토성 대기권 진입 탐사선
Saturn Atmospheric Entry Probe| 미션 타입 | 대기 탐사선 |
|---|---|
| 교환입니다. | NASA |
| COSPAR ID | |
| 임무 개시 | |
| 발매일 | 2027년 8월 30일 (제안) |
| 플라이바이 오브 어스 | |
| 가장 가까운 접근법 | 2030년 7월 16일 (제안) |
| 거리 | 300 km (160 mi) |
| 토성 대기 탐사선 | |
| 우주선 부품 | 대기 탐사선 |
| 대기권 진입 | 2034년 6월 22일 (제안) |
| 토성의 플라이바이 | |
| 우주선 부품 | 캐리어릴레이 우주선 |
| 가장 가까운 접근법 | 2034년 6월 22일 (제안) |
| 거리 | § 100,000km |
토성 대기권 진입 탐사선은 로봇 우주선이 토성의 대기를 연구하기 위해 토성에 탐사선을 보내는 임무 개념 연구이다.이 개념 연구는 NASA 2010 행성 과학 데카달 조사를[1][2][3] 지원하기 위해 이루어졌다.
토성과 지구의 궤도와 상대적인 위치 때문에, 2027년 8월 30일에 2034년 6월 22일에 [3]발사가 제안되었다.이 임무는 NASA 뉴 프론티어급 [1]임무로서 NASA 행성 과학 데카달 조사를[2][4] 위해 연구되었다.
개요
외부 행성 형성과 태양계 진화의 과정을 밝히기 위해, 거대한 행성 내부와 대기의 구성, 구조, 그리고 역학에 대한 상세한 연구가 필요할 것이다.가스 거성의 내부 구조를 제한하기 위해서는 현장 진입 탐사 임무와 거대 행성에 대한 원격 감지 연구가 모두 [3]필요할 것이다.토성 대기권 진입 탐사선 임무는 항모-릴레이 우주선과 탐사선으로 구성될 것이다.이 우주선은 가스 거대 기업인 토성에 탐사선을 방출하고 탐사선에서 지구로 데이터 중계기를 제공할 것이다.탐사선은 수소, 탄소, 질소, [3][2]산소의 동위원소 비율뿐만 아니라 대기의 구조를 결정할 것이다.
목적
계층 2의 목표는 다음과 같습니다.[5]
- 프로브 진입 위치의 깊이 함수로서 구역 바람의 수직 프로파일을 결정한다.
- 대기 중 깊이의 함수로서 구름의 위치, 밀도 및 구성을 결정한다.
- 대기 구조의 변동성 및 해당 위치에서 구름의 존재 여부 결정
- 프로브 하강 위치에서 수직 수분 풍성 프로파일을 결정한다.
- 대기 구성 요소의 가벼운 요소(예: S, N, O)에 대한 정밀 동위원소 측정을 수행한다.
과학적 페이로드
목적을 달성하려면 프로브가 다음 두 개 이상의 [3]계측기를 운반해야 합니다.
- 질량분석계(MS); 토성 대기의 H, C, N, O, Ar의 귀가스량과 동위원소 비율을 결정할 것이다.
- 대기 구조 기기(ASI); 갈릴레오 탐사선 설계에 따르면, 온도, 압력 및 밀도를 측정하는 세 개의 센서로 구성됩니다.
타임라인
발사 및 궤적
출시는 2027년 8월 30일로 예정되어 있습니다.발사 후, 이 우주선은 태양중심 궤도에 진입하여 지구를 지나 비행할 수 있는 궤도에 놓이게 되며, 이 궤도는 2030년 7월 16일 300km 거리에서 이루어질 예정이다.그 후, 우주선은 토성으로 [3]4년 동안 여행하게 될 것이다.
접근 및 목표 설정 단계
이 단계는 도착 8개월 전에 시작됩니다.탐사선은 항모-릴레이 우주선으로부터 분리되어 토성 [3]대기로 자유 낙하할 것이다.
과학 단계
탐사선이 들어오기 몇 시간 전에 과학 단계가 시작될 것이다.탐사선의 이벤트 타이머는 활동을 시작하는 반면, 캐리어 릴레이 우주선은 무선 수신기를 켜고 프로브 릴레이 안테나를 진입 장소로 향하도록 방향을 전환합니다.탐사선은 약 27km/s의 속도로 토성 대기권에 진입하게 되는데, 이는 갈릴레오 탐사선의 속도인 47.4km/s보다 낮은 속도이다.진입 가열 및 감속 단계 후 탐사선은 드로그 낙하산을 전개하고 0.1bar의 대기압에 도달하면 주 낙하산을 전개했다.압력이 1bar일 때 낙하산이 해제되고 하강 모듈은 (다른 드로그 낙하산으로부터 안정화되면서) 대기권을 통해 진입 후 55분 후 250km 깊이의 명목상의 임무 종료까지 자유낙하를 계속할 것이다.프로브는 최소 10바의 [3]압력을 견딜 수 있도록 설계됩니다.
데이터 다운링크, 토성 통과 및 임무 종료
데이터 릴레이가 종료된 직후에 데이터 다운링크가 시작됩니다.프로브에 의해 측정된 데이터 세트는 약 2Mb이므로 데이터 다운링크를 완료하려면 20분이 필요합니다.이 우주선은 약 100 mm의 거리를 두고 토성을 지나 태양 탈출 [3]궤도로 계속 갈 것이다.
미션 제안
NASA Decadal Survey를 지원하기 위해 수행된 개념 연구에 따라, 토성 대기권 진입 탐사선 개념은 2016년 NASA New Frontiers 프로그램 모집에 "SPRITE" (토성 PROBE Interior and a Tmospive Explorer)라는 이름으로 제안된 미션 개념으로 더욱 발전되었습니다.
레퍼런스
- ^ a b Beebe, Reta (September 2010). "Saturn Atmospheric Entry Probe Trade Study". Retrieved 2 August 2013. (원본에서 보관).
- ^ a b c Squyres, Steve. "Vision and Voyages For Planetary Science in the Decade 2013-2022" (PDF). National Research Council. Archived from the original (PDF) on 2011-11-14.
- ^ a b c d e f g h i Saturn Atmospheric Entry Probe mission study (PDF). Planetary Science Decadal Survey (2010). NASA and Planetary Science Decadal Survey. April 2010.
- ^ NRC 우주연구위원회 행성 데카달 조사: "2013-2022년 10년간 행성 과학을 위한 비전과 항해" (PDF).National Academys Press, 2011년 3월 7일
- ^ 토성 대기 탐사선의 과학적 가치(PDF) D. H. 앳킨슨.NASA, 2012년
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