Galileo ankommer Jupiter - med nye, store problemer?

Av Øyvind Guldbrandsen

Forhåpentligvis kretser den amerikanske romsonden Galileo nå i bane rundt Jupiter, lastet med en mengde uvurderlige data fra atmosfærekapselen som den 7. desember braste inn i kjempeplanetens atmosfære. Dataene fra maksimalt 82 minutter av kapselens nedstigning skal overføres til Jorden frem til midten av mars 1996. Da Nytt om Romfart gikk i trykken, var det ennå noen dager igjen til ankomsten, og følgelig uvisst om den ville gå bra.

Andre ting var også uvisse med Galileo da dette ble skrevet. I oktober 1995 oppstod det store problemer med sondens båndopptaker, og man trodde lenge at båndet hadde røket og spilleren dermed var ubrukelig for alltid. Hadde dette vært tilfelle ville mengden vitenskapelige data som Galileo hadde kunnet returnere fra Jupiter i løpet av de neste to årene, blitt kraftig redusert. Det ville for eksempel neppe ha blitt mulig å returnere mer enn rundt 150 bilder i løpet av denne tiden.

Galileo skulle opprinnelig returnere minst 50 000 bilder fra Jupiter, men dette ble redusert til mellom 1500 og 2000 som en følge av at Galileos hovedantenne ikke lot seg folde ut. Etter antennesvikten la man en plan hvor Galileo skulle fylle opp båndopptakeren med data i tiden rundt hver perijove, det vil si når Galileo i sitt avlange kretsløp rundt Jupiter fløy gjennom de indre delene av Jupiter-systemet, noe som alltid (med ett unntak) inkluderte en passering meget nær en av de store månene. I løpet av de 30 til 210 dagene før påfølgende perijove skulle Galileo overføre så mye som mulig av disse dataene til Jorden i langsomt tempo via rundstråleantennen.

Uten båndopptakeren måtte dataene i stedet ha blitt lagret i Galileos datamaskiner, som kun har en kapasitet på rundt et dusin komprimerte bilder. Båndopptakeren har en kapasitet tilsvarende 200 ukomprimerte bilder, hvorav halvparten skal benyttes til å lagre bilder, resten til data fra de øvrige instrumentene. En båndopptaker ute av funksjon ville altså ha vært et enormt tilbakeslag for prosjektet.

Nå viste det seg senere at båndopptakeren likevel kunne brukes, men for ikke å risikere å gjenta feilen, og dermed miste dataene fra atmosfærekapselen, som har høyest prioritet, besluttet man å ofre alle observasjonene Galileo skulle ha gjort rett før ankomsten til Jupiter, inkludert næropptakene av den meget interessante månen Io.

Etter at man fikk bedre oversikt over hva som var i veien med båndopptakeren inkluderte man tre timer med høyoppløselige felt- og partikkelmålinger fra tiden rundt Io-passeringen. Dette skal lagres på samme spor på båndet som atmosfæredataene, mens bl.a nærbildene av Io skulle lagres på de tre øvrige sporene.

Ettersom båndspillerens og dermed hele prosjektets fremtid i høyeste grad er uviss, nøyer vi oss i dette nummer med å presentere en del fremstillinger av sondens baner ved ankomsten til Jupiter. Vi kommer imidlertid tilbake med en bredere dekning av Galileo i senere numre av Nytt om Romfart og Smånytt om Romfart, når vi vet mer om hvilket observasjonsprogram sonden vil bli i stand til å gjennomføre.

Tekster til illustrasjoner brukt i artikkelen

Galileos kompliserte ferd til Jupiter tok over seks år og brakte sonden en gang forbi Venus, to ganger forbi Jorden og forbi tre asteroider (Gaspra og Ida/Dactyl). De tre planetpasseringene var nødvendige for å gi sonden nok hastighet i forhold til solen til å nå helt ut til Jupiter. Kombinasjonen Romfergen/IUS var ikke kraftig nok til å sende den tunge Galileo direkte til Jupiter. De to asteroidepasseringene ble lagt inn kun av vitenskapelige hensyn. (Ordforklaring: «Launch» = oppskyting, «Flyby» = passering, «TCM» = banejustering, «Probe release» = frakobling av atmosfærekapselen, «Orbiter deflection mnvr» = Galileos justering av banen etter kapselfrakobling for å unngå å kollidere med Jupiter, «Jupiter arrival» = ankomst Jupiter. Det tar én måned å tilbakelegge strekningen mellom to delstreker som er avmerket på banen.)

Denne tegningen viser i større detalj Galileo-modersondens og atmosfærekapselens ankomst til Jupiter. Galileos største avstand til Solen (Galileo Orbiter Aphelion) ble nådd 18. september, slik at sonden og kapselen faktisk var på vei innover mot solen igjen da den ankom Jupiter. Galileos og kapselens baner kan så vidt ikke skilles fra hverandre, men den tykkere streken antyder at de følger separate baner.

I enda større målestokk ser man Galileos og kapselens baner adskilt. Det er viktig å merke seg at også denne tegningen viser situasjonen fra et heliosentrisk synspunkt. Jupiter kommer således farende langs den stiplete linjen(fra venstre mot høyre på figuren) og «tar igjen» Galileo og atmosfærekapselen, som beveger seg langsommere i forhold til Solen. Det er interessant å merke seg at Jupiters kraftige gravitasjonsfelt bremser opp og faktisk reverserer Galileos og kapselens bevegelse rundt Solen ett til to døgn før ankomsten til Jupiter. Jupiter er tegnet inn der den er idet kapselen møter planeten.

Galileos og atmosfærekapselens baner ved ankomsten til Jupiter sett ut fra et mer familiært Jupiter-sentrisk synspunkt. Observasjonene fra den enestående nærpasseringen av Io ble kansellert, men passeringen vil fremdeles være nyttig da Ios gravitasjonsfelt bidrar til å bremse ned Galileo-sondens hastighet i forhold til Jupiter slik at mindre drivstoff er nødvendig for å få sonden inn i bane rundt planeten. (Tegnforklaringer: «C/A» = Galileos nærmeste avstand til Jupiter; «Relay» = radiooverføring av data fra atmosfærekapselen til Galileo; «JOI» = avfyring av Galileos hovedmotor for å bremse opp sonden og få den inn i bane rundt Jupiter; «Occultation zone» = område bak Jupiter hvor planeten sperrer sondens sikt til Jorden eller Solen; «Rj» = Jupiter-radius = 71 492 km).

Galileos planlagte 11 kretsløp rundt Jupiter vil strekke seg frem til desember 1997. I løpet av det første kretsløpet, som vil vare i syv måneder, vil Galileo komme både nærmere og lenger vekk fra Jupiter enn noen gang senere. Ved apojove (største Jupiter-avstand i banen) i det første kretsløpet, i en avstand av 20 millioner kilometer fra planeten (tilsvarer halve minimumsavstanden Jorden - Venus), vil Galileos siste større banejustering bli utført ved hjelp av hovedmotoren. Hensikten da er å høyne Galileos påfølgende perijove. Alle de påfølgende baneendringene vil foregå ved at sonden like før eller etter hver perijove (unntatt mellom kretsløp 5 og 6) passerer tett opp til en av de tre ytterste galileiske månene. Disse passeringene får således en dobbelt funksjon. Den andre funksjonen er selvsagt at nærpasseringene vil gjøre det mulig for Galileo å ta høyoppløselige bilder av månene.