فضاپیمای گالیله | هوافضای جوان

فضاپیمای گالیله

ناسا در دومین ماموریت شاتل برای ارسال فضاپیما کار بزرگی رو انجام داد و فضاپیمایی بدون سرنشین رو به فضا فرستاد تا با استفاده از اون بتونه سیاره مشتری رو مورد مطالعه قرار بده. فضاپیمایی که نام دانشمند بزرگ، گالیله رو به خود گرفت. گالیله یک فضاپیمای بدون سرنشین بود که در تاریخ ۱۸ اکتبر سال ۱۹۸۹ با شاتل آتلانتیس به فضا پرتاب شد تا اولین فضاپیمای تاریخ باشه که به دور مشتری میچرخه و وارد جو اون می‌شه.

فضاپیمای گالیله

فضاپیمای گالیله

فضاپیمای گالیله را آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا (JPL) برای یک ماموریت ۱۴ ساله که ۸ سال آن گردش به دور سیاره مشتری بود و ماژول پیشرانش آن را شرکت (MMB) آلمان غربی ساختند.

ساختار فضاپیما

گالیله هنگام پرتاب ۲۵۶۲ کیلوگرم وزن و ارتفاعی حدود ۶.۱۵ متر داشت. یک قسمت از این فضاپیما با سرعت سه دور در دقیقه می‌چرخید که باعث می‌شد گالیله پایدار بمونه و همینطور ۶ آنتن جمع آوری داده و اطلاعات در جهت‌های مختلف رو نگه می‌داشت. قسمت بعدی این فضاپیما آنتن بود که اطلاعات و داده‌ها برای ارسال به زمین، به این قسمت فرستاده می‌شدند. در مجموع بالای ۲.۵ میلیون خط کد برای کنترل این فضاپیما برای نرم افزارهای مورد استفاده توسط اپراتورهای زمینی نوشته شده بود. این فضاپیما دارای یک تلسکوپ اپتیکی بود که می‌تونست نور ستاره‌ها رو اسکن کنه و اونا رو تشخیص بده.

پیشرانش

قسمت پیشران این کاوشگر از یک موتور اصلی ۴۰۰ نیوتونی و ۱۲ موتور کوچک ۱۰ نیوتونی در گروه‌های ۶ تایی در یک بوم ۲ متری، تشکیل می‌شد. سوخت آن‌ها که ۹۲۵ کیلوگرم وزن داشت، در یک تانک نگهداری می‌شد و دو تانک مجزا نیز ۷ کیلوگرم هلیوم فشرده را حمل می‌کردند.

ماموریت

سفر گالیله برای رسیدن به سیاره مشتری تقریبا سفر طولانی با مانورهای مختلف بود. این سفر ۶ سال طول کشید و گالیله در ۷ دسامبر ۱۹۹۵ به مشتری رسید. این فضاپیما در طول مسیر برای جبران کاهش سرعت خودش از گرانش سیاره‌های مختلفی که در مسیر قرار داشتند استفاده می‌کرد تا سرعتش رو افزایش بده. به این مانور اصطلاحا مانور گرانش یار می‌گن. در این مانور فضاپیما باید فاصله‌اش رو با سیاره خیلی کم کنه و این خیلی خطرناکه و چون سیاره دارای گرانشه و همینطور که داره به دوره خورشید می‌چرخه باعث افزایش سرعت فضاپیما میشه. این مانور باعث صرفه جویی در زمان و سوخت می‌شه.

مسیر فضاپیمای گالیله

مسیر فضاپیمای گالیله

گالیله سه بار از این مانور در نزدیکی سیاره‌های زهره و زمین استفاده کرد. گالیله تونست برای اولین بار قمر سیارک آیدا رو مشاهده کنه. سیارک‌ها در زمان تشکیل شدن سیاره‌ها به وجود اومدند اما ابعاد اونا خیلی کوچکتر از یه سیاره است.

گالیله در ۶ سال زمانی که طول کشید تا به مشتری برسه ماموریت‌های جالب دیگه‌ای رو هم انجام داد و عکس‌های خوبی رو به زمین ارسال کرد. مثلا مشاهده خرده سیاره‌های گاسپرا و آیدا ، عکسبرداری فروسرخ از زهره و قمرهای اون و تصویربرداری از برخورد قطعات دنباله دار شومیکر-لِوی با سیاره مشتری.

در طول ماموریت، گالیله حداقل با ۲۰ ناهنجاری رادیویی روبرو شد و به دلیل محدودیت‌های طراحی که برای این گالیله وجود داشت آسیب‌هایی دید، مثلا در مواردی دوربین تصاویر کاملا سفیدی را ارسال می‌کرد یا چندتا از سنسورها یا ژیروسکوپ آسیب‌هایی دیدند اما گالیله در نهایت تونست جون سالم به در ببره و خودش رو به مشتری برسونه.

با رسیدن گالیله به سیاره مشتری ماموریت اصلی اون یعنی چرخیدن به دور مشتری و بدست آوردن اطلاعات لازم، شروع شد. برای اینکار مدارهایی برای حرکت گالیله پیش بینی شده بود که در مدت زمان دو ماه این مدار رو طی کنه و بتونه کمترین فاصله رو با قمرهای مشتری داشته باشه و از اونها هم عکس و تصویر تهیه کنه.

ماموریت بعدی که برای گالیله در نظر گرفته شده بود رها کردن یک کاوشگر درون جو مشتری بود تا بتونه اطلاعاتی از اتمسفر گالیله بدست بیاره. در ۱۳ ژوئیه ۱۹۹۵ این کاوشگر درون جو رها شد. این کاوشگر جرمی معادل ۳۳۹ کیلوگرم داشت. طراحان این کاوشگر پیش بینی کرده بودند که وقتی این کاوشگر وارد جو می‌شه به دلیل اصطکاک حرارتش بالا میره، بنابراین برای اینکه حرارت به سیستم‌ها آسیب نزنه یک پوشش حرارتی برای کاوشگر در نظر گرفته شده بود که ۱۵۲ کیلوگرم جرم داشت و به دلیل اصطکاک ۸۰ کیلوگرم از جرمش کم شد. دلیل این مقدار کاهش جرم، سرعت بالای کاوشگر( ۵۰ کیلومتر بر ثانیه) بود.

این کاوشگر در حین پایین رفتن اطلاعات مفیدی رو به دست می‌یاره. برای مثال برای اولین بار معلوم می‌شه که حلقه‌های مشتری چطور به وجود اومدند. کاوشگر به محض ورود، وجود آمونیاک رو تشخیص میده و معلوم میشه حلقه‌های سیاره از جنس قمرهای داخلی و کوچک مشتری هستند که به دلیل برخورد شهاب سنگ‌ها با این قمرها بوجود اومدند. مدت زمانی که این کاوشگر ارسال شد و اطلاعات خودش رو به سمت زمین ارسال میکرد ۵۷ دقیقه طول کشید.

گردش به دور مشتری ادامه پبدا می‌کنه و اطلاعات خوبی از قمرهای مشتری بدست میاد. مثلا فعالیت‌های آتش فشانی زیادی روی قمر “آی او” مشاهده می‌شه و در مورد قمر اروپا مشخص می‌شه که اقیانوس‌های آب شور با مساحت بسیار بزرگی زیر پوسته این قمر وجود داره.

کاوشگر فضاپیمای گالیله

کاوشگر فضاپیمای گالیله

پایان ماموریت

تعداد گردش‌های این فضاپیما وقتی به عدد ۳۵ می‌رسه در آخرین ماموریت به صورت کنترل شده وارد جو مشتری می‌شه و عمرش در تاریخ ۷ دسامبر ۲۰۰۳ تموم میشه. سوخت فضاپیما رو به اتمام بود اما دلیلی که برای سقوط کنترل شده اون وجود داشت این بود که باکتری های زمینی که احتمال وجودشون هنوز بود و ممکن بود در این فضاپیما باقی مونده باشند به سیاره مشتری منتقل نشن بنابراین بهتره تا فضاپیما با سرعت زیاد وارد جو بشه و بسوزه. بنابراین گالیله در آخرین گردش بیشترین فاصله رو از مشتری میگیره و طوری برنامه ریزی میشه که بدون برخورد با قمرهای مشتری وارد جو بشه. سرعت برخورد حدود ۱۷۳ کیلومتر بر ساعت تخمین زده میشه و ماموریت ۱.۴ میلیارد دلاری گالیه تموم میشه. تعداد افرادی که بر روی این پروژه کار کردند حدود ۸۰۰ نفر تخمین زده میشه.

میتونید برای درک بهتر روند پرتاب و ماموریت این فضاپیما ویدئوی زیر که به شبیه سازی ماموریت گالیله می‌پردازه رو مشاهده کنید.

منابع

http://spaceref.com

https://history.nasa.gov

http://www.dartmouth.edu/


 

 

یک دیدگاه در ”فضاپیمای گالیله

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لطفا معادله امنیتی را وارد کنید. * Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.