Deep Space 1

Program New Millenium
Technická data o sondě
Nové technologie
Průběh mise
Zdroje informací

Technická data o sondě

38.47 Kb 474 x 560

Ačkoliv bude na palubě sondy 12 nových technologií, zbytek sondy je sestaven ze současných levných komponent, které byly vyzkoušeny při předchozích misích. Např. palubní počítač je postaven na základě počítače sondy Mars Pathfinder. Je tomu tak z toho důvodu, že cílem celého programu je testování jednotlivých pokročilých technologií pro budoucí mise a ne stavba celých sond. Základem sondy je hliníkový rám vyvinutí původně firmou Spectrum Astro, Inc. pro tři sondy určené pro vojenské účely. Většina přístojů je připojena na vnější část rámu, což zjednodušuje jejich přístupnost během sestavování a testování sondy ještě před jejím startem. Celková hmotnost sondy na startu činí 489,5 kg, z čehož 380 kg připadá na samotnou sondu, 28 kg na pohonné látky (hydrazin) a 81,5 kg na xenon. Celkovou konfiguraci sondy ukazuje předchozí obrázek.

Zpět na počátek

Nové technologie
Jak již bylo řečeno, sonda DS1 slouží ke otestování nových technologií. Celkem jich je 12 a jsou to tyto následující:

• Solar Electric Ion Propulsion
  Na rozdíl od chemického motoru, iontový motor urychluje téměř spojitě. Ten, který je použit u DS1, má 10x větší specifický impuls (poměr tahu k množství použitého paliva) než chemický motor. Motor používá dutou katodu k produkci elektronů. Ty se sráží s atomy Xe a ionizují je. Ionty Xe+ jsou urychlovány napětím 1280 V a emitovány 30cm tryskou. Oddělený svazek elektronů je vstřikován do proudu iontů a vytváří neutrální proud plazmatu. Při příkonu 2,3 kW je dosaženo tahu 92 mN. Schéma činnosti iontového motoru ukazuje obrázek.
• Solar Concentrator Arrays
  Vzledem k velkému množství elektrické energie, kterou spotřebovává iontový motor, musí mít sonda DS1 výkonné sluneční panely. Zde použitá technologie SCARLET využívá cylindrické křemíkové Fresnelovy čočky k soustředění slunečního záření na články vyrobené z GaInP2/GaAs/Ge. Dvě pole slunečních panelů jsou schopny dodat energii 2,6 kW ve vzdálenosti 1 AU od Slunce. Umělecké znázornění činnosti panelů ukazuje další obrázek.
• Autonomous Navigation
  Tento systém umožní sondě určit její polohu ve Sluneční soustavě stejně tak jako její další dráhu bez pomoci kontrolorů na Zemi. Sonda pořídí fotografie asteroidu a srovnáním s hvězdami na pozadí určí svoji polohu a pomocí pohonného systému provede potřebnou změnu dráhy. To by mělo vésti k ušetření času pozemní sítě Deep Space Network (DSN), která se sondami komunikuje. Bude možné většinu času věnovat přenosu vědeckých dat a ne dat potřebných k navigaci.
• Miniature integrated camera and imaging spectrometer (MICAS)
  Přístroje o malé hmotnosti jsou nezbytné pro budoucí mise. MICAS je zařízení vážící pouhých 12 kg, které v sobě obsahuje 2 detektory pracující ve viditelném světle na vlnových délkách 500-1000 nm, jeden infračervený spektrometr pracující v pásu 1200-2400 nm a dosahující spektrálního rozlišení 12 nm a jeden ultrafialový spektrometr pracující mezi 80 a 185 nm se spektrálním rozlišením 2,1 nm. Detektory pracující ve viditelném světle mají matrici o rozměru 1024x1024 px, resp. 256x256 px. Všechny přístroje se dělí o dalekohled o průměru 10 cm. Schéma celého zařízení je zde.
• Integrated Ion and Electron Spectrometer
  Další lehký multifunkční "balíček" vážící 6 kg slouží ke zjišťování 3D rozložení plazmatu. Přístroj bude měřit energetické spektrum elektronů a iontů v intervalu energií 5 eV - 35 keV na jedn. náboj s rozlišením 5% a také hmotnosti iontů v intervalu 1-135 amu na jedn. náboj. Jedním z úkolů tohoto přístoje je i studium vlivu iontového motoru na samotnou sondu.
• Small Deep Space Transponder
  Toto zařízení kombinuje mnoho oddělených funkcí jiných sond do jedné jednotky s hmotností menší než 1/2 hmotnosti, která by byla potřeba bez použití nové technologie.
• Ka-band Solid State Amplifier
  K přenesení většího množství dat či k nižší spotřebě energie při vysílání dat se inženýři snaží používat vyšší rádiové frekvence. Sonda DS1 bude používat tzv. pásma Ka, jehož frekvence je 4x vyšší než frekvence v současnosti používaného pásma X. Pro příjem v pásmu Ka byla upravena i jedna z antén sítě DSN
• Beacon Monitor Operations
  Tento systém bude monitorovat stav jednotlivých zařízení na palubě sondy a sám bude rozhodovat o tom, jak urgentní je zásah pozemské kontroly. Odpadne tak odesílání velkého množství dat o stavu sondy a přístojů, ze kterých dosud pozemní kontrola zjišťovala jejich stav.
• Autonomous Remote Agent
  Jakýsi "zástupce" pozemního týmu na palubě sondy, který bude samostatně rozhodovat o jednotlivých činnostech, které bude sonda provádět. Je navržen tak, aby byl dostatečně flexibilní pro řešení různých nečekaných situací. Jeho přítomnost na palubě sondy bude znamenat jeho přístup k více informacím než má obvykle pozemský řídící tým a umožní mu lépe využít možností sondy a učinit lepší rozhodnutí. Předpokládá se, že bude schopen vyřešit samostatně řešit problémy s vyjímkou těch vyjímečných.
• Low Power Electronics
  Hmotnost, výkon a spotřeba energie jsou důležitými faktory pro design kosmických sond. Na palubě DS1 budou testovány dvě mikroelektonické technologie a jeden mechanicko-elektronický experiment, které by měly být používány na budoucích sondách. Ke snížení spotřeby energie budou použita zařízení pracující při velmi nízkém napětím a s nízkou kapacitou.
• Power Activation and Switching Module
  
• Multifunctional Structure
  

Zpět na počátek

Průběh mise

13.05 Kb 550 x 489

Start sondy DS1 je plánován na 25. října letošního roku. Okamžik startu je ovšem závislý hlavně na povětrnostních podmínkách v místě startu. Startovací okno trvá do 10. listopadu. Start se uskuteční pomocí rakety Delta II vyrobené společností Boeing. Prvním cílem sondy bude blízkozemní planetky s označením 1992 KD. Planetka má průměr 2-5 km. Sonda by měla kolem ní prolétnout 28. července příštího roku ve vzdálenosti pouhých 10 km. Je ovšem možné, že autonomní palubní systém rozhodne o ještě bližším průletu. Během tohoto přiblížení pořídí sonda snímky povrchu planetky, provede měření základních fyzikální vlastností jako je mineralogické složení, tvar, rozměr, jasnost a povrchové útvary a bude také hledat změny slunečního větru způsobené jeho interakcí s planetkou za účelem zjištění, zda má planetka vlastní magnetické pole. Hlavní část mise bude ukončena 18. září 1999. V případě příznivého stavu sondy bude její mise pokračovat a sonda se přiblíží k jedné nebo dvěma kometám. V úvahu přicházejí komety Wilson-Harrington a Borrelly.

Zpět na počátek

Zdroje informací

• The New Millenium Program
  [http://nmp.jpl.nasa.gov/]
• Deep Space 1
  [http://nmp.jpl.nasa.gov/ds1/]
• Deep Space 2
  [http://nmp.jpl.nasa.gov/ds2]
• Deep Space 3
  [http://deepspace3.jpl.nasa.gov/index.html]
• Deep Space 4
  [http://ds4.jpl.nasa.gov/]
• Earth Orbiter 1
  [http://eo1.gsfc.nasa.gov/]
• Earth Orbiter 2
  [http://wwwghcc.msfc.nasa.gov/sparcle/]
• Deep Space 1 Processing - Kennedy Space Center
  [http://www.ksc.nasa.gov/payload/missions/deepspace1/]
• Deep Space 1 target 1992 KD
  [http://huey.jpl.nasa.gov/~spravdo/1992kd.htm]