Comet Rendezvous Asteroid Flyby ( CRAF ) là kế hoạch bị hủy bỏ cho một tàu thám hiểm do NASA dẫn đầu. Phòng thí nghiệm từ giữa đến cuối những năm 1980 và đầu những năm 1990, họ đã lên kế hoạch gửi một tàu vũ trụ đến gặp một tiểu hành tinh, và sau đó gặp lại một sao chổi và bay cùng nó trong gần ba năm. Dự án cuối cùng đã bị hủy bỏ khi vượt quá ngân sách; phần lớn số tiền còn lại được chuyển hướng đến tàu vũ trụ sinh đôi của nó, Cassini Tấn Huygens, được định sẵn cho Sao Thổ, để nó có thể sống sót trong việc cắt giảm ngân sách của Quốc hội. Hầu hết các mục tiêu khoa học của CRAF sau đó đã được hoàn thành bởi tàu vũ trụ Stardust và Deep Impact nhỏ hơn của NASA và nhiệm vụ Rosetta hàng đầu của ESA.
Tổng quan [ chỉnh sửa ]
Được thiết kế để trở thành chiếc đầu tiên trong loạt tàu vũ trụ Mariner Mark II được lên kế hoạch, CRAF đã kiểm tra chặt chẽ một sao chổi trong một phần quỹ đạo của nó quanh Mặt trời . Đó là phóng một thiết bị xuyên phá / hạ cánh được trang bị nhiều vào hạt nhân của sao chổi để đo nhiệt độ và thành phần hóa học. Các thiết bị khác của CRAF sẽ thu thập dữ liệu về hạt nhân của sao chổi, hôn mê và của nó bụi và đám mây ion và đuôi. CRAF cũng là người cung cấp cái nhìn cận cảnh đầu tiên về cách thức hôn mê của sao chổi và đuôi bụi và ion hình thành. Các nhiệm vụ của CRAF và Cassini là một dự án hợp tác của NASA, Cơ quan Vũ trụ Châu Âu và các cơ quan không gian liên bang của Đức và Ý, cũng như Không quân Hoa Kỳ và Bộ Năng lượng Hoa Kỳ.
CRAF sẽ được phóng lên tàu tên lửa Titan IV-Centaur vào tháng 8 năm 1995, nhưng vào tháng 2 năm 1991, ngày phóng đã được hoán đổi với sự ra mắt của Cassini và CRAF đã được chuyển trở lại vào tháng 2 năm 1996. Hồ sơ phóng mới có hỗ trợ trọng lực Venus , đã thêm tám tháng vào thời gian bay theo kế hoạch nhưng cung cấp sự gia tăng tải trọng và các lựa chọn thay thế tốt hơn nếu cửa sổ khởi động tháng 2 năm 1996 bị bỏ lỡ. Quỹ đạo sẽ mang CRAF ra vành đai tiểu hành tinh, nơi một động cơ đẩy sẽ đưa tàu vũ trụ quay trở lại Trái đất để tăng lực hỗ trợ. CRAF sẽ bay qua Trái đất vào tháng 7 năm 1997 để lên đường bay cuối cùng. Bằng cách sử dụng hỗ trợ trọng lực, NASA có thể phóng các tên lửa trên tàu vũ trụ có lực đẩy ít hơn mức cần thiết cho một chuyến bay trực tiếp.
Tàu vũ trụ đã chạm trán một tiểu hành tinh có tên 449 Hamburga vào tháng 1 năm 1998 trên đường đến sao chổi. CRAF sẽ chụp ảnh và triển khai các phép đo khoa học khác trong suốt thời gian gặp gỡ. Tiểu hành tinh 449 Hamburga có đường kính khoảng 88 km (55 mi) và được cho là một tiểu hành tinh kiểu carbon.
Mục tiêu tiền tệ theo kế hoạch của CRAF là Comet Kopff. Tên này được đặt theo tên của August Kopff, người đã phát hiện ra nó vào ngày 22 tháng 8 năm 1906, trong một buổi quan sát tại Đài thiên văn Koenigstuhl gần Heidelberg, Đức.
Chín mươi bốn năm sau phát hiện của Kopff, CRAF sẽ đến điểm hẹn với Comet Kopff - vào tháng 8 năm 2000. Sao chổi và tàu vũ trụ sẽ ở khoảng cách quỹ đạo của Sao Mộc, và 850 ngày trước khi tiếp cận gần nhất với Mặt trời, hoặc perihelion . CRAF sẽ bắn tàu xuyên / tàu đổ bộ của mình vào sao chổi vào tháng 8 năm 2001, sau đó sẽ tiếp tục bay bên cạnh Kopff. Tàu vũ trụ sẽ lấy dữ liệu trong tổng cộng hai và hai phần ba năm, cho đến khoảng 109 ngày sau khi chúng đi gần Mặt trời nhất và lại bị ràng buộc bên ngoài. Đây là lần đầu tiên tàu vũ trụ bay theo đội hình sao chổi, mặc dù tàu vũ trụ Hoa Kỳ, International Cometary Explorer (ICE), được bay bởi Comet Giacobini-Zinner năm 1985, tàu vũ trụ từ một số quốc gia gặp Comet Halley năm 1986, và tàu vũ trụ Giotto bay qua Comet Grigg-Skjellerup vào năm 1992.
Điểm hẹn của sao chổi sẽ cho phép nghiên cứu vật chất mà các nhà khoa học cho là nguyên liệu ban đầu, tương đối không thay đổi khi đám mây bụi và khí sụp đổ tạo thành hệ mặt trời 4,6 tỷ năm trước. Các nhà khoa học tin rằng sao chổi hiện đang cư trú ở một khu vực xa xôi của hệ mặt trời có tên là đám mây Oort. Lý thuyết hiện tại cho rằng lực hấp dẫn từ các ngôi sao trong khu vực của Mặt trời gửi một số sao chổi từ đám mây Oort rơi xuống Mặt trời.
Tàu vũ trụ CRAF sẽ bay rất gần hạt nhân của sao chổi, trong phạm vi 10 km (6,2 mi). Cuộc thám hiểm cận cảnh sẽ diễn ra trước khi hôn mê và đuôi bắt đầu xây dựng, nó sẽ quan sát hạt nhân khi nó hoạt động trong ánh sáng mặt trời đang phát triển và bắt đầu có các yếu tố nhẹ hơn của nó sôi lên và hình thành hôn mê và đuôi. Sau đó, tàu vũ trụ sẽ di chuyển vào và ra qua trạng thái hôn mê và xuống đuôi để nghiên cứu các tính chất của chúng và các quá trình phức tạp xảy ra trong chúng, và thu thập các mẫu bụi để phân tích chi tiết trên tàu vũ trụ.
Vào tháng 12 năm 2002, tàu vũ trụ và sao chổi sẽ tiến gần nhất tới Mặt trời. Sau đó, họ sẽ hướng ra ngoài một lần nữa về phía aphelion gần quỹ đạo của Sao Mộc. Vào ngày 31 tháng 3 năm 2003, Comet Rendezvous Asteroid Flyby, nhiệm vụ chính đầu tiên của Mariner Mark II, sẽ kết thúc. Vào thời điểm đó, nhiệm vụ Cassini, với tàu vũ trụ Mariner Mark II thứ hai, sẽ ở trong giai đoạn tham quan Saturnian.
Thiết kế tàu vũ trụ [ chỉnh sửa ]
Tàu vũ trụ lớp Mariner Mark II được JPL phát triển cho NASA là một phương pháp thiết kế mới được Ủy ban thám hiểm hệ mặt trời của NASA ủng hộ và được dành cho các chuyến bay vào những năm 1990 đến các hành tinh bên ngoài và các thiên thể nguyên thủy, như sao chổi và tiểu hành tinh.
CRAF là nhiệm vụ đầu tiên của Mariner Mark II. Nhiệm vụ thứ hai, được gọi là Saturn Orbiter Titan thăm dò hoặc SOTP (sau này là Cassini Thẻ Huygens), là một quỹ đạo sao Thổ với đầu dò được thiết kế để lao vào bầu khí quyển của vệ tinh lớn nhất hành tinh có vành, Titan. CRAF và SOTP đã sử dụng tàu vũ trụ Mariner Mark II giống hệt nhau, nhưng mỗi chiếc đều mang theo các dụng cụ khoa học độc đáo.
Thiết bị đo [ chỉnh sửa ]
Tất cả các hiện tượng liên quan đến sao chổi đều được kiểm tra bằng dụng cụ của CRAF. Và bởi vì thời gian dài của cuộc hẹn đã được lên kế hoạch - gần ba năm - dự kiến sẽ lấp đầy nhiều lỗ hổng lớn trong sự hiểu biết khoa học về các vật thể lạ.
Trọng tải khoa học của nhiệm vụ đã được chọn vào tháng 10 năm 1986. Nó bao gồm:
- Máy ảnh để chụp ảnh hạt nhân, hôn mê và đuôi, và những thay đổi xảy ra khi Kopff quay quanh Mặt trời. Hình ảnh cũng sẽ giúp các nhà khoa học xác định kích thước và cấu trúc của sao chổi, vị trí các cực của nó, tốc độ quay và cấu trúc địa chất của nó.
- Một tàu đổ bộ bề mặt được bắn vào hạt nhân của Kopff. Các thiết bị trên tàu đổ bộ sẽ thu thập một mẫu các loại tiền điện tử, nghiên cứu cách chúng thay đổi khi được nung nóng và thực hiện phân tích hóa học về các khí thoát ra từ băng. Thiết bị xuyên thấu sẽ chôn vùi đầu của nó, trong đó sẽ chứa một quang phổ kế tia gamma đo được sự phong phú của khoảng 20 nguyên tố hóa học, cao đến một mét (ba feet) dưới bề mặt của sao chổi. Thiết bị xuyên thấu phải mang theo gia tốc kế để xác định cường độ bề mặt của Kopff và khả năng chống đâm thủng và nhiệt kế để đo nhiệt độ bên dưới bề mặt. Máy xuyên thấu / tàu đổ bộ sẽ phát sóng các phát hiện của nó tới tàu vũ trụ, sau đó sẽ chuyển tiếp chúng đến Trái đất.
- Máy quang phổ khối để nghiên cứu thành phần của các khí do hạt nhân và đám mây plasma (khí ion hóa) bao quanh hạt nhân.
- Máy đếm bụi, người thu gom và máy phân tích để thu thập các mẫu bụi của sao chổi và nghiên cứu chúng trên tàu. Thông tin sẽ giúp các nhà khoa học xác định các nguyên tố hóa học tạo nên bụi và băng. Ngoài ra, khối lượng, kích thước, hình dạng và thành phần của các hạt bụi riêng lẻ sẽ được đo.
- Máy quang phổ ánh xạ trực quan và hồng ngoại để nghiên cứu thành phần hóa học của hôn mê và bề mặt của hạt nhân khi chúng thay đổi theo thời gian.
- Một từ kế và máy phân tích sóng plasma để đo các tương tác giữa hôn mê và các hạt tích điện chạy từ Mặt trời. Từ kế cũng là để đo từ trường nội tại của sao chổi, nếu nó có một.
Tài liệu tham khảo [ chỉnh sửa ]
- NASA / Spacelink - FACT SHEET: CRAF
- Tiểu hành tinh Flyby: Một tìm kiếm cho sự khởi đầu của chúng tôi. NASA / JPL Pasadena CA, tháng 5 năm 1987.
- Khám phá hành tinh qua năm 2000: Cơ sở lý luận khoa học. Ủy ban thăm dò hệ mặt trời, Hội đồng tư vấn của NASA, Washington, D.C., 1988.
- Một cái nhìn về sự khởi đầu của hệ mặt trời: Nhiệm vụ Flyby Cez Rendezvous / Asteroid. NASA / JPL, tháng 5 năm 1985
- Hướng ra ngoài bắt đầu: Nhiệm vụ của CRAF và Cassini. NASA / JPL, tháng 6 năm 1991
Xem thêm [ chỉnh sửa ]
Liên kết ngoài [ chỉnh sửa ]
visit site
site
Nhận xét
Đăng nhận xét