Szondák az óriásoknál: (Voyager, Galileo, Cassini) Gáspár András: IV. éves csillagász hallgató Székely Péter: szeminárium vezető

A Voyager szondák 1977-ben lőtték fel őket A Voyager I már két Plútó távolságra van, ezzel Ő a legtávolabbi ember által épített eszköz. 17 km/s-mal repül. A műholdak lassan már elérik a heliopauzát. Elsődleges feladatuk a Jupiter és a Szaturnusz tanulmányozása volt A Voyager II az egyedüli műhold, mely volt az Uranusznál és a Neptunusznál

A fellövés A szondákat a Jet Propulsion Laboratoryban építették. Először a Voyger II-t lőtték fel 1977 augusztus 20án, később pedig a Voyager I-t szeptember 5én. A fellövéshez a Titan III E Centaur rakétát használták. A szondák súlya 721.9 kg. Az áramot rádioizotópos termálgenerátorokból kapják. A szondák a Mariner sorozat utolsó darabjai voltak. Azóta a Voyager I már 90 Csillagászati Egységre van a Naptól.

Habár a Voyager I-t 16 nappal később lőtték fel, mivel gyorsabb pályán ment, ezért már 1977 márciusában a Jupiterhez ért! A Voyager II csak júliusban ért oda! Onnan a Szaturnuszhoz lettek irányítva. A V I 1980 novemberében, míg a V II 1981 augusztusában ért oda. A V II-t továbbirányítottak a maradék két óriáshoz, míg a V I-t a Naprendszer külső régiói felé!

Mindkét szondán elhelyeztek egy aranylemezt. A lemezen különböző hangok illetve különböző nyelven való köszönés található. Különböző klasszikus zenék illetve modern zenék. A borítón részletes leirások illetve utasítások találhatóak. Ezeket Dr. Carl Sagan allította össze.

A Jupiterrel kapcsolatos eredmények Az első képeket 1979 januárjában készítették. A V I összesen 19,000 míg a V II 33,000 képet készített a Jupiterről és öt legnagyobb holdjáról. Új fizikai, geológiai adatokat tudtak meghatározni. Sikerült felmérni a bolygó és holdjainak magnetoszféráját.

A legérdekesebb felfedezés az aktív vulkánok voltak az Io felszínén A legérdekesebb felfedezés az aktív vulkánok voltak az Io felszínén. Ez volt ez első eset, hogy más bolygón megfigyeltek ilyet. Nagy hatással van a vulkanizmus az egész rendszerre. A kilövelt részecskék a Jupiter és az Io mágneses tere mentén vándorolnak. A részecskék az Io pályáján keringenek a fénysebesség 1/10-ével. A korábbi Pioneer mérésekhey képest változást mutattak ki a tudósok.

A Szaturnusz A voyager I mérései szerint a szaturnusz 7%-a hélium, a maradék pedig hidrogén. A Szaturnusz az egyetlen víznél kisebb sűrűségű bolygó. Több energiát sugároz ki, mint amennyit kap a Naptól, valószínüleg a süllyedő héliumtól. A voyager II. finom sávos szerkezetet mutatott ki a bolygó felszínén.

további eredmények: Nagyon gyors szeleket mértek a felszínén, az egyenlítő mentén mintegy 500 m/s-ot. A szelek keleti irányba fújnak. 35°-os szélesség felett alternáló szélirányok vannak. A szelek mintegy 2000 km mélységben is fújnak. A voyager II míg a bolygó mögött volt, megmérte a felszíni hőmérsékletet, mely 82 K-től 143 K-ig változott. A bolygón erős UV sarkifényeket tapasztaltak. Mindkét szonda megmérte a bolygó forgási idejét (10 óra 39 perc 24 másodperc).

A gyűrűrendszer A legtöbb meglepetés a gyűrűrendszerekkel kapcsolatban volt! Sejtések szerint a réseket holdak okozták volna, de a Cassini résben nem találtak 5-9 km-nél nagyobb holdat. δ Sco-val okkultációs fotopolarimetriát csináltak. A mérések kimutatták, hogy kevés tiszta rés található. A rések és gyűrűk vastagságát, az összetevők nagyságát kimérték, a gyűrűrendszert feltérképezték. Az egyes holdak terelőszerepét kimutatták.

A Titán A legnagyobb Szaturnusz hold, míg a második legnagyobb hold a naprenszerben. Az egyetlen hold sűrű atmoszférával. A Titán felszínét nem lehetett látni a voyagerek fotóin. A földihez hasonló évaszakváltások tapasztalhatóak. A felszíni nyomás a földiénél 60%-kal több! A felszíni hőmérséklet 95 K. Ez 4 K-nel magasabb csak, mint a methán hármas hőmérsékleti pontja. Valószínűleg vannak ethán tavak a felszínén. Nincs saját mágneses tere!

Uránusz A voyager II 1986 januárjában megközelítette. Felfedezett 10 darab új holdat, és két új gyűrűt a bolygó körül! Megmérte a bolygó forgási idejét, mely 17 óra 14 percnek adódott. A földi irányítás újraprogramozta a pályáját, hogy a lehető legjobb képeket tudja közvetíteni.

Az 5 db korábban is ismert holdról nagyfelbontású képeket készített Az 5 db korábban is ismert holdról nagyfelbontású képeket készített! (Miranda, Ariel, Umbriel, Titania, Oberon) Felfedezett 10 db új holdat (a legnagyobb ezek közül a Puck - 150 km). A nagy holdak jéges-kövek. 50%-uk jég, 20%-uk szén-nitrogén alapú vegyületek és csak 30%-uk van kőből. Megmérte az egyes holdak felszíni hőmérsékleteit és felszíni formáit.

Az Uránusz gyűrűrendszere Korábban 9 gyűrűt ismertünk a bolygó körül. A vizsgálatok kimutatták, hogy jelentősen különbözik a gyűrűrendszere a Jupiteréhez vagy a Szaturnuszéhoz viszonyítva. A legnevesebb gyűrűjéről (legkülső, ε) kimutatták, hogy pár méteres jégdarabokból áll, illetve kevés porból. A gyűrűrendszer nem teljes volta arra vezette a kutatókat, hogy nemrég formálódott. Cordelia és Ophelia valószínüleg az ε terelőholdjai.

A Neptunusz 1989 nyarán közelítette meg az északi sapkája felől 4,950 km-re. 40,000 km-re megközelítette a Tritont. A voyager II átlagsebessége 19 km/s volt. Júniustól októberig folyamatosan figyelte. A bolygó kék színét a légkörben található metán okozza. A metánnak a keringését a légkörben kimutatta a voyager. A Jupiterre érkező napfénynek csak 3%-át kapja! Jupiterhez hasonló nagy ciklon található felszínén (dark spot)

Triton A Holdnál háromszor nagyobb. A Neptunusz körül retrográd irányban kering. A felszínről gejzír szerű kilövellések tapasztalhatóak. A jelek szerint nem a Neptunusz körül jött létre, hanem befogott kőzetbolygóról van szó. Vékony gázréteg (800 km) látható a felszínen. Nagyon fényes (a napfény 65-95%-át visszaveri)

A Neptunusz gyűrűrendszere Nem teljes gyűrűket láttal a Földről, de valójában teljes gyűrűkről van szó! A főgyűrű kisebb csomókban sűrűbb! Összesen három gyűrűt szokás megkülönböztetni a bolygó körül.

A Galileo szonda

Adatok: 1977ben születtek meg az első tervek. A Challenger 86'os katasztrofája miatt a fellövést elhalasztották. 1989 okt. 18án bocsátották útjára az Atlantisz űrsikló fedélzetéről. Az eredeti pályához képest egy hosszabb pályán küldték. 1990-ben a Vénusznál végzett hintamanőver folyamán először kapcsolták be a műszereket. 1990 végén megközelítette a Földet. 91'-ben a főantennát megpróbálták kinyitni sikertelenül. 1991 okt. 29 - Gaspra kisbolygót megközelítette. 1992 dec. 8 - Második földközelség. 1993 aug. 8 - Ida kisbolygó mellett ment el (hold). 1994 júl. 16 -22 - Shoemeker - Levy 9 1995 júl. 13 - Légköri egység levállása. 2003 szept. 21 - A Galileo bezhuant a Jupiter légkörébe

eredmények: A Jupiter körül tórusz alakú porfelhőt fedeztek fel! A leszállóegység 57 percen át közvetített a Jupiterbe való becsapódás alatt. Ez alatt 130 km mélységig zuhant. A Galileo megvizsgálta a négy Galileo holdat. Elsőként figyelt meg villámokat a Jupiter felszínén. A korábbi sikereknek köszönhetően meghosszabbították a projectet és beindult a Galileo Millenium Mission. 2000 vége fele a Cassinivel egyszerre párhuzamosan figyelik meg a bolygóóriást.

Gaspra 1991 október 29

Ida és Dactyl 1993 augusztus 28

Shoemaker-Levy 9 1994 júlis 22

A Jupter gyűrűrendszere A gyűrűrendszer szerkezete négy kisebb holdnak köszönhető (Metis, Adrastea, Amalthea, Thebe). A gyűrűk rövid életű jelenségek, melyek a holdakról származó porszemekből épül fel. A porszemeket töltött részecskék szakítják ki a holdak felszínéről a mágneses tér hatására.

Az Io 1996 júniusában csinálták az első fotókat a holdról! Már ezeken is látszott az eltérés a Voyageres felvételekhez képest! Az Io felszínén szilikát vulkanizmust fedeztek fel! Pólisokhoz közel izzó hidrogéngáz felhőket találtak!

A legközelebbi elrepüléskor mindösszesen 198 km-rel a felszín felett repült el a szonda! Ekkor 5 méteres felbontást sikerült elérni. Megvizsgálták a legnagyobb vulkánt, a Lokit közelebbről. Hőtérképeket készítettek és kémiai vizsgálatokat végeztek. Elkészítették a Tohil Mons ill. a Camaxtli Patera háromdimenziós képét.

Európa 1996 dec. 19-én volt az első megközelítés (692 km)! A korábbi felvételekhez képest erősebben szabdalt felszínt mutattak a felvételek! A felvételek alátámasztották az elképzelést, miszerint folyékony víz található esetleg az Európa jégpáncélja alatt! Kimutatták mágneses tér jelenlétét is! 1997 nov. 6-án újabb közelítés! Ekkor két krátert figyeltek meg! Doppleres mérés belső tömegeloszlás vizsgálatra!

Ganymedes Először 1996 júniusában repült el mellette. A vizsgálatok fő célpontjai az Uruk Sulus illetve a Galileo volt! Találtak tektonikus mozgásra utaló jeleket, illetve krátereket. Felfedezték a hold mágneses terét, illetve az ionoszféráját és légkörét mely oxigént is tartalmaz. A felszínen 800 km vastag jégpáncélt mutattak ki. Múltbeli jégvulkanizmusnak a jeleit mutatták ki! Rádiookkultációs mérésekkel vizsgálták a légkörét! Megvizsgálták a hőtérképét illetve a mágneses terének a kölcsönhatását a Jupiterével!

Callisto 1996 november 4-én repült el először mellette, 1104 km-re a felszíntől! A felszínén kimutatták az ionoszféra jelenlétét! Belső vasmagra utaló jel nem volt! Másodjára már 415 km-re közelítették meg. A megfigyelések a Valhalla többszörös gyűrűsrendszerének a megfigyelésére irányultak. Rádiookkultációs mérésekkel a légkör összetevőit megállapították! A felszín alatt 200 km-re itt is óceán jelenlétét feltételezik.

A Cassini szonda

a szonda paraméterei: A fő célpont a Szaturnusz! A szondán található a Huygens leszállógység! Összesen 27 fajtamérést végeznek vele! A Huygens a Titán nevű hold légkörébe csapódik be!

jelenlegi eredmények: 2004 július elsején érkezett meg a Szaturnuszhoz! 3-án színes képek a Titánról! 5-én a Titán különböző hullámhossztartományokban is megvizsgálta! Metán felhőket illetve felszíni formákat is megfigyelt! A megérkezéskor kétszer is átment a Cassini résen, hol mikroporszemekkel találkozott, 20 km/s-os sebesség mellett. Kárt nem okoztak! Megvizsgálta a Szaturnusz déli sapkáját. A Iapetusz holdat megvizsgálta (a kétszínű holdat), és a Mimast, a Reat, a Dionet és a Thetyst. Augusztus 17én felfedezett két új holdat! A Huygens leeresztése decemberben várható!