Magellan (nave espacial) - Magellan (spacecraft)

Magalhães
Magellan - artist depiction.png
Representação artística de Magalhães em Vênus
Tipo de missão Orbitador de Vênus
Operador NASA  / JPL
COSPAR ID 1989-033B
SATCAT 19969
Local na rede Internet www2 .jpl .nasa .gov / magellan /
Duração da missão 4 anos, 5 meses, 8 dias, 13 horas, 18 minutos
Propriedades da espaçonave
Fabricante Aeronave Martin Marietta
Hughes
Massa de lançamento 3.449 quilogramas (7.604 lb)
Massa seca 1.035 quilogramas (2.282 lb)
Poder cerca de 1.030 watts
Início da missão
Data de lançamento 4 de maio de 1989, 18:47:00  UTC ( 1989-05-04UTC18: 47Z )
Foguete Ônibus espacial Atlantis
STS-30/IUS
Local de lançamento Kennedy LC-39B
Fim da missão
Disposição Entrada controlada em Vênus
Data de decadência 13 de outubro de 1994, 10:05:00  UTC ( 1994-10-13UTC10: 06Z )
Parâmetros orbitais
Sistema de referência Cytherocentric
Semi-eixo maior 7.700 quilômetros (4.800 mi)
Excentricidade 0,39177
Altitude de pericterião 295 quilômetros (183 mi)
Altitude de apociterião 7.762 quilômetros (4.823 mi)
Inclinação 85,5 °
Período 3,26 horas
Orbitador de Vênus
Inserção orbital 10 de agosto de 1990, 17:00:00 UTC
Mgnlogo3 small.gif
Insígnia do legado da missão Magalhães , comemorando a saída de órbita da espaçonave em 1994.  

A espaçonave Magellan era uma sonda espacial robótica de 1.035 quilogramas (2.282 lb) lançada pela NASA dos Estados Unidos, em 4 de maio de 1989, para mapear a superfície de Vênus usando radar de abertura sintética e medir o campo gravitacional planetário .

A sonda Magellan foi a primeira missão interplanetária a ser lançada do Ônibus Espacial , a primeira a usar o booster Inertial Upper Stage e a primeira espaçonave a testar a aerofrenagem como método para circular sua órbita. Magellan foi a quinta missão bem-sucedida da NASA a Vênus e encerrou uma lacuna de onze anos nos lançamentos de sondas interplanetárias dos EUA.

História

Começando no final dos anos 1970, os cientistas defenderam uma missão de mapeamento por radar para Vênus. Eles primeiro tentaram construir uma espaçonave chamada Venus Orbiting Imaging Radar (VOIR), mas ficou claro que a missão estaria além das restrições orçamentárias durante os anos seguintes. A missão VOIR foi cancelada em 1982.

Uma proposta simplificada de missão de radar foi recomendada pelo Comitê de Exploração do Sistema Solar, e esta foi submetida e aceita como o programa Venus Radar Mapper em 1983. A proposta incluía um foco limitado e um único instrumento científico primário. Em 1985, a missão foi rebatizada de Magalhães , em homenagem ao explorador português do século XVI Ferdinand Magalhães , conhecido por sua exploração, mapeamento e circunavegação da Terra.

Os objetivos da missão incluíam:

  • Obtenha imagens de radar quase globais da superfície venusiana com uma resolução equivalente à imagem óptica de 1,0 km por par de linhas. ( primário )
  • Obtenha um mapa topográfico quase global com resolução espacial de 50 km e resolução vertical de 100 m.
  • Obtenha dados de campo gravitacional quase global com resolução de 700 km e precisão de dois a três miligais .
  • Desenvolver uma compreensão da estrutura geológica do planeta, incluindo sua distribuição de densidade e dinâmica.

Projeto de nave espacial

O ônibus da sonda Voyager que formou o corpo principal de Magalhães

A espaçonave foi projetada e construída pela Martin Marietta Company, e o Jet Propulsion Laboratory (JPL) administrou a missão para a NASA. Elizabeth Beyer atuou como gerente do programa e Joseph Boyce atuou como cientista-chefe do programa para a sede da NASA. No JPL, Douglas Griffith atuou como gerente de projeto Magellan e R. Stephen Saunders atuou como cientista líder do projeto.

Para economizar custos, a maior parte da sonda Magellan era composta de peças sobressalentes de voo e elementos de design reutilizados de outras espaçonaves:

Reutilizar Tipo de Legenda
  Sobressalente
  Reutilização de design
Componente Origem
Computador de controle de atitude Galileo
Ônibus Programa Voyager
Comando e subsistema de dados Galileo
Antena de alto e baixo ganho Programa Voyager
Antena de ganho médio Mariner 9
Unidade de distribuição de energia Galileo
Tanque propelente Unidade de energia auxiliar do ônibus espacial
Controle pirotécnico Galileo
Conjuntos de tubos de ondas viajantes de radiofrequência Ulisses
Motor de foguete sólido Módulo de assistência de carga útil do ônibus espacial
Scanner estrela Estágio Inercial Superior
Propulsores Programa Voyager

O corpo principal da espaçonave, um sobressalente das missões Voyager, era um ônibus de alumínio de dez lados , contendo os computadores, gravadores de dados e outros subsistemas. A espaçonave media 6,4 metros de altura e 4,6 metros de diâmetro. No geral, a espaçonave pesava 1.035 kg e carregava 2.141 kg de propelente para uma massa total de 3.449 kg.

Controle de atitude e propulsão

Propulsores, impulsionador Star 48 e os componentes internos do Módulo de Equipamento Avançado

O controle de atitude (orientação) da espaçonave foi projetado para ser estabilizado em três eixos, inclusive durante o disparo do motor de foguete sólido Star 48B (SRM) usado para colocá-lo em órbita ao redor de Vênus. Antes de Magalhães , todos os disparos de SRM de espaçonaves envolviam espaçonaves giratórias, o que tornava o controle do SRM uma tarefa muito mais fácil. Em um modo de rotação típico, quaisquer forças indesejadas relacionadas ao SRM ou desalinhamentos do bico são canceladas. No caso de Magellan , o projeto da espaçonave não se prestava a girar, então o projeto do sistema de propulsão resultante teve que acomodar as questões de controle desafiadoras com o grande SRM Star 48B. O Star 48B, contendo 2.014 kg de propelente sólido, desenvolveu um empuxo de ~ 89 kN (20.000 lbf) logo após o disparo; portanto, mesmo um erro de alinhamento de SRM de 0,5% poderia gerar forças laterais de 445 N (100 lbf). As estimativas conservadoras finais das forças laterais de pior caso resultaram na necessidade de oito propulsores de 445 N, dois em cada quadrante, localizados nas barreiras no raio máximo que a Baía de carga útil do ônibus espacial Orbiter acomodaria (4,4 m ou 14,5 pés de diâmetro )

O projeto real do sistema de propulsão consistia em um total de 24 propulsores de hidrazina monopropelente alimentados por um único tanque de titânio de 71 cm (28 pol.) De diâmetro. O tanque continha 133 kg (293 lb) de hidrazina purificada. O projeto também incluiu um tanque de alta pressão externo isolado pirotécnicamente com hélio adicional que poderia ser conectado ao tanque principal antes da queima de inserção na órbita de Vênus para garantir o empuxo máximo dos propulsores 445 N durante o disparo do SRM. Outro hardware relacionado à orientação da espaçonave consiste em um conjunto de giroscópios e um scanner de estrelas .

Comunicações

Posições das três antenas

Para comunicações, a espaçonave incluía uma antena leve de grafite / alumínio, 3,7 metros de antena de alto ganho que sobrou do Programa Voyager e uma antena sobressalente de ganho médio da missão Mariner 9 . Uma antena de baixo ganho conectada à antena de alto ganho também foi incluída para contingências. Quando a comunicação com a rede do espaço profundo , a sonda foi capaz de receber comandos simultaneamente em 1.2 kilobits / segundo na banda S de dados e transmitir a 268,8 kilobits / segundo na banda X .

Poder

Magellan foi alimentado por dois painéis solares quadrados , cada um medindo 2,5 metros de diâmetro. Juntos, os arrays forneceram 1.200 watts de potência no início da missão. No entanto, ao longo da missão, os painéis solares degradaram-se gradualmente devido a mudanças de temperatura extremas e frequentes. Para alimentar a espaçonave enquanto oculta do Sol, foram incluídas baterias gêmeas de 30 A-hora, 26 células e níquel-cádmio . As baterias foram recarregadas quando a espaçonave recebeu luz solar direta.

Computadores e processamento de dados

O sistema de computação da espaçonave foi parcialmente modificado pelo equipamento do Galileo . Havia dois computadores ATAC-16 formando um sistema redundante, localizado no subsistema de controle de atitude, e quatro microprocessadores RCA 1802 , como dois sistemas redundantes, para controlar o subsistema de comando e dados (CDS). O CDS foi capaz de armazenar comandos por até três dias, e também de controlar autonomamente a espaçonave se surgissem problemas enquanto os operadores da missão não estivessem em contato com a espaçonave.

Para armazenar os comandos e dados gravados, a espaçonave também incluiu dois gravadores de fita digital multitrack , capazes de armazenar até 225 megabytes de dados até que o contato com a Terra fosse restaurado e as fitas fossem reproduzidas.

Instrumentos científicos

Diagrama mostrando a orientação da espaçonave durante a coleta de dados altimétricos e SAR
Orientação durante a coleta de dados
Diagrama mostrando o caminho orbital para coleta de dados RDRS
Caminho orbital para coleta de dados RDRS
Um gráfico que compara os dados de alta resolução coletados por Magellan com as missões anteriores: Venera 16, Venera 15 e Pioneer Venus
Comparação com missões anteriores
O RDRS era um instrumento muito mais capaz em comparação com as missões anteriores

Espessa e opaca, a atmosfera de Vênus exigia um método além da pesquisa óptica, para mapear a superfície do planeta. A resolução do radar convencional depende inteiramente do tamanho da antena, que é muito restrito por custos, restrições físicas dos veículos lançadores e a complexidade de manobrar um grande aparelho para fornecer dados de alta resolução. Magellan resolveu esse problema usando um método conhecido como abertura sintética , em que uma grande antena é imitada pelo processamento das informações coletadas por computadores terrestres.

A antena parabólica de alto ganho Magellan , orientada 28 ° -78 ° para a direita ou esquerda do nadir , emitiu milhares de pulsos de microondas por segundo que passaram pelas nuvens e para a superfície de Vênus, iluminando uma faixa de terra. O sistema de radar então registrou o brilho de cada pulso conforme refletido nas superfícies laterais de rochas, penhascos, vulcões e outras características geológicas, como uma forma de retroespalhamento . Para aumentar a resolução da imagem, Magellan gravou uma série de bursts de dados para um local específico durante várias instâncias chamadas de "looks". Cada "aparência" se sobrepôs ligeiramente ao anterior, retornando informações ligeiramente diferentes para o mesmo local, conforme a espaçonave se movia em órbita. Depois de transmitir os dados de volta à Terra, a modelagem Doppler foi usada para pegar as "aparências" sobrepostas e combiná-las em uma imagem contínua de alta resolução da superfície.

Sistema de radar ( RDRS )
Magellan - radar electronics.png

Magellan - diagrama de taxa de explosão - orig.png
O sistema de radar funcionava em três modos: radar de abertura sintética (SAR), altimetria (ALT) e radiometria (RAD). O instrumento alternou entre os três modos enquanto observava a geologia da superfície, topografia e temperatura de Vênus usando a antena parabólica de alto ganho de 3,7 metros e uma pequena antena em leque , localizada ao lado.
- No modo Radar de Abertura Sintética , o instrumento transmitiu vários milhares de pulsos de microondas de ondas longas e 12,6 centímetros a cada segundo através da antena de alto ganho, enquanto mede o deslocamento doppler de cada um que atinge a superfície.
- No modo Altimetria , o instrumento intercalou pulsos com SAR, e operando de forma semelhante com a antena altimétrica, registrando informações sobre a elevação da superfície de Vênus.
- No modo Radiometria , a antena de alto ganho foi usada para registrar as emissões radiotérmicas de microondas de Vênus. Esses dados foram usados ​​para caracterizar a temperatura da superfície.

Os dados foram coletados a 750 kilobits / segundo para o gravador e posteriormente transmitidos à Terra para serem processados ​​em imagens utilizáveis, pelo Radar Data Processing Subsystem (RDPS), um conjunto de computadores de solo operado pelo JPL.

Outra ciência

Além dos dados do radar, Magellan coletou vários outros tipos de medições científicas. Isso incluiu medições detalhadas do campo gravitacional de Vênus, medições da densidade atmosférica e dados de rádio-ocultação no perfil atmosférico.

Galeria

Perfil da missão

Encontro Evento
04/05/1989
Veículo do ônibus espacial lançado às 18:46:59 UTC.
05-05-1989
A nave espacial foi lançada de Atlantis às 01:06:00 UTC.
10/08/1990
Comece as operações da missão primária de Vênus
10/08/1990
Manobra de inserção orbital de Vênus
15/09/1990
Comece o ciclo de mapeamento 1
15/05/1991
Parada de fase
16/05/1991
Comece as operações de missão estendida de Vênus
16/05/1991
Comece o ciclo de mapeamento 2
24/01/1992
Comece o ciclo de mapeamento 3
14/09/1992
Comece o ciclo de mapeamento 4
26/05/1993
Comece a testar a manobra de aerofrenagem para colocar Magellan em uma órbita quase circular.
16/08/1993
Comece o ciclo de mapeamento 5
16/04/1994
Comece o ciclo de mapeamento 6
16/04/1994
Comece o experimento "Moinho de Vento"
12/10/1994
Parada de fase
13/10/1994
Fim da missão. Desorbitado na atmosfera venusiana . Perda de contato às 10:05:00 UTC.

Lançamento e trajetória

Magellan foi lançado em 4 de maio de 1989, às 18:46:59 UTC pela Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço do Complexo de Lançamento KSC 39B no Centro Espacial Kennedy na Flórida, a bordo do Ônibus Espacial Atlantis durante a missão STS-30 . Uma vez em órbita, o Magellan e seu booster Inertial Upper Stage foram implantados de Atlantis e lançados em 5 de maio de 1989 01:06:00 UTC, enviando a espaçonave para uma órbita heliocêntrica Tipo IV, onde giraria em torno do Sol 1,5 vezes, antes alcançando Vênus 15 meses depois, em 10 de agosto de 1990.

Originalmente, o Magalhães tinha lançamento programado para 1988 com uma trajetória de seis meses. No entanto, devido ao desastre do ônibus espacial Challenger em 1986, várias missões, incluindo Galileo e Magellan , foram adiadas até que os voos do ônibus espacial fossem retomados em setembro de 1988. Magalhães foi planejado para ser lançado com um propulsor Centaur G de combustível líquido, de estágio superior, transportado no compartimento de carga do ônibus espacial. No entanto, todo o programa Centaur G foi cancelado após o desastre do Challenger , e a sonda Magellan teve que ser modificada para ser conectada ao menos poderoso Estágio Inercial Superior . A próxima melhor oportunidade de lançamento ocorreu em outubro de 1989.

Para complicar ainda mais o lançamento, no entanto, foi o lançamento da missão Galileo a Júpiter, que incluiu um sobrevôo de Vênus. Previsto para o lançamento em 1986, as pressões para garantir o lançamento do Galileo em 1989, combinadas com uma janela de lançamento curta necessitando de um lançamento em meados de outubro, resultaram no replanejamento da missão Magalhães . Desconfiado de lançamentos rápidos de ônibus espaciais, a decisão foi tomada para lançar Magalhães em maio, e em uma órbita que levaria um ano, três meses, antes de encontrar Vênus.

Encontro orbital de Vênus

Magalhães para Vênus
Representação artística
Representação artística do ciclo da órbita
Diagrama do ciclo de mapeamento
Diagrama do ciclo de mapeamento
Diagrama representando a localização da Terra em relação aos ciclos de mapeamento de Magalhães
Ciclos de mapeamento
A órbita altamente elíptica de Magalhães permitiu que a antena de alto ganho fosse usada para dados de radar e comunicação com a Terra

Em 10 de agosto de 1990, Magellan encontrou Vênus e começou a manobra de inserção orbital que colocou a espaçonave em uma órbita elíptica de três horas e nove minutos que trouxe a espaçonave a 295 quilômetros da superfície a cerca de 10 graus ao norte durante o periapsia e para fora a 7.762 quilômetros durante a apoapsis .

Durante cada órbita, a sonda espacial capturou dados de radar enquanto a espaçonave estava mais próxima da superfície e, em seguida, os transmitiu de volta à Terra enquanto se afastava de Vênus. Essa manobra exigiu o uso extensivo das rodas de reação para girar a espaçonave enquanto ela fazia imagens da superfície por 37 minutos e apontava para a Terra por duas horas. A missão principal pretendia que a espaçonave retornasse imagens de pelo menos 70% da superfície durante um dia venusiano, que dura 243 dias terrestres enquanto o planeta gira lentamente. Para evitar dados excessivamente redundantes nas latitudes mais altas e mais baixas, a sonda Magellan alternou entre uma faixa norte , uma região designada como 90 graus de latitude norte a 54 graus de latitude sul, e uma faixa sul , designada como 76 graus de latitude norte 68 graus de latitude sul. No entanto, devido ao periapsis estar 10 graus ao norte da linha equatorial, a imagem da região do Pólo Sul era improvável.


Ciclo de mapeamento 1

  • Objetivo: Complete o objetivo principal.
  • 15 de setembro de 1990 - 15 de maio de 1991

A missão principal começou em 15 de setembro de 1990, com a intenção de fornecer um mapa "voltado para a esquerda" de 70% da superfície venusiana com uma resolução mínima de 1 quilômetro / pixel . Durante o ciclo 1, a altitude da espaçonave variou de 2.000 quilômetros no pólo norte a 290 quilômetros perto do periapsia. Após a conclusão durante 15 de maio de 1991, tendo feito 1.792 órbitas, Magellan havia mapeado aproximadamente 83,7% da superfície com uma resolução entre 101 e 250 metros / pixel.

Mosaico dos dados "à esquerda" coletados durante o ciclo 1

Extensão de missão

Ciclo de mapeamento 2

  • Objetivo: imagine a região do pólo sul e as lacunas do Ciclo 1.
  • 15 de maio de 1991 - 14 de janeiro de 1992

Começando imediatamente após o final do ciclo 1, o ciclo 2 pretendia fornecer dados para as lacunas existentes no mapa coletadas durante o primeiro ciclo, incluindo uma grande parte do hemisfério sul. Para fazer isso, Magalhães teve que ser reorientado, mudando o método de coleta para "aparência correta". Após a conclusão em meados de janeiro de 1992, o ciclo 2 forneceu dados para 54,5% da superfície e, combinado com o ciclo anterior, um mapa contendo 96% da superfície pôde ser construído.

Mosaico dos dados "de aparência correta" coletados durante o ciclo 2

Ciclo de mapeamento 3

  • Objetivo: preencher as lacunas restantes e coletar imagens estéreo.
  • 15 de janeiro de 1992 - 13 de setembro de 1992

Imediatamente após o ciclo 2, o ciclo 3 começou a coletar dados para imagens estereoscópicas na superfície que mais tarde permitiriam à equipe de solo construir representações tridimensionais claras da superfície. Aproximadamente 21,3% da superfície foi fotografada em estéreo no final do ciclo em 13 de setembro de 1992, aumentando a cobertura geral da superfície para 98%.

Ciclo de mapeamento 4

  • Objetivo: Medir o campo gravitacional de Vênus.
  • 14 de setembro de 1992 - 23 de maio de 1993

Ao completar o ciclo 3, Magellan parou de imaginar a superfície. Em vez disso, começando em meados de setembro de 1992, o Magellan continuou apontando a antena de alto ganho para a Terra, onde a Deep Space Network começou a registrar um fluxo constante de telemetria. Este sinal constante permitiu ao DSN coletar informações sobre o campo gravitacional de Vênus monitorando a velocidade da espaçonave. As áreas de gravitação mais alta aumentariam ligeiramente a velocidade da espaçonave, registrando-se como um desvio Doppler no sinal. A nave espacial completou 1.878 órbitas até a conclusão do ciclo em 23 de maio de 1993; uma perda de dados no início do ciclo exigiu mais 10 dias de estudo gravitacional.

Ciclo de mapeamento 5

  • Objetivo: Aerobraking para órbita circular e medições de gravidade global.
  • 24 de maio de 1993 - 29 de agosto de 1994

No final do quarto ciclo, em maio de 1993, a órbita de Magalhães foi circularizada usando uma técnica conhecida como aerofrenagem . A órbita circularizada permitiu uma resolução muito maior de dados gravimétricos a serem adquiridos quando o ciclo 5 começou em 3 de agosto de 1993. A espaçonave realizou 2.855 órbitas e forneceu dados gravimétricos de alta resolução para 94% do planeta, antes do final do ciclo em 29 de agosto de 1994.

Aerobraking
  • Objetivo: entrar em uma órbita circular
  • 24 de maio de 1993 - 2 de agosto de 1993

A aerofrenagem era há muito procurada como um método para desacelerar a órbita de espaçonaves interplanetárias. As sugestões anteriores incluíam a necessidade de aeroshells que se mostraram muito complicados e caros para a maioria das missões. Testando uma nova abordagem para o método, um plano foi elaborado para lançar a órbita de Magalhães na região mais externa da atmosfera venusiana . Um leve atrito na espaçonave diminuiu a velocidade ao longo de um período, um pouco mais de dois meses, trazendo a espaçonave em uma órbita aproximadamente circular com altitude periapse a 180 km e altitude apoapso a 540 km, abaixo de uma altitude apoapso a 8.467 km. O método desde então foi usado extensivamente em missões interplanetárias posteriores.

Ciclo de mapeamento 6

  • Objetivo: coletar dados de gravidade de alta resolução e conduzir experimentos científicos de rádio.
  • 16 de abril de 1994 - 13 de outubro de 1994

O sexto e último ciclo orbital foi outra extensão dos dois estudos gravimétricos anteriores. Perto do final do ciclo, um experimento final foi conduzido, conhecido como o experimento "Moinho de Vento", para fornecer dados sobre a composição da atmosfera superior de Vênus. Magellan realizou 1.783 órbitas antes do final do ciclo em 13 de outubro de 1994, quando a espaçonave entrou na atmosfera e se desintegrou.

Experimento de moinho de vento
  • Objetivo: coletar dados sobre a dinâmica atmosférica.
  • 6 de setembro de 1994 - 14 de setembro de 1994

Em setembro de 1994, a órbita de Magalhães foi reduzida para iniciar o "experimento do moinho de vento". Durante o experimento, a espaçonave foi orientada com os arranjos solares de forma ampla, perpendicular ao caminho orbital, onde eles poderiam atuar como pás ao impactar as moléculas da atmosfera venusiana superior. Contrariando essa força, os propulsores dispararam para impedir que a espaçonave girasse. Isso forneceu dados sobre a interação básica do gás oxigênio com a superfície. Isso foi útil para entender o impacto das forças da atmosfera superior que ajudaram no projeto de futuros satélites orbitando a Terra e métodos para aerofrenagem durante futuras missões de espaçonaves planetárias.

Resultados

Animação renderizada de Vênus girando usando dados coletados por Magellan
Cinco visualizações globais de Vênus por Magellan
  • O estudo das imagens globais de alta resolução de Magalhães está fornecendo evidências para melhor compreender a geologia venusiana e o papel dos impactos, vulcanismo e tectônica na formação das estruturas da superfície venusiana.
  • A superfície de Vênus é principalmente coberta por materiais vulcânicos. Características de superfície vulcânica, como vastas planícies de lava, campos de pequenas cúpulas de lava e grandes vulcões em escudo são comuns.
  • Existem poucas crateras de impacto em Vênus, sugerindo que a superfície é, em geral, geologicamente jovem - menos de 800 milhões de anos.
  • A presença de canais de lava com mais de 6.000 quilômetros de comprimento sugere fluxos semelhantes a rios de lava de viscosidade extremamente baixa que provavelmente entrou em erupção em alta velocidade.
  • Grandes cúpulas vulcânicas em forma de panqueca sugerem a presença de um tipo de lava produzida por extensa evolução de rochas da crosta terrestre.
  • Os sinais típicos da tectônica de placas terrestres - deriva continental e espalhamento do fundo da bacia - não são evidentes em Vênus. A tectônica do planeta é dominada por um sistema de zonas de fenda global e numerosas estruturas largas e baixas chamadas coronae, produzidas pela ressurgência e subsidência do magma do manto.
  • Embora Vênus tenha uma atmosfera densa, a superfície não revela evidências de erosão eólica substancial, e apenas evidências de transporte limitado de poeira e areia pelo vento. Isso contrasta com Marte, onde existe uma fina atmosfera, mas há evidências substanciais de erosão eólica e transporte de poeira e areia.

Magellan criou o primeiro (e atualmente o melhor) mapeamento de radar de alta resolução e qualidade quase fotográfica das características da superfície do planeta. As missões anteriores a Vênus criaram globos de radar de baixa resolução de formações gerais do tamanho de um continente. Magalhães , no entanto, finalmente permitiu imagens e análises detalhadas de crateras, colinas, cumes e outras formações geológicas, em um grau comparável ao mapeamento fotográfico de luz visível de outros planetas. O mapa de radar global de Magalhães permanece atualmente como o mapa de Vênus mais detalhado que existe, embora as próximas sondas NASA VERITAS e Roskosmos Venera-D carreguem um radar que pode atingir uma resolução muito maior em comparação com o radar usado por Magalhães . Espera-se que as duas sondas sejam lançadas em 2029.

Mídia relacionada às imagens de radar Magellan no Wikimedia Commons

Cientistas

O projeto Magellan foi estabelecido de forma que as imagens e dados iniciais da sonda Magellan fossem apenas para uso e estudo por uma equipe de pesquisadores principais de uma variedade de universidades e instituições e pela Equipe Científica do Projeto Magellan . Esses cientistas foram responsáveis ​​por validar os dados, contribuir com dados para a aquisição de dados da espaçonave e interpretar os resultados dos dados para sua divulgação ao público. Os dados foram compartilhados com três cientistas soviéticos visitantes ( Alexander Basilevsky , Effaim Akim e Alexander Zacharov), uma questão primeira e sensível para a NASA na época, considerando que a Guerra Fria estava chegando ao fim.

A sala Magellan Project Science tornou-se famosa por pendurar longas tiras de dados de imagem de impressão térmica (FBIDRs) ao longo das paredes de uma sala espaçosa. Esta foi a primeira forma em que as imagens da superfície de Vênus foram vistas devido às longas e estreitas faixas adquiridas pela espaçonave. Convidados importantes durante a operação da missão incluíram Margaret Thatcher .

Após a fase inicial de investigação, o conjunto completo de dados de Magalhães foi liberado para consumo público.

Equipe Científica do Projeto

A Equipe Científica do Projeto Magellan consistia do Dr. R. Stephen Saunders, o Cientista do Projeto; Dra. Ellen Stofan , a Vice-Cientista do Projeto; assistentes de pesquisa Tim Parker, Dr. Jeff Plaut e Annette deCharon; e o assessor de ciência do projeto, Gregory Michaels.

Outros cientistas de Magalhães estiveram envolvidos com a ciência da missão, incluindo os principais investigadores e três cientistas soviéticos visitantes.

Fim da missão

Um pôster projetado para o fim da missão de Magalhães
Um pôster projetado para o fim da missão de Magalhães

Em 9 de setembro de 1994, um comunicado à imprensa delineou o encerramento da missão Magalhães . Devido à degradação da produção de energia dos painéis solares e componentes de bordo, e tendo concluído todos os objetivos com sucesso, a missão deveria terminar em meados de outubro. A sequência de término começou no final de agosto de 1994, com uma série de manobras de ajuste orbital que baixaram a espaçonave nas camadas mais externas da atmosfera venusiana para permitir que o experimento do Moinho de Vento começasse em 6 de setembro de 1994. O experimento durou duas semanas e foi seguido por subseqüentes manobras de compensação orbital, reduzindo ainda mais a altitude da espaçonave para a fase final de terminação.

Em 11 de outubro de 1994, movendo-se a uma velocidade de 7 quilômetros / segundo, a manobra de ajuste orbital final foi realizada, colocando a espaçonave 139,7 quilômetros acima da superfície, bem dentro da atmosfera. Nesta altitude, a espaçonave encontrou pressão ram suficiente para elevar as temperaturas nos painéis solares para 126 graus Celsius.

Em 13 de outubro de 1994 às 10:05:00 UTC, a comunicação foi perdida quando a espaçonave entrou em ocultação de rádio atrás de Vênus. A equipe continuou a ouvir outro sinal da espaçonave até as 18:00:00 UTC, quando a missão foi determinada como concluída. Embora se esperasse que grande parte de Magalhães vaporizasse devido ao estresse atmosférico, acredita-se que alguns destroços tenham atingido a superfície às 20:00:00 UTC.

Citado do Relatório de Status - 13 de outubro de 1994

A comunicação com a espaçonave Magellan foi perdida na manhã de quarta-feira, após uma série agressiva de cinco Orbit Trim Maneuvers (OTMs) na terça-feira, 11 de outubro, que levou a órbita para a atmosfera superior de Vênus. Esperava-se que o projeto do experimento Termination (extensão do experimento "Moinho de Vento" de setembro) resultasse na perda final da espaçonave devido a uma margem de potência negativa. Isso não foi um problema, já que a energia da espaçonave teria sido muito baixa para sustentar as operações nas próximas semanas devido à contínua perda de células solares.

Assim, um experimento final controlado foi projetado para maximizar o retorno da missão. Esta baixa altitude final foi necessária para estudar os efeitos de uma atmosfera de dióxido de carbono.

O OTM final levou o periapsia a 139,7 km (86,8 mi), onde o arrasto sensível na espaçonave foi muito evidente. As temperaturas do painel solar aumentaram para 126 graus. C. e o sistema de controle de atitude acionaram todos os propulsores do eixo Y disponíveis para neutralizar os torques. No entanto, o controle de atitude foi mantido até o fim.

A tensão do barramento principal caiu para 24,7 volts após cinco órbitas, e foi previsto que o controle de atitude seria perdido se a potência caísse abaixo de 24 volts. Foi decidido aprimorar o experimento do Moinho de Vento, alterando os ângulos do painel para as órbitas restantes. Esta também foi uma opção de experimento pré-planejado.

Neste ponto, esperava-se que a espaçonave sobrevivesse a apenas duas órbitas.

Magalhães continuou a manter a comunicação por mais três órbitas, embora a potência continuasse a cair abaixo de 23 volts e finalmente atingiu 20,4 volts. Neste momento, uma bateria saiu de linha e a espaçonave foi definida como sem energia.

A comunicação foi perdida às 3h02 PDT, quando Magellan estava prestes a entrar em uma ocultação da Terra na órbita de 15032. O contato não foi restabelecido. As operações de rastreamento continuaram até as 11h, mas nenhum sinal foi visto e nenhum era esperado. A espaçonave deve pousar em Vênus por volta das 13h00 PDT, quinta-feira, 13 de outubro de 1994.

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