Autor Wątek: Voyager 1 i 2  (Przeczytany 40772 razy)

0 użytkowników i 1 Gość przegląda ten wątek.

Offline Matias

  • Moderator Globalny
  • *****
  • Wiadomości: 7955
Voyager 1 i 2
« dnia: Lipiec 15, 2010, 14:51 »
Data pierwotnej publikacji - 25/08/2007. Autor - Mateusz Kubica.



Spis treści:
1. Program Voyager
2. Budowa sond
3. Więcej o sondach Voyager (odnośniki)
----------------------------------------------------
4. Misja: Voyager 1
5. Misja: Voyager 2


Jako, że w ostatni wtorek minęło 30 lat misji sond Voyager postanowiłem, dla upamiętnienia tej okrągłej rocznicy, zapoczątkowac ów wątek, jako że jest to temat ciekawy i wart uwagi.

1. Program Voyager

Na początek kilka słów o założeniach programu Voyager. Był to program mający na celu wysłanie dwóch bezzałogowych sond, które zbadają najbliższe nam gazowe olbrzymy – Jowisza i Saturna. Początkowo statki miały być wysłane w ramach programu Mariner i miały posiadac oznaczenia kolejno 11 i 12. Dopiero później nadano im obecną nazwę. Jak pokazała rzeczywistość sondy te, nie tylko dostarczyły dużej ilości cennych informacji o największych planetach Układu Słonecznego ale i zbadały obiekty dużo dalsze docierając do tzw. szoku końcowego (Voyager 1 jest obecnie najdalszym obiektem wysłanym przez człowieka), zmierząjąc do heliopauzy.

Przy ich wystrzeleniu, wykorzystano dogodny układ planet dzięki któremu (przy wykorzystaniu asysty grawitacyjnej) sondy mogły przebyc spora odległośc niewielkim kosztem - dzięki temu Voyager 1 jest obecnie najszybszym obiektem wysłanym przez człowieka w przestrzeń kosmiczną. Mknie z zawrotną prędkością 17,118 km/s, czyli 61.624 km/h (wysłana "niedawno" sonda New Horizons ma zaledwie ~13 km/s [poprawcie, jesli sie mylę]).




http://heavens-above.com/solar-escape.asp
Ta ciekawa stronka pokazuje odległości w jakich sondy znajduja się obecnie. Ponieważ jest generowana dynamicznie, nie będą przytaczał tu tych wartości.

2. Budowa sond

Masa całkowita: 721.9 kg
Moc generatora RTG: 420 W


Instrumenty naukowe:
- Plasma Science (PLS): służy do badania właściwości i ewolucji wiatru słonecznego (jony: 10 ev - 6 keV, elektrony 4ev - 6keV)
- Low-Energy Charged Particles(LECP): badanie spektrum energetycznego nisko naładowanych cząstek (elektrony 10-10.000 keV, jony 10-150.000 keV/n)
- Cosmic Ray Sub-system (CRS): badanie spektrum energetycznego dla elektronów o silnych i słabych ładunkach (3-110 MeV) i promieniowania kosmicznego (1-500 MeV/n)
- Magnetometer (MAG): czyli mangetometr  :), służący do pomiaru pola magnetycznego,
- Plasma Wave Subsystem (PWS): badanie składowych pola elektrycznego w zakresach częstotliwości od 10 Hz dp 56 kHz,

Całośc utrzymywana jest przy "życiu" za pomoca generatora RTG (Radioizotopowy generator termoelektryczny) o mocy 420 W, wykorzystującego proces rozpadu atomów plutonu-238.

Komunikacja z Ziemią utrzymywana jest poprzez pasma S, za pomoca którego wysyłane są dane do sondy (z zawrotną prędkością 16 bitów/sek :D), z powrotem z prędkością 1,6 kbit/s za pomocą pasma X mkną do nas dane z sondy. Wszystkie dane z/do sondy przesyłane są za pomocą mierzącej 3.7 metra średnicy anteny (high gain-antena).

Na Ziemi zaś sygnały odbierane są przez olbrzymie anteny Deep Space Network (mierzące 70 metrów). Dzięki nim komunikacja z sondami będzie mogła by utrzymana do 2020 roku (kiedy to zasoby energetyczne V1 nie wystarcza na utrzymanie komunikacji z Ziemia). Obecnie sygnał z jedynki dociera do nas po 14 godzinach (z hakiem).

Na każdej z sond Voyager umieszono tzw. złoty dysk (Golden Record)
Mierzącyy 12 cali miedziany krążek zawiera w sobie przekaz - zdjęcia, dźwięki (więcej o złotym nagraniu na stronie http://voyager.jpl.nasa.gov/spacecraft/goldenrec.html) - stanowiące komunikat od Ziemian dla obcych cywilizacji. Dwugodzinne nagranie zostało wymyślone przez Franka Drake'a i Carla Sagana.

A tak wygląda sonda w całej okazałości :):


3. Więcej o sondach Voyager:

http://voyager.jpl.nasa.gov/ - na stronach NASA
http://voyager.jpl.nasa.gov/image/index.html - obszerna galeria zdjęc
http://pl.wikipedia.org/wiki/Voyager_1 - strona w polskiej Wikipedii
http://en.wikipedia.org/wiki/Voyager_1 - angielska strona Wikipedii, więcej dokładnych informacji
http://www.space-travel.com/reports/Pioneering_NASA_Spacecraft_Mark_Thirty_Years_Of_Flight_999.html - artykuł z okazji trzydziestolecia misji.

4. Voyager I

Voyager 1 został wystrzelony 5 września 1977 roku, jako druga sonda z serii Voyager (najpierw poleciał Voyager II, a następnie I). Jak nietrudno obliczyc, sonda działa już prawie 30 lat, co czyni ją drugą (po dwójce) najdłużej działającą sondą i najdłuższym programem badawczym. Początkowo misja miała na celu zbadanie Jowisza i Saturna - i faktycznie, cel ten udało się osiągnąc. Voyager dostarczył wielu ciekawych i ważnych informacji, przede wszystkim dokładnych zdjęc księżyców okrązających te planety.

Voyager 1 jak już wspomniano na początku tematu jest najdalszym obiektem wysłanym przez człowieka w przestrzeń kosmiczną. Mimo iż siostrzana sonda - Voyager 2 została wysłana paręnaście dni wcześniej nigdy nie dogoni Voyagera 1, który swą prędkośc zawdzięcza dogodnemu ułożeniu planet i wykorzystaniu asysty grawitacyjnej. Na chwilę obecną sonda znajduje się w odległości 103.728 AU od Słońca. Sygnał wysłany przez sondę dociera do Ziemi po ponad 14 godzinach(!). Trajektoria lotu sondy jest hiperbolą, sam obiekt osiągnął już prędkośc ucieczki niezbędną do opuszczenia Układu Słonecznego, co oznacza że nigdy do niego nie powróci. Za około 40.000 lat sonda minie gwiazdę AC+793888 w gwiazdozbiorze Żyrafy, w odległości 1.4 roku świetlnego.

Obecnie celem sondy jest badanie heliopauzy, składowych wiatru słonecznego i dalsza eksploracja przestrzeni międzygwiezdnej. Ocenia się, że misja sondy potrwa do 2020 roku, kiedy to już zabraknie jej energii, by utrzymywac komunikację z Ziemią.

Sonda została wystrzelona przy użyciu rakiety nośnej Titan IIIE Centaur. Podczas wynoszenia sondy pojawiły się problemy z drugim stopniem rakiety, przez co sonda weszła na neco niższą orbitę niż zakładano. Inżynierowie NASA obawiali się, że sonda nie osiągnie celu swojej misji - Jowisza - jednak dzięki wystarczającej ilości paliwa w ostatnim stopniu udało się ten błąd nadrobic.

Testy:


Wystrzelenie sondy za pomocą rakiety nośnej Titan IIIE Centaur



Niespełna trzy lata pózniej Voyager I dociera do Jowisza. W styczniu 1979 roku rozpoczyna fotografowanie Jowisza, a 5 marca dochodzi do największego zbliżenia - na odległośc 349000 kilometrów. Tak bliskie podejście umożliwiło zwiększenie jakości i dokładności zdjęc, dlatego tez większośc z nich wykonano podczas 48 godzinnego, najbliższego przelotu. Udało się zebrac ogromną ilośc danych. Voyager przesłał na Ziemie zdjęcia księżyców, pierścieni planety, dokonał obserwacji pola magnetycznego oraz promieniowania. Sonda zakończyła badanie Jowisza w kwietniu tego samego roku. Dokonała wielu zaskakujących odkryc - jak np. sfotografowała Wielką Czerwoną Plamę na Jowiszu, wykonała zdjęcia jego atmosfery, odkryła aktywnośc wulkaniczną na księzycu Jowisza - Io, którego niestety nie udało się zaobserwowac sondom Pioneer 10 i 11.

Wielka Czerwona Plama


Zdjęcia Kalisto i Io(poniżej, widoczne oznaki aktywności wulkanicznej), wykonane przez sondę:




Po 4-miesięcznym okresie badania pierwszego z gazowych olbrzymów sonda wyruszyła na spotkanie drugiego z nich - Saturna. Dzięki wykorzystaniu przyciągania grawitacyjnego Jowisza sonda mogła dotrzec do Saturna po nieco ponad roku podróży, bo w listopadzie 1980 roku. Największe zbliżenie miało miejsce 12 listopada. Voyager 1 przeleciał w odległości 124000 km od Saturna. Statek odkrył i zbadał zaawansowaną strukturę pierścieni Saturna, zbadał atmosferę gazowego olbrzyma jak i gęstą atmosferę okrywającą jeden z jego księżyców - Tytana. Badania Tytana okazały się tak interesujące, że zdecydowano aby statek dokonał bliskiego przelotu obok księżyca.

Przejście obok Tytana spowodowało, że dzięki grawitacji statek otrzymał jeszcze jednego, porządnego "kopa" i opuścił płaszczyznę ekliptyki rozpoczynając swą podróż do gwiazd. Był to zarazem koniec "planetarnej" części  misji.

Zdjęcie Tytana, księzyca Saturna:


Znaczne oddalenie od Słońca sprawia, że statek nie może byc zasilany energią promieni słonecznych. Jest utrzymywany przy życiu za pomocą generatora RTG, wykorzystującego pluton-238. Mimo iż energii wystarczy sondzie do 2020 roku, aby ją zaoszczędzic wyłącza się po kolei jej instrumenty badawcze, co jednak nie powstrzymuje je ciagłego spadku. Mimo to sonda dostarcza nadal bardzo ciekawych informacji dotyczących dalekich granic Układu Słonecznego.

Naukowcy z Uniwersytetu Johna Hopkinsa uważają że w 2003 roku Voyager 1 dotarł do tzw. szoku końcowego. Wokół konkretnej daty tego zajścia trwały dośc spore dyskusje. Uważa się ze statek osiągnie heliopauzę w 2015 roku. Jak już wspomniano słabe promienie słoneczne potrzebują okolo 14 godzin by dotrzec do sondy - dla porówania odległośc Ziemii do Księzyca wynosi zaledwie 1.4 sekundy świetlnej. Sonda w ciągu roku pokonuje odległośc 3.6 jednostki astronomicznej.

Wartym wspomnienia i ciekawym faktem jest to, że radioamatorom z Niemiec udało się namierzyc i odebrac dane z sondy, wykorzystując 20-metrową antenę umieszczoną w obserwatorium w Bochum. Dane otrzymane przez Niemców zostały zweryfikowane jako wysłane przez Voyagera przez znajdującą się w Madrycie stację Deep Space Network.
Odsyłam do artykułu: http://www.arrl.org/news/stories/2006/04/25/2/. Sygnał nominalny nadawany jest orzez Voyagera na częstotliwości 8415 Mhz.

Antrena w Bochum:


Deep Space Network:


Ciekawy "przegląd" Voyager'ów można znaleźc na stronie - http://filer.case.edu/sjr16/advanced/20th_far_voyagers.html
Jeszcze jedne link o "złapaniu" sygnału Voyagera: http://www.southgatearc.org/news/april2006/voyager1.htm

5. Voyager II

Voyager 2 był pierwszą z sond, (planowaną pierwotnie jako dwunastą misję programu Mariner) programu Voyager wystrzeloną w przestrzeń kosmiczną. Start miał miejsce 20 sierpnia 1977 roku, nieco ponad dwa tygodnie przed startem swojej blizniaczej sondy. W przeciwienstwie do jedynki, sondzie postanowiono nadac prędkośc mniejszą od prędkości ucieczki, przez co mogła ona bezpiecznie zostac i dokonywac badań w płaszczyznie ekliptyki. Niemniej jednak podczas misji wykorzystano asystę grawitacyjną Saturna (miało to miejsce w 1981 roku), przez co statek mógł podążyc dalej - w strone pozostałych gazowych olbrzymów Układu Słonecznego - Urana i Neptuna. To sprawiło, że Voyager 2 nie miał już tak dogodnej mozliwości wykonania zdjęc Tytana jak "jedynka", ale dzięki rzadkiemu ułożeniu ciał niebieskich miał okazje zbadac dalsze planety Układu Słonecznego.



Jak już wspomniano start sondy miał miejsce 20 sierpnia 1977 roku z przylądka Canaveral na Florydzie. Do wyniesienia statku w przestrzeń kosmiczną również i tym razem wykorzystano rakietę nośną Titan IIE Centaur (Titan IIIE na stronach angielskiej Wikipedii - http://en.wikipedia.org/wiki/Titan_III). Również i w początkach tej misji pojawiły się pewne problemy z pracą sondy. Kontrola naziemna nie wysłała w porę sygnału aktywującego sondę, co spowodowało wyłączenie głównej anteny. Na szczęscie dzięki wykorzystaniu drugiej z anten udało się wysłac odpowiedni sygnał i przywrócic komunikacje z sondą na głównym "kanale".

*

Po dwóch latach podróży sonda dotarła w okolice Jowisza, przelatując obok niego w odległości zaledwie 570 000 km(9 lipiec 1979 roku). Odkryła słabo widoczne pierscienie tej planety i zarejestrowała również aktywnośc wulkaniczną na jej księzycu  - Io. Fakt ten był doniosły dlatego, że była to pierwsza taka obserwacja: nikt wczesniej nie zaobserwował aktywności wulkanicznej na innym ciele niebieskim poza Ziemią.

Jowisz mógł się wydawac planetą dobrze znana i zbadaną przez astronomów, jednak mimo to sonda pozwoliła na dokonanie wielu interesujących odkryc, o których wczesniej nie miano pojęcia. Odkryto np. że Wielka Czerwona Plama w atmosferze Jowisza, to w rzeczywistości bardzo skomplikowany sztorm wirujący w kierunku wskazówek zegara - przybliżone wymiary tego potworka to ok. 24–40,000 km × 12–14,000 km. Odnaleziono także dużo innych, mniejszych i podobnych struktur w atmosferze planety.

Jednak największym odkryciem dokonanym przez Voyagera, było odkrycie aktywności wulkanicznej na Io. Obie sondy zaobserwowały łącznie 9 erupcji na powierzchni tego ciała niebieskiego - niektóre z nich siegały ponad 300 km ponad powierzchnie księżyca, mknąc z prędkością bliską 1 km/s. Erupcję te mają miejsce głownie z powodu bliskiej obecności Jowisza, jak i dwóch księzyców - Europy i Ganimedesa, które zakłócają orbitę Io.

Badania drugiego księzyca - Europy - pozwoliły odkryc zadziwiającą strukturę tego ciała, które pod swoją powierzchnią (18 kilometrową pokrywą lodową) skrywa ocean wody, głeboki na paredziesiąt kilometrów. Trzeci z księzyców - Ganimedes - okazał się największym z ciał z tego typu w Układzie Słonecznym ze średnicą sięgającą 5276 kilometrów. Kalisto ma zaś powierzchnie pokrytą siatką bardzo wielu kraterów uderzeniowych.

Jak już wspomniano, wokól Jowisza odkryto system bardzo słabych pierscieni, ich zewnętrzny brzeg sięga 124000 km od środka planety, szerokośc pierścieni wynosi natomiast 30,000 km. Kolejnym z odkryc było wykrycie kolejnych dwóch satelitów Jowisza - Adrastei i Metisa. Trzeciego z asatelitów - Thebe odkryto pomiędzy orbitami Amalthei i Io.

Zarówno pierścienie, jak i księzyce Jowisza znajdują się w zasiegu oddziaływania pola magnetycznego Jowisza, które więzi zarówno elektrony i jony i rozciąga się na odlęgłośc blisko 7 milionów kilometrów w stronę Słońca i prawie do orbity Saturna na odległośc 750 milinów kilometrów. Razem z obrotem Jowisza "obraca się" także strumień cząstek wyrzucanych przez pole magnetyczne w przestrzeń - ilośc ta dochodzi do 1000 kg w ciągu sekundy i sięga poza orbitę Io.

Ilośc odkryc dokonananych przez Voyagera może wydac się zaskakująca, gdyż sonda opuściła okolice Jowisza po bardzo róytkich obserwacjach.

*
Japetus sfotografowany przez Voyagera 2


I Saturn w całej okazałości:


Najwieksze zbliżenie sondy do Saturna miało miejsce dwa lata pózniej - 25 sierpnia 1981 roku. Sonda dokonała obserwacji radarowych atmosfery niewidocznej z Ziemi strony Saturna - miały one na celu zmierzenie jej temperatury i gęstości. Voyager 2 odkrył, że w wyższych partiach atmosfery przy największym ciśnieniu wynoszącym 7 kilopaskali temperatura gazów wynosi okolo 70 stopni Kelwina (-203°C), zaś głebiej - gdzie cisnienie sięga 120 kilopaskali podnosi się do 143 K(-130°C). Północny biegun planety okazał się o 10°K chłodniejszy - jest to zjawisko sezonowe.

Po przelocie obok Saturna pojawiły się pewne problemy z kamera pokładową Voyagera, jednak udało się je szybko rozwiązac i statek mógł kontynuowac misję w kierunku Urana i Neptuna.

*
Uran


Miranda, satelita Urana


24 stycznia 1986 roku sonda zbliżyła się na odległośc 81500 km do Urana, po drodze odkrywając 10 wcześniej nieznanych księzycy. Zbadała atmosferę planety, nieco zwichrowaną przez nachylenie płaszczyzny równika do płaszczyny orbity wynoszące 97.77° (planeta "toczy się" orbitując wokół Słońca).
Długośc dnia na Uranie, zbadana przez Voyagera wynosi 17 godzin i 14 minut. Statek odkrył także wcześniej nieznane, pole magnetyczne wokół planety. Odkrył pasy radiacyjne planety, które wyglądały niemal identycznie jak te, które posiadał Saturn.
Miranda okazała się jednym z najdziwniejszych księżyców, zaobserwowano na niej szczeliny sięgające 20 kilometrów, tereny zarówno bardzo młode jak i stare. Jedna  z teorii mówi, że Miranda mogła byc ciałem powstałym z resztek materii pozostałej po zderzeniu ze sporych rozmiarów ciałem niebieskim.

Voyager zbadał także dokładnie wszystkie 9 pierścieni Urana pokazując, że mają one znacznie odmienną budowę od tych, które posiada Jowisz czy Saturn. Sugeruje to, że mogą byc znacznie od nich młodsze i są pozostałościa po dawnym, zniszczonym księzycu planety.

*

Neptun sfotografowany przez Voyagera 2


Najbliższy przelot obok Neptuna miał miejsce 25 sierpnia 1989 roku. Zdecydowano , że sonda wykona także bliski przelot obok Trytona. Voyager nie dotarł do Plutona, wobec tego został on jedynym ciałem niebieskim, którego nie odwiedziła żadna ziemska sonda.

Voyager 2 rozpoczął swoją misję "miedzygwiezdną". Sonda bada strukturę granic Układu Słonecznego. W przeciwieństwie do Voyagera 1, który dotarł i przekroczył tzw. szok końcowy, uważa się, że Voyager 2 nie opuscił jeszcze heliosfery.

Voyager 2, podobnie jak Voyager 1 na swoim pokładzie niesie złoty dysk, z pozdrowieniami dla obcych cywilizacji od mieszkańców Ziemii.

Sonda porusza się z prędkością 3.3 jednostki astronomicznej na rok. Znajduje się ponad 2 razy dalej od Słońca niż Pluton, ale mimo to nie poza orbitą Eris. Szacuje się, że komunikacja z sondą powinna byc utrzymana do 2020 roku (43 lata!). W zeszłym roku z powodu przegrzania został uszkodzony magnetometr sondy.

Aby śledzic prace sond na bieżaco, proponuje zaopatrzyc się w link:
Voyager Weekly Reports (http://voyager.jpl.nasa.gov/mission/weekly-reports/)
Wyniki badań Saturna: http://voyager.jpl.nasa.gov/science/saturn.html
Wyniki badań Urana: http://voyager.jpl.nasa.gov/science/uranus.html
« Ostatnia zmiana: Wrzesień 21, 2012, 20:28 wysłana przez Scorus »

Offline Matias

  • Moderator Globalny
  • *****
  • Wiadomości: 7955
Odp: Voyager 1 i 2
« Odpowiedź #1 dnia: Lipiec 15, 2010, 15:19 »
Data publikacji - 30/08/2007 - Scorus

Cytat: Mateusz Kubica
Sonda dokonała obserwacji radarowych atmosfery niewidocznej z Ziemi strony Saturna - miały one na celu zmierzenie jej temperatury i gęstości.

Nie do końca, bo Voyager nie miał radaru. To był eksperyment radiowy (Radio Science - RS). Wykorzystywano tu system telemetryczny pojazdu. Sygnał radiowy przechodził przez atmosferę, i był rejestrowany na Ziemi. Analiza zmian właściwości sygnału pozwalała na opracowanie profili temperatury i ciśnienia w atmosferze. Do innych celów eksperymentu należały: poznanie właściwości jonosfer planet oraz ich księżyców poprzez badania sygnału sondy przy zakryciu próbnika przez obiekt; zbadanie mas obiektów, ich pola grawitacyjnego oraz gęstości poprzez dokładne śledzenie sygnału w trakcie przelotu; zbadanie wielkości i rozmieszczenia cząstek w pierścieni Saturna oraz poznanie ich dokładnych rozmiarów przez badania propagacji sygnału radiowego przechodzącego przez kolejne pierścionki i przestrzeń między pierścieniami i atmosferą.

Radar Cassiniego jest stosowany do badań atmosfery, ale w trybie biernym, w którym działa jako radiometr odbierający mikrofale. Pozwala to na mapowanie temperatury atmosfery. Zastosowano to także w misji Magellan na Wenus (a wcześniej w radzieckich misjach Wenera 15 i 16, ale mapy termiczne miały znacznie mniejszą rozdzielczość).



Data publikacji - 26/08/2007 - Scorus

Czas na wklejenie tu moich starych notatek.

INSTRUMENTY NAUKOWE SOND VOYAGER

Większość instrumentów naukowych sond Voyager jest usytuowana na obrotowej platformie, na końcu składanego wysięgnika w postaci kratownicy o długości 2.5 m. Należą do nich: system obrazujący (Imaging Science Subsystem - ISS); fotopolarymetr (Photopolarimeter System - PPS), interferometryczny spektrometr podczerwieni (Infrared Interferometer Spectrometer - IRIS); spektrometr ultrafioletu (Ultraviolet Spectrometer - UVS); spektrometr plazmy (Plasma Spectrometer - PLS), detektor promieniowania kosmicznego (Cosmic Ray System - CRS) oraz detektor niskoenergetycznych cząstek naładowanych (Low-Energy Charged Particles - LECP). Na korpusie umieszczono dwie 10 metrowe anteny planetarnego systemu radioastronomicznego (Planetary Radio Astronomy - PRA). Tych samych anten używa także system fal plazmowych (Plasma Wave System - PWS). Pojazd posiada także magnetometr (Magnetometer - MAG) złożony z dwóch czujników pól silnych umieszczonych na korpusie sondy i dwóch czujników pól słabych zainstalowanych na 13 metrowym wysięgniku.

System ISS zawiera dwie kamery typu Vinicon: o szerokim i wąskim polu widzenia. Urządzenie jest oparte na kamerach Marinera 10. Rozdzielczość zależała do odległości od mijanego obiektu. Dla niektórych ciał w układach Jowisza i Saturna wynosiła 0.5 - 1 km. Kamery fotografowały ruch chmur na mijanych planetach, ich strefową strukturę, deformacje w obrębie stref, położenie osi obrotu planet, ruchy składników atmosfer w przestrzeni i czasie. Do dodatkowych celów należało badanie procesów uwalniania ciepła z wnętrza planet (lokalizacja komórek konwekcyjnych i określanie nich ilości); badania powstawania, rozpadu i pionowej struktury kompleksów obłoków; określenie optycznych właściwości chmur; oraz obrazowanie Wielkiej Czerwonej Plamy na Jowiszu w wysokiej rozdzielczości. Podstawowymi celami obserwacji satelitów planet były: poznanie ich podstawowych cech (wielkości, kształtu, rotacji, lokalizacji osi obrotu, kartografii); badania geologiczne (określenie głównych regionów fizjograficznych, określenie cech uderzeniowych i wulkanicznych, poznanie rzeźby powierzchni, rozpoznanie czap polarnych - znaleziono takową tylko na Trytonie, obserwacje procesów erozyjnych, porównanie cech satelitów o dużej i małej gęstości); oraz badania cech zewnętrznych (kolor, natura obszarów o różnej jasności); oraz poszukiwania nowych księżyców. Obserwacje pierścieni miały na celu: rozdzielenie indywidualnych pierścieni lub skupisk materii; określenie pionowej i radialnego rozkładu materii w bardzo dużej (jak na tamte czasy) rozdzielczości; określenie ich optycznej głębokości; oraz rozróżnienie różnych rodzajów materii w pierścieniach. Do innych celów należały poszukiwania nowych komet i planetoid. Kamery mogły uzyskiwać obrazy przez kilka filtrów: czerwony, niebieski, zielony, pomarańczowy, fioletowy i ultrafioletowy. Po nałożeniu obrazów zarejestrowanych przez kilka filtrów uzyskiwano obrazy barwne. Aby zapobiec rozmyciu obrazu podczas obserwacji kamery były prowadzone za fotografowanym obiektem. Ponieważ okazało się, że platforma kamer nie działa płynnie musiano zastosować silniki układu kontroli położenia. Kontrolerzy naziemni spowodowali ten manewr wysyłając polecenie by pojazd skompensował fikcyjny błąd kursu i spowodował odpowiedni obrót podczas wykonywania zdjęć. Konieczne było nawet skompensowanie wstrząsów za każdym razem gdy zatrzymywał się i wznawiał pracę rejestrator zapisujący dane na taśmie magnetycznej.Podobny do ISS system obrazowania zastosowano później w sondzie Galileo.

Instrument PPS składa się z 20 cm teleskopu z f/1.1. Mógł wykonywać obserwacje przez polaryzator i filtr dla jednego z  8 kanałów z zakresu widmowego 2200 - 7300 A. Dzięki tym danym otrzymano informacje na temat intensywności promieniowania; tekstury powierzchni; składu, właściwości rozpraszających i  gęstości atmosfer mijanych planet; oraz rozkładu materii w pierścieniach Saturna.

Urządzenie IRIS składa się  z interferometru Michelosna i jednokanałowego radiometru podobnego do analogicznego instrumentu Marinera 9. Celem prowadzenia obserwacji były badania globalnego i lokalnego bilansu energii.  Badano także skład atmosfer - określono stosunek H2/He oraz zawartość CH2 i NH3. Na planetach i satelitach z atmosferami otrzymano pionowe profile temperatury. W układzie pierścieni Saturna przeprowadzono również pomiary właściwości cieplnych i wielkości tworzących je cząstek. Interferometr miał zakres widmowy ok. 4 - 55  mikrometrów. Oba czujniki dzieliły się półmetrowym teleskopem Cassegraina z polem widzenia 0.25 stopnia. Instrument mierzył widmową jasność odbitego i wypromieniowanego promieniowania podczerwonego i dużej ilości odbitego światła widzialnego. Interferometr został skalibrowany poprzez obserwacje przestrzeni kosmicznej (przyjęto, że jest ciałem doskonale czarnym o temperaturze 0 K) oraz przez wewnętrzną temperaturę urządzenia przyjętą jako wartość odniesienia.

Spektrometr UVS został zaprojektowany w celu zmierzenia właściwości atmosfer planet i promieniowania w zakresie długości fal 0.04 - 0.16 mikrometra (400 - 1600 A). Przyrząd działał w dwóch trybach: poświaty nieba i zakrycia. W trybie poświaty nieba mierzono poświatę atmosfery. Była ona w większości promieniowaniem słonecznym rozproszonym na składnikach atmosfery takich jak wodór (1216 A) lub hel (584 A). W trybie zakrycia obserwowano cechy absorpcji atmosfery poprzez rejestrację odpowiednich obszarów widmowych. Z uzyskanych danych wyprowadzono także strukturę cieplną atmosfer. Unowocześniony, zapasowy egzemplarz tego instrumentu, oznaczony jako EUVS (Extreme Ultrviolet Spectrometer) wszedł później w skład systemu UVS/EUVS sondy Galileo.

Spektrometr plazmy PLS składa się z detektora rejestrującego właściwości jonów plazmy i detektora rejestrującego elektrony  w zakresie  5 eV - 1 keV.

Detektor promieniowania kosmicznego CRS został zaprojektowany w celu zbadania następujących problemów: początki pierwotnego promieniowania kosmicznego; procesy przyspieszania jego cząstek; ewolucję promieniowania; syntezę cząstek promieniowania kosmicznego w źródłach; zachowanie promieni w przestrzeni międzyplanetarnej; oraz energetyczne cząstki uwięzione w polach magnetycznych. W skład przyrządu wchodzą: teleskop wysokich energii (High-Energy Telescope System - HETS); teleskop niskich energii (Low-Energy Telescope System - LETS); oraz teleskop elektronów (Electron Telescope System). HETS pokrywa obszar energii 6 - 500 MeV na nukleon dla jąder o liczbie atomowej 1 - 30. Wraz z teleskopem elektronów mierzy także elektrony w zakresie 3 - 100 MeV. LETS mierzy energie i identyfikuje jądra w zakresie 0.15 - 30 MeV z liczbami atomowymi 1 - 30. Teleskop elektronów mierzy dodatkowo elektrony w zakresie energetycznym 3 - 100 MeV. Unowocześniona wersja CRS weszła później w skład instrumentu HIC (Heavy Ion Counter) sondy Galileo.

Instrument LECP został zaprojektowany w celu badań energetycznych cząstek w środowisku planetarnym i międzyplanetarnym. W trybie planetarnym urządzenie wykrywało oddziaływania cząstek z 6 detektorami SSD. Pomiary były wykonywane w środowiskach, w którym strumień cząstek był na tyle durzy aby nasycić detektory.  W trybie międzyplanetarnym stosuje się teleskop cząstek z detektorami SSD grubości 2 - 2450 mikrometrów. Teleskop pozwala na identyfikację protonów, cząstek alfa i ciężkich jąder ( z Z 3 - 26) w zakresie energetycznym 0.05 - 30 MeV. W połączeniu wszystkich detektorów zasięg energetyczny instrumentu wynosi od 10 keV do ponad 11 MeV dla elektronów, oraz od ok. 15 keV do ponad 150 MeV dla protonów i ciężkich jonów. Silnik pozwala na obracanie instrumentu przez 8 sektorów o długości 45 stopni tak, że obserwacje można przeprowadzić dla całych 360 stopni.

Urządzenie PRA składa się z radioodbiornika działającego w zakresie częstotliwości 20 kHz - 40.5 MHz. Sygnały z kosmosu są odbierana przez dwie 10 metrowe, prostopadłe do siebie anteny na korpusie pojazdu. System odbierał głownie fale radiowe produkowane przez Jowisza i Saturna. Zebrane dane dostarczyły informacji na temat fizyki rezonansów plazmy w magnetosferze oraz nietermalnej emisji radiowej z magnetosfer.

System PWS dostarczył ciągłych pomiarów gęstości elektronów wokół mijanych planet. Dostarczył także podstawowych informacji na temat lokalnych oddziaływań pomiędzy cząstkami a falami plazmowymi. To umożliwiło porównanie magnetosfer planet. Instrument składa się z odbiornika  fal oraz modułu elektroniki. Zasięg częstotliwości wynosi 10 Hz - 56 kHz. Instrument używa anten przyrządu PRA.

Magnetometr MAG został zaprojektowany do badań magnetosfer mijanych planet, oddziaływania wiatru słonecznego z magnetosferami, międzyplanetarnego pola magnetycznego do granicy heliopauzy oraz pola magnetycznego w strefie przejściowej. Instrument składa się z czterech magnetometrów - dwóch magnetometrów silnego pola magnetycznego i dwóch magnetometrów pola słabego. Magnetometry silnego pola umieszczono na korpusie pojazdu. Magnetometry pola słabego znalazły się na długim wysięgniku. Jeden z nich umieszczono na jego końcu. Drugi jest ulokowany w połowie wysięgnika. Pomiary wykonywane przez magnetometr bliżej statku umożliwiają wzięcie poprawki na pole magnetyczne produkowane przez systemy pojazdu. Technikę tą stosowano wielokrotnie podczas późniejszych misji (np. Galileo, Mars Observer, czy Mars Global Surveyor).



Data publikacji - 25/08/2007 - Maquis

wg stronki z linku NH ma prędkość równą 20.173 km/s



Data publikacji - 26/08/2007 - Scorus

Zdjęcia z Voyagerów są ogólnie znane. Dodam jeszcze to:
- kawał dobrej roboty ze zdjęciami księżyców Urana i Neptuna
http://www.strykfoto.org/outericymoons/icymoons.htm
http://www.strykfoto.org/proteus.htm
- atlas księżyców Saturna
http://history.nasa.gov/SP-474/sp474.htm
- modele księżyców
http://ksiezyce.republika.pl/mapy/hyperion-mapa.html

Jutro wyciągnę płytę z notatkami i dodam jeszcze trochę informacji na temat instrumentów.



Data publikacji - 26/08/2007 - kanarkusmaximus

Cytat: Maquis
wg stronki z linku NH ma prędkość równą 20.173 km/s

Prędkość NH będzie wciąż spadać - i to znacznie szybciej niż w przypadku Voyagerów. Obecnie wynosi to nieco ponad 20 km/s - po minięciu Plutona będzie to około 13 km/s. Wszystko się dzieje dlatego, że NH dostał tylko jednego kopa grawitacyjnego..

Mateuszu! Gratuluje! :) Świetny wstęp do wątku, który powinniśmy my wszyscy rozwinąć odpowiednio! :)




Data publikacji - 08/11/2009 - Maquis

Cytat: Eagle
Ile właściwie sond badało gazowe olbrzymy? Z tego, co się orientuję, to 6- Voyager 1/2, Pionieer 11/12, Cassini i New Horizons. Coś pominąłem?

Galileo i Huygens. W sumie chyba Ulysses też, ale nie jestem pewny.



Data publikacji - 08/11/2009 - kanarkusmaximus

Cytat: Maquis
Huygens

Ten to chyba nie za bardzo, bo był jedynie lądownikiem dla jednego celu i nie badał Saturna w ogóle.



Data publikacji - 08/11/2009 - Maquis

Bosz, nie Huygens ;P
Myślałem o tej kapsule co Galileo miał na pokładzie.



Data publikacji - 09/11/2009 - Hermes

Witam,

Cytat: Eagle
Ile właściwie sond badało gazowe olbrzymy? Z tego, co się orientuję, to 6- Voyager 1/2, Pionieer 11/12, Cassini i New Horizons. Coś pominąłem?

czy nie były to przypadkiem Pioneer 10 i 11 ?  (a nie Pioneer 12)

  Hermes



Data publikacji - 09/11/2009 - Matias

Cytat: Hermes
czy nie były to przypadkiem Pioneer 10 i 11 ?

Zgadza się.

Cytat: Maquis
Bosz, nie Huygens ;P
Myślałem o tej kapsule co Galileo miał na pokładzie.

A to ciekawa sprawa, bo sama kapsuła chyba nie miała jakiejś chwytliwej nazwy, będąc po prostu "próbnikiem"  :) Niczego takiego przynajmniej nie znalazłem tutaj.



Data publikacji - 09/11/2009 - Maquis

Chyba nie miała własnej nazwy, ale ciężko nie uznawać jej za odrębny pojazd ;)
« Ostatnia zmiana: Wrzesień 21, 2012, 20:29 wysłana przez Scorus »

Scorus

  • Gość
Odp: Voyager 1 i 2
« Odpowiedź #2 dnia: Sierpień 27, 2010, 03:49 »
Data publikacji - 13/11/2007 - Scorus

Genialnie obrobione zdjęcia księżyców Neptuna - na górze od lewej jest Larissa i Nereid, a dalej różne ujęcia Protheusa:




Data publikacji - 30/03/2009 - Scorus

Historia obrazowania Trytona oraz analiza terenu na zdjęciach sierpa uzyskanych po przelocie:
http://planetary.org/blog/article/00001891/
http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2009/pdf/1710.pdf



Data publikacji - 25/11/2009 - Scorus

Bardzo fajne obrazy perspektywiczne powierzchni księżyców - Voyager, Galileo, Cassini. Jest nawet Miranda i Tryton.
http://stereomoons.blogspot.com/



Pan Ted Stryk przedstawił kolejną próbę obróbki dwóch znanych obrazów Proteusa - zdjęcia o największej rozdzielczości oraz jedynej sekwencji multispektralnej. Zdjęcia teraz wyglądają wyjątkowo czysto.
http://planetimages.blogspot.com/
« Ostatnia zmiana: Wrzesień 21, 2012, 20:32 wysłana przez Scorus »

Offline Matias

  • Moderator Globalny
  • *****
  • Wiadomości: 7955
Odp: Voyager 1 i 2
« Odpowiedź #3 dnia: Sierpień 27, 2010, 17:45 »
Niezłe fotki jak na Voyagera :)
Spory ten kraterek na Proteusie, ile może mieć średnicy?

Scorus

  • Gość
Odp: Voyager 1 i 2
« Odpowiedź #4 dnia: Sierpień 27, 2010, 20:50 »
Z obrazowaniem w układach Urana i Neptuna było kilka problemów. Po pierwsze system kamer był przystosowany do pracy na Jowiszu i Saturnie, a dalej jest dużo ciemniej. Zwłaszcza zdjęcia Proteusa są niedoświetlone. Po drugie duża odległość od Ziemi wymusiła zastosowanie odpowiedniej kompresji. Po trzecie w przypadku Urana płaszczyzna orbit księżyców była z grubsza prostopadła do trajektorii sondy i okazje do fotografowania księżyców nadarzyły się prawie w jednakowym czasie. Dlatego też uzyskano niewiele zdjęć poszczególnych księżyców.

Scorus

  • Gość
Odp: Voyager 1 i 2
« Odpowiedź #5 dnia: Sierpień 28, 2010, 07:29 »
Wracając do Proteusa, Atlas Układu Słonecznego podaje, że ta kolista struktura może być kraterem, strukturą utworzoną przez procesy tektoniczne, albo deformacją skorupy powstałą na skutek dużego zderzenia.

Na Proteusu nazwany został tylko jeden krater - Pharos - http://planetarynames.wr.usgs.gov/Feature/4684?__fsk=-707950071
Wielkość niestety jest nie podana.

Nie wiem jednak czy to ten, ponieważ nie mam żadnej opisanej mapy tego księżyca. USGS w 1995r wydało mapę I-2410 Voyager Images of Irregularly Shaped Satellites of the Outer Planets (http://astrogeology.usgs.gov/Projects/MapBook/maps/866), ale brak jest jej wersji elektronicznej.

Szkice tego księżyca wykonał Phill Stooke, ale bez nazwy niestety.

Scorus

  • Gość
Odp: Voyager 1 i 2
« Odpowiedź #6 dnia: Sierpień 28, 2010, 16:52 »
Doby papier The surfaces of Larissa and Proteus:
http://adsabs.harvard.edu/abs/1994EM%26P...65...31S

Ten duży krater to rzeczywiście Pharos, ma średnicę około 230 km.

Offline Matias

  • Moderator Globalny
  • *****
  • Wiadomości: 7955
Odp: Voyager 1 i 2
« Odpowiedź #7 dnia: Sierpień 30, 2010, 16:22 »
Super risercz i materiały Scorus - dzięki! :)

Scorus

  • Gość
« Ostatnia zmiana: Wrzesień 21, 2012, 20:21 wysłana przez Scorus »

Offline Matias

  • Moderator Globalny
  • *****
  • Wiadomości: 7955
Odp: Voyager 1 i 2
« Odpowiedź #9 dnia: Wrzesień 01, 2010, 13:48 »
Niesamowite odległe światy :) Zdjęcia wykonane 24 lata temu wciąż są obrabiane heh :)
Najbardziej mi się chyba podoba Ariel, wspaniałe są te spękania, to widoczne u góry rozciąga się chyba na pół tarczy tego księżyca (kilkaset km długości).

Z kolei na Umbriel znajduje się jaki utwór krateropodobny o jasnym zabarwieniu, to zdjęcie bez przekłamania kolorystycznego?

Scorus

  • Gość
Odp: Voyager 1 i 2
« Odpowiedź #10 dnia: Wrzesień 03, 2010, 02:01 »
Z kolei na Umbriel znajduje się jaki utwór krateropodobny o jasnym zabarwieniu, to zdjęcie bez przekłamania kolorystycznego?

Ten utwór nazywa się Wunda i może być to świeży lód na ścianach krateru.

Offline Matias

  • Moderator Globalny
  • *****
  • Wiadomości: 7955
Odp: Voyager 1 i 2
« Odpowiedź #11 dnia: Wrzesień 24, 2010, 01:57 »
Data publikacji - 20/04/2008 - Scorus

Pan Ted Stryk opracował obrazy nieoświetlonych części powierzchni księżyców Urana:
http://planetary.org/blog/article/00001362/
http://www.unmannedspaceflight.com/index.php?act=attach&type=post&id=13861



Data publikacji - 26/01/2009 - Scorus

A tymczasem, infoirmacje o obserwacjach księżyców Urana z Voyagera 2, dosyć dobre opracowanie:
http://planetary.org/blog/article/00001815/



Data publikacji - 03/01/2010 - Scorus

Pięknie zrobiona mozaika Urana z pierścieniami. Wcześniej widziałem inną wersję z uwidocznioymi księżycami, ale struktura pierścieni była słabiej widoczna:
http://www.unmannedspaceflight.com/index.php?act=attach&type=post&id=19999

Ted Stryk obrobił ostatnio kilka ciekawych zdjęć z Voyagerów i Galileo. Jest wśród nich porównanie Saturna z Pioneera 11, Voyagera 1 i Voyagera 2.

http://planetimages.blogspot.com/



Data publikacji - 03/01/2010 - Matias

Cytat: Scorus
Pięknie zrobiona mozaika Urana z pierścieniami. Wcześniej widziałem inną wersję z uwidocznioymi księżycami, ale struktura pierścieni była słabiej widoczna:
http://www.unmannedspaceflight.com/index.php?act=attach&type=post&id=19999

Super fotka, aż chciałoby się zobaczyć jakąś misję pokroju Cassini co by poleciała do przedostatniej planety naszego układu słonecznego  :) Na powierzchni widać małą strukturę chmurkową..

Z kolei mozaika Saturnów też fajna - kamera z Pioneera 11 chyba o klasę gorsza od tej co się znajduje na Voyagerach  ;)



Data publikacji - 03/01/2010 - Matias

Cytat: Matias
Z kolei mozaika Saturnów też fajna - kamera z Pioneera 11 chyba o klasę gorsza od tej co się znajduje na Voyagerach ;)

To nawet nie była kamera, ale fotometr obrazujący, budujący obraz linia po linii w trakcie rotacji sondy.

O przepraszam, zamiast wstawić cytat zmodyfikowałem post, napisz jeszcze raz.



Data publikacji - 04/01/2010 - KEP

A ktoś pamięta okładkę National Geographic z Saturnem i pierścieniami zrobioną przez Voyagera ?! Tamtymi czasy zrobiło to na mnie wrażenie. Teraz zdjęcia robione przez Galileo to bajka ;).
« Ostatnia zmiana: Wrzesień 21, 2012, 20:28 wysłana przez Scorus »

Offline Matias

  • Moderator Globalny
  • *****
  • Wiadomości: 7955
Odp: Voyager 1 i 2
« Odpowiedź #12 dnia: Wrzesień 24, 2010, 02:02 »
Data pierwotnej publikacji - 18/01/2010

Na bezzałogowym forum znajduje się grupka maniaków, którzy przerabiają i wyciągają fajne rzeczy ze starych zdjęć, które wykonał np Voyager. Zaserwuję dzisiaj dwie fotki - pierwsza - uwypuklająca dobre struktury, które najprawdopodobniej są chmurkami. Druga ukazuje nam widoczek na południowy biegun planety, gdzie widać ciekawe struktury koliste, które tworzą najprawdopodobniej jakieś formacje chmur. Podobne rzeczy można zaobserwować na biegunach Saturna, z tym że tam mamy jeszcze ciekawszy układ - heksagonalny.

Fotki obrobione przez D.Machacka.
« Ostatnia zmiana: Wrzesień 21, 2012, 20:27 wysłana przez Scorus »

Offline Matias

  • Moderator Globalny
  • *****
  • Wiadomości: 7955
Odp: Voyager 1 i 2
« Odpowiedź #13 dnia: Wrzesień 24, 2010, 02:33 »
Data publikacji - 11/03/2009 - Scorus

Ukazała się nowa mozaika Io z Voyagera 1 (jakiś czas temu autor obróbki pokazywał wstępną wersję):

http://planetary.org/blog/article/00001871/



Data publikacji - 08/12/2009 - zbignieww

Swieża, poskładana mozaika Jowisza z Voyager'a 2

http://planetary.org/blog/article/00002242/

 :)
« Ostatnia zmiana: Wrzesień 21, 2012, 20:17 wysłana przez Scorus »

Offline Matias

  • Moderator Globalny
  • *****
  • Wiadomości: 7955
Odp: Voyager 1 i 2
« Odpowiedź #14 dnia: Wrzesień 24, 2010, 02:44 »
Wracając do najbardziej rzeczywistej rzeczywistości ;)

Biuletyny z czasów misji Voyager (1977-1990)

W internecie ukazały się biuletyny informacyjne misji Voyager 1 i 2, które były publikowane w latach 1977-1990. Dzięki nim zainteresowane osoby miały szansę śledzić postępy tych wypraw. Dziś te biuletyny stanowią dużą wartość historyczną.

Sondy Voyager 1 i 2 zostały wystrzelone w kierunku zewnętrznego Układu Słonecznego w 1977 roku. Następnie, sondy wspólnie badały układy Jowisza i Saturna, po czym skierowały się różnych kierunkach. Voyager 1, po dość bliskim przelocie koło księżyca Saturna, Tytana, poleciał po trajektorii, która nie przebiegała obok żadnego większego obiektu a Voyager 2 dokonał przelotów obok Urana i Neptuna. Sondy działają do dziś, będąc najdalszymi wysłanymi przez człowieka obiektami w kosmosie.

Pomiędzy 1977 a 1990 rokiem Jet Propulsion Laboratory wydawał biuletyny informacyjne, dzięki którym postępy obu misji Voyager mogły być śledzone przez zainteresowane osoby. Łącznie wydano 99 numerów biuletynu. Każdy z numerów zawierał informacje dotyczące postępów misji, wyniki naukowe, uzyskane fotografie oraz nieco informacji na temat nadchodzących wydarzeń.

W tej chwili nie ma żadnych zatwierdzonych planów wysłania sondy w kierunku Urana czy Neptuna, dlatego też biuletyny misji Voyager stanowią wspaniałe źródło informacji dotyczące jedynych w swoim rodzaju wypraw do gazowych gigantów naszego Układu Słonecznego.

Biuletyny są dostępne pod tym adresem: LINK

Źródło.