Радионаблюдатель гравитационной визуализации (GIRO) от NASA — это предполагаемый зонд, который мог бы составлять карты инопланетных миров, используя только гравитационные поля и радиосигналы.
Концепт-арт далекой экзопланеты.
НАСА
Новый космический зонд вскоре может кардинально изменить то, как мы изучаем далекие планеты, даже не высаживаясь на них.
Радионаблюдатель гравитационной визуализации (GIRO) — это предложенная НАСА концепция, направленная на картирование недр экзопланет и других небесных тел с использованием только гравитационных сигналов и радиоволн.
Недорогой зонд с питанием от батареи отличается компактностью и эффективностью.
Инженеры полагают, что GIRO может присоединиться к будущим планетарным миссиям, чтобы помочь изучить то, что находится под инопланетными поверхностями, обнаруживая такие особенности, как металлические ядра, слоистая порода или потенциальная вулканическая активность.
Зонд, который слушает гравитацию
GIRO работает, пролетая рядом с космическим аппаратом-хозяином вблизи целевого тела. Когда оба вращаются вокруг планеты или луны или пролетают мимо них, небольшие изменения гравитационного притяжения, вызванные изменениями массы внутри тела, тонко изменяют их траектории. Эти изменения обнаруживаются с помощью эффекта Доплера в радиосигналах.
«GIRO — это небольшой радиозонд, который отражает радиосигналы, посылаемые космическим аппаратом, который его доставил и выпустил», — сообщил Райан Парк, главный инженер Лаборатории реактивного движения НАСА, в электронном письме Space.com.
Гибкий инструмент для рискованных и удаленных миссий
Одной из сильных сторон GIRO является его способность собирать подробные данные в экстремальных условиях или в условиях ограниченного доступа.
Парк объяснил ценность этой конструкции для планетарных миссий с ограничениями по времени или безопасности. Например, орбита вблизи колец Урана или кратковременные пролеты мимо небольших астероидов становятся более осуществимыми с профилем GIRO с малой массой и высокой точностью.
Зонд особенно полезен, когда миссии могут управлять только несколькими орбитами или пролетами. «Ограниченное получение данных применяется в случаях, когда возможны только несколько пролетов или короткий период орбитального движения», — сказал Пак.
Вместо необходимости использования специального космического аппарата для гравитационного картирования, GIRO может быть задействован в более масштабных исследовательских миссиях.
«Изучение гравитации можно проводить в рамках более масштабных исследовательских миссий, не прибегая к помощи специализированных космических аппаратов», — добавил Пак.
Высокая точность без высоких затрат
По словам Парка, GIRO может обеспечить точность, которая «в 10–100 раз выше», чем у традиционных наземных систем слежения.
Используя легкие и маломощные радиокомпоненты, он соответствует основным возможностям прошлых гравитационных миссий, таких как GRAIL, но при этом стоит гораздо меньше и сложнее.
Конструкция зонда со стабилизацией вращения и питанием от аккумуляторной батареи позволяет одновременно задействовать несколько устройств, расширяя зону покрытия и повышая надежность данных.
Планирование, энергетика и планетарная защита
Миссии с использованием GIRO должны быть тщательно спланированы. Зонды должны быть выпущены на точные орбиты, чтобы обеспечить точные показания и надежную радиосвязь.
Каждый блок оснащен аккумулятором с ограниченным сроком службы около 10 дней для миссий на внешних планетах, хотя для использования внутри Солнечной системы возможна подзарядка от солнечной батареи.
Соблюдение правил планетарной защиты также формирует дизайн миссии. Зонды не должны рисковать загрязнением планетарных тел, особенно тех, которые потенциально могут быть пригодны для жизни.
Пак отметил, что GIRO может быть интегрирована в миссию в течение одного-трех лет.
Однако сроки зависят от финансирования, политики и тестирования.
Парк и его команда описали конструкцию зонда в статье, опубликованной 29 мая в журнале The Planetary Science Journal.
Sourse: interestingengineering.com
