Миссия VOYAGER (JPL NASA)

Миссия VOYAGER (JPL NASA)


Данная тема будет посвящена миссии VOYADGER (JPL NASA)и сборке масштабной модели (М1/48) амс "Voyadger-1" от модельной фирмы Hasegawa/

На день рождения родные подарили мне коробку с моделью амс "Вояджер-1". Давно хотелось иметь подобную модель на модельной полке и вот мои "хотелки" воплотились в жизнь.

Для начала-историческая справка.
«Вояджер-1» (англ. Voyager-1) — американский космический зонд, исследующий Солнечную систему с 5 сентября 1977 года. Основная миссия космической программы «Вояджер» заключалась в исследовании Юпитера и Сатурна. «Вояджер-1» стал первым космическим зондом, который сделал детальные снимки спутников этих планет.
«Вояджер-1» стартовал 5 сентября 1977 года. Длительность миссии первоначально была определена в 5 лет. Его близнец, космический зонд «Вояджер-2», был запущен на 16 дней раньше, но он уже никогда не догонит «Вояджер-1». Основное отличие программы «Вояджер-1» — то, что для него была выбрана более короткая трасса, чем для «Вояджера-2»: «Вояджер-1» должен был посетить только Юпитер и Сатурн.
Аппарат впервые передал детальные снимки Юпитера и Сатурна (а также ряда их спутников) и другие научные данные. По завершении основной миссии он приступил к выполнению дополнительной миссии по исследованию отдалённых регионов Солнечной системы, включая пояс Койпера и границу гелиосферы.
«Вóяджер-2» (англ. Voyager 2) — действующий космический зонд, запущенный НАСА 20 августа 1977 года в рамках программы «Вояджер» для исследований дальних планет Солнечной системы. Первый и единственный земной космический аппарат, достигший Урана (в январе 1986 года) и Нептуна (в августе 1989 года). «Вояджер-2» более 25 лет удерживал рекорд по дальности достигнутого и изученного объекта Солнечной системы, пока его не превзошёл космический зонд «Новые горизонты», достигший Плутона (в июле 2015 года) и Аррокота (в январе 2019 года).

Устройство аппарата
Масса аппарата при старте составляла 798 кг, масса полезной нагрузки — 86 кг. Длина — 2,5 м. Корпус аппарата — десятигранная призма с центральным проёмом. На корпусе смонтирован отражатель направленной антенны диаметром 3,66 метра. Кроме штанги электрогенераторов, к корпусу прикреплены ещё две: штанга с научными приборами и отдельная штанга магнитометр.
В комплект научной аппаратуры входят следующие приборы:
• Телевизионная камера с широкоугольным объективом и телевизионная камера с телеобъективом, каждый кадр которой содержит 125 кБ информации.
• Инфракрасный спектрометр, предназначенный для исследования энергетического баланса планет, состава атмосфер планет и их спутников, распределения температурных полей.
• Ультрафиолетовый спектрометр, предназначенный для исследования температуры и состава верхних слоёв атмосферы, а также некоторых параметров межпланетной и межзвёздной среды.
• Фотополяриметр, предназначенный для исследования распределения метана, молекулярного водорода и аммиака над облачным покровом, а также для получения информации об аэрозолях в атмосферах планет и о поверхности их спутников.
• Два детектора межпланетной плазмы, предназначенные для регистрации как горячей дозвуковой плазмы в магнитосфере планет, так и холодной сверхзвуковой плазмы в солнечном ветре. Установлены также детекторы волн в плазме.
• Детекторы заряженных частиц низкой энергии, предназначенные для исследования энергетического спектра и изотопного состава частиц в магнитосферах планет, а также в межпланетном пространстве•
Детекторы космических лучей (частиц высоких энергий).
• Магнитометры для измерения магнитных полей.
• Приёмник для регистрации радиоизлучения планет, Солнца и звёзд. Приёмник использует две взаимно перпендикулярные антенны длиной по 10 метров.
.
• Большинство приборов вынесено на специальной штанге, часть из них установлена на поворотную платформу. Корпус аппарата и приборы оборудованы разнообразной теплоизоляцией, тепловыми экранами, пластиковыми блендами.

Управление «Вояджером» осуществляют три компьютерные системы. Эти системы можно перепрограммировать с Земли, что позволяло менять научную программу и обходить возникающие неисправности. Основную роль играет командная компьютерная подсистема (англ. computer command subsystem), содержащая два независимых блока оперативной памяти по 4096 машинных слов и два процессора, которые могут работать как дублируя друг друга, так и независимо. Ёмкость запоминающего устройства на основе магнитной ленты — около 536 мегабит (до 100 изображений от телевизионных камер). В системе трёхосной ориентации используются два датчика Солнца, датчик звезды Канопус, инерциальный измерительный блок, а также 16 реактивных микродвигателей. В системе коррекции траектории используются четыре таких микродвигателя. Они рассчитаны на восемь коррекций при общем приращении скорости 200 м/с.
Антенн две: ненаправленная и направленная. Обе антенны работают на частоте 2113 МГц на приём и 2295 МГц на передачу (S-диапазон), а направленная антенна — ещё и 8415 МГц на передачу (X-диапазон)]. Мощность излучения — 28 Вт в S-диапазоне, 23 Вт в X-диапазоне. Радиосистема «Вояджера» передавала поток информации со скоростью 115,2 кбит/с от Юпитера и 45 кбит/с — от Сатурна. На определённом этапе миссии была реализована схема сжатия изображений, для чего был перепрограммирован бортовой компьютер. Также был задействован имевшийся на «Вояджере» экспериментальный кодировщик данных: схема коррекции ошибок в принимаемых и передаваемых данных была изменена с двоичного кода Голея на код Рида — Соломона, что сократило количество ошибок в 200 раз.

• Электропитание станции обеспечивают три вынесенных на штанге радиоизотопных термоэлектрических генератора (РИТЭГ), использующих плутоний-238 в виде окиси (в силу удалённости от Солнца солнечные батареи были бы бесполезны). На момент старта общее тепловыделение генераторов составляло около 7 киловатт, их кремний-германиевые термопары обеспечивали 470 ватт электрической мощности. По мере распада плутония-238 (его период полураспада составляет 87,7 года) и деградации термопар мощность термоэлектрических генераторов падает. На 24.10.2023 остаток плутония-238 равен 69,4 % от начального, к 2025 году тепловыделение упадёт до 68,8 % от начального.

• На борту аппарата закреплена медная позолоченная пластина, на которой для потенциальных инопланетян указаны координаты Солнечной системы и записан ряд земных звуков и изображений.

Вырвавшись из оков земного притяжения амс "Вояджер-1" и "Вояджер-2" с третьей космической скоростью направились в сторону Юпитера, чтобы раскрыть для ученых новые тайны этого гиганта.

Совершив гравитационный маневр вблизи планеты станции с еще большей скоростью направились в сторону Юпитера. В ходе пролета получены новые качественные фото планеты и ее спутников, колец Юпитера.

У Сатурна станции совершили еще один гравитационный маневр и с еще более высокой скоростью устремились далее. Здесь пути станций разошлись. Поскольку основная программа полета была выполнена, а станции показывали, что их ресурс не исчерпан, то "Вояджер-1" был направлен напрямую к границам солнечной системы.

А амс "Вояджер-2" была ориентирована на пролет по траектории, проходящей рядом с планетами Уран и Нептун. Первым на этом пути оказался Уран. Во время пролета амс были сделаны фотоснимки планеты, открыты новые ее спутники, новые кольца вокруг планеты.

У Урана станция опять совершила гравитационный маневр, за счет чего добавила в скорости передвижения и на 18 месяцев сократила свой полет от Урана до Нептуна.Станция оказалась первой из земных космических аппаратов, долетевшей до планеты Нептун и отправившей на Землю ее фото и фото спутников планеты.

После очередного гравитационного маневра, теперь уже у Нептуна, амс "Вояджер-2" с новой скоростью устремилась вслед за амс "Вояджер-1" к границам солнечной системы и далее, в межзвездное пространство, на встречу с новыми мирами.
«Вояджер-1» движется по гиперболической траектории относительно центра масс Солнечной системы, поэтому он не вернётся в околосолнечное пространство под действием гравитационного притяжения. Если с ним ничего не случится по пути, примерно через 40 000 лет он должен пролететь в 1,6 светового года (15 трлн км) от звезды Глизе 445 созвездия Жирафа, которая движется в сторону созвездия Змееносца. В дальнейшем, вероятно, «Вояджер-1» будет вечно странствовать по галактике Млечный Путь.
В 2023 году «Вояджер-2» должен превзойти «Пионер-10» по расстоянию от Солнца, став вторым среди самых отдалённых космических аппаратов, созданных человечеством.
Примерно через 300 лет зонд достигнет внутреннего края Облака Оорта и ещё, вероятно, 30 000 лет понадобится, чтобы покинуть его.
Через 40 000 лет «Вояджер-2» пройдёт на расстоянии 1,7 светового года от звезды Росс 248.
Примерно через 296 тысяч лет «Вояджер-2» разойдётся с Сириусом на расстоянии 4,3 светового года.
На этом историчекая справка завершена, далее пойдет процесс сборки модели.

Раскрываем коробочку. В ней находим информационный вкладыш с иероглифами, инструкцию по сборке, две литниковые рамки черного пластика и одна рамку белого пластика, а также подставку со стойкой, позолоченный диск и позолоченную фигурку инопланетянина.

Работа начинается с корпуса станции. Отделяем от рамки детали корпуса, зачищаем места среза.Корпус можно собрать "на щелчок", но я все-таки добавлю по капельке клея.

Устанавливаем на клею крышки корпуса, имитирующие экранно-вакуумную изоляцию.

ЭВУ полностью скрывает внутреннее содержимое корпуса станции, а мне захотелось показать топливный бак двигательной установки. Для этого пришлось немного посверлить-попилить нижнюю и верхнюю крышки корпуса.

А затем вклеить на штатное место внутреннюю стенку многогранного корпуса, выполненную из нарезки листового пластика.

Как всегда в подобных проектах жду, когда появится выдвижная стрела... Нравятся мне всякие сильно торчащие конструкции...

С нижней стороны корпуса вклеены элементы конструкции, соединяющие станцию с разгонным блоком, который сообщил ей третью космическую скорость (16,65 км/сек) и вывел амс на траекторию полета к Юпитеру. С верхней стороны корпуса вклеены элементы крепления зеркала остронаправленной антенны.