www.jpl.nasa.gov/news/fact_sheets/galileo0309.pdf Galileo Mission to Jupiter] (англ.).
    NASA Facts
    . JPL. Проверено 11 декабря 2020.
  2. 123456789
    [www.jpl.nasa.gov/news/press_kits/galileo-end.pdf Galileo End of Mission (Press Kit)] (англ.). JPL (15 September 2003). Проверено 11 декабря 2020.
  3. 123456789
    [descanso.jpl.nasa.gov/DPSummary/Descanso5—Galileo_new.pdf Galileo Telecommunications].
    DESCANSO Design and Performance Summary Series
    . JPL (July 2002). Проверено 11 декабря 2020.
  4. 12345678
    [www.jpl.nasa.gov/news/press_kits/gllarpk.pdf Galileo Juptier Arrival (Press Kit)] (англ.). JPL (DECEMBER 1995). Проверено 11 декабря 2020.
  5. [solarsystem.nasa.gov/galileo/gallery/comet-sl9.cfm Galileo Image Gallery: Comet Shoemaker-Levy 9] (англ.). NASA SSE. Проверено 11 декабря 2020.
  6. [solarsystem.nasa.gov/galileo/docs/Europa_Poster.pdf#page=6 Europa Poster] (англ.). Galileo at Jupiter
    6. NASA JPL (1999). — «Closest Approach to Europa 201 km on December 16, 1997» Проверено 11 декабря 2020.

История[править | править код]

  • «Галилео» на стадии тестирования
  • «Галилео» с разгонным блоком IUS в грузовом отсеке «Атлантиса»

Проектирование аппарата началось ещё в 1977 году, когда было принято решение об изучении атмосферы Юпитера с помощью спускаемого аппарата. Целью миссии было изучение атмосферы Юпитера, спутников и их строения, магнитосферы, передача изображений планеты и её спутников и пр.

Предполагалось, что «Галилео» будет выведен на земную орбиту с помощью «Спейс шаттла», а затем разогнан с помощью ускорителя «Центавр» в сторону Юпитера. Однако после взрыва «Спейс шаттла» «Челленджера», доставка разгонного блока «Центавр» на орбиту с помощью «Спейс шаттла» была запрещена. Тем не менее позже «Галилео» был выведен с помощью шаттла «Атлантис» STS-34 и разгонного блока IUS.

После длительного анализа была найдена траектория полёта, значительно экономившая топливо и позволявшая обойтись без разгонного блока «Центавр», но значительно увеличивавшая время полёта. Эта траектория, которую назвали VEEGA (Venus-Earth-Earth Gravity Assist), использовала притяжение Венеры и Земли для совершения гравитационных манёвров.

В результате, аппарат полетел сначала к Венере и два раза прошёл мимо Земли, прежде чем выйти на траекторию к Юпитеру, а длительность полёта до планеты составила почти 6 лет. В результате «Галилео» провёл исследования Венеры и двух астероидов. Из-за изменения первоначальной траектории аппарату потребовалась дополнительная солнцезащита. Кроме того, поскольку вблизи Солнца аппарат должен был быть повёрнут определённым образом, чтобы находиться в тени солнцезащиты, то использование основной антенны было невозможно. Поэтому решено было не раскрывать её, пока аппарат не отойдёт от Солнца на безопасное расстояние, а для поддержания связи была установлена дополнительная антенна (маломощная). Но основная антенна впоследствии так и не раскрылась.

Расходы на основную миссию составили 1,35 млрд долларов, в том числе 892 млн на разработку космического аппарата[4]. Суммарные расходы на миссию «Галилео» составили 1,5 млрд долл.

Основные события[2]:

  • Аппарат был запущен 18 октября 1989 года с борта космического корабля «Спейс шаттл» «Атлантис» (миссия STS-34). Старт не раз откладывался из-за катастрофы «Челленджера».
  • В 1990 году пролетел мимо Венеры, проведя ряд исследований этой планеты.
  • В 1991 году вошёл в кольцо астероидов, располагающегося между орбитами Марса и Юпитера[2].
  • В июле 1994 года сфотографировал, как комета Шумейкеров — Леви 9 врезается в Юпитер[2][4][5].
  • 12 июля 1995 года в 11:07 PM PDT произведено отделение спускаемого зонда от основного космического аппарата[4].
  • 7 декабря 1995 года спускаемый зонд вошёл в атмосферу Юпитера.
  • 8 декабря 1995 года аппарат «Галилео» вышел на орбиту Юпитера[4].

Предполагалось, что после прибытия к Юпитеру «Галилео» проработает два года, переходя с одной орбиты на другую с целью сближения с каждым из крупных спутников. Всего было разработано 11 орбит. В действительности «Галилео» «освоил» гораздо большее число орбит, сделав 35 витков вокруг Юпитера в течение 8 лет.

Основная миссия завершилась 14 декабря 1997 года, за ней последовали расширенные миссии Europa Mission

(2 года, 8 орбит, с облетами Каллисто и ) и
Millennium Mission
(1 год, облёты 4 спутников планеты)[1][2].

  • 21 сентября 2003 года, после 14 лет полёта и 8 лет исследований системы Юпитера, миссия «Галилео» была завершена[1][2]. Аппарат был послан в атмосферу Юпитера со скоростью около 50 км/с с целью избежать возможности занесения микроорганизмов с Земли на спутники Юпитера. Он расплавился в верхних слоях атмосферы.

Ссылки

  • С орбиты ГалилеоЮнона

    [* 1]

    Спускаемые зонды Галилео
    Будущие миссии Europa Jupiter System Mission и Лаплас — Европа П • Europa Clipper • Jupiter Icy Moon Explorer • Io Volcano Observer
    С орбиты NEAR Shoemaker • Хаябуса • Dawn

    [* 1]

    Спускаемые NEAR Shoemaker • Хаябуса • OSIRIS-REx
    1. Жирный шрифт
      обозначает действующие АМС
    Будущие Хаябуса-2 • Don Quijote • SIMONE • MarcoPolo-R • Апофис-П • Апофис-грунт
    Отменённые Веста
    Исследованные астероиды (951) Гаспра • (243) Ида • (253) Матильда • (433) Эрос • (9969) Брайль • (5535) Аннафранк • (132524) APL • (2867) Штейнс • (21) Лютеция • (2685) Мазурский • (25143) Итокава • (4) Веста • Церера • (101955) Бенну • (4179) Таутатис
    Списки Приземления на другие планеты · Список зондов в Солнечной системе · Список объектов в точке Лагранжа · История исследования Солнечной системы
    Объекты на других планетах Список искусственных объектов на внеземной поверхности · Список искусственных объектов на Венере · Список искусственных объектов на Марсе
    Небесная сфера Система небесных координат

    : галактическая • горизонтальная • первая экваториальная • вторая экваториальная • эклиптическая • Международная небесная система координат • Сферическая система координат • Ось мира • Небесный экватор • Прямое восхождение • Склонение • Эклиптика • Равноденствие • Солнцестояние • Фундаментальная плоскость

    Параметры орбит Кеплеровы элементы орбиты

    : эксцентриситет • большая полуось • средняя аномалия • долгота восходящего узла • аргумент перицентра • Апоцентр и перицентр • Орбитальная скорость • Узел орбиты • Эпоха

    Движение небесных тел Движение Солнца и планет по небесной сфере • Эфемериды Конфигурации планет

    : противостояние • соединение • квадратура • элонгация • парад планет
    Затмение
    : солнечное затмение • лунное затмение • сарос • Метонов цикл • Покрытие • Прохождение Кульминация • Сидерический период • Синодический период • Период вращения • Орбитальный резонанс • Предварение равноденствий • Сближение • Либрация • Сфера действия тяготения • Эффект Козаи • Эффект Ярковского • Эффект Джанибекова

    Астродинамика
    Космический полёт Космическая скорость

    : первая (круговая) • вторая (параболическая) • третья • четвёртая Формула Циолковского • Гравитационный манёвр • Гомановская траектория • Метод оскулирующих элементов • Приливное ускорение • Изменение наклонения орбиты • Межпланетная транспортная сеть • Стыковка • Точки Лагранжа • Эффект «Пионера»

    Орбиты Геостационарная орбита • Гелиоцентрическая орбита • Геосинхронная орбита • Геоцентрическая орбита • Геопереходная орбита • Низкая околоземная орбита • Полярная орбита • Орбита «Тундра» • Солнечно-синхронная орбита • Орбита «Молния» • Оскулирующая орбита

Наземный комплекс управления

В состав наземного комплекса управления ГАЛИЛЕО входят два независимых контура:

  • контур управления космическими аппаратами (Ground Control Segment — GCS);
  • контур эфемеридно-временного обеспечения (Ground Mission Segment — GMS).

Контур управления GCS осуществляет получение и обработку телеметрии с борта космического аппарата ГАЛИЛЕО, контроль функционирования подсистем КА, формирование командной информации и ее передачу на КА. Интерфейс между космическим сегментом и контуром управления GCS осуществляется через сеть станций слежения, приема телеметрии и передачи команд управления (Telemetry Tracking & Command — TT&C) в S-диапазоне.

Контур GMS решает задачи сбора данных глобальной беззапросной сети измерительных станций (Ground Sensor Stations — GSS), обработки полученной информации, формирования и закладки эфемеридно-временной информации, а также информации о целостности на борт КА через закладочные станции (Uplink Station — ULS).

На первом этапе развертывания системы ГАЛИЛЕО функции координирующего центра контура управления GCS выполняет центр управления в Оберпфафенхофене (Германия), а функции центра контура GMS — центр управления в Фучино (Италия). На этапе полной эксплуатационной готовности все задачи наземного комплекса управления будут координироваться обоими центрами в режиме горячего резервирования. Таким образом, на этапе штатной эксплуатации в состав наземного комплекса управления ГАЛИЛЕО войдут:

Центр управления системой в Фучино (Италия) и Оберпфафенхофене (Германия)

Станции закладки данных

Глобальная сеть беззапросных измерительных станций

Станции слежения, приема телеметрии и передачи управляющих команд

Станции среднеорбитальной системы поиска и спасания, принимающие сигнал бедствия, ретранслируемый КА ГАЛИЛЕО

Наземный комплекс управления ГАЛИЛЕО

Помимо этого, для обеспечения предоставления услуг системы ГАЛИЛЕО созданы и функционируют ряд обеспечивающих центров:

  • Центр летных испытаний полезной нагрузки (In-Orbit Testing — IOT) в Реду (Бельгия)
  • Два центра контроля запусков и начальных операций (Launch and Early Operations — LEO) в Тулузе (Франция) и Дармштадте (Германия)
  • Центр мониторинга характеристик (Galileo Reference Center — GRC) в Нордвике (Нидерланды)
  • Центр геодезического и временного обеспечения (Time and Geodesy Verification Facility — TGVF) в Нордвике (Нидерланды)
  • Два центра контроля безопасности применения услуги с регулируемым доступом PRS во Франции и Великобритании
  • Центр услуг ГАЛИЛЕО (Galileo Service Centre — GSC) в Мадриде (Испания), в задачи которого войдет обеспечение потребителей информацией об открытой и коммерческой услуге системы ГАЛИЛЕО, а также об услугах EGNOS

Отрывок, характеризующий Галилео (космический аппарат)

– Ну да, и вы наговорили ему глупостей, и надо извиниться. – Ни за что! – крикнул Ростов. – Не думал я этого от вас, – серьезно и строго сказал штаб ротмистр. – Вы не хотите извиниться, а вы, батюшка, не только перед ним, а перед всем полком, перед всеми нами, вы кругом виноваты. А вот как: кабы вы подумали да посоветовались, как обойтись с этим делом, а то вы прямо, да при офицерах, и бухнули. Что теперь делать полковому командиру? Надо отдать под суд офицера и замарать весь полк? Из за одного негодяя весь полк осрамить? Так, что ли, по вашему? А по нашему, не так. И Богданыч молодец, он вам сказал, что вы неправду говорите. Неприятно, да что делать, батюшка, сами наскочили. А теперь, как дело хотят замять, так вы из за фанаберии какой то не хотите извиниться, а хотите всё рассказать. Вам обидно, что вы подежурите, да что вам извиниться перед старым и честным офицером! Какой бы там ни был Богданыч, а всё честный и храбрый, старый полковник, так вам обидно; а замарать полк вам ничего? – Голос штаб ротмистра начинал дрожать. – Вы, батюшка, в полку без году неделя; нынче здесь, завтра перешли куда в адъютантики; вам наплевать, что говорить будут: «между павлоградскими офицерами воры!» А нам не всё равно. Так, что ли, Денисов? Не всё равно? Денисов всё молчал и не шевелился, изредка взглядывая своими блестящими, черными глазами на Ростова. – Вам своя фанаберия дорога, извиниться не хочется, – продолжал штаб ротмистр, – а нам, старикам, как мы выросли, да и умереть, Бог даст, приведется в полку, так нам честь полка дорога, и Богданыч это знает. Ох, как дорога, батюшка! А это нехорошо, нехорошо! Там обижайтесь или нет, а я всегда правду матку скажу. Нехорошо! И штаб ротмистр встал и отвернулся от Ростова. – Пг’авда, чог’т возьми! – закричал, вскакивая, Денисов. – Ну, Г’остов! Ну! Ростов, краснея и бледнея, смотрел то на одного, то на другого офицера. – Нет, господа, нет… вы не думайте… я очень понимаю, вы напрасно обо мне думаете так… я… для меня… я за честь полка.да что? это на деле я покажу, и для меня честь знамени…ну, всё равно, правда, я виноват!.. – Слезы стояли у него в глазах. – Я виноват, кругом виноват!… Ну, что вам еще?… – Вот это так, граф, – поворачиваясь, крикнул штаб ротмистр, ударяя его большою рукою по плечу. – Я тебе говог’ю, – закричал Денисов, – он малый славный. – Так то лучше, граф, – повторил штаб ротмистр, как будто за его признание начиная величать его титулом. – Подите и извинитесь, ваше сиятельство, да с. – Господа, всё сделаю, никто от меня слова не услышит, – умоляющим голосом проговорил Ростов, – но извиняться не могу, ей Богу, не могу, как хотите! Как я буду извиняться, точно маленький, прощенья просить? Денисов засмеялся. – Вам же хуже. Богданыч злопамятен, поплатитесь за упрямство, – сказал Кирстен. – Ей Богу, не упрямство! Я не могу вам описать, какое чувство, не могу… – Ну, ваша воля, – сказал штаб ротмистр. – Что ж, мерзавец то этот куда делся? – спросил он у Денисова. – Сказался больным, завтг’а велено пг’иказом исключить, – проговорил Денисов. – Это болезнь, иначе нельзя объяснить, – сказал штаб ротмистр. – Уж там болезнь не болезнь, а не попадайся он мне на глаза – убью! – кровожадно прокричал Денисов. В комнату вошел Жерков. – Ты как? – обратились вдруг офицеры к вошедшему. – Поход, господа. Мак в плен сдался и с армией, совсем. – Врешь! – Сам видел. – Как? Мака живого видел? с руками, с ногами? – Поход! Поход! Дать ему бутылку за такую новость. Ты как же сюда попал? – Опять в полк выслали, за чорта, за Мака. Австрийской генерал пожаловался. Я его поздравил с приездом Мака…Ты что, Ростов, точно из бани? – Тут, брат, у нас, такая каша второй день. Вошел полковой адъютант и подтвердил известие, привезенное Жерковым. На завтра велено было выступать. – Поход, господа! – Ну, и слава Богу, засиделись. Кутузов отступил к Вене, уничтожая за собой мосты на реках Инне (в Браунау) и Трауне (в Линце). 23 го октября .русские войска переходили реку Энс. Русские обозы, артиллерия и колонны войск в середине дня тянулись через город Энс, по сю и по ту сторону моста. День был теплый, осенний и дождливый. Пространная перспектива, раскрывавшаяся с возвышения, где стояли русские батареи, защищавшие мост, то вдруг затягивалась кисейным занавесом косого дождя, то вдруг расширялась, и при свете солнца далеко и ясно становились видны предметы, точно покрытые лаком. Виднелся городок под ногами с своими белыми домами и красными крышами, собором и мостом, по обеим сторонам которого, толпясь, лилися массы русских войск. Виднелись на повороте Дуная суда, и остров, и замок с парком, окруженный водами впадения Энса в Дунай, виднелся левый скалистый и покрытый сосновым лесом берег Дуная с таинственною далью зеленых вершин и голубеющими ущельями. Виднелись башни монастыря, выдававшегося из за соснового, казавшегося нетронутым, дикого леса; далеко впереди на горе, по ту сторону Энса, виднелись разъезды неприятеля. Между орудиями, на высоте, стояли спереди начальник ариергарда генерал с свитским офицером, рассматривая в трубу местность. Несколько позади сидел на хоботе орудия Несвицкий, посланный от главнокомандующего к ариергарду. Казак, сопутствовавший Несвицкому, подал сумочку и фляжку, и Несвицкий угощал офицеров пирожками и настоящим доппелькюмелем. Офицеры радостно окружали его, кто на коленах, кто сидя по турецки на мокрой траве. – Да, не дурак был этот австрийский князь, что тут замок выстроил. Славное место. Что же вы не едите, господа? – говорил Несвицкий. – Покорно благодарю, князь, – отвечал один из офицеров, с удовольствием разговаривая с таким важным штабным чиновником. – Прекрасное место. Мы мимо самого парка проходили, двух оленей видели, и дом какой чудесный! – Посмотрите, князь, – сказал другой, которому очень хотелось взять еще пирожок, но совестно было, и который поэтому притворялся, что он оглядывает местность, – посмотрите ка, уж забрались туда наши пехотные. Вон там, на лужку, за деревней, трое тащут что то. .Они проберут этот дворец, – сказал он с видимым одобрением. – И то, и то, – сказал Несвицкий. – Нет, а чего бы я желал, – прибавил он, прожевывая пирожок в своем красивом влажном рте, – так это вон туда забраться. Он указывал на монастырь с башнями, видневшийся на горе. Он улыбнулся, глаза его сузились и засветились. – А ведь хорошо бы, господа! Офицеры засмеялись. – Хоть бы попугать этих монашенок. Итальянки, говорят, есть молоденькие. Право, пять лет жизни отдал бы! – Им ведь и скучно, – смеясь, сказал офицер, который был посмелее. Между тем свитский офицер, стоявший впереди, указывал что то генералу; генерал смотрел в зрительную трубку. – Ну, так и есть, так и есть, – сердито сказал генерал, опуская трубку от глаз и пожимая плечами, – так и есть, станут бить по переправе. И что они там мешкают? На той стороне простым глазом виден был неприятель и его батарея, из которой показался молочно белый дымок. Вслед за дымком раздался дальний выстрел, и видно было, как наши войска заспешили на переправе. Несвицкий, отдуваясь, поднялся и, улыбаясь, подошел к генералу. – Не угодно ли закусить вашему превосходительству? – сказал он. – Нехорошо дело, – сказал генерал, не отвечая ему, – замешкались наши. – Не съездить ли, ваше превосходительство? – сказал Несвицкий. – Да, съездите, пожалуйста, – сказал генерал, повторяя то, что уже раз подробно было приказано, – и скажите гусарам, чтобы они последние перешли и зажгли мост, как я приказывал, да чтобы горючие материалы на мосту еще осмотреть. – Очень хорошо, – отвечал Несвицкий. Он кликнул казака с лошадью, велел убрать сумочку и фляжку и легко перекинул свое тяжелое тело на седло. – Право, заеду к монашенкам, – сказал он офицерам, с улыбкою глядевшим на него, и поехал по вьющейся тропинке под гору. – Нут ка, куда донесет, капитан, хватите ка! – сказал генерал, обращаясь к артиллеристу. – Позабавьтесь от скуки. – Прислуга к орудиям! – скомандовал офицер. И через минуту весело выбежали от костров артиллеристы и зарядили. – Первое! – послышалась команда. Бойко отскочил 1 й номер. Металлически, оглушая, зазвенело орудие, и через головы всех наших под горой, свистя, пролетела граната и, далеко не долетев до неприятеля, дымком показала место своего падения и лопнула. Лица солдат и офицеров повеселели при этом звуке; все поднялись и занялись наблюдениями над видными, как на ладони, движениями внизу наших войск и впереди – движениями приближавшегося неприятеля. Солнце в ту же минуту совсем вышло из за туч, и этот красивый звук одинокого выстрела и блеск яркого солнца слились в одно бодрое и веселое впечатление. Над мостом уже пролетели два неприятельские ядра, и на мосту была давка. В средине моста, слезши с лошади, прижатый своим толстым телом к перилам, стоял князь Несвицкий. Он, смеючись, оглядывался назад на своего казака, который с двумя лошадьми в поводу стоял несколько шагов позади его. Только что князь Несвицкий хотел двинуться вперед, как опять солдаты и повозки напирали на него и опять прижимали его к перилам, и ему ничего не оставалось, как улыбаться. – Экой ты, братец, мой! – говорил казак фурштатскому солдату с повозкой, напиравшему на толпившуюся v самых колес и лошадей пехоту, – экой ты! Нет, чтобы подождать: видишь, генералу проехать. Но фурштат, не обращая внимания на наименование генерала, кричал на солдат, запружавших ему дорогу: – Эй! землячки! держись влево, постой! – Но землячки, теснясь плечо с плечом, цепляясь штыками и не прерываясь, двигались по мосту одною сплошною массой. Поглядев за перила вниз, князь Несвицкий видел быстрые, шумные, невысокие волны Энса, которые, сливаясь, рябея и загибаясь около свай моста, перегоняли одна другую. Поглядев на мост, он видел столь же однообразные живые волны солдат, кутасы, кивера с чехлами, ранцы, штыки, длинные ружья и из под киверов лица с широкими скулами, ввалившимися щеками и беззаботно усталыми выражениями и движущиеся ноги по натасканной на доски моста липкой грязи. Иногда между однообразными волнами солдат, как взбрызг белой пены в волнах Энса, протискивался между солдатами офицер в плаще, с своею отличною от солдат физиономией; иногда, как щепка, вьющаяся по реке, уносился по мосту волнами пехоты пеший гусар, денщик или житель; иногда, как бревно, плывущее по реке, окруженная со всех сторон, проплывала по мосту ротная или офицерская, наложенная доверху и прикрытая кожами, повозка. – Вишь, их, как плотину, прорвало, – безнадежно останавливаясь, говорил казак. – Много ль вас еще там? – Мелион без одного! – подмигивая говорил близко проходивший в прорванной шинели веселый солдат и скрывался; за ним проходил другой, старый солдат. – Как он (он – неприятель) таперича по мосту примется зажаривать, – говорил мрачно старый солдат, обращаясь к товарищу, – забудешь чесаться. И солдат проходил. За ним другой солдат ехал на повозке. – Куда, чорт, подвертки запихал? – говорил денщик, бегом следуя за повозкой и шаря в задке. И этот проходил с повозкой. За этим шли веселые и, видимо, выпившие солдаты. – Как он его, милый человек, полыхнет прикладом то в самые зубы… – радостно говорил один солдат в высоко подоткнутой шинели, широко размахивая рукой. – То то оно, сладкая ветчина то. – отвечал другой с хохотом. И они прошли, так что Несвицкий не узнал, кого ударили в зубы и к чему относилась ветчина. – Эк торопятся, что он холодную пустил, так и думаешь, всех перебьют. – говорил унтер офицер сердито и укоризненно. – Как оно пролетит мимо меня, дяденька, ядро то, – говорил, едва удерживаясь от смеха, с огромным ртом молодой солдат, – я так и обмер. Право, ей Богу, так испужался, беда! – говорил этот солдат, как будто хвастаясь тем, что он испугался. И этот проходил. За ним следовала повозка, непохожая на все проезжавшие до сих пор. Это был немецкий форшпан на паре, нагруженный, казалось, целым домом; за форшпаном, который вез немец, привязана была красивая, пестрая, с огромным вымем, корова. На перинах сидела женщина с грудным ребенком, старуха и молодая, багроворумяная, здоровая девушка немка. Видно, по особому разрешению были пропущены эти выселявшиеся жители. Глаза всех солдат обратились на женщин, и, пока проезжала повозка, двигаясь шаг за шагом, и, все замечания солдат относились только к двум женщинам. На всех лицах была почти одна и та же улыбка непристойных мыслей об этой женщине. – Ишь, колбаса то, тоже убирается! – Продай матушку, – ударяя на последнем слоге, говорил другой солдат, обращаясь к немцу, который, опустив глаза, сердито и испуганно шел широким шагом. – Эк убралась как! То то черти! – Вот бы тебе к ним стоять, Федотов. – Видали, брат! – Куда вы? – спрашивал пехотный офицер, евший яблоко, тоже полуулыбаясь и глядя на красивую девушку. Немец, закрыв глаза, показывал, что не понимает. – Хочешь, возьми себе, – говорил офицер, подавая девушке яблоко. Девушка улыбнулась и взяла. Несвицкий, как и все, бывшие на мосту, не спускал глаз с женщин, пока они не проехали. Когда они проехали, опять шли такие же солдаты, с такими же разговорами, и, наконец, все остановились. Как это часто бывает, на выезде моста замялись лошади в ротной повозке, и вся толпа должна была ждать. – И что становятся? Порядку то нет! – говорили солдаты. – Куда прешь? Чорт! Нет того, чтобы подождать. Хуже того будет, как он мост подожжет. Вишь, и офицера то приперли, – говорили с разных сторон остановившиеся толпы, оглядывая друг друга, и всё жались вперед к выходу. Оглянувшись под мост на воды Энса, Несвицкий вдруг услышал еще новый для него звук, быстро приближающегося… чего то большого и чего то шлепнувшегося в воду. – Ишь ты, куда фатает! – строго сказал близко стоявший солдат, оглядываясь на звук. – Подбадривает, чтобы скорей проходили, – сказал другой неспокойно. Толпа опять тронулась. Несвицкий понял, что это было ядро. – Эй, казак, подавай лошадь! – сказал он. – Ну, вы! сторонись! посторонись! дорогу! Он с большим усилием добрался до лошади. Не переставая кричать, он тронулся вперед. Солдаты пожались, чтобы дать ему дорогу, но снова опять нажали на него так, что отдавили ему ногу, и ближайшие не были виноваты, потому что их давили еще сильнее. – Несвицкий! Несвицкий! Ты, г’ожа! – послышался в это время сзади хриплый голос. Несвицкий оглянулся и увидал в пятнадцати шагах отделенного от него живою массой двигающейся пехоты красного, черного, лохматого, в фуражке на затылке и в молодецки накинутом на плече ментике Ваську Денисова. – Вели ты им, чег’тям, дьяволам, дать дог’огу, – кричал. Денисов, видимо находясь в припадке горячности, блестя и поводя своими черными, как уголь, глазами в воспаленных белках и махая невынутою из ножен саблей, которую он держал такою же красною, как и лицо, голою маленькою рукой. – Э! Вася! – отвечал радостно Несвицкий. – Да ты что? – Эскадг’ону пг’ойти нельзя, – кричал Васька Денисов, злобно открывая белые зубы, шпоря своего красивого вороного, кровного Бедуина, который, мигая ушами от штыков, на которые он натыкался, фыркая, брызгая вокруг себя пеной с мундштука, звеня, бил копытами по доскам моста и, казалось, готов был перепрыгнуть через перила моста, ежели бы ему позволил седок. – Что это? как баг’аны! точь в точь баг’аны! Пг’очь… дай дог’огу!… Стой там! ты повозка, чог’т! Саблей изг’ублю! – кричал он, действительно вынимая наголо саблю и начиная махать ею. Солдаты с испуганными лицами нажались друг на друга, и Денисов присоединился к Несвицкому. – Что же ты не пьян нынче? – сказал Несвицкий Денисову, когда он подъехал к нему. – И напиться то вг’емени не дадут! – отвечал Васька Денисов. – Целый день то туда, то сюда таскают полк. Дг’аться – так дг’аться. А то чог’т знает что такое! – Каким ты щеголем нынче! – оглядывая его новый ментик и вальтрап, сказал Несвицкий. Денисов улыбнулся, достал из ташки платок, распространявший запах духов, и сунул в нос Несвицкому. – Нельзя, в дело иду! выбг’ился, зубы вычистил и надушился. Осанистая фигура Несвицкого, сопровождаемая казаком, и решительность Денисова, махавшего саблей и отчаянно кричавшего, подействовали так, что они протискались на ту сторону моста и остановили пехоту. Несвицкий нашел у выезда полковника, которому ему надо было передать приказание, и, исполнив свое поручение, поехал назад. Расчистив дорогу, Денисов остановился у входа на мост. Небрежно сдерживая рвавшегося к своим и бившего ногой жеребца, он смотрел на двигавшийся ему навстречу эскадрон. По доскам моста раздались прозрачные звуки копыт, как будто скакало несколько лошадей, и эскадрон, с офицерами впереди по четыре человека в ряд, растянулся по мосту и стал выходить на ту сторону. Остановленные пехотные солдаты, толпясь в растоптанной у моста грязи, с тем особенным недоброжелательным чувством отчужденности и насмешки, с каким встречаются обыкновенно различные роды войск, смотрели на чистых, щеголеватых гусар, стройно проходивших мимо их. – Нарядные ребята! Только бы на Подновинское! – Что от них проку! Только напоказ и водят! – говорил другой. – Пехота, не пыли! – шутил гусар, под которым лошадь, заиграв, брызнула грязью в пехотинца. – Прогонял бы тебя с ранцем перехода два, шнурки то бы повытерлись, – обтирая рукавом грязь с лица, говорил пехотинец; – а то не человек, а птица сидит! – То то бы тебя, Зикин, на коня посадить, ловок бы ты был, – шутил ефрейтор над худым, скрюченным от тяжести ранца солдатиком.

Данные зонда «Галилео» подтвердили существование водяных гейзеров на Европе

, кратко о ней рассказывается в пресс-релиза на сайте NASA.

Европа — самый маленький из четырех крупнейших спутников Юпитера, именуемых Галилеевыми. Ее радиус на 200 километров меньше радиуса Луны, а орбита находится примерно в 670 тысячах километров от газового гиганта. Особый интерес к этому небесному телу возник в конце 1990-х годов, когда на основе анализа магнитного поля спутника, проведенного «Галилео», было предсказано существование подледного океана. Предполагается, что океан находится под 25-километровым слоем льда, и его глубина достигает сотни километров в глубину. Океан на Европе не замерзает из-за разогрева недр спутника, возникающего под действием приливных сил Юпитера. Кроме того, ученые предполагают существование геотермальной активности на дне океана, что может оказаться достаточным условием для возникновения жизни.

Одним из доказательств наличия океана на Европе являются гейзеры, выбрасывающие водяной пар, который был зарегистрирован телескопом «Хаббл» в 2012, 2014 и 2020 годах. Выбросы обнаруживались над экваториальной областью и южным полюсом спутника, простирались до 200 километров в высоту и имели непостоянный характер — наибольшая активность наблюдалась, когда спутник был максимально удален от Юпитера. Однако эти открытия были сделаны на пределе возможностей телескопа и астрономам хотелось бы получить доказательства существования гейзеров in situ.

Астрономы во главе с Сианьже Цзя (Xianzhe Jia) утверждают, что обнаружили такие доказательства, анализируя данные, собранные магнитометром и инструментом PWS (Plasma Wave Spectrometer) на аппарате «Галилео» во время двух близких пролетов над экваториальной и южной областями Европы в 1997 и 2000 годах. Во время этих пролетов минимальное расстояние от аппарата до ледяной поверхности спутника составляло почти 200 километров, что на сегодняшний день является рекордно малым.

Данные магнитометра «Галилео», полученные в ходе близкого пролета в декабре 1997 года над Европой, и их сравнение с моделями.

Xianzhe Jia et al./Nature Astronomy (2018)

Поделиться

Данные инструмента PWS «Галилео», полученные в ходе близкого пролета в декабре 1997 года над Европой, и расчетная динамика изменения плотности плазмы.

Xianzhe Jia et al./Nature Astronomy (2018)

Поделиться

В ходе полета над экваториальной областью Европы в декабре 1997 года, примерно за одну минуту до прохождения максимально близкой точки к поверхности спутника магнитометр зафиксировал изменение напряженности магнитного поля на сотни нанотесла за 16 секунд. В это время инструмент PWS зарегистрировал локальные изменения электрического поля и электронной плотности плазмы, окружавшей аппарат. Чтобы проверить, могут ли такие явления быть связаны с прохождением аппарата сквозь водяной факел (или плюм) гейзера, астрономы построили трехмерную магнитогидродинамическую модель, которая описывает влияние выброса на свойства плазмы и полей в окрестностях спутника. Моделирование отслеживает поведение ионов O+ (представитель магнитосферной плазмы), O2+ (представитель ионов, источником которых является поверхность Европы) и электронной плазмы, и учитывает процессы ионизации, перезарядки и рекомбинации, идущие в атмосфере Европы, а также параметры водяных выбросов, полученные в ходе наблюдений разными телескопами. Предполагалось, что форма и структура выбросов на Европе схожа с выбросами гейзеров на спутнике Сатурна Энцеладе.

Расчетное местоположение водяного выброса с поверхности Европы, зарегистрированного в ходе близкого пролета аппарата «Галилео» в декабре 1997 года.

Xianzhe Jia et al./Nature Astronomy (2018)

Поделиться

В итоге оказалось, что модели хорошо описывают данные наблюдений и позволяют ограничить область местонахождения источника плюма, сквозь который пролетал «Галилео» в декабре 1997 года. В случае близкого пролета в 2000 году данные наблюдений по изменениям магнитного поля не могут быть интерпретированы, как влияние выброса гейзера. Эти выводы подчеркивают ценность сбора данных на малых расстояниях от поверхности спутника или на ней. Эта задача стоит перед новым поколением миссий к системе Юпитера — Europa Clipper, Jupiter Icy Moon Explorer и Joint Europa Mission, которые, как ожидается, будут запущены в начале 2020-х годов.

Наличие подповерхностных океанов в Солнечной Системе предполагается у нескольких спутников планет-гигантов (Европы, Ганимеда, Каллисто, Энцелада и Тритона), а также у карликовых планет, например у Плутона или Цереры. Подробнее о внеземных океанах можно прочитать в нашем материале-«путеводителе» «Море внутри».

Александр Войтюк

Описание аппарата[ | ]

Аппарат высотой 5 метров весил 2 223 кг, в том числе 118 кг научного оборудования, 339 кг — спускаемый аппарат, 925 кг топлива[3]. Электроэнергетическая установка состояла из двух радиоизотопных элементов начальной мощностью около 570 Вт[3] (солнечные батареи не применялись ввиду большого расстояния от Солнца).

На аппарате было установлено 4 антенны — основная, маломощная (низкочастотная), приёмная для связи со спускаемым аппаратом и плазменно-волновая (в качестве научного инструмента)[3]. Основная антенна не раскрылась, и связь с Землёй осуществлялась с помощью маломощной антенны[2]. Скорость связи составила 160 бит/с вместо 134 Кбит/с[4]. Были разработаны методы сжатия информации (включая обрезание тёмного космического фона снимков), однако качество некоторых снимков пришлось уменьшить. Нагрузка на основной компьютер резко возросла, и частично алгоритмы сжатия выполнялись на компьютере, ответственном за систему ориентации «Галилео»[4]. Ленточное устройство хранения информации имело ёмкость 900 мегабит, однако с ним также возникли проблемы.

Энергию для аппарата вырабатывали две радиоизотопные установки общей мощностью 570 ватт (490 ватт при прибытии к Юпитеру)[3].

Аппарат был оснащён ракетным двигателем тягой в 400 ньютонов (сделанным в ФРГ) и 12 малыми двигателями ориентации по 10 Н. Торможение при заходе на юпитерианскую орбиту осуществлялось с помощью основного двигателя, а переходы с одной орбиты на другую, как правило, с помощью двигателей ориентации, хотя в двух переходах использовался и основной двигатель.

«Галилео» нёс 11 научных приборов, и ещё семь находились на спускаемом зонде[1].

Аппарат был оборудован фотокамерой, дающей изображения 800х800 пикселей[3]. Камера сделана по принципу телескопа-рефлектора, работала с помощью кремниевых сенсоров и была оборудована различными фильтрами для съёмки в том или ином диапазоне. Спектральный диапазон камеры составлял от 400 до 1100 нанометров (видимый диапазон 400—700 нм). Радиационную защиту камеры выполняло 1-сантиметровое танталовое покрытие. Разрешение камеры, установленной на «Галилео», в 20 раз превышало показатель камер «Вояджеров»[уточнить

], для некоторых снимков — до 1000 раз.

Спектрометр для картирования в ближней инфракрасной области (NIMS — Near-Infrared Mapping Spectrometer) позволял получать картинку высокого разрешения в инфракрасном диапазоне. С его помощью можно было составлять «температурные карты», делать выводы о химическом составе поверхности спутников Юпитера, а также определять тепловые и химические характеристики атмосферы планеты, включая внутренние слои. Диапазон волн, регистрируемых NIMS, составлял от 700 до 5 200 нм.

Фотополяриметр был призван измерять интенсивность и поляризацию света, отражённого/рассеянного от Юпитера и поверхности его спутников. Прибор одновременно выполнял функции поляриметра, фотометра и радиометра. С помощью фотополяриметра делались оценки, касающиеся как состава и структуры атмосферы, так и потоков теплового и отражённого излучения. Поляриметр регистрировал электромагнитные волны длиной до 110 нм.

Ультрафиолетовый спектрометр работал в диапазоне волн от 54 до 128 нанометров, а дополнительный ультрафиолетовый спектрометр — от 113 до 438 нанометров. С помощью этих приборов определялись характеристики атмосферных газов, полярных сияний, атмосферных свечений и ионизированной плазмы вокруг Юпитера и Ио. Кроме того, ультрафиолетовые спектрометры позволяли определять физическое состояние веществ на поверхности спутников: иней, лёд, пескообразная субстанция и т. п.

Ряд приборов (детектор частиц высоких энергий и др.) использовался, главным образом, для изучения плазмы, входящей в магнитосферу Юпитера. Детектор пылевых частиц регистрировал частицы массой от 10−7 до 10−16 грамма в космическом пространстве и на орбите Юпитера. Проводились также небесномеханические и радиоэксперименты (по прохождению радиосигнала через ионосферу и атмосферу).

Спускаемый аппарат массой 339 кг и размером около метра был оборудован парашютной системой, радиопередатчиком для связи с «Галилео» и семью научными приборами. На нём не было приёмной антенны и собственных двигателей[3]. Литий-серная батарея обеспечивала до 730 Вт·ч энергии[4]. В комплект научных приборов общей массой 30 кг[4] входили:

  • прибор для определения структуры атмосферы (измерение температуры, давления и плотности в течение спуска);
  • масс-спектрометр (определение химического состава атмосферы);
  • нефелометр (изучение структуры облаков и характера составляющих их частиц);
  • прибор для регистрации молний, измерения радиоэмиссий и регистрации заряженных частиц;
  • прибор для точного измерения доли гелия в атмосфере;
  • прибор для регистрации потоков излучения и энергии в атмосфере;
  • использование радиопередатчика для измерения скорости ветра по доплеровскому эффекту.

Научные исследования[править | править код]

Мозаичное изображение астероида Гаспра Астероид Ида со спутником Дактиль
Находясь в поясе астероидов, «Галилео» сблизился с астероидом Гаспра и послал на Землю первые снимки, сделанные с близкого расстояния. Около года спустя «Галилео» прошёл мимо астероида Ида и обнаружил у него спутник, названный Дактилем.

В июле 1994 года на поверхность Юпитера упала комета Шумейкеров — Леви 9. Точки падения фрагментов находились в южном полушарии Юпитера, на противоположном по отношению к Земле полушарии, поэтому сами моменты падения визуально наблюдались только аппаратом «Галилео», находившимся на расстоянии 1,6 а. е. от Юпитера.

В декабре 1995 года спускаемый аппарат вошёл в атмосферу Юпитера. Зонд проработал в атмосфере примерно в течение часа, опустившись на глубину 130 км. Согласно измерениям, внешний уровень облаков характеризовался давлением в 1,6 атмосферы и температурой −80° С; на глубине 130 км — 24 атмосферы, +150 °C. Плотность облаков оказалась ниже ожидавшейся, предполагаемый слой облаков из водяного пара отсутствовал.

«Галилео» подробно исследовал динамику атмосферы Юпитера и другие параметры планеты. В частности, он обнаружил, что атмосфера Юпитера имеет «мокрые» и «сухие» области. В некоторых «сухих пятнах» содержание водяного пара было в 100 раз меньше, чем в атмосфере в целом. Эти «сухие пятна» могли увеличиваться и уменьшаться, однако они постоянно оказывались на одних и тех же местах, что говорит о системности циркуляции атмосферы Юпитера. «Галилео» зарегистрировал многочисленные грозы с молниями в 1000 раз мощнее земных. Передал множество снимков Большого Красного Пятна — гигантского шторма (размером превышающего диаметр Земли), который наблюдают уже более 300 лет. «Галилео» также обнаружил «горячие пятна» вдоль экватора. По-видимому, в этих местах слой внешних облаков тонок, и можно видеть более горячие внутренние области.

Благодаря данным «Галилео» были построены более точные модели процессов, происходящих в атмосфере Юпитера.

Большое значение имели исследования спутников Юпитера. За время своего пребывания на орбите Юпитера «Галилео» проходил рекордно близко к спутникам Юпитера: Европа — 201 км (16 декабря 1997)[6], Каллисто — 138 км (25 мая 2001), — 102 км (17 января 2002), Амальтея 160 км (5 ноября 2002)[1][2].

Было получено множество новых данных и подробные снимки поверхности спутников. Было установлено, что обладает собственным магнитным полем, подтверждена теория о наличии океана жидкой воды под поверхностью Европы, высказаны гипотезы о наличии жидкой воды в недрах Ганимеда и Каллисто. Также были определены необычные характеристики Амальтеи.

Снимки спутников Юпитера, сделанные «Галилео»
ЕвропаГанимедКаллисто
Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: