Ulysses ist eine stillgelegte robotic Raumsonde, die entworfen wurde, um die Sonne als ein Gemeinschaftsunternehmen der NASA und der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) zu studieren. Das Raumfahrzeug wurde Odysseus wegen seiner langen und indirekten Schussbahn zur nahen Sonnenentfernung ursprünglich genannt. Es war umbenannter Ulysses, die lateinische Übersetzung von "Odysseus" auf das Verlangen von ESA in der Ehre nicht nur des mythologischen Helden von Homer sondern auch bezüglich der Beschreibung von Dante im Inferno von Dante. Ursprünglich vorgesehen für den Start im Mai 1986 an Bord des Raumfähre-Herausforderers. Wegen des Verlustes des Herausforderers wurde der Start von Ulysses bis zum 6. Oktober 1990 an Bord der Entdeckung (Mission STS-41) verzögert. Die Mission des Raumfahrzeugs war, die Sonne an allen Breiten zu studieren. Um zu tun, hat das eine Hauptaugenhöhlenflugzeug-Verschiebung verlangt. Wegen Geschwindigkeitsänderungsbeschränkungen von Pendelbus und Inertial Upper Stage (IUS) wurde das durch das Verwenden einer Begegnung mit Jupiter vollbracht, um die Flugzeug-Änderung statt einer Motorbrandwunde zu bewirken. Das Bedürfnis nach einer Begegnung von Jupiter hat bedeutet, dass Ulysses durch Sonnenzellen nicht angetrieben werden konnte und durch ein Radioisotop thermoelektrischen Generator (RTG) stattdessen angetrieben wurde.

Vor dem Februar 2008 hatte die Macht-Produktion vom RTG, der durch die Hitze vom radioaktiven Zerfall von Plutonium 238 erzeugt wird, genug abgenommen, um ungenügende Macht für innere Heizungen zu verlassen, um die Einstellungskontrolle des Raumfahrzeugs hydrazine Brennstoff vom Einfrieren zu halten.

Das Ende der Mission hat einmal zum 1. Juli 2008 auf dem Plan gestanden, aber Missionswissenschaftler haben eine Methode präsentiert, die Kraftstoffflüssigkeit zu behalten, indem sie eine kurze Trägerrakete-Brandwunde alle zwei Stunden geführt haben, der Mission erlaubend, weiterzugehen.

Die Beendigung von Missionsoperationen und Deaktivierung oder Winterschlaf des Raumfahrzeugs wurde durch die Unfähigkeit bestimmt, Einstellungskontrollbrennstoff davon abzuhalten, zu frieren.

Am letzten Tag für Missionsoperationen auf Ulysses war am 30. Juni 2009.

Das war ein volles Jahr nach dem neusten vorher bekannt gegebenen Missionsenddatum. Das vorgesehene Ende der Mission 2009 war das vierte Mal, dass das Ende der Mission des Raumfahrzeugs auf dem Plan gestanden hatte.

Der letzte vorgesehene Boden-Stationspass der Mission war über Madrid Tiefe Raumnetz-70-M-Boden-Station (DSS-63) von ungefähr 15:35 zu 20:20 UTC. Es gab keine stilllegenden Techniktests auf dem Raumfahrzeug.

Mission

Planung

Bis zu Ulysses wurde die Sonne nur von niedrigen Sonnenbreiten beobachtet. Die Bahn der Erde definiert das ekliptische Flugzeug, das sich vom äquatorialen Flugzeug der Sonne durch nur 7.25 Grade unterscheidet. Sogar Raumfahrzeuge, die direkt die Sonne umkreisen, tun so in Flugzeugen in der Nähe vom ekliptischen, weil ein direkter Start in eine hohe Neigung Sonnenbahn eine untersagend große Boosterrakete verlangen würde.

Mehrere Raumfahrzeuge (Seemann 10, Pionier 11, und Reisende 1 und 2) hatten geleistet Ernst helfen Manövern in den 1970er Jahren. Jene Manöver sollten andere Planeten erreichen, die auch in der Nähe vom ekliptischen umkreisen, so waren sie größtenteils instufigem Änderungen. Jedoch hilft Ernst werden auf instufigem Manöver nicht beschränkt; eine passende Luftparade Jupiters konnte eine bedeutende Flugzeug-Änderung erzeugen. Der Ekliptischen Mission (OOE) wurde dadurch vorgeschlagen. Sieh Artikel Pioneer H.

Ursprünglich sollten zwei Raumfahrzeuge von NASA und ESA als die Internationale Polare Sonnenmission gebaut werden. Man würde über Jupiter dann unter der Sonne gesandt. Der andere würde unter Jupiter dann über die Sonne fliegen. Das würde gleichzeitigen Einschluss zur Verfügung stellen. Wegen Beschränkungen wurde das US-Raumfahrzeug 1981 annulliert. Ein Raumfahrzeug, wurde und das Projekt umgearbeitet als Ulysses wegen der indirekten und unversuchten Flugroute entworfen. NASA würde Radioisotope Thermoelectric Generator (RTG) und Start-Dienstleistungen zur Verfügung stellen, ESA würde das Raumfahrzeug bauen, das Astrium GmbH, Friedrichshafen, Deutschland (früher Dornier Systeme) zugeteilt ist. Die Instrumente würden in Mannschaften von Universitäten und Forschungsinstituten in Europa und den Vereinigten Staaten gespalten. Dieser Prozess hat die 10 Instrumente an Bord zur Verfügung gestellt.

Die Änderungen haben Start vom Februar 1983 bis Mai 1986 verzögert, wo es vom Raumfähre-Herausforderer jedoch aufmarschiert werden sollte, hat die Herausforderer-Katastrophe das Datum bis Oktober 1990 gestoßen.

Start

Ulysses wurde in die Bahn der niedrigen Erde von der Raumfähre-Entdeckung aufmarschiert. Von dort wurde es auf einer Schussbahn in Jupiter durch eine Kombination von festen Rakete-Motoren angetrieben. Diese obere Bühne hat aus einem zweistufigen Boeing IUS (Obere Trägheitsbühne) bestanden, plus ein McDonnell Douglas PAM-S (Nutzlast Helfen mit dem Modul speziell). Der IUS wurde Trägheits-stabilisiert und aktiv während seiner Brandwunde geführt. Der PAM-S wurde ungeführt, und es und das Raumfahrzeug von Ulysses wurde bis zu 80 rpm für die Stabilität am Anfang seiner Brandwunde gesponnen. Auf dem Durchbrennen des PAM-S war der Motor- und Raumfahrzeugstapel Jo-Jo de-spun (Gewichte, die am Ende Kabel aufmarschiert sind) zu unter 8 rpm vor der Trennung des Raumfahrzeugs. Erde verlassend, ist das Raumfahrzeug der schnellste jemals künstlich beschleunigte Gegenstand geworden und hat gemeint, dass der Titel bis zur Neuen Horizont-Untersuchung gestartet wurde.

Auf seinem Weg in Jupiter war das Raumfahrzeug in einer elliptischen Übertragungsbahn von Hohmann mit der Sonnennähe in der Nähe von 1 AU und dem Aphelium in der Nähe von 5 AU, der Entfernung von Jupiter von der Sonne. In dieser Zeit hatte Ulysses eine niedrige Augenhöhlenneigung zum ekliptischen.

Schwingen von Jupiter - dadurch

Es ist in Jupiter am 8. Februar 1992 für ein Schwingen - durch das Manöver angekommen, das seine Neigung zum ekliptischen um 80.2 Grade vergrößert hat. Der Ernst des riesigen Planeten hat die Flugroute des Raumfahrzeugs südwärts und weg vom ekliptischen Flugzeug gebogen. Das hat es in eine Endbahn um die Sonne gestellt, die es vorbei an den Nord- und Südpolen der Sonne nehmen würde.

Die Größe und Gestalt der Bahn wurden einem viel kleineren Grad angepasst, so dass Aphelium an etwa 5 AU, der Entfernung von Jupiter von der Sonne geblieben ist, und Sonnennähe etwas größer war als 1 AU, die Entfernung der Erde von der Sonne.

Polare nördliche Sonnengebiete

Zwischen 1994 und 1995 hat es sowohl die südlichen als auch nördlichen polaren Sonnengebiete beziehungsweise erforscht.

Komet C/1996 B2 (Hyakutake)

Am 1. Mai 1996 hat das Raumfahrzeug unerwartet den Ion-Schwanz des Kometen Hyakutake (C/1996 B2) durchquert, den Schwanz offenbarend, um mindestens 3.8 AU in der Länge zu sein.

Komet C/1999 T1 (McNaught-Hartley)

Die Begegnung mit einem Komet-Schwanz ist wieder 1999 geschehen, als Ulysses durch das Ion tailings von C/1999 T1 (McNaught-Hartley) geflogen ist. Eine Kranz-Massenausweisung hat das cometary Material Ulysses getragen.

Komet C/2000 S5

Polare südliche Sonnengebiete

Zwischen 2000 und 2001 hat es die südlichen polaren Sonnengebiete erforscht, die viele unerwartete Ergebnisse gegeben haben. Insbesondere, wie man fand, war der südliche magnetische Pol viel dynamischer als der Nordpol und ohne jede feste klare Position; statt dessen wird es weitschweifig gelegen.

Jupiter

Ulysses hat sich Aphelium in 2003/2004 genähert und hat weitere entfernte Beobachtungen Jupiters gemacht.

Komet C/2006 P1 (McNaught)

2007 hat Ulysses den Schwanz des Kometen C/2006 P1 (McNaught) durchgeführt. Die Ergebnisse waren von seinem Pass bis den Schwanz von Hyakutake mit der gemessenen Sonnenwindgeschwindigkeit überraschend verschieden, die von etwa 700 Kilometern pro Sekunde zu weniger als 400 Kilometern pro Sekunde fällt.

Verlängerte Mission

Das Wissenschaftsprogramm-Komitee von ESA hat die vierte Erweiterung der Mission von Ulysses bis März 2009 genehmigt, der es dadurch erlaubt, über die Pole der Sonne für das dritte Mal 2007 und 2008 zu funktionieren. Nachdem es klar geworden ist, dass die Macht-Produktion vom RTG des Raumfahrzeugs ungenügend sein würde, um Wissenschaftsinstrumente zu bedienen und den Einstellungskontrollbrennstoff, hydrazine vom Einfrieren zu behalten, wurde Instrument-Teilhabe an der Macht begonnen. Herauf bis dann waren die wichtigsten Instrumente online ständig behalten worden, während andere ausgeschaltet wurden. Als sich die Untersuchung die Sonne genähert hat, wurden seine mit der Macht hungrigen Heizungen abgedreht, und alle Instrumente wurden angemacht.

Am 22. Februar 2008 haben 17 Jahre 4 Monate nach dem Start des Raumfahrzeugs, ESA und NASA bekannt gegeben, dass Missionsoperationen wegen Ulysses wahrscheinlich innerhalb von ein paar Monaten aufhören würden. Am 12. April 2008 hat NASA bekannt gegeben, dass das Enddatum am 1. Juli 2008 sein wird. Das Raumfahrzeug hat erfolgreich für mehr als viermal sein Designleben funktioniert. Ein Bestandteil innerhalb der letzten restlichen Arbeitskette des Subsystems von X-band downlink hat am 15. Januar 2008 gescheitert. Die andere Kette im X-band Subsystem hatte vorher 2003 gescheitert.

Downlink zur Erde hat auf S-band die Tätigkeit wieder aufgenommen, aber der beamwidth der hohen Gewinn-Antenne auf S-band ist nicht so schmal wie auf X - so war das Downlink-Signal viel schwächer, dadurch die erreichbare Datenrate reduzierend. Als das Raumfahrzeug auf seiner Ausgangsschussbahn zur Bahn Jupiters gereist ist, wäre das Downlink-Signal schließlich unter der Empfang-Fähigkeit zu sogar den größten Antennen (70 M im Durchmesser) des Tiefen Raumnetzes gefallen. Sogar bevor das Downlink-Signal wegen der Entfernung verloren wurde, der hydrazine Einstellungskontrollbrennstoff an Bord wurde das Raumfahrzeug wahrscheinlich betrachtet, als das Radioisotop zu frieren, Thermalgeneratoren haben gescheitert, genug Macht für die Heizungen zu erzeugen, um die Kälte des Raums zu bekämpfen. Sobald der hydrazine gefroren ist, würde das Raumfahrzeug nicht mehr im Stande sein zu manövrieren, um seine hohe Gewinn-Antenne zu behalten, die zur Erde hinweist, und das Downlink-Signal würde dann in einer Sache von Tagen verloren. Der Misserfolg des X-band Kommunikationssubsystems hat das beschleunigt, weil der kälteste Teil des Brennstoffs pipework über den X-band TWTAs aufgewühlt wurde, der, als einer von ihnen funktionierte, diesen Teil des pipework genug warmen behalten hat.

Das vorher bekannt gegebene Missionsenddatum vom 1. Juli 2008 ist gekommen und ist gegangen, aber Missionsoperationen haben obgleich in einer reduzierten Kapazität weitergegangen. Die Verfügbarkeit der Wissenschaftsdatenerfassung wurde auf nur beschränkt, wenn Ulysses im Kontakt mit einer Boden-Station wegen des sich verschlechternden Randes von S-band downlink ist, der nicht mehr im Stande ist, gleichzeitige Echtzeitdaten und Tonbandgerät-Play-Back zu unterstützen. Als das Raumfahrzeug außer dem Kontakt mit einer Boden-Station war, wurde der S-band Sender ausgeschaltet, und die Macht wurde abgelenkt, um die inneren Heizungen zu behalten, um zum Wärmen des hydrazine beizutragen. Am 30. Juni 2009 legen Sie Kontrolleure gesandt Befehle nieder, auf seine niedrigen Gewinn-Antennen umzuschalten, die Kommunikationen mit dem Raumfahrzeug zusammen mit vorherigen Befehlen aufgehört haben, den geschlossenen von seinem Sender völlig zu planen.

Ergebnisse

Während Vergnügungsreise-Phasen hat Ulysses einzigartige Daten zur Verfügung gestellt. Als das einzige Raumfahrzeug aus dem ekliptischen mit einem Gammastrahl-Instrument war Ulysses ein wichtiger Teil des Netzes von InterPlanetary (IPN). Der IPN entdeckt Gammastrahl-Brüche (GRBs); da Gammastrahlung mit Spiegeln nicht eingestellt werden kann, war es sehr schwierig, GRBs mit genug Genauigkeit ausfindig zu machen, um sie weiter zu studieren. Statt dessen können mehrere Raumfahrzeuge das Platzen durch die Triangulation (oder, mehr spezifisch, multilateration) ausfindig machen. Jedes Raumfahrzeug hat einen Gammastrahl-Entdecker mit in winzigen Bruchteilen einer Sekunde bemerkten Ausgaben. Durch das Vergleichen der Ankunftszeit von Gammaschauern mit den Trennungen des Raumfahrzeugs kann eine Position für den Anschluß-mit anderen Fernrohren bestimmt werden. Weil das Gammastrahlungsreisen mit der Geschwindigkeit von leichten, breiten Trennungen erforderlich ist. Gewöhnlich ist ein Entschluss aus dem Vergleichen gekommen: eines von mehreren Raumfahrzeugen, die die Erde, eine Untersuchung des inneren Sonnensystems (zu Mars, Venus oder einem Asteroiden), und Ulysses umkreisen. Als Ulysses das ekliptische zweimal pro Bahn durchquert hat, haben viele GRB Entschlüsse Genauigkeit verloren.

Zusätzliche Entdeckungen:

• Ulysses hat entdeckt, dass das magnetische Feld der Sonne mit dem Sonnensystem auf eine kompliziertere Mode aufeinander wirkt als vorher angenommen.
• Ulysses hat entdeckt, dass Staub, ins Sonnensystem vom tiefen Raum eintretend, 30mal reichlicher war als vorher erwartet.
• In 2007-2008 bestimmtem Ulysses, dass das magnetische Feld, das von den Polen der Sonne ausgeht, viel schwächer ist als vorher beobachtet.
• Dass der Sonnenwind progressiv schwächer während der Mission "gewachsen ist und zurzeit an seinem schwächsten seit dem Anfang des Weltraumzeitalters ist."

Raumfahrzeug

Der Raumfahrzeugkörper ist grob ein Kasten, etwa 3.2 × 3.3 × 2.1 M in der Größe. Der Kasten hat die 1.65-M-Parabolantenne und die RTG Macht-Quelle bestiegen. Der Kasten wurde in laute und ruhige Abteilungen geteilt. Die laute Abteilung hat der RTG angegrenzt; die ruhige Abteilung hat die Instrument-Elektronik aufgenommen. "Besonders laute" Bestandteile, wie die Vorampere für den Radiodipol, wurden außerhalb der Struktur völlig bestiegen, und der Kasten hat als ein Käfig von Faraday gehandelt.

Ulysses ist über seine Z-Achse Drehungsstabilisiert, die grob mit der Achse der Parabolantenne zusammenfällt. Der RTG, die Peitsche-Antennen und der Instrument-Boom werden gelegt, um diese Achse zu stabilisieren. Drehung ist nominell 5 rpm. Innerhalb des Körpers ist ein hydrazine Kraftstofftank. Monotreibgas von Hydrazine wurde für Kurs-Korrekturen inbound in Jupiter verwendet, und später exklusiv verwendet, um die Drehungsachse (und so, die Antenne) an der Erde wiederanzuspitzen. Das Raumfahrzeug wird von acht Trägerraketen in zwei Blöcken kontrolliert. Trägerraketen werden im Zeitabschnitt pulsiert, um Folge oder Übersetzung durchzuführen. Vier Sonne-Sensoren haben Orientierung entdeckt. Für die feine Einstellungskontrolle wird das S-band Antenne-Futter ein bisschen außer Achse bestiegen. Dieses mit der Raumfahrzeugdrehung verbundene Ausgleich-Futter führt eine Schwingung in ein S-band von der Erde übersandtes Radiosignal, wenn erhalten, an Bord das Raumfahrzeug ein. Der Umfang und die Phase dieser Schwingung sind zum oriention der Drehungsachse hinsichtlich der Erdrichtung proportional. Diese Methode, die Verhältnisorientierung zu bestimmen, wird CONSCAN genannt und wurde in frühen infraroten ferngelenkten Geschossen weit verwendet.

Das Raumfahrzeug verwendet S-band für Uplinked-Befehle und downlinked Telemetrie durch überflüssige Doppel-5-Watt-Sender-Empfänger. Das Raumfahrzeug hat X-band für die Wissenschaftsrückkehr (downlink nur), mit Doppel-20W TWTAs bis zum Misserfolg des letzten restlichen TWTA im Januar 2008 verwendet. Beide Bänder verwenden die Parabolantenne mit dem Hauptfokus-Futter verschieden vom Futter von Cassegrain von den meisten anderen Raumfahrzeugtellern.

Doppeltonbandgeräte, jede der etwa 45 Megabits Kapazität, versorgen Wissenschaftsdaten zwischen den nominellen 8-stündigen Kommunikationssitzungen während der Blüte und erweiterten Missionsphasen.

Das Raumfahrzeug wird entworfen, um sowohl der Hitze des inneren Sonnensystems als auch der Kälte in der Entfernung von Jupiter zu widerstehen. Umfassender Stoff für Wolldecken und elektrische Heizgeräte schützen gegen die Kälte.

Die Gesamtmasse am Start war 366.7 Kg, von denen 33.5 Kg hydrazine (verwendet für die Einstellungskontrolle und Bahn-Korrektur) war.

Instrumente

Radio/Plasma Antennen. Zwei mit dem Beryllium kupferne Antennen abgespult nach außen vom Körper, der Senkrechte zum RTG und der Drehungsachse. Zusammen hat dieser Dipol 72 Meter abgemessen. Eine dritte Antenne, hohlen Beryllium-Kupfer, hat sich vom Körper entlang der Drehungsachse gegenüber dem Teller aufgestellt. Es war eine Monopol-Antenne, 7.5 Meter lang. Diese gemessenen Funkwellen, die durch Plasmaausgaben oder das Plasma selbst weil erzeugt sind, hat es das Raumfahrzeug übertragen. Dieses Empfänger-Ensemble war von dc bis 1 MHz empfindlich.

Experiment-Boom. Ein dritter Typ des Booms, kürzer und viel starrer, hat sich von der letzten Seite des Raumfahrzeugs gegenüber dem RTG ausgestreckt. Das war eine hohle Tube der Kohlenstoff-Faser 50-Mm-Diameters. Es kann im Foto als die neben dem Körper verstaute Silberstange gesehen werden. Es hat vier Typen von Instrumenten getragen. Ein Halbleiterröntgenstrahl-Instrument, das aus zwei Silikonentdeckern zusammengesetzt wurde, um Röntgenstrahlen von Sonnenaufflackern und der Aurora von Jupiter zu studieren. Das GRB-Experiment hat aus zwei CsI scintillator Kristalle mit Photovermehrern bestanden. Zwei verschiedene Magnetometer wurden bestiegen: ein Vektor-Helium-Magnetometer und ein fluxgate Magnetometer. Eine zwei Achse magnetische Suchrolle-Antenne hat AC magnetische Felder gemessen.

Körperbestiegene Instrumente. Entdecker für Elektronen, Ionen, neutrales Benzin, Staub und kosmische Strahlen wurden auf dem Raumfahrzeugkörper um die ruhige Abteilung bestiegen.

:SWOOPS (Sonnenwindbeobachtungen Über die Pole der Sonne) misst positive Ionen und Elektronen.

Letzt konnte die Radiokommunikationsverbindung verwendet werden, um nach Gravitationswellen (durch Verschiebungen von Doppler) zu suchen und die Atmosphäre der Sonne durch occultation zu untersuchen. Keine Gravitationswellen wurden entdeckt.

Gesamtinstrument-Masse ist 55 Kg.

Siehe auch

• Tom Krimigis
• WIND (Raumfahrzeug)
• Heliospheric und Sonnensternwarte

Außenverbindungen

• ESA Website von Ulysses
• ESA Missionsoperationswebsite von Ulysses
• ESA Seite von Ulysses Home
• NASA/JPL Website von Ulysses
• Ulysses, der Missionsprofil durch die Sonnensystemerforschung der NASA misst
• ESA/NASA/JPL: Subsysteme von Ulysses und Instrumentierung im hohen Detail
• Wo Ulysses jetzt ist!
• Institut von Max Planck Website von Ulysses
• Interview mit Missionsoperationsbetriebsleiter von Ulysses Nigel Angold im planetarischen Radio