• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Rosetta - sonda kosmiczna



    Podstrony: [1] 2 [3] [4] [5]
    Przeczytaj także...
    Asysta grawitacyjna – w astrodynamice pojęcie określające zmianę prędkości i kierunku lotu kosmicznego przy użyciu pola grawitacyjnego planety lub innego dużego ciała niebieskiego. Jest to obecnie powszechnie używana metoda uzyskiwania prędkości pozwalających osiągnąć zewnętrzne planety Układu Słonecznego. Została opracowana w 1959 roku w moskiewskim Instytucie Matematyki im. Stiekłowa.Koło zamachowe – koło o dużym momencie bezwładności, wykorzystywane do krótkotrwałego magazynowania energii mechanicznej. Jest prostym akumulatorem mechanicznym gromadzącym energię kinetyczną. Stosowane w szeroko pojętej mechanice, znajduje zastosowanie zarówno w prostych konstrukcjach (np. koło garncarskie), jak i w nowoczesnych silnikach.
    Cele misji[ | edytuj kod]

    Celem misji sondy Rosetta było przeprowadzenie badań mających pomóc w poznaniu pochodzenia komet, powiązań między materią kometarną i materią międzygwiazdową oraz ich znaczenia dla powstania Układu Słonecznego.

    W celu osiągnięcia tego zadania przed sondą postawiono szereg celów obserwacyjnych:

  • Globalne scharakteryzowanie jądra kometarnego: jego właściwości dynamicznych, składu i morfologii powierzchni.
  • Zbadanie składu chemicznego, mineralogicznego i izotopowego substancji lotnych i stałych na powierzchni jądra.
  • Określenie własności fizycznych i zależności występujących pomiędzy substancjami lotnymi i stałymi jądra.
  • Obserwacja faz rozwoju aktywności kometarnej i procesów zachodzących w warstwie powierzchniowej jądra oraz w wewnętrznej komie (interakcje pomiędzy gazem i pyłem).
  • Globalne scharakteryzowanie mijanych planetoid, w tym określenie ich właściwości dynamicznych, składu i morfologii powierzchni.
  • Konstrukcja sondy[ | edytuj kod]

    Orbiter Rosetta[ | edytuj kod]

    Kadłub sondy był wykonany z aluminium i miał kształt prostopadłościanu o wymiarach 2,8 × 2,1 × 2,0 m. Z przeciwnych stron kadłuba rozpościerały się dwa panele ogniw słonecznych, każdy o długości 14 m i powierzchni 32 m². Całkowita rozpiętość sondy wraz z rozłożonymi panelami ogniw to 32 m. Orbiter składał się z dwóch głównych elementów – modułu ładunku (Payload Support Module), zawierającego instrumenty naukowe oraz z modułu serwisowego (Bus Support Module) z pozostałymi systemami sondy. Ruchoma antena paraboliczna o wysokim zysku przymocowana była do boku kadłuba przeciwległego w stosunku do lądownika Philae. Panel instrumentów naukowych był zamontowany na szczycie sondy i podczas fazy operacyjnej misji był stale zwrócony w kierunku komety, podczas gdy antena i panele słoneczne były skierowane, odpowiednio, w stronę Ziemi i Słońca. Radiatory i żaluzje systemu kontroli temperatury znajdowały się na tylnym i bocznych panelach, odwróconych od Słońca i komety.

    File – egipska wyspa na Nilu na wysokości I katarakty. W czasach starożytnych na wyspie znajdował się ośrodek kultu Izydy.Jednostka astronomiczna, oznaczenie au (dawniej również AU, w języku polskim czasem stosowany jest skrót j.a.) – pozaukładowa jednostka odległości używana w astronomii równa dokładnie 149 597 870 700 m. Dystans ten odpowiada w przybliżeniu średniej odległości Ziemi od Słońca. Definicja i oznaczenie zostały przyjęte podczas posiedzenia Międzynarodowej Unii Astronomicznej w Pekinie w 2012 roku.

    W centrum kadłuba umieszczone były dwa zbiorniki materiałów pędnych, zawierające łącznie 660 kg monometylohydrazyny (paliwo) i 1060 kg tetratlenku diazotu (utleniacza) oraz cztery zbiorniki z gazem ciśnieniowym. Sonda była stabilizowana trójosiowo. Zestaw 24 silników, o ciągu 10 N każdy, służył do kontroli orientacji sondy i wykonywania korekt kursu. W skład systemu kontroli położenia wchodziły także cztery koła reakcyjne, dwa szukacze gwiazd, czujniki Słońca, kamery nawigacyjne i trzy zestawy żyroskopów laserowych.

    (4979) Otawara (1949 PQ) – planetoida z pasa głównego asteroid okrążająca Słońce w ciągu 3,19 lat w średniej odległości 2,17 j.a. Odkryta 2 sierpnia 1949 roku.Ekliptyka – (z gr. έκλειψις zaćmienie) wielkie koło na sferze niebieskiej, po którym w ciągu roku pozornie porusza się Słońce obserwowane z Ziemi.

    Rosetta była pierwszą sondą, która oddalając się od Słońca poza główny pas planetoid, do zasilania w energię wykorzystywała ogniwa słoneczne. Wykonane z krzemu ogniwa, o łącznej powierzchni 64 m², dostarczały energii o mocy 395 W w odległości 5,25 au od Słońca i 850 W w odległości 3,4 au. Ogniwa ładowały cztery akumulatory niklowo-kadmowe o łącznej pojemności 40 Ah i napięciu wyjściowym 28 V.

    Pasmo X (ang. X band) — fragment widma fal elektromagnetycznych w zakresie promieniowania mikrofalowego o częstotliwościach od 8 do 12,5 GHz. Pasmo to jest wykorzystywane przez niektóre satelity telekomunikacyjne, oraz wojskowe radary, głównie lotniczych systemów kierowania ogniem. Pojęcie pasma X jest używane również w odniesieniu do rozszerzonego pasma AM.Monometylohydrazyna (MMH) – organiczny związek chemiczny, lotna pochodna hydrazyny o wzorze sumarycznym CH3N2H3. Wykorzystywana jako paliwo hipergolowe w silnikach rakietowych. W śladowych ilościach występuje w pieczarce dwuzarodnikowej (Agaricus bisporus) oraz w piestrzenicy kasztanowatej (Gyromitra esculenta).

    Łączność z sondą zapewniały: ruchoma antena paraboliczna o wysokim zysku i średnicy 2,2 m, nieruchoma antena o średnim zysku i średnicy 0,8 m oraz dwie wielokierunkowe anteny o niskim zysku. W systemie łączności znajdowały się wzmacniacz z lampą o fali bieżącej w paśmie X o mocy 28 W i podwójny transponder w pasmach S i X o mocy 5 W. Odbiór rozkazów z Ziemi odbywał się w paśmie S, natomiast do transmisji danych telemetrycznych i naukowych z sondy wykorzystywano pasmo S i pasmo X. Szybkość transmisji danych wynosiła od 5 do 20 kilobitów na sekundę.

    Kometa Halleya (nazwa oficjalna 1P/Halley, łac. Cometa Halleiensis) – najbardziej znana kometa krótkookresowa. Nazwa pochodzi od nazwiska astronoma Edmunda Halleya, który na początku XVIII wieku badał zapiski o pojawianiu się komet z lat 1456 - 1682 i w 1705 roku przewidział ponowne pojawienie się tej komety w 1758 roku. Halley odnalazł łącznie 24 komety okresowe. W pobliżu Słońca kometa Halleya traci podczas każdego przelotu około 250 mln ton swojej materii, na podstawie czego szacuje się, że będzie istnieć przez kolejne 170 000 lat.Planetoida (planeta + gr. eídos postać), asteroida (gr. asteroeidés – gwiaździsty), planetka (ang. minor planet) – ciało niebieskie o małych rozmiarach – od kilku metrów do czasem ponad 1000 km, obiegające Słońce, posiadające stałą powierzchnię skalną lub lodową, bardzo często – przede wszystkim w przypadku planetoid o mniejszych rozmiarach i mało masywnych – o nieregularnym kształcie, często noszącym znamiona kolizji z innymi podobnymi obiektami.

    Głównym wykonawcą sondy było Astrium GmbH we Friedrichshafen, które przewodziło zespołowi przemysłowemu złożonemu z ponad 50 podwykonawców z 14 krajów europejskich i Stanów Zjednoczonych.

    Lądownik Philae[ | edytuj kod]

    Lądownik Philae miał kształt otwartego z jednej strony sześciokątnego cylindra o średnicy około 1 m i wysokości 0,8 m, połączonego z trójnożną podstawą. Konstrukcja została wykonana z włókna węglowego oraz aluminium. Całkowita masa lądownika wynosiła 97,9 kg, w tym 26,7 kg aparatury naukowej. Na pokładzie umieszczono 9 instrumentów naukowych oraz urządzenie wiertnicze zdolne do pobrania próbek gruntu z głębokości do 23 cm. Dodatkowa masa systemów pomocniczych lądownika, które pozostały na pokładzie orbitera po rozłączeniu, to 13,1 kg. W ich skład wchodziły pomocnicze systemy mechaniczne, w tym służące do odłączenia lądownika, oraz systemy elektryczne, w tym część systemu telekomunikacyjnego.

    Pas planetoid – obszar Układu Słonecznego znajdujący się między orbitami Marsa i Jowisza. Krąży w nim wiele ciał różnej wielkości, nazywanych planetoidami. Pas planetoid nazywany jest też głównym pasem, ponieważ w Układzie Słonecznym istnieją również inne zbiory małych ciał: pas Kuipera, dysk rozproszony i obłok Oorta, oraz wiele mniejszych skupisk, takich jak planetoidy bliskie Ziemi, centaury czy trojańczycy.Artur Bartłomiej Chmielewski (ur. 1957 w Warszawie) – polski naukowiec, pracownik Jet Propulsion Laboratory, w 2014 jeden z menedżerów projektu Rosetta z ramienia NASA.

    W skład kadłuba wchodziły:

  • płyta podstawna z otwartą platformą dla eksperymentów naukowych;
  • kaptur osłaniający termicznie izolowane wnętrze kadłuba, pokryty ogniwami słonecznymi;
  • kratownica tworząca sztywne połączenie z orbiterem podczas startu i wspólnego lotu.
  • Kadłub był połączony z trójnożną podstawą za pomocą przegubu Cardana, który umożliwiał obracanie kadłuba o 360° wokół podstawy oraz zmianę kąta jego nachylenia do powierzchni. Podstawę wyposażono w urządzenie kotwiczące, zaopatrzone w dwa harpuny – główny i zapasowy. W momencie zetknięcia z gruntem jądra komety powinien zostać wystrzelony harpun, a silnik urządzenia kotwiczącego miał napiąć jego długą na 2,5 m linę, by przymocować lądownik do powierzchni. Jednocześnie w momencie lądowania, na kilka sekund, miał zostać odpalony skierowany „w górę” silnik zasilany azotem, co zapobiegłoby odbiciu się lądownika od powierzchni. Większość energii kinetycznej wyzwolonej w momencie uderzenia przy lądowaniu, miała zostać rozproszona przez mechanizm oparty na silniku, który przemieniał energię uderzenia w energię elektryczną. Po wylądowaniu, z każdej ze stóp podstawy miała zostać wkręcona w powierzchnię gruntu śruba, zapobiegająca późniejszemu przesuwaniu się lądownika.

    Deep Space Network (DSN) – nadawczo-odbiorcza globalna sieć dużych anten zarządzana przez Jet Propulsion Laboratory. Anteny te pozwalają na nawiązanie łączności pomiędzy Ziemią a flotą bezzałogowych sond kosmicznych eksplorujących Układ Słoneczny. Służą one także do radioastronomii. Jest to sieć przekaźników zlokalizowanych na terenie Hiszpanii, Kalifornii oraz Australii. Rozmieszczenie urządzeń właśnie w tych miejscach umożliwia niezakłóconą ruchem Ziemi komunikację z kosmicznymi pojazdami. DSN dzięki temu jest uznawana za najbardziej czuły system telekomunikacyjny na naszej planecie.NASA (National Aeronautics and Space Administration) (pl. Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej) – agencja rządu Stanów Zjednoczonych odpowiedzialna za narodowy program lotów kosmicznych, ustanowiona 29 lipca 1958 r. na mocy National Aeronautics and Space Act, zastępując poprzednika – National Advisory Committee for Aeronautics. Jest wydziałem Departamentu Obrony USA i jest mu bezpośrednio podległa.

    Do stabilizacji położenia lądownika podczas fazy opadania na powierzchnię komety służyło wewnętrzne koło zamachowe, o masie 2,9 kg i momencie pędu 6,2 N·m·s, obracające się z szybkością 9600 obrotów na minutę. W razie potrzeby opadanie lądownika mogło być wspomożone przez odpalenie silnika zasilanego azotem.

    Amperogodzina (Ah) jest miarą pojemności ogniw galwanicznych, w tym akumulatorów elektrycznych. Określa ona zdolność do zasilania przez ten akumulator obwodu elektrycznego prądem o danym natężeniu przez określony czas.Hieroglify (stgr. ἱερογλυφικά hieroglyphika, dosł. święte znaki) – najwcześniejszy rodzaj pisma starożytnego Egiptu, obok pisma hieratycznego i demotycznego. Nazwa wywodzi się (podobnie jak nazwa władcy – faraona) z greki i oznacza święte znaki. Ponieważ Hellenowie nie mogli ich zrozumieć, nie przypuszczali że służą do pisania.

    System kontroli termicznej lądownika był w stanie utrzymywać temperaturę w jego wnętrzu w zakresie pomiędzy –55 a +70 °C.

    Redundantny system sterowania (Command and Data Management System) kontrolował wszystkie funkcje lądownika, przekazywał komendy do jego systemów i instrumentów, zarządzał magazynowaniem i transmisją danych telemetrycznych.

    W skład systemu zasilania w energię wchodziły ogniwa słoneczne oraz baterie główne i pomocnicze. Podczas wspólnego lotu, aż do momentu rozłączenia, energia elektryczna dla lądownika była dostarczana z pokładu orbitera. Baterie główne, litowe chlorkowo-tionylowe (Li/SOCl2), były zaprojektowane do użycia podczas pierwszych pięciu dni pracy na powierzchni komety. Miały one początkową pojemność około 1200 Wh i nie były przeznaczone do powtórnego naładowania. W przeciwieństwie do nich, baterie pomocnicze, litowo-jonowe, mogły być doładowywane z pokładu orbitera, a po rozłączeniu przez baterie słoneczne lądownika. Ich pojemność początkowa wynosiła około 150 Wh i miały być głównym źródłem energii podczas fazy długotrwałych operacji lądownika na komecie. Kadłub pokrywały krzemowe ogniwa słoneczne o łącznej powierzchni 2,2 m², które w odległości 3 au od Słońca dostarczały około 9 W energii elektrycznej.

    Gujańskie Centrum Kosmiczne (franc. Centre Spatial Guyanais) – francusko-europejski kosmodrom położony w pobliżu Kourou w Gujanie Francuskiej. Giotto - bezzałogowa sonda Europejskiej Agencji Kosmicznej zbudowana specjalnie do badań komety Halleya. Statek utworzył wraz ze statkami innych państw tzw. Armadę Halleya. Sondzie Giotto zawdzięczamy pierwsze w historii bezpośrednie zdjęcia jądra kometarnego. Sonda zdobyła je przelatując zaledwie 596 km od komety. Giotto był też pierwszym statkiem, który powrócił z głębokiej przestrzeni i zbliżył się do Ziemi.

    Łączność lądownika Philae z Ziemią odbywała się za pośrednictwem orbitera Rosetta. System łączności składał się z pracującego w paśmie S nadajnika o mocy 1 W i dwóch anten mikropaskowych. Szybkość transmisji między lądownikiem a orbiterem wynosiła 16 kilobitów na sekundę, z czego około 10 kilobitów na sekundę przypadało na dane z instrumentów naukowych.

    Mars Express – bezzałogowa misja kosmiczna Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), której celem jest badanie Marsa. W jej skład wchodził orbiter Mars Express Orbiter (MEO) oraz lądownik Beagle 2. To pierwsza misja na Marsa tej agencji.Telemetria – dziedzina telekomunikacji zajmująca się technikami przesyłu wartości pomiarowych na odległość. Polega ona zazwyczaj na umieszczaniu w terenie urządzeń, które dokonują pomiaru wybranej wielkości oraz automatycznego przesyłu danych drogą radiową lub telefoniczną do centrali. Do przesyłania wyników pomiarów używa się układów radiowych, modemów, Internetu oraz sieci telefonii komórkowej.

    Instrumenty naukowe[ | edytuj kod]

    Orbiter Rosetta[ | edytuj kod]

    Lądownik Philae[ | edytuj kod]

    W przygotowaniu eksperymentu MUPUS, w tym konstrukcji urządzenia wbijającego dla penetratora, czujników temperatury i głębokości penetratora, wzięli udział polscy naukowcy z Centrum Badań Kosmicznych PAN w Warszawie i kilkunastu innych placówek badawczo-rozwojowych w Polsce. Zostali zaproszeni do współpracy przez pracowników Niemieckiej Agencji Kosmicznej DLR.

    Koma – pyłowo-gazowa „atmosfera” o zazwyczaj kulistym kształcie, otaczająca jądro komety i powstająca w miarę zbliżania się do Słońca pod wpływem jego promieniowania. Termin pochodzi od łacińskiego słowa coma, co znaczy włosy.9P/Tempel (lub Tempel 1) – kometa okresowa należąca do rodziny komet Jowisza. Była celem misji kosmicznej Deep Impact, mającej na celu przeprowadzenie badań naukowych tej komety. Jedno z zadań polegało na wypuszczeniu z sondy tzw. impaktora, który uderzył w jądro komety.


    Podstrony: [1] 2 [3] [4] [5]



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Zysk energetyczny anteny – jest to stosunek gęstości mocy wypromieniowanej przez antenę w danym kierunku U(Θ,φ) do gęstości mocy wypromieniowanej przez antenę wzorcową, najczęściej antenę izotropową, zakładając, że do obu anten została doprowadzona taka sama moc. W przeciwieństwie do zysku kierunkowego, który zależy jedynie od charakterystyki promieniowania anteny, uwzględnia również jej sprawność.
    Jowisz – piąta w kolejności oddalenia od Słońca i największa planeta Układu Słonecznego. Jego masa jest nieco mniejsza niż jedna tysięczna masy Słońca, a zarazem dwa i pół raza większa niż łączna masa wszystkich innych planet w Układzie Słonecznym. Wraz z Saturnem, Uranem i Neptunem tworzy grupę gazowych olbrzymów, nazywaną czasem również planetami jowiszowymi.
    In situ – łaciński zwrot oznaczający w dosłownym tłumaczeniu w miejscu mający różne znaczenia zależnie od kontekstu.
    Izotopy – odmiany pierwiastka chemicznego różniące się liczbą neutronów w jądrze atomu (z definicji atomy tego samego pierwiastka mają tę samą liczbę protonów w jądrze). Izotopy tego samego pierwiastka różnią się liczbą masową (łączną liczbą neutronów i protonów w jądrze), ale mają tę samą liczbę atomową (liczbę protonów w jądrze).
    Euro, ευρώ, евро (znak: €, kod ISO 4217: EUR) – nazwa przyjęta na posiedzeniu w Madrycie w grudniu 1995 roku – wspólna waluta europejska wprowadzona w miejsce walut krajowych. W formie gotówkowej została wprowadzona w obieg 1 stycznia 2002 r.
    Klatka Faradaya (puszka Faradaya) – metalowy ekran mający chronić przed polem elektrostatycznym. Wymyślona i skonstruowana w 1836 roku przez fizyka angielskiego Michaela Faradaya w celu demonstracji jednego z podstawowych praw elektrostatyki.
    Orbiter – część sondy kosmicznej, która pozostaje na orbicie wokółplanetarnej po oddzieleniu lądownika i służy jako satelita komunikacyjny, przekazujący sygnał z lądownika na Ziemię. Orbiter spełnia również rolę satelity zwiadowczego fotografującego powierzchnię planety, dokonuje także analizy widma i analizy termalnej.

    Reklama

    Czas generowania strony: 1.402 sek.