Saturn Atmospheric Entry Probe

Saturn Atmospheric Entry Probe — запропонована у 2010 році місія з відправлення космічного апарата до Сатурна для вивчення його атмосфери^[1][2][3].

Вікно для запуску місії було запропоноване 30 серпня 2027 року або 22 червня з прибуттям у 2034 році^[3]. Місія розроблялась НАСА в рамках програми New Frontiers^[2][4][5].

Огляд місії

Зіставлення розмірів Землі і Сатурна.

На сьогодні існує необхідність вивчення процесів формування зовнішніх планет Сонячної системи, їх еволюції. Важливо отримати точні дані щодо складу, структури газових гігантів. Для вивчення внутрішньої структури газових планет необхідна комбінація з дистанційних місій і зондів безпосередньо біля планети^[3].

Місія Saturn Atmospheric Entry Probe складатиметься з ретранслятора і спускного зонда. Ретранслятор має доправити зонд до Сатурна і передавати дані від нього до Землі. Ретранслятор-орбітер буде виведений на орбіту, як АМС «Галілео». Для знищення апарата знадобиться орбітальний маневр^[3]. Зонд здійснить вимірювання структури атмосфери — вміст благородних газів, ізотопів водню, вуглецю, азоту і кисню^[3][2].

Зонд спуститься в атмосферу на парашуті і почне виміри при атмосферному тиску 0,1 бар. Коли атмосферний тиск сягне 1 бар, зонд відокремиться від парашута для швидшого спуску з тиском 5 бар і завершить місію після 55 хвилин збору даних. Зонд буде спроєктований, щоб витримати тиск 10 бар на глибині атмосфери близько 250 км^[3][2].

Як джерело енергії передбачається покращений радіоізотопний генератор Стірлінга^[3]. Після відділення, зонд має використовувати акумулятор.

Наукові цілі

• Визначити вміст благородних газів, ізотопів водню, вуглецю, азоту, кисню і аргону в атмосфері Сатурна.
• Визначити структуру атмосфери Сатурна під час спуску зонда.

Цілі другого етапу включають^[6]:

• Визначення вертикального профілю зональних вітрів залежно від глибини в місці входу зонда.
• Визначення розташування, щільності і складу хмар залежно від глибини атмосфери.
• Визначення мінливості атмосферної структури і наявності хмарності в певному регіоні.
• Визначити вертикальний профіль вмісту води в місці спуску зонда.
• Провести вимірювання ізотопів легких елементів, таких як S, N, O в атмосфері планети.

Наукові інструменти

Для досягнення наукових цілей космічний апарат матиме мінімум два інструменти — месс-спектрометр та інструмент для вимірювання температури, тиску та щільності атмосфери.