Миссия Voyager: понимание нашей Солнечной системы
Voyager 1 и 2 были значительным вкладом в космическую науку, и несколько полезных данных для научных приборов, которые сделали значительные открытия в их поездках.
Экскурсия «Вояджер» по нашей солнечной системе позволила нам закрыть изображения внешних планет, измерить понимание состава колец Сатурна, подтвердила вулканическую активность на Луне Юпитера Ио и доказала существование бурь на Нептуне.
Многие из экспериментов по зондам в нашей солнечной системе успешно завершены, и сегодня они продолжают свое путешествие за пределы нашей солнечной системы в межзвездное пространство. Некоторые эксперименты на Voyager 1 и Voyager 2 все еще работают и отправляют данные на Землю, давая нам дополнительную информацию и подсказки об окружающей среде за пределами наших планет. Эти данные используются, чтобы помочь определить, где заканчивается наша солнечная система, и начинается межзвездное пространство.
Здесь мы рассмотрим задачи миссии Voyager 1 и Voyager 2, эксперименты на борту и собранные данные, которые дополняли и расширили наши знания о нашей солнечной системе.
Цели миссии
Краткое пояснение целей миссии Voyager 1 и 2 заключается в следующем (взято с веб-сайта НАСА):
- исследовать циркуляцию, динамику, структуру и состав атмосферы планеты;
- характеризуют морфологию, геологию и физическое состояние спутников планеты;
- обеспечивают улучшенные значения массы, размера и формы планеты, ее спутников и любых колец; а также,
- определяют структуру магнитного поля и характеризуют состав и распределение энергетических захваченных частиц и плазмы в нем.
С учетом этих целей контекст приведен в 11 экспериментах, проведенных обоими зондами.
В 11 экспериментах были собраны научные данные о пробниках Voyager 1 и 2. Изображение предоставлено JPL
Эксперименты и данные
Технологии визуализации (ISS)
Во время встреч с планетами и спутниковыми объектами изображения делались с разрешениями от 0, 5 до 1, 0 км (или в случае Юпитера и Сатурна, разрешения 20 км и 5 км соответственно). Данные изображения были собраны с использованием системы с двумя видиконовыми камерами, аналогичной той, которая используется в системе Mariner. Данные визуализации использовались в тандеме с другими данными для подтверждения результатов и наблюдений.
Вид сбоку камеры системы визуализации. Изображение предоставлено JPL
Подход Юпитера, принятый Voyager 1. Изображение предоставлено JPL
Архив данных ISS
Радиоведение (RSS)
RSS представляет собой полезную нагрузку для телекоммуникаций, которая состоит из когерентной нисходящей линии S- и X-диапазона (длины волн 13 см и 3, 5 см) с восходящей линией S-диапазона. Проведены эксперименты, чтобы узнать больше о свойствах ионосфер планет и спутников, массе и гравитационных полях этих объектов и о распределении материала в кольцах Сатурна. Данные для этих экспериментов были получены путем изучения эффектов распространения на двойных радиочастотных сигналах.
RSS-архив данных
Инфракрасный интерферометрический спектрометр (IRIS)
Эксперимент IRIS состоит из одноканального радиометра и интерферометра Майкельсона. Эти приборы использовались для определения состава атмосферы и тепловых свойств планет или спутников.
Архив данных IRIS
Ультрафиолетовый спектрометр (UVS)
UVS измерял свойства атмосферы и излучения целевых планет и спутников. Измерения аэрозоля смотрят на рассеяние солнечной радиации в атмосфере, а затухание измеряет отражение и преломление солнечного света, в то время как космический корабль проходит за планетарным телом. Обе системы разделяют свет на составные части спектрометром.
Архив данных UVS
Трехосный магнитный магнит (MAG)
MAG специально предназначался для Юпитера и Сатурна, измеряя их магнитные поля и как солнечные ветры взаимодействовали с ними. Эти измерения были проведены с использованием двух высокопольных и двух низкопольных трехосных магнитометров с диапазоном 0, 1 нТ - 2, 0E-3 T +/- 0, 1 нТ.
На борту каждого космического корабля вылетели две высоко полевые силы и два магнитометра с магнитным полем с двумя полями. Эксперименты с магнитометром были использованы для создания моделей магнитного поля планет Юпитер и Сатурн и межпланетного магнитного поля, созданного солнцем. Эти измерения были выполнены в диапазоне $$ 2 \ times 10 ^ {- 12}; T $$ до $$ 2 \ times 10 ^ {- 3}; T $$
Архив данных MAG
Плазменный спектрометр (PLS)
Два плазменных детектора Фарадей-чашки составляли PLS, одна чашка указывала на Землю, а остальные 90 градусов к ней. Первая чаша измеряет макроскопические свойства ионов плазмы, включая скорость, плотность и давление. Вторые измеренные заряженные частицы с энергией в диапазоне 10 эВ - 6 кэВ.
Архив данных PLS
Частично заряженные частицы с низкой энергией (LECP)
LECP проводит измерения частиц энергии как в межпланетном, так и в планетном пространстве, чтобы дать представление о различиях в потоках энергии, распределении электронов, распределении ионов и дифференциальном составе энергии ионов.
Архив данных LECP
Космическая Ray система (CRS)
CRS фокусировался на межзвездных космических лучах, включая истоки, процессы, историю, нуклеосинтез элементов, поведение космических лучей в межпланетном пространстве, а также среду захваченных планетарных энергетических частиц.
CRS помогла определить, что Voyager 1 вошел в Interstellar Space в 2012 году.
CRS, когда Voyager 1 вошел в межзвездное пространство. Изображение предоставлено NASA.
Архив данных CRS
Планетарная радиоастрономия (PRA)
PRA специально наблюдал за Юпитером и Сатурном, используя радиочастотные волны с разверткой, чтобы наблюдать радиоизлучения от этих планет из-за природных явлений, таких как сияние и молния.
Архив данных PRA
Фотополяриметрическая система (PPS)
PPS изучил поверхностную текстуру и состав Юпитера и Сатурна, а также частицы в атмосфере. Свет от солнца отражался от поверхности планеты или проходил через атмосферу, где он доходил до космического корабля. Свет пропускался через поляризационный фильтр с переменной ориентацией и в восьмиполосное (2200-7300 А) фильтровальное колесо, а затем в фотоумножитель. ППС также собрала данные о составе и плотности колец Сатурна и плотности атмосферы Сатурна и Юпитера.
Архив данных PPS
Плазменная волновая система (PWS)
PWS фокусируется на профилях электронной плотности Юпитера и Сатурна и локальных взаимодействиях волновых частиц. Изучение плазменных полей внутри Солнечной системы позволяет ученым уточнить свои модели солнечного ветра. Наблюдая резкие изменения плотности плазмы на краю солнечной системы, ученые смогли определить внешние проявления влияния Солнца и найти переход в межзвездное пространство.
Архив данных PWS
Текущее отслеживание позиции
Оба Voyager 1 и 2 продолжают отслеживаться в пути. Интернет-сайты дают приблизительные данные о своих точках (Voyager 1 | Voyager 2), но вы также можете загрузить эти данные за выбранный период интереса также для своего собственного моделирования или общего интереса. Эти данные были использованы для создания модели AllAboutCircuits солнечной системы и траектории полета Voyager.
Текущее положение зондов представлено в трех системах координат: солнечной эклиптики (SE), гелиографической инерции (HGI) и гелиографической координаты (HG). Дальнейшее объяснение каждой системы можно найти здесь с данными, загруженными здесь.
Особенное изображение предоставлено JPL.