Vesmírne sondy Galileo, Giotto, Voyager, Voyager2

Galileo:

Sonda Galileo je kombinovaná umelá družica Jupitera a atmosferická sonda. Je významnou medziplanetárnou expedíciou NASA v deväťdesiatich rokoch. Štyri prelety sond Pioneer a Voyager už v minulosti poskytli viacero stručných informácií o tejto obrovskej planéte, o jej nezreteľných prstencoch a spoločenstve najmenej 16 mesiacov.
Galileo podstúpil sériu toľkých odkladov (však nakoniec opustil Zem s vyše 7 ročným oneskorením), že neustále rastúce náklady na udržanie projektu, takmer spôsobili jeho úplné zrušenie. Program sa začal realizovať v roku 1978 ; a až do roku 1983 strávil vyše 600 miliónov dolárov. Táto suma nakoniec vyrástla až na 1,5 miliardy dolárov. Keby sa takéto výdavky dali predpokladať už na samom začiatku, Kongres by pravdepodobne nikdy takýto projekt neschválil.Odklady štartu spôsobila aj najmä havária reaketoplánu Challenger. V JPL (Jet Propulsion Laboratury) naprojektovali trasu, na ktorej mala sonda absolvovať tri gravitačné akcelerácie (obdobný spôsob aký využívali sondy Voyager ; na zrýchlenie).Jednu Preletom okolo Venuše, dve preletmi okolo materskej planéty.Gravitácie oboch planét mali efektívne poslúžiť namiesto horných stupňov ; štartovacej rakety (Galileo bol vypustený z nákladového priestoru raketoplánu Atlantis). Vypustenie družice sa uskutočnilo 18. októbra 1989.Jediné stretnutie sondy s Venušou sa uskutočnilo 10. februára 1990, keď ju Galileo obletel vo vzdialenosti 16 250 km. Jeho rýchlosť sa tak zvýšila o 8000 km/h. Pravdaže sa táto možnosť využila na snímkovanie oblačnosti a ďaľšie Galileove prístroje zatiaľ testovali miestnu atmosféru doteraz najpresnejšímy metódami. Väčšnina získaných údajov zostala načas uložená na záznamových médiách sondy, pretože hlavná anténa zostávala ešte stále poskladaná.Uložené informácie sa preniesli na Zem v ; novembri 1990, keď sa Galileo ; priblížil na prvý akceleračný prelet okolo Zeme. Druhý prelet sa uskutočnil o dva roky na to, keď sonda skúmala aj polárne oblasti na Mesiaci.Jediné problémy nastali pri rozvinutí antény, ktorá sa nechcela poriadne rozvinúť a tak sa na prenos musela používať menšia univerzálna anténa. Sklamanie z problémov s veľkou anténou do istej miery zatienil úspech, ktorým, bolo stretnutie sa sondy s asteroidom Gaspra 29. októbra 1991. Bolo to prvé stretnutie tohto druhu. No pre riziko poškodenia od trosky sprevádzajúcej asteroid sa Galileo priblížil len na 1600 km. stretnutie sa odohralo vyše 400 miliónov km od Zeme.

Bolo získaných vyše 150 snímok a ďaľšie vedecké údaje o telese. Na Zem sa dostali počas preletu sondy v roku 1992.
Presne predpísaný prelet okolo Zeme sa uskutočnil v decembri 1992 vo výške iba 320 km. Tento prelet pridal na rýchlosti sonde 13 320 km/h a sonda sa už vydala na cestu k Jupiteru.Dňa 7. decembra 1995 sa od sondy na obežnej dráhe Jupitera oddelila atmosferická sonda, ktorá na padákoch zostupovala do atmosféry Jupitera( rýchlosťou až 185 000 km/h). Minimálne počas jednej hodiny vysielala sonda s vedeckými prístrojmi informácie o fyzikálnych, ale aj chemických podmienkach vo vonkajších vrstvách Jupiterovej atmosféry. Z meraní vyplynulo, že plyny v atmosfére dosahujú neuveriteľnú rýchlosť až 600 km/h.Chemické zloženie atmosféry sa veľmi podobá na zloženie atmosféry Slnka. Po zániku sondy sa stal Galileo prvou umelou družicou Jupitera a začal skúmať jednotlivé mesiace tejto planéty. Každý oblet okolo jedného z mesiacov Jupitera využila sonda k zrýchleniu na cestu k ďalšiemu Mesiacu.

Technické vybavenie sondy:
Celková váha: 2,56 tony
Dátum štartu: 18 Október 1989 o 22:23 UTC
Orbitálna časť:
Priemer hlavnej antény: 4,66 m
Váha: 2,38 tony
Energetický zdroj: Jadrové palivo (570 W)
Vedecké prístroje: Kamera, infračervený mapovací spektrometer, fotolarimeter, magnetometer, rádiometer, spektrometer, detektor mikrometeoridov a detektory energetických častíc.
Reaktívny modul: Slúžil na urýchľovanie a ovládanie sondy v priestore
Váha: 1,2 tony
Atmosferická sonda: Určená na vstup do Jupiterovej atmosféry. Váha: 335 kg
Napájanie: Batérie (580 W)
Vstup do atmosféry Jupitera: 7. December 1995 o 22:04 UTC (5:04 p.m. EST)

Giotto:

Sonda Giotto bola vypustená roku 1985 k Halleyho kométe.Táto sonda Priniesla ESA vari najväčšiu publicitu v jej histórii.Keď sonda z 13. na 14.

marca 1986 preletela vo vzdialenosti iba necelých 605 km od kométy, počínala si skutočne obdivuhodne a bola skvelou demoštráciou úžitku medzinárodnej spolupráce pre veľké vedecké ciele.Získala prvé zreteľné snímky jadra kométy a tiež množstvo ďaľších údajov o tomto telese.Avšak to ešte nebolo všetko.Giottova misia sa predĺžila a v júli 1992 sonda preletela len 200 km od jadra Grigg-Skjellerupovej kométy, čo bolo v tom čase asi 210 miliónov kilometrov od Zeme.Giotto tak zaznamenal niekoľko rekordov,medzi ktoré patrí aj jeho prvenstvo medzi hibernovanímy a znovu oživenými diaľkovými sondami; bol prvou sondou, ktorá sa vrátila z väčšej vzdialenosti a pred reaktiváciou a presmerovaním na let k ďalšej kométe obletela Zem; a je jedinou sondou, ktorá sa stretla s dvoma kométami - druhá z nich bolo najtesnejším priblížením, aké sa doteraz podarilo. Záber jadra Halleyovej kométy, ktorí vyhotovila sonda Giotto. Technické údaje o sonde:
Dátum štartu: 2. Júla 1985
Miesto vypustenia: Francúzska Guayana
Rozmery: Priemer 1,81 m; Výška: 1,6 m
Nosná raketa:Ariane 1 (V-14)
Vzletová hmotnosť: 960 kg
Napájanie: Solárne panely (196 W)
Plánovaná aktívna životnosť: 2 roky
Hlavné vedecké prístroje: TV kamera,Neutrálny hmotový spektrometer,Iontový spektometer,Spektrometer prachových častíc,Dopadový detektor,refrakčný fotometer. Voyager:

· Sonda Voyager I. · Sonda Voyager II. · Činnosť sond v roku 1991
· Posolstvo na Voyageroch
· Technické vybavenie sond Voyager

Americká medziplanetárna kozmická sonda určená na výskum veľkých planét a ich okolia. Voyager I. štartoval 5.9.1977 na heliocentrickú dráhu.Dráha sa korekciami, a najmä gravitač-ným pôsobením planét zmenila na hyperbolickú vzhľadom na Slnko.Sonda s hmotnosťou 825 kg ( z toho 105 kg vedeckej aparatúry ) preletela okolo Jupitera 5.3.1979 vo vzdialenosti 277 500 km nad vrchnou vrstvou mrakov planéty.Získala 18 000 snímok Jupitera a jeho mesiacov s rozlišovacou schopnosťou niekoľkých kilometrov. Sonda objavila Jupiterov prstenec, sopečnú činnosť na mesiaci Io, polárne žiare na Jupitery a povrchové útvary na mesiacoch Amaltea ( zo vzdialenosti 420 000 km ), Io ( z 21 000 km ), Európa (zo 700 000 km), Ganymedes ( zo 115 000 km ) a Kalisto (zo 126 000 km ). Prelet oblasťou Jupitera so snímkovaním trval 98 dní. Gravitačnými účinkami Jupitera bola sonda nasmerovaná na dráhu k Saturnu. Dňa 12.11. 1980 sa priblížila k Saturnu na vzdialenosť 2,5 mil. km.V tom čase bol Saturn od Zeme vzdialený 1,5 miliárd km (pre časový signál to znamenalo 85 min). Najväčšie priblíženie nastalo 13.11.1980, keď sonda prešla pod rovinou prstencov planéty a bola vzdialená 124 000 km od vrchnej vrstvy mračien planéty.V ten istý deň prešla vo vzdialenosti 4 000 km od povrchu mesiaca Titan. Voyager I. objavil detailnú štruktúru prstencov saturna, povrchové útvary na jeho mesiacoch a štruktúru mračien planéty. Po prelete okolo Saturna uniká Voyager I. zo slnečnej sústavy. Voyager II.
Štartoval 20.8.1977 (skôr ako Voyager I.) na heliocentrickú dráhu.Dráha sa korekciamy a gravitačnými účinkom planét zmenila na hyperbolickú vzhľadom na Slnko. Technické zariadenia na Voyagery II. bolo rovnaké ako pri jeho predchodcovi. Do oblasti Jupitera sa sonda dostala 8.7.1979 ( o 4 mesiace neskôr ako Voyager I. ), 9. 7.

prešla v minimálnej vzdialenosti 650 000 od vrchných mračien Jupitera, doplnila výsledky získané Voyagerom I. s vyššou presnosťou a detailnejšími zábermy Veľkej červenej škvrny, Jupiterovho prstenca a niektorých mesiacov. 27.8. 1981 sa priblížila k saturnu na vzdialenosť 100 000 km s podobnými výsledkami, 24.1.1986 preletela okolo Urána, objavila ďaľšie jeho mesiace (celkovo 10) a vyslala ich snímky.Oproti letovému plánu dorazila sonda k Uránu len o minútu skôr oproti letovému plánu. Potom pokračoval Voyger II. k Neptúnu.Preletel popri ňom 25.8.1989. Na Zem sa dostal signál zo sondy až za 4 hod 6 min. Voyager II. putoval celkovo k Neptúnu 12 rokov od štartu. Po prelete okolo Neptúna postupne opúšťa Voyager II. Slnečnú sústavu. Sonda by mala preletieť okolo hviezdy Sírius približne roku 296 038. Dráha sondy Voyager II. :

Technické vybavenie sond:
Hmotnosť: 825 kg
Veľkosť parabolickej antény: 3.66 m
Frekvencie vysielania: 2,3 a 8,4 GHz
Zdroj energie: Plutóniové generátory 3 x 180 W
Orientácia v priestore: Na Slnko, hviezdu Canopus a gyroskopmi
Pohon: Využíva gravitačné pôsobenie planét
Palivo na korekcie letu: Hydrazín
Činnosť sond Voyager v roku 1991:

Voyager I.
Sonda sa začiatkom roka 1991 nachádzala vo vzdialenosti takmer 6,5 milárd km od Slnka, od ktorého sa vzďaľuje rýchlosťou asi 550 miliónov km ročne. Na jar 1990 bol odpojený infračervený rádiometer, fotopolarometer a televízne kamery, ale ostatné prístroje dosiaľ spoľahlivo pracujú a so sondou sa udržiava obojstranné spojenie.Ultrafialový spektrometer, umiestnený na pohyblivej plošine, sa využíva na pozorovanie hviezd spektrálneho typu O a B, bielych trpaslíkov,aktívnych dvojhiezd a extragalaktických objektov.Predpokladá sa výskum asi 50 objektov ročne, a to až do roku 2000. Vrámci programu VIM (Voyager Interstellar Mission) pokračuje sledovanie nabitých častíc, kozmického žiarenia a medziplanetárneho kozmického poľa. Predpokadá sa, že termoelektrický zdroj energie bude schopný zásobovať sondu asi do roku 2025.Zásoby hydrazínu pre stabilizačný systém by mali dovtedy tiež vydržať a sedemdesiat metrové rádioteleskpy by mohli zachytiť vysielanie ešte roku 2030 keď slnečný snímač pravdepodobne prestane rozlišovať Slnko od ostatných hviezd.

Voyager II.

Sonda sa začiatkom roka 1991 nachádzala vo vzdialenosti asi 4,7 milárd km od Slnka.Roku 1990 bol na nej taktiež odpojený infračervený rádiometer, fotopolarometer a televízne kamery, ale ostatné prístroje dosiaľ spoľahlivo pracujú a so sondou sa udržiava obojstranné spojenie.Ultrafialový spektrometer, umiestnený na pohyblivej plošine, sa využíva na pozorovanie hviezd spektrálneho typu O a B, bielych trpaslíkov,aktívnych dvojhiezd a extragalaktických objektov.Predpokladá sa výskum asi 50 objektov ročne, a to až do roku 2000. Vrámci programu VIM (Voyager Interstellar Mission) pokračuje sledovanie nabitých častíc, kozmického žiarenia a medziplanetárneho kozmického poľa. Je reálne, že termoelektrický zdroj energie (po prelete okolo Neptúna mal výkon 400 W oproti pôvodným 480 W) bude schopný zásobovať sondu do roku 2020, zásoby hydrazínu môžu vydržať ešte dlhšie a spojenie so sondou by malo vydržať podobne dlho ako s
Voygerom I.
Posolstvo na Voyageroch prípadnej civilizácii:

Sondy Voyager obsahovali púzdro s elektronickou platňou.Na tejto platni sú nahrávky vtáčieho spevu,Beethovenovej hudby, džezu, čínskej hudby a pozdravy v šesťdesiatich rečiach Zeme.Na pozlátenej platni je i vyjadrený pôsob akým sa má posolstvo čítať, molekula vodíka i naša poloha vo vesmíre.NASA sa rozhodla dať na sondy posolstvo, pretože tieto sondy smerujú hlboko do vesmíru a možno o niekoľko tisíc, možno miliónov rokov, keď sa sonda nezničí ich chytí nám neznáma civilizácia, ktorá sa bude snažiť posolstvo rozlúštiť.Možno však časom budeme mať technológiu ktorá nám samým umožní cestovať ďalej do vesmíru a stretneme tieto sondy opäť my.

Posolstvo obsahuje i pozdrav vtedajšieho prezidenta Jimmyho Cartera. Nie je však isté, či sa ho prípadnej civilizácii podarí rozlúštiť a pochopiť.
" Túto vesmírnu sondu Voyager vyrobili Spojené Štáty Americké.Našich 240 miliónov obyvateľov predstavuje časť z vyše štyroch miliárd, ktoré obývajú planétu Zem.My, ľudia sme ešte rozdelený na štáty podľa národností, ale tieto štáty sa už usilujú vytvoriť jednotnú svetovú civilizáciu.
Toto posolstvo posielame do vesmíru.Pravdepodobne pretrvá viac ako miliardu našich rokov a zatiaľ naša civilizácia i zemský povrch prekonajú ďalekorozsiahle zmeny.Spomedzi 200 miliárd hviezd našej galaxie sa na niektorých, možno na mnohých obývaných planétach nachádzajú civilizácie, ktoré cestujú do vesmíru.Ak Voyager nájde takáto civilizácia a bude vedieť správu rozlúštiť a pochopiť, naše posolstvo znie takto:
Toto je dar z malého vzdialeného sveta,záznam našich zvukov a údaje o našej vede, umení, hudbe o našom myslení a cítení.Usilujeme sa aby sme prežili svoju súčasnosť.Dúfame, že keď sa nám podarí zvládnuť naše problémy, budeme sa môcť pripojiť k spoločenstvu galaktických civilizácií.Táto správa vyjadruje našu nádej, rozhodnosť a dobrú vôlu v nekonečnej veľkoleposti vesmíru.".