Пионер-11

http://spaceprojects.arc.nasa.gov/Space_Projects/pioneer/PNhome.html


Сатурн

1 сентября 1979 г. эта АМС совершила пролет около Сатурна и провела исследования околопланетного пространства, планеты, колец Сатурна и некоторых его спутников. В таблице указаны дата и минимальное расстояние АМС от Сатурна и его спутников при пролете.
Исследования с помощью АМС "Пионер-11" показали, что Сатурн имеет магнитосферу, магнитное поле и радиационные пояса, фронт ударной волны магнитосферы АМС первый раз пересекла на расстоянии 24,5 Rs (Rs- экваториальный радиус Сатурна, равный 60 400 км). Позже солнечный ветер прижал магнитосферу к планете, и АМС вторично пересекла фронт ударной волны.При удалении от планеты АМС по этой же причине трижды пересекала фронт ударной волны (последний раз на расстоянии ~ 100 Rs от планеты). Напряженность магнитного поля Сатурна на уровне верхней границы облачного покрова определили в 0,2 Гс. Магнитное поле Сатурна представляет собой простои диполь, как магнитные поля Меркурия, Земли, Марса и Юпитера, но, в отличие от перечисленных планет, магнитный диполь Сатурна, по-видимому, совпадает с осью вращения планеты с точностью до 0,1°, а центр диполя смещен менее чем на 0,04 Rs к северу от геометрического центра планеты. Магнитное поле Сатурна вращается вместе с планетой. Поскольку Сатурн вращается быстрее, чем движутся по орбите его спутники, перед теми спутниками, к-рые находятся в пределах магнитосферы планеты, должен быть магнитный "шлейф". Таковой обнаружен у Титана. Интенсивность излучения в радиационных поясах Сатурна, по-видимому, в 50-1000 раз ниже,чем в поясах Юпитера, и сравнима с интенсивностью излучения в поясах Земли, хотя последние занимают в 10 раз меньшую область. Как предсказывали некоторые ученые, в пределах системы колец Сатурна заряженные частицы полностью выметены. Это явление получило название "Гильотинный эффект". Объясняют его тем, что высокоэнергетические частицы, колеблющиеся от одного полюса планеты к другому, в конечном счете встречают на своем пути вещество колец и поглощаются этим веществом.
АМС "Пионер-11"зарегистрировала наблюдаемые с Земли кольца Сатурна А, В и С (рис. 1), но не подтвердила существования предполагавшихся некоторыми учеными колец D и Е. АМС открыла два новых кольца, получившие обозначения F и G. Кольцо F дежит на расстоянии ~ 80 000 км от Сатурна и имеет ширину менее 500 км при толщине всего 5 км. От кольца А оно отделено щелью шириной ~3000 км,

Небесное телоВремя прохода АМС "Пионер-11" на минимальном расстоянии от небесного телаМинимальное расстояние АМС "Пионер-11" от небесного тела при пролете (км)
27 августа9500000
28 августаок. 1000000
31 августа674000
1 сентября 16 час*291000
1 сентября между 16 час и 16 час 30 мин103000
1 сентября 16 час 30 мин20200
1 сентября 18 час 30 мин332000
1 сентября между 18 час 30 мин и 19 час225000
1 сентября 22 час 30 мин342000
2 сентября356000

Япет Гиперион Мимас ....... Рея ........ которую назвали "Щель „Пионера"". Кольцо G находится на значительно большем удалении от Сатурна, внешний край кольца, возможно, на расстоянии 965 000 км. АМС зарегистрировала наблюдаемую с Земли щель Кассини между кольцами А и В и подтвердила существование предполагавшейся французскими учеными щели между кольцами В и С. Эта щель получила временное название "французская щель". По полосам отраженного света определено, что количество вещества в щели Кассини между кольцами А и В примерно равно количеству вещества в кольце С. Согласно предварительным данным, частицы в кольцах состоят в основном изо льда, а не из тяжелых материалов, таких, как, например, железо. Температура освещенной Солнцем стороны колец с помощью инфракрасного радиометра определена в 70 К. Выяснилось, что кольца Сатурна не представляют угрозы для космических аппаратов (до пролета вероятность того, что АМС пройдет неповрежденной через плоскость колец, оценивали всего в 50%). Детекторы метеорных частиц при пролете около планеты зарегистрировали 5 столкновений с мелк. частицами вне плоскости колец. Толщина колец 1,5 км, средний разм. частиц в кольцах 50 м.
АМС "Пионер-11" получила 15-20 снимков Сатурна (рис. 2) с лучшим разрешением, чем могут обеспечить самые совершенные наземные телескопы. Снимки показали, что верхняя часть облачного покрова Сатурна более спокойна, чем у Юпитера, и имеет меньше четко выраженных деталей. Число поясов и зон в атмосфере Сатурна больше, чем в атмосфере Юпитера, но они более узкие. Удалось получить фотометрические и поляриметрические данные о планете в широком диапазоне фазовых углов, которые недоступны для наземных наблюдателей. Например, в 12-часовой период, на середину которого падал проход на минимальном расстоянии от Сатурна, были произведены поляриметрические измерения при фазовых углах от 27° до 151°. Температура экваториальной зоны Сатурна ниже, чем прилегающих к ней районов, где, по-видимому, облака расположены выше. Эти данные позволяют предположить перепады температур и высот между зонами и поясами.
Ультрафиолетовый фотометр на АМС "Пионер-11" обнаружил во всей сатурнианской системе слабое свечение водорода. При пересечении АМС плоскости колец оно усиливалось, что указывает на связь водородного облака с кольцами. Усиление свечения наблюдалось также в высоких широтах обоих полушарий планеты по сравнению с экваториальным районом. Это может указывать на авроральную активность или на свечение лимба.
Характеристики гравитационного поля Сатурна, определенные по возмущениям траектории АМС "Пионер-11", показывают, что полярное сжатие планеты составляет ~ 10% . Эти же характеристики указывают, что фигура планеты не имеет формы правильного эллипсоида.
Характеристики гравитационного поля Япета, Реи и Титана, определенные по возмущениям траектории АМС "Пионер-11", показывают, что эти три спутника Сатурна имеют низкую плотность, т. е. состоят в основном изо льда и не содержат сколько-нибудь существенных количеств скаль-ных пород или железа. Поляриметрические исследования заднего (по направлению движения по орбите вокруг Сатурна) полушария Япета, которое, по наблюдениям с Земли, имеет в 5-6 раз большую яркость, чем переднее полушарие, показали, что заднее полушарие покрыто неслежавшимися частицами материала типа снега или льда с высоким коэффициентом отражения. Переднее полушарие Япета АМС не наблюдала.
Вокруг Титана на близком расстоянии от него ультрафиолетовый фотометр обнаружил водородное облако.На основании этого делается вывод,что,возможно,метановая атмосфера спутника медленно разлагается па водород и углерод,причем водород медленно утекает в космос, а аэрозоли на основе углерода выпадают на поверхность Титана. Температура верхней части облачного покрова Титана составляет 75 К. Такая низкая температура указывает на отсутствие внутреннего источника тепловой энергии, который мог бы разогреть поверхность Титана, и делает весьма маловероятным существование жизни на Титане, хотя полностью такую возможность не исключает.
АМС "Пионер-11" обнаружила, по крайней мере, один новый спутник Сатурна. Его орбита, очевидно, лежит в плоскости колец и удалена от верхней границы облачного покрова планеты примерно на 90 000 км.Поперечник нового спутника, по различным оценкам, составляет от 100 до 600 км. Этот спутник, получивший название 1979-S-1, виден на одном из снимков, а также обнаружен косвенным образом по поглощению заряженных частиц. Зарегистрировано еще пять случаев поглощения заряженных частиц, что, по мнению ученых, может свидетельствовать о существовании пяти неизвестных спутников планеты. Из этих пяти спутников два обращаются на расстоянии 80 600 и 81 000 км от планеты, еще два поперечником не менее 170 км - на расстоянии 91 300 и 92 000 км, пятый - на расстоянии 109 000 км. Удаление от Сатурна (91 300 км) третьего из этих спутников близко к удалению неподтвержденного спутника, о наблюдениях которого сообщали Фаунтин и Ларсон в 1977 г. Спутник Янус, о наблюдениях которого сообщал Дольфюс в 1966 г., приборами космического аппарата "Пионер-11" зарегистрирован не был.
Под действием силы тяготения Сатурна АМС "Пионер-11 " изменила направлению полета и стала почти по прямой удаляться от Солнца. В 1993 г. она пересечет орбиту Плутона и покинет Солнечную систему. Связь с АМС надеются поддерживать до 1987 г.

Используемые материалы