스프라이트(우주선)

SPRITE (spacecraft)
스프라이트
이름토성 PROBE 내부 및 대기권 탐사기
미션 타입대기 탐사선
교환입니다.NASA
COSPAR ID Edit this at Wikidata
미션 기간크루즈: 10년 (예정)
우주선 속성
우주선스프라이트
우주선 종류대기 탐사선
버스CRSC
치수대기 프로브:
86.7 x 53.6 cm
임무 개시
발매일2024년 11월 (제안)
로켓Atlas V 401 (제안)
발사장소케이프 커내버럴, SLC-41
청부업자United Launch Alliance (ULA)
토성 대기 탐사선
우주선 부품대기 탐사선
대기권 진입2034년 11월 (제안)
토성의 플라이바이
우주선 부품CRSC
가장 가까운 접근법2034년 11월 (제안)
거리100 10 000 km
비교를 위해 1990년대 목성 대기를 관통한 갈릴레오 탐사선 작품.

스프라이트는 NASA가 제안한 토성 대기 탐사 임무 개념으로, 자체 크루즈 스테이지로 지구에서 토성까지 이동한 후 토성 대기에 진입해 측정치를 내려오는 대기권 진입 탐사선 설계이다.

개요

토성에 대한 많은 근본적인 질문들은 구현과 과학 기구의 한계 때문에 2017년 9월 카시니 임무가 끝날 때 완전히 조사되지 않았다.태양계 생성의 경쟁 모델을 구별하고 외계 [1]행성계에 개선된 환경을 제공하기 위해 대기 구조와 토성의 귀한 가스 및 원소 함량에 대한 직접적인 측정이 필요합니다.스프라이트 탐사선은 토성의 대기 구조와 조성에 대한 우리의 이해를 획기적으로 변화시키고,[2] 외계 거대 행성에 대한 더 나은 이해를 가능하게 할 것이다.

스프라이트는 칼텍의 제트 추진 연구소가 나사의 고다드 우주 비행 센터의 에이미 사이먼과 함께 제안한 것입니다.

새로운 프런티어 제안

스프라이트 미션 컨셉은 2016년 NASA의 뉴 프론티어 프로그램 미션 4로 자금을 지원받기 위한 미션으로 제안되었지만 개발 대상으로 선정되지는 않았다.최종 미션은 [3]타이탄으로 가는 드래곤플라이 미션이 선택되었고, 시저 혜성 샘플 반송 미션은 연구 대상으로 선택되었지만 최종 [4]미션은 선택되지 않았습니다.

그 프로그램이 작동하는 방식에 따라 다른 선택 과정에서 다시 제출될 수 있습니다.뉴프런티어는 기회가 적은 대규모 임무로, 뉴호라이즌스의 명왕성 탐사 이후 10억 달러가 넘는 임무로 시작되었습니다.

목표들

2013-2022년 행성 과학 데카달 서베이는 10bar 이상의 깊이까지 현장 [5]측정이 필요하기 때문에 토성 탐사 임무를 NASA 뉴 프론티어 프로그램의 최우선 임무 대상으로 확인했습니다.스프라이트 팀은 "태양계의 형성, 진화, 구조에 대한 이해를 높이기 위해서는 거대 행성들이 수행하는 역할을 잘 이해하는 것이 필수적이며, 이는 토성 대기의 구성, 구조, 역학, 과정을 상황에 맞게 측정하지 않고는 달성할 수 없다"고 설명한다.이를 달성하기 위해 미션 과학자들은 두 가지 주요 목표를 설정했다.

  • 토성의 형성과 초기 [6][7]진화의 증거를 수집하고 분석합니다.
    • 경쟁하는 행성 형성 모델과 초기 태양계의 이동 범위를 구별하기 위해 토성 대류권의 화학 물질 목록을 얻습니다.
    • 토성의 헬륨 고갈을 억제하여 관측된 온도를 열진화 모델과 조화시킵니다.
  • 토성 구름 [6][7]밑의 진실을 밝혀라.
    • 토성의 현장 대기 화학을 측정하여 응축 모델을 검증하고 원격으로 관찰된 구성을 해석합니다.
    • 토성 대류권 구름 구조의 현장 특성화를 수행하여 클라우드 검색 모델에 대한 지상 정보 기반 제공
    • 토성의 위치 3차원 대기 역학을 한 곳에서 파악하여 시간 가변 구름 꼭대기 운동의 전지구 순환 및 분석 모델을 제한합니다.

우주선

2008년 7월 카시니에 의해 촬영된 천연색 토성.

스프라이트 임무의 개념은 캐리어 릴레이 우주선(CRSC)과 최소 10bar까지 [8]하강하는 진입 탐침으로 구성됩니다.강하 전략은 열 차폐를 사용한 후 낙하산을 사용하여 탐사선이 데이터를 [8]수집할 수 있도록 최대 2시간을 허용해야 한다.탐침은 탐침 하강 경로를 따라 구성 및 대기 구조(동역학 포함)를 직접 측정하여 원격 감지 [9]측정에 접근할 수 없는 과학을 제공한다.

태양광 발전 CRSC는 진입 전 위치 이미징을 위한 멀티 채널 이미저를 장착하고 프로브 [8]측정을 위한 글로벌 컨텍스트 이미징을 제공합니다.CSRC 모듈은 토성 주위를 도는 것이 아니라 탐사선의 과학 데이터를 딥 스페이스 [8]네트워크를 통해 여러 번 지구로 전달하기 위해 토성을 한 번 지나칠 것이다.

페이로드

제안된 스프라이트 대기 진입 탐사선은 토성의 대기 구조, 역학, 구성, 화학,[7] 구름을 측정하기 위한 과학 장비 탑재량을 최소 10바까지 운반할 것이다.

개념적 탑재량은 2개의 [8]분광기로 구성되어 있습니다. 즉, 4극 질량 분석기는 극도의 감도로 귀가스와 귀가스 동위원소를 측정합니다.특별히 중요한 헬륨(그는), 토성의 열 진화를 이해하는데 키[7]과 토성의 대기의 화학 구조를 결정하기 위해 분자 abundances고 동위 원소 비율을 측정할 수 있는 파장 가변 레이저 분석기와 일산화 탄소(카이 트리아 오닐), 포스핀(PH3)과 에탄(C2H 같은 불균형. 종의 측정이다.6)which는 토성의 깊은 물의 [7]풍부함을 추론하는데 사용될 수 있다.

대기 구조 기구(ASI)는 정적 안정성의 고도 프로파일을 결정하기 위해 토성 대기의 압력과 온도 프로파일을 제공할 것이며, 네펠로미터의 구름 측정치와 결합하면 토성의 여러 구름 층의 위치와 구조를 결정하는 과정을 설명할 것이다.또한 ASI에는 프로브 진입 및 하강 궤적을 재구성할 수 있는 진입 가속도와 [8]상층 대기의 열 구조를 측정하기 위한 가속도계가 포함되어 있습니다.

도플러 바람 실험은 초미세 발진기를 사용하여 토성 대기의 3차원 역학을 측정할 수 있을 것이다. 여기에는 대기 [7]파동으로부터의 깊이와 수직 운동을 가진 국지풍의 프로필이 포함된다.

발사 및 궤적

스프라이트는 2024년 11월 말 출시를 제안했다.탐사선은 지구-금성-지구-중력 보조장치를 따라 2034년 11월 토성에 도착할 예정이다.대기 탐침은 진입 30일 전에 CRSC에서 분리된다.영상촬영과 관찰은 6일 동안 진행됩니다.CRSC는 약 10만 km의 거리에서 토성을 지나 태양 탈출 궤적을 따라 계속 날아갈 것이다.

SPIRITE가 방문하는 객체

  • Venus-real color

    금성(플라이바이)

  • Earth Western Hemisphere

    어스(3 x 플라이바이)

  • Saturn from Cassini Orbiter (2004-10-06)

    토성(비행 + 대기 탐사선)

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Simon, Amy; Banfield, D. (11 June 2016). "Saturn PRobe Interior and aTmosphere Explorer (SPRITE)". NASA Technical Reports. NASA. Retrieved 17 September 2017. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  2. ^ Chang, Kenneth (15 September 2017). "Back to Saturn? Five Missions Proposed to Follow Cassini". The New York Times. Retrieved 18 September 2017.
  3. ^ NASA, Jeff Foust가 2019년 6월 27일 차기 New Frontiers 미션 SpaceNews에 타이탄 드론을 선정했습니다.2019년 7월 15일 취득
  4. ^ NASA의 뉴프런티어 미션은 외계 생명체를 찾거나 태양계의 역사를 밝히거나 Elana Glowatz IB Times 2017년 12월 20일
  5. ^ Vision and Voyages for Planetary Science in the Decade 2013-2022 (PDF). The National Academies Press. 2011. pp. 15–16. ISBN 978-0-309-22464-2.
  6. ^ a b Simon, Amy (11 June 2016). "SPRITE - Saturn PRobe Interior and aTmospheric Explorer" (PDF). NASA. Retrieved 17 September 2017. Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  7. ^ a b c d e f Atkinson, David H.; Simon, Amy; Banfield, Don (2017). "The Saturn PRobe Interior and aTmosphere Explorer (SPRITE) Mission" (PDF). Geophysical Research Abstracts. 19. Retrieved 17 September 2017.
  8. ^ a b c d e f D. Atkinson, A. A. Simon, D. Banfield, S. Atreya, J. Blacksberg, W. Brinckerhoff, A. Colaprete, A. Coustenis, L. Fletcher, T. Guillot, M. Hofstadter, J. Lunine, P.Mahaffy, M. Marley, O. Mousis, T. Spilker, M. Trainer, C. Webster (2017). "The New Frontiers Saturn PRobe Interior and aTmosphere" (PDF). EPSC Abstracts. 11. Retrieved 18 September 2017.{{cite journal}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
  9. ^ 토성 탐사 - 새턴 프로비 인테리어 및 탐사선 (SPRITE) 미션 앳킨슨, 데이비드 H., 사이먼, 에이미 A.; 밴필드, 돈; 아트레야, 수실 K.; 블랙스버그, 조르다나; 브린커호프, 윌리엄; 콜스텐, 앤서니;, 올리비에; 스필커, 토마스 R;트레이너, Melissa G.; Webster, Chris; 미국천문학회DPS 회의 #48, ID.123.29 2016년 10월 16일~21일