الفلك

تحديد أقمار المشتري من خلال التلسكوب

تحديد أقمار المشتري من خلال التلسكوب


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

كنت أقوم "باستكشاف الفضاء" بنفسي الليلة الماضية باستخدام تلسكوب. لكوني مستجد فضاء لا يمكنني تحديد النجوم أو الكواكب بصريًا (أعرف القمر ، على الرغم من ذلك) ، لكنني ركزت على واحد ساطع بشكل خاص عندما رأيت 4 "نجوم" أصغر على كل جانب. بعد بحث سريع في Google علمت أنني اكتشفت أقمار كوكب المشتري!

أعرف الآن أن الأقمار التي استطعت رؤيتها كانت Io و Europa و Ganymede و Callisto. لكن أيهما؟

هل هناك طريقة سهلة لتحديد أي قمر جاليلي هو؟


استخدم مخططًا يتيح لك تحديد حقبة معينة ونقطة أفضلية. هناك بعض الأشياء الرائعة على الإنترنت ، على سبيل المثال نطاق النظام الشمسي هذا:

ما تفعله في هذه الأداة تحديدًا هو النقر على شريط التقويم أدناه وإدخال تاريخ ووقت ملاحظتك (إذا نسيت ذلك ، فهناك فرصة جيدة لصورتك أن يكون لها طابع زمني ، إما من الملف أو في بيانات EXIF ​​الخاصة به). يمكنك ضبط الحقبة لاحقًا أيضًا. ثم انقر نقرًا مزدوجًا فوق كوكب المشتري ، ثم انقر فوق ملف يدور في مدار زر ، ثم انقر فوق الارتباط كما تراه من الأرض أدناه ، ثم انقر فوق عد زر واستخدم عجلة الفأرة للتصغير بحيث يتم عرض جميع أقمار الجليل الأربعة. ثم قارن مع الصورة التي التقطتها. لاحظ أن الأمر قد يستغرق القليل من التدوير حتى تتم محاذاة صورتك بشكل مثالي. أنا استخدم القديم تقنية التواء وتحول الرقبة، ولكن أدوات تحرير الصور أو حتى الشاشات القابلة للدوران ستفعل الشيء نفسه ، إن لم يكن أفضل.

لاحظ أن هذه الأداة المذكورة تقدم إعدادات للتبديل بين النموذج المرسوم والواقعي والأحجام الكبيرة والواقعية للأجرام السماوية المعروضة. ولكن هناك العديد من هذه الأدوات عبر الإنترنت أو يمكن تنزيلها لكل من أجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية. أعتقد أنه حتى هذا التطبيق متاح كتطبيق للهواتف الذكية مجانًا ، لكن في المرة الأخيرة التي حاولت تثبيته فيها ، لم ينجح معي. ربما قاموا بإصلاح ذلك. تحقق لأنه من الأسهل كثيرًا أن تتحقق من المحاذاة المدارية لأقمار غاليليو كما تُرى من الأرض مباشرة في الحقل ، أثناء قيامك بملاحظاتك.

تمتع بسماء صافية وأتمنى لك السعادة في البحث عن الكواكب والأقمار في نظامنا الشمسي وما بعده!


أسهل طريقة هي البحث عنها ، على سبيل المثال هنا: http://www.skyandtelescope.com/observing/a-jupiter-almanac/
نظرًا لأن مواقع الأقمار تتغير ، ولأنها صغيرة جدًا بحيث لا يمكن تمييزها في تلسكوب صغير ، فلا توجد قواعد عامة.


أحد الخيارات هو رسم (أو تصوير) مواقعهم التقريبية في بداية الليل ومرة ​​أخرى بعد 4-5 ساعات ، إذا كان ذلك ممكنًا. ثم كرر في الليلة التالية. يجب أن يكون من السهل على الأقل تحديد Io و Europa بهذه الطريقة (هما الأسرع حركة).

(هذه صورة جيدة جدًا للمبتدئين بالمناسبة!)


يحتوي موقع In-the-Sky.org على تقويم مخصص لأقمار الجليل. لا يمكنني التوفيق بين صورتك وحبكة اليوم أو اليومين الأخيرين!


كما ذكرنا سابقًا ، للتأكد من أنك بحاجة إلى تسجيل يوم ووقت الصورة ومقارنتها ببرنامج أو جدول مواقع القمر.

بعيدًا عن القيام بذلك ، يبدو أن أقصى اليمين واليسار هما أقمار أصغر (IO & Europa) بينما يبدو أن الوسطين هما Callisto & Ganymede (أبني هذا على الحجم الظاهر للأقمار).

إذا أجبرتني على ذلك خمن، أود أن أقول إنهم كانوا (من اليسار إلى اليمين) آيو ، وكاليستو ، وجانيميد ، وأوروبا.


حسنًا ، إذا كانت عبارة "الليلة الماضية" تعني حوالي 22/04/2015 الساعة 2230 بتوقيت جرينتش ، فإن الترتيب من اليسار إلى اليمين هو: أوروبا ، آيو ، جانيميد ، كاليستو.

هذه لقطة من Stellarium (تقريبًا) لهذا التكوين. لا تسمي اللقطة الأقمار ، لكنني نقرت على كل منها على حدة لتأكيد الطلب أعلاه.


الشخص البعيد هو Ganymede ، والأكثر سطوعًا هو Europa ولكن ليس كثيرًا من وسيلة للآخرين (من أي زاوية) لقد وجدت مخططًا يتماشى جيدًا مع صورتك على الرغم من ذلك.


يمكنك استخدام أداة Sky and Telescope التفاعلية لرصد أقمار المشتري. يصف هذا الموقع كيفية استخدامه لتحديد مواقع أقمار الجليل.

إنه يعمل في الماضي أو المستقبل.


اكتشاف أقمار المشتري التي رأيتها من خلال التلسكوب الخاص بي

قبل ثلاثة أيام (الأحد 11 مارس) في لندن باستخدام تلسكوبي الجديد ، تمكنت من رؤية كوكب المشتري وثلاثة من أقماره. كان واضحًا جدًا وسهل اكتشافه. كيف يمكنني تحديد أسماء الأقمار التي رأيتها (وأيها كانت)؟ سأفترض أنها كانت أقمار غاليليو - لأنها الأكبر ، مما يجعل الرؤية سهلة ، ومع ذلك ، لست متأكدًا من الأقمار التي كنت سأراها.

هذه هي الطريقة التي اصطفوا بها من خلال "النطاق:

سيكون موضع تقدير أي مساعدة.


1 إجابة 1

بادئ ذي بدء ، ليس التكبير هو الذي يحدد ما إذا كان بإمكانك رؤية أقمار المشتري: إنها الفتحة (قطر العدسة الرئيسية أو المرآة). وينطبق الشيء نفسه بشكل عام في علم الفلك: الفتحة تفوز!

هناك مشكلتان مع أقمار المشتري الأصغر. أولاً ، إنها صغيرة ، لذا لا تعكس الكثير من الضوء. ثانيًا ، إنها قريبة من أحد ألمع الأجسام في السماء ، لذلك تميل إلى أن يتلاشى بريق كوكب المشتري. لذا فأنت بحاجة إلى فتحة عدسة كبيرة حتى تتمكن من رؤية بقع الضوء الصغيرة ، ثم البصريات ذات الجودة العالية والتباين العالي التي لن يطغى عليها الضوء الشارد من كوكب المشتري.

يتراوح سطوع أقمار الجليل من 4.6 إلى 5.6 درجة. الأقمار التالية الأكثر سطوعًا هي أمالثيا (14.1) وهيماليا (14.6). تتطلب النجوم التي يتراوح حجمها بين 14.1 و 14.6 فتحة عدسة تبلغ 250 مم (10 بوصات) على الأقل حتى تكون مرئية ، وحتى في هذه الحالة ، فإنها تتطلب سماء مظلمة تمامًا ، وتكبير عالي ، وعينًا مدربة. يدور أملثيا بالقرب من كوكب المشتري ، 181.400 كم مقارنة بـ 421.800 كم بالنسبة لآيو ، لذلك سوف يغمرها كوكب المشتري تمامًا باستثناء التلسكوبات الأكبر. تدور هيمالايا على مسافة أبعد بكثير ، 11461000 كم ، أي ما يقرب من 10 مرات أبعد من كاليستو (1،883،000 كم). نتيجة لذلك ، فإن الهيمالايا هي القمر الأكثر مشاهدة غير الجليل. جميع أقمار كوكب المشتري الأخرى ذات شدة 16 درجة أو أكثر خفوتًا ، مما يجعل من الصعب جدًا رؤيتها بصريًا. تم اكتشاف معظمها بالتصوير.

لاحظ صديقي آلان ويتمان Himalia مع نيوتوني مقاس 400 مم (16 بوصة). (كتيب RASC Observer 2011 ، ص 230).


مراقبة الكواكب السفلية من خلال التلسكوب

يصعب ملاحظة الكواكب الداخلية قليلاً لأنها تدور بالقرب من الشمس. من وجهة نظرنا على الأرض ، فهم ليسوا بعيدين جدًا عن نجمنا. يتابعونه عبر الكسوف (خط وهمي في السماء يحدد المسار السنوي للشمس). لهذا السبب ، من الأسهل بكثير مراقبة تلك الكواكب أثناء & # 8220greatest استطالة & # 8221 ، وهي اللحظة التي تكون فيها الأبعد عن الشمس.

هدف المكافأة: القمر.

القمر

القمر في حالة دوران متزامن مع الأرض مما يعني أن نفس الجانب يواجه الأرض دائمًا.

اكتشف كيف يمكنك مراقبة القمر من خلال التلسكوب.

الزئبق

يعد هذا الكوكب من بين أكثر الأنواع صعوبة في الملاحظة لأنه لا ينحرف كثيرًا عن الشمس وغالبًا ما يكون منخفضًا في الأفق. استطالة أكبر هي 28 درجة فقط

تحقق من كيف يمكنك أن ترى عطارد من خلال التلسكوب.

كوكب الزهرة

اعتمادًا على الوقت من العام ، يمكن ملاحظة كوكب الزهرة إما في الصباح الباكر أو في وقت مبكر من المساء. إنه ألمع الكواكب بسبب إغلاقه يدور حول الشمس. يمكن في الواقع ملاحظة هذا الكوكب خلال النهار باستخدام التلسكوب ، مما يمنحك مزيدًا من الحذر بأن مجال رؤيتك لا يقترب كثيرًا من الشمس. يعرض كوكب الزهرة مراحل ، تمامًا مثل القمر ، ويحاول العديد من علماء الفلك الهواة التقاط صورة لكل مرحلة يمر بها هذا الكوكب.


المنظر من تلسكوب جاليليو

في 7 يناير 1610 ، شاهد جاليليو كوكب المشتري لأول مرة من خلال تلسكوبه. ما لفت انتباهه لم يكن الكوكب نفسه ، ولكن ثلاثة نجوم لامعة مرتبة في خط مثالي على جانبي الكوكب. رسم جاليليو كوكب المشتري والنجوم الثلاثة ، معتقدًا في البداية أنها كانت مجرد محاذاة بالصدفة. بعض من رسوماته الأصلية أدناه.

في الاعلى : رسومات جاليليو لأقمار كوكب المشتري رُسمت في ليالي 3 و 4 فبراير 1610. (أوري تعني المشرق ، أو الشرق ، أوكسي الغرب ، أو الغرب). حقوق الصورة: Octavo Corp./Warnock Library)

في الليلة التالية قرر جاليليو التحقق من كوكب المشتري مرة أخرى. كانت هناك النجوم الثلاثة ، ولكن الآن في مواقع مختلفة بالنسبة إلى الكوكب نفسه. كانت الليلة التالية ملبدة بالغيوم ، ولكن في اليوم العاشر ، رأى نجما رابعا في نفس الخط. بينما واصل دراسة كوكب المشتري في ليالي متتالية ، أدرك جاليليو أن نقاط الضوء الأربعة هذه ليست نجومًا في الخلفية ، بل كواكب صغيرة تدور حول المشتري. كان وجود أربعة عوالم جديدة أمرًا مذهلاً في حد ذاته ، لكن الاكتشاف سيساعد في إحداث ثورة في علم الفلك وفهمنا للكون.

هل كانت الأرض أم الشمس مركز الكون؟ احتدم النقاش في العقد الأول من القرن السابع عشر. هل تتحرك الشمس حول أرض ثابتة ، أم أن الأرض ، مثل كوكب آخر ، تتحرك حول شمس ثابتة؟ لم يكن لدى أي من المعسكرين أي دليل قوي يدعم قضيته ، لكن كان لدى المؤيدين المتمركزين حول الأرض حجة قوية. إذا تحركت الأرض ، ألن تترك القمر وراءها؟ (تذكر ، هذا قبل أن نفهم الجاذبية). يستطيع جاليليو ، أحد مؤيدي الكون المتمركز حول الشمس ، مواجهة هذه الحجة الآن: إذا كان بإمكان كوكب المشتري التحرك وأخذ أقماره معه ، فمن المؤكد أن الأرض يمكن أن تحمل قمرها عبر الفضاء أيضًا. على الرغم من أنه لم يكن دليلًا على تحرك الأرض ، إلا أنه كان أحد الأدلة المهمة التي من شأنها أن تساعد في تمهيد الطريق لقبول كون مركزه الشمس (مركزه الشمس).

في الاعلى : صورة مرصدية دقيقة لأقمار كوكب المشتري. لاحظ أن الكوكب نفسه معرض بشكل مفرط لإظهار الأقمار الخافتة.

ماذا رأيت مع MicroObservatory؟

كيف تظهر أقمار المشتري في صورك الملتقطة بواسطة MicroObservatory؟ لمشاهدة الصور بمزيد من التفصيل ، قد ترغب في فتح صورتك في برنامج معالجة الصور MicroObservatory الخاص بنا.

في صورة الأرشيف أعلاه ، يبدو الكوكب نفسه ملطخًا لأنه يتعرض للضوء بشكل مفرط لإظهار الأقمار الخافتة ، هل يمكنك رؤية مواقع الأقمار تتغير فيما يتعلق بالمشتري؟ تتحرك الأقمار الداخلية في مداراتها بشكل أسرع ، لذلك ستظهر المزيد من التغيير. إذا طلبت أكثر من صورة واحدة لأقمار المشتري ، فيمكنك دمج الصور في رسم متحرك لترى كيف تتحرك الأقمار.

أقمار كوكب المشتري - بعد 400 عام

يُنظر إلى أقمار كوكب المشتري اليوم على أنها عوالم فريدة بحد ذاتها. تمت زيارة نظام جوفيان ، الذي يتألف من أربعة قمر غاليلي و (في آخر إحصاء) 23 قمراً أصغر حجماً ، بواسطة سبعة مجسات فضائية منذ عام 1973. المهمة الأكثر أهمية ، والتي سميت بشكل ملائم جاليليو ، درست كوكب المشتري وأقماره لمدة ثماني سنوات بين عامي 1995 و 2003. ماذا نعرف عن أقمار كوكب المشتري الآن؟

آيو ربما يكون القمر الجليل الأعمق هو أروع قمر في النظام الشمسي. تبدو البيتزا وكأنها بيتزا فوضوية ، وسطحها البرتقالي المائل إلى الأصفر مغطى بالبراكين الكبريتية وبحيرات الحمم البركانية. إن جيولوجيا أيو نشطة للغاية لأن القمر الصغير الفقير يتمدد ويضغط بفعل جاذبية كوكب المشتري وأقمار الجليل الخارجية الأخرى ، مما يؤدي إلى تسخين سطحه وذوبانه. (رصيد الصورة: ناسا)

كاليستو هو ثاني أكبر قمر للمشتري ويبلغ حجمه تقريبًا نفس حجم كوكب عطارد. في حين أن Io لديه أصغر سطح في النظام الشمسي ، فإن Callisto لديه الأقدم. يعود تاريخ قشرتها إلى 4 مليارات سنة ، بعد فترة وجيزة من تكوين النظام الشمسي. يتضح تاريخها القديم من خلال وجود أكثر سطح مليء بالفوهات من أي قمر في النظام الشمسي. (رصيد الصورة: ناسا)

جانيميد هو أكبر قمر لكوكب المشتري. إذا كان يدور حول الشمس بدلاً من كوكب المشتري ، فسيتم تصنيفه على أنه كوكب. مثل Callisto ، من المرجح أن يتكون جانيميد من قلب صخري به قشرة من الصخور والجليد. كان لغانيميد تاريخ جيولوجي معقد. لديها الجبال والوديان والحفر وتدفقات الحمم البركانية. قشرة جانيميد المظلمة مرقطة بالبقع المضيئة حيث كشفت آثار النيزك الحديثة عن الجليد اللامع النظيف من تحت السطح. (رصيد الصورة: ناسا)

يوروبا هي من بين ألمع أقمار النظام الشمسي ، نتيجة لضوء الشمس المنعكس عن قشرة جليدية صغيرة نسبيًا. سطحه هو أيضًا من بين أكثر الأسطح نعومة ، ويفتقر إلى المظهر الممتلئ بالحفر الذي يميز كاليستو وجانيميد. تشير الخطوط والشقوق التي تلف السطح الخارجي إلى وجود طبقة صلبة من الجليد فوق محيط من الماء السائل. توجد المياه السائلة في جسم واحد فقط في النظام الشمسي: الأرض. (رصيد الصورة: ناسا)

2009 هو العام الدولي لعلم الفلك ، وقد تم اختياره للاحتفال بالذكرى السنوية الـ 400 لاكتشافات جاليليو باستخدام التلسكوب. اكتشف ما يحدث أيضًا من خلال زيارة مواقع الويب هذه:

الموقع الوطني للولايات المتحدة للسنة الدولية لعلم الفلك.

تعرف على المزيد حول مهمة جاليليو على الرابط:

لمزيد من المعلومات حول كواكب النظام الشمسي ، انتقل إلى:

المجسات الفضائية التي زارت المشتري هي Pioneer 10 (1973) و Pioneer 11 (1974) و Voyager 1 و Voyager 2 (1979) Galileo (1995) و New Horizons (2007). للقراءة عن جميع مهام ناسا ، انتقل إلى http://www.nasa.gov/missions/index.html

ألقِ نظرة على القائمة الكاملة للأشياء في نشاط غاليليو الخاص بـ MicroObservatory ، وشاهد كيف تطور فهمنا على مدى القرون الأربعة الماضية.


محتويات

كوكب المشتري هو أكبر كوكب في المجموعة الشمسية ، بأكثر من ضعف كتلة جميع الكواكب الأخرى مجتمعة. [3] بدأ النظر في إرسال مسبار إلى كوكب المشتري في وقت مبكر من عام 1959. [4] نظرت المجموعة الاستشارية العلمية (SAG) التابعة لوكالة ناسا لبعثات النظام الشمسي الخارجي في المتطلبات الخاصة بمدارات المشتري وتحقيقات الغلاف الجوي. وأشارت إلى أن تقنية بناء درع حراري لمسبار جوي لم تكن موجودة حتى الآن ، وأن المرافق لاختبار واحد في ظل الظروف الموجودة على كوكب المشتري لن تكون متاحة حتى عام 1980. [5] عينت إدارة ناسا مختبر الدفع النفاث (JPL) كمركز رائد لمشروع المسبار المداري (JOP). [6] ستكون JOP خامس مركبة فضائية تزور كوكب المشتري ، لكنها أول مركبة تدور حوله ، وسيكون المسبار أول من يدخل غلافه الجوي. [7]

كان القرار المهم الذي تم اتخاذه في هذا الوقت هو استخدام مركبة فضائية تابعة لبرنامج Mariner مثل تلك المستخدمة في Voyager لمركبة المشتري المدارية ، بدلاً من استخدام مركبة رائدة. تم تثبيت بايونير عن طريق تدوير المركبة الفضائية بسرعة 60 دورة في الدقيقة ، مما أعطى رؤية بزاوية 360 درجة للمحيط ، ولم يتطلب نظامًا للتحكم في الموقف. على النقيض من ذلك ، كان لدى Mariner نظام للتحكم في الموقف مع ثلاثة جيروسكوبات ومجموعتين من ستة محركات نفاثة من النيتروجين. تم تحديد الموقف بالرجوع إلى الشمس والكانوب ، اللذان تم رصدهما باستخدام مستشعرين أوليين وأربعة مستشعرات ثانوية. كان هناك أيضًا وحدة مرجعية بالقصور الذاتي ومقياس تسارع. سمح لها ذلك بالتقاط صور عالية الدقة ، لكن الوظيفة جاءت بتكلفة زيادة الوزن. كان وزن الملاح 722 كجم (1،592 رطلاً) مقارنة بـ 146 كجم فقط (322 رطلاً) للرائد. [8]

أصبح John R. Casani ، الذي ترأس مشروعي Mariner و Voyager ، أول مدير للمشروع. [9] طلب اقتراحات للحصول على اسم أكثر إلهامًا للمشروع ، وذهبت معظم الأصوات إلى "جاليليو" بعد جاليليو جاليلي ، وهو أول شخص يشاهد كوكب المشتري من خلال التلسكوب. كان اكتشافه عام 1610 لما يُعرف الآن بأقمار جاليليو التي تدور حول المشتري دليلاً هامًا على النموذج الكوبرنيكي للنظام الشمسي. ولوحظ أيضًا أن الاسم كان لمركبة فضائية في ستار تريك برنامج تلفزيوني. تم تبني الاسم الجديد في فبراير 1978. [10]

بنى مختبر الدفع النفاث جاليليو المركبة الفضائية وإدارة جاليليو مهمة لناسا. قدمت شركة Messerschmitt-Bölkow-Blohm من ألمانيا الغربية وحدة الدفع. قام مركز أبحاث أميس التابع لناسا بإدارة مسبار الغلاف الجوي ، الذي بنته شركة هيوز للطائرات. [2] عند الإطلاق ، كانت كتلة المركبة المدارية والمسبار معًا 2.562 كجم (5648 رطلاً) وبلغ ارتفاعها 6.15 مترًا (20.2 قدمًا). [2] يتم تثبيت المركبة الفضائية عادة إما بالدوران حول محور ثابت أو بالحفاظ على اتجاه ثابت مع الإشارة إلى الشمس والنجم. جاليليو فعل كلاهما. قسم واحد من المركبة الفضائية يدور في 3 دورات في الدقيقة ، مع الاحتفاظ جاليليو مستقرة وتحمل ستة أدوات تجمع البيانات من عدة اتجاهات مختلفة ، بما في ذلك أدوات الحقول والجسيمات. [11] بالعودة إلى الأرض ، استخدم فريق عمليات البعثة برنامجًا يحتوي على 650000 سطر من التعليمات البرمجية في عملية تصميم تسلسل المدار 1،615،000 سطر في تفسير القياس عن بُعد و 550،000 سطر من التعليمات البرمجية في الملاحة. [2] تلقت جميع مكونات وقطع غيار المركبات الفضائية ما لا يقل عن 2000 ساعة من الاختبار. كان من المتوقع أن تستمر المركبة الفضائية لمدة خمس سنوات على الأقل - وهي فترة كافية للوصول إلى كوكب المشتري وأداء مهمتها. [12]

في 19 ديسمبر 1985 ، غادرت مختبر الدفع النفاث JPL في باسادينا ، كاليفورنيا ، في المرحلة الأولى من رحلتها ، وهي رحلة برية إلى مركز كينيدي للفضاء في فلوريدا. [12] [13] بسبب مكوك الفضاء تشالنجر كارثة ، لا يمكن الوفاء بتاريخ إطلاق مايو. [14] أعيد تحديد موعد البعثة في 12 أكتوبر 1989 جاليليو سيتم إطلاق المركبة الفضائية بواسطة مهمة STS-34 في مكوك الفضاء اتلانتس. [15] كتاريخ إطلاق جاليليو جماعات مناهضة للأسلحة النووية ، تشعر بالقلق إزاء ما اعتبروه خطرًا غير مقبول على سلامة الجمهور من البلوتونيوم في جاليليو مولدات النظائر المشعة الكهروحرارية (RTGs) ووحدات مصدر الحرارة للأغراض العامة (GPHS) ، طلبت أمرًا قضائيًا يحظر جاليليو إطلاق. [16] كانت المولدات RTG ضرورية لمسابير الفضاء السحيق لأنها اضطرت إلى الطيران لمسافات بعيدة عن الشمس مما جعل استخدام الطاقة الشمسية غير عملي. [17]

تم تأجيل الإطلاق مرتين أخريين: بسبب خلل في وحدة تحكم المحرك الرئيسية التي أجبرت على التأجيل حتى 17 أكتوبر ، ثم بسبب سوء الأحوال الجوية ، مما استدعى تأجيله لليوم التالي ، [18] ولكن هذا لم يكن مصدر قلق منذ تمديد نافذة الإطلاق حتى 21 نوفمبر [19] اتلانتس أخيرًا في الساعة 16:53:40 بالتوقيت العالمي المنسق في 18 أكتوبر ، ودخلت في مدار 343 كيلومترًا (213 ميل). [18] جاليليو تم نشره بنجاح في الساعة 00:15 بالتوقيت العالمي المنسق في 19 أكتوبر. [14] بعد حرق اللولب الهرموني (IUS) ، تم نشر ملف جاليليو اعتمدت المركبة الفضائية تكوينها للطيران الفردي ، وانفصلت عن IUS في الساعة 01:06:53 بالتوقيت العالمي المنسق في 19 أكتوبر. [20] كان الإطلاق مثاليًا ، و جاليليو سرعان ما اتجهت نحو كوكب الزهرة بسرعة تزيد عن 14000 كم / ساعة (9000 ميل في الساعة). [21] اتلانتس عاد إلى الأرض بسلام في 23 أكتوبر. [18]

كان النظام الفرعي CDH زائداً عن الحاجة ، مع تشغيل ناقلتي نظام بيانات متوازيين في جميع الأوقات. [22] كل ناقل نظام بيانات (المعروف أيضًا باسم سلسلة) يتكون من نفس العناصر الوظيفية ، ويتألف من معددات (MUX) ، ووحدات عالية المستوى (HLM) ، ووحدات منخفضة المستوى (LLM) ، ومحولات طاقة (كمبيوتر) ، وذاكرة مجمعة (BUM) ، وذاكرة مجمعة للنظام الفرعي لإدارة البيانات (DBUM) ، وسلاسل التوقيت (TC) ، وحلقات غلق الطور (PLL) ، ومشفرات Golay (GC) ، وأجهزة فك تشفير أوامر الأجهزة (HCD) ووحدات التحكم الحرجة (CRC). [23]

كان النظام الفرعي CDH مسؤولاً عن الحفاظ على الوظائف التالية:

  1. فك تشفير أوامر الإرسال
  2. تنفيذ الأوامر والتسلسلات
  3. تنفيذ استجابات الحماية من الأخطاء على مستوى النظام
  4. جمع ومعالجة وتنسيق بيانات القياس عن بعد لإرسال الوصلة الهابطة
  5. حركة البيانات بين الأنظمة الفرعية عبر ناقل نظام البيانات. [24]

تم التحكم في المركبة الفضائية بواسطة ستة معالجات RCA 1802 COSMAC: أربعة على الجانب المغزول واثنتان على جانب despun. تم تسجيل كل وحدة معالجة مركزية عند حوالي 1.6 ميجاهرتز ، وتم تصنيعها من الياقوت (السيليكون على الياقوت) ، وهي مادة صلبة بالإشعاع والثابت مثالية لتشغيل المركبات الفضائية. كان هذا المعالج الدقيق أول شريحة معالج CMOS منخفضة الطاقة ، على قدم المساواة تمامًا مع 8 بت 6502 التي كانت مدمجة في كمبيوتر سطح المكتب من Apple II في ذلك الوقت. [25]

تم التحكم في نظام Galileo Attitude and Articulation Control (AACSE) بواسطة اثنين من أجهزة Itek Advanced Technology Airborne Computers (ATAC) ، التي تم بناؤها باستخدام 2901s المشعة. يمكن إعادة برمجة AACSE أثناء الطيران عن طريق إرسال البرنامج الجديد من خلال النظام الفرعي للقيادة والبيانات. [26]

جاليليو تمت كتابة برنامج نظام التحكم في المواقف بلغة برمجة HAL / S ، [27] المستخدمة أيضًا في برنامج Space Shuttle. [28] كانت سعة الذاكرة التي يوفرها كل BUM تبلغ 16 كيلو بايت من ذاكرة الوصول العشوائي ، بينما قدمت كل من DBUMs 8 كيلو بايت من ذاكرة الوصول العشوائي. كان هناك اثنان من BUMs واثنين من DBUMs في النظام الفرعي CDH وجميعهم يقيمون على الجانب المغزول للمركبة الفضائية. توفر BUMs و DBUMs تخزينًا للتسلسل وتحتوي على مخازن مؤقتة مختلفة لبيانات القياس عن بُعد واتصالات interbus. تم بناء كل HLM و LLM حول معالج دقيق واحد 1802 و 32 كيلو بايت من ذاكرة الوصول العشوائي (لـ HLMs) أو 16 كيلو بايت من ذاكرة الوصول العشوائي (لـ LLMs). أقام اثنان من HLMs واثنان من LLM على الجانب المغزول بينما كان اثنان من LLM على جانب despun. وبالتالي ، فإن إجمالي سعة الذاكرة المتاحة للنظام الفرعي CDH كان 176 كيلو بايت من ذاكرة الوصول العشوائي: 144 كيلو بايت مخصصة للجانب المغزول و 32 كيلو بايت للجانب despun. [29]

كان كل HLM مسؤولاً عن الوظائف التالية:

  1. معالجة أمر الوصلة الصاعدة
  2. صيانة ساعة المركبة الفضائية
  3. حركة البيانات عبر ناقل نظام البيانات
  4. تنفيذ التسلسلات المخزنة (جداول الأحداث الزمنية)
  5. التحكم في القياس عن بعد
  6. استرداد الأخطاء بما في ذلك مراقبة حماية أعطال النظام والاستجابة لها. [29]

كان كل ماجستير مسؤولاً عن الوظائف التالية:

  1. جمع وتنسيق البيانات الهندسية من الأنظمة الفرعية
  2. توفر القدرة على إصدار أوامر مشفرة ومنفصلة لمستخدمي المركبات الفضائية
  3. التعرف على الظروف الخارجة عن التسامح على مدخلات الحالة
  4. أداء بعض وظائف الحماية من أخطاء النظام. [29]

يتكون نظام الدفع الفرعي من محرك رئيسي بقوة 400 نيوتن واثني عشر دافعًا بقوة 10 نيوتن ، جنبًا إلى جنب مع خزانات الوقود والتخزين والضغط والسباكة المرتبطة بها. تم تركيب دفعات 10 N في مجموعات من ستة على ذراعين بطول 2 متر. كان وقود النظام 925 كجم (2039 رطلاً) من مونوميثيل هيدرازين ورباعي أكسيد النيتروجين. يحتوي خزانان منفصلان على 7 كجم (15 رطلاً) من مادة ضغط الهيليوم. تم تطوير وبناء نظام الدفع الفرعي بواسطة Messerschmitt-Bölkow-Blohm وقدمه ألمانيا الغربية ، الشريك الدولي الرئيسي في المشروع جاليليو. [25]

في ذلك الوقت ، لم تكن الألواح الشمسية عملية على مسافة كوكب المشتري من الشمس ، حيث كانت المركبة الفضائية بحاجة إلى ما لا يقل عن 65 مترًا مربعًا (700 قدمًا مربعًا) من الألواح. وبالمثل ، ستكون البطاريات الكيميائية كبيرة بشكل غير قانوني بسبب القيود التكنولوجية. كان الحل عبارة عن مولدين حراريين للنظائر المشعة (RTGs) يعملان على تشغيل المركبة الفضائية من خلال الاضمحلال الإشعاعي للبلوتونيوم 238. تم تحويل الحرارة المنبعثة من هذا الاضمحلال إلى كهرباء من خلال تأثير سيبيك ذو الحالة الصلبة. قدم هذا مصدرًا موثوقًا وطويل الأمد للكهرباء غير متأثر بالبيئة الباردة والمجالات عالية الإشعاع في نظام جوفيان. [25] [30]

تحمل كل وحدة GPHS-RTG ، مثبتة على ذراع بطول 5 أمتار (16 قدمًا) ، 7.8 كجم (17 رطلاً) من 238
بو. تحتوي كل وحدة RTG على 18 وحدة مصدر حرارة منفصلة ، وكل وحدة تحتوي على أربع حبيبات من أكسيد البلوتونيوم (IV) ، وهي مادة خزفية مقاومة للكسر. [30] تم تخصيب البلوتونيوم إلى حوالي 83.5 بالمائة من البلوتونيوم 238. [31] تم تصميم الوحدات لتحمل مجموعة من الحوادث المحتملة: انفجار مركبة الإطلاق أو الحريق ، والعودة إلى الغلاف الجوي متبوعًا بالتأثير على الأرض أو الماء ، وحالات ما بعد التأثير. يوفر الغلاف الخارجي من الجرافيت الحماية ضد البيئات الهيكلية والحرارية والمتآكلة لعودة محتملة إلى الغلاف الجوي للأرض. وفرت مكونات الجرافيت الإضافية الحماية من الصدمات ، بينما وفرت الكسوة الإيريديوم لخلايا الوقود احتواء ما بعد التأثير. [30] أنتجت مجموعات RTG حوالي 570 واط عند الإطلاق. انخفض خرج الطاقة مبدئيًا بمعدل 0.6 واط شهريًا وكان عند 493 واط جاليليو وصل إلى كوكب المشتري. [32]

تم تركيب أدوات علمية لقياس الحقول والجسيمات على قسم الغزل للمركبة الفضائية ، جنبًا إلى جنب مع الهوائي الرئيسي ومصدر الطاقة ووحدة الدفع ومعظم جاليليو أجهزة الكمبيوتر وإلكترونيات التحكم. تضمنت الأدوات الستة عشر ، التي يبلغ وزنها 118 كجم (260 رطلاً) ، مستشعرات مقياس مغناطيسية مثبتة على ذراع بطول 11 مترًا (36 قدمًا) لتقليل التداخل من المركبة الفضائية ، وأداة بلازما للكشف عن الجسيمات المشحونة منخفضة الطاقة وكاشف موجات البلازما للدراسة موجات تولدها الجسيمات كاشف للجسيمات عالية الطاقة وكاشف للغبار الكوني والجوفيان. كما حملت أيضًا عداد الأيونات الثقيل ، وهو تجربة هندسية لتقييم بيئات الجسيمات المشحونة الخطرة التي مرت بها المركبة الفضائية ، وكاشف الأشعة فوق البنفسجية الشديد المرتبط بمطياف الأشعة فوق البنفسجية على منصة المسح. [2]

تضمنت أدوات قسم despun نظام الكاميرا مطياف رسم الخرائط بالأشعة تحت الحمراء القريبة لعمل صور متعددة الأطياف للتحليل الكيميائي للغلاف الجوي وسطح القمر ، ومقياس الطيف فوق البنفسجي لدراسة الغازات ومقياس الأشعة الضوئية لقياس الطاقة المشعة والمنعكسة. تم تصميم نظام الكاميرا للحصول على صور الأقمار الصناعية للمشتري بدقة 20 إلى 1000 مرة أفضل من فوييجر أفضل لأنه جاليليو طار بالقرب من الكوكب وأقماره الداخلية ، ولأن جهاز استشعار CCD الأكثر حداثة في جاليليو كانت الكاميرا أكثر حساسية ولديها نطاق أوسع لاكتشاف الألوان من فيديكونز فوييجر. [2]

تحرير قسم Despun

تحرير مصور الحالة الصلبة (SSI)

كانت SSI عبارة عن كاميرا بجهاز اقتران الشحن (CCD) بدقة 800 × 800 بكسل. كان الجزء البصري من الكاميرا عبارة عن رحلة طيران معدلة من فوييجر كاميرا ذات زاوية ضيقة تلسكوب كاسيجرين. [33] يحتوي CCD على طبقة واقية من الإشعاع بسماكة 10 مم (0.4 بوصة) من التنتالوم تحيط بـ CCD باستثناء المكان الذي يدخل فيه الضوء إلى النظام. تم استخدام عجلة ترشيح ذات ثمانية مواضع للحصول على صور بأطوال موجية محددة. تم بعد ذلك دمج الصور إلكترونيًا على الأرض لإنتاج صور ملونة. تراوحت الاستجابة الطيفية لمؤشر SSI من حوالي 400 إلى 1100 نانومتر. يزن SSI 29.7 كجم (65 رطلاً) ويستهلك ، في المتوسط ​​، 15 واط من الطاقة. [34] [35]

تحرير مطياف رسم الخرائط بالأشعة تحت الحمراء القريبة (NIMS)

كانت أداة NIMS حساسة لضوء الأشعة تحت الحمراء بطول موجة يتراوح من 0.7 إلى 5.2 ميكرومتر ، متداخلة مع نطاق الطول الموجي لمؤشر SSI. استخدم NIMS فتحة 229 مم (9 بوصات) تعكس تلسكوبًا. استخدم مقياس الطيف مقضب لتفريق الضوء الذي يجمعه التلسكوب. ركز طيف الضوء المشتت على كاشفات الإنديوم والأنتيمونيد والسيليكون. يزن NIMS 18 كجم (40 رطلاً) ويستخدم 12 واط من الطاقة في المتوسط. [36] [37]

تعديل مطياف الأشعة فوق البنفسجية / مطياف الأشعة فوق البنفسجية الشديدة (UVS / EUV)

يحتوي تلسكوب Cassegrain الخاص بالأشعة فوق البنفسجية على فتحة تبلغ 250 مم (9.8 بوصة). تستخدم كل من أجهزة UVS و EUV شبكة مقززة لتشتيت الضوء للتحليل الطيفي. ثم يمر الضوء عبر فتحة الخروج إلى أنابيب مضاعفة ضوئية تنتج نبضات من الإلكترون ، والتي تم حسابها وإرسال النتائج إلى الأرض. تم تركيب UVS على جاليليو منصة الفحص. تم تركيب EUV على الجزء المغزول. مثل جاليليو بالتناوب ، لاحظ EUV شريطًا ضيقًا من الفضاء عموديًا على محور الدوران. يزن الجهازان مجتمعان حوالي 9.7 كجم (21 رطلاً) ويستخدمان 5.9 واط من الطاقة. [38] [39]

مقياس الضوء - مقياس الإشعاع (PPR) تحرير

كان PPR سبعة نطاقات قياس إشعاعي. لم يستخدم أحد هؤلاء أي مرشحات ولاحظ كل الإشعاع الوارد ، سواء الشمسي أو الحراري. نطاق آخر يسمح فقط للإشعاع الشمسي بالمرور. أعطى الفرق بين قنوات الطاقة الشمسية + الحرارية والقنوات الشمسية فقط إجمالي الإشعاع الحراري المنبعث. تم قياس PPR أيضًا في خمس قنوات عريضة النطاق امتدت النطاق الطيفي من 17 إلى 110 ميكرومتر. قدم مقياس الإشعاع بيانات عن درجات حرارة الغلاف الجوي للمشتري والأقمار الصناعية. استند تصميم الأداة إلى تصميم أداة يتم نقلها جواً على بايونير فينوس مركبة فضائية. قامت فتحة 100 مم (4 بوصات) التي تعكس التلسكوب بجمع الضوء وتوجيهه إلى سلسلة من المرشحات ، ومن هناك ، تم إجراء القياسات بواسطة أجهزة الكشف عن طاعون المجترات الصغيرة. يزن PPR 5.0 كجم (11.0 رطلاً) ويستهلك حوالي 5 واط من الطاقة. [40] [41]

قسم نسج تحرير

تحرير النظام الفرعي لكاشف الغبار (DDS)

تم استخدام النظام الفرعي للكشف عن الغبار (DDS) لقياس الكتلة والشحنة الكهربائية وسرعة الجسيمات الواردة. تتراوح كتل جزيئات الغبار التي يمكن لنظام DDS اكتشافها من 10 - 16 إلى 10 - 7 جرام. يمكن قياس سرعة هذه الجسيمات الصغيرة على مدى من 1 إلى 70 كيلومترًا في الثانية (0.6 إلى 43.5 ميل / ثانية). يمكن للأداة قياس معدلات التأثير من جسيم واحد لكل 115 يومًا (10 ميغا ثانية) إلى 100 جسيم في الثانية. تم استخدام هذه البيانات للمساعدة في تحديد أصل الغبار وديناميكياته داخل الغلاف المغناطيسي. يزن DDS 4.2 كجم (9.3 رطل) ويستخدم متوسط ​​5.4 واط من الطاقة. [42] [43]

تحرير كاشف الجسيمات النشطة (EPD)

تم تصميم كاشف الجسيمات النشطة (EPD) لقياس أعداد وطاقات الأيونات والإلكترونات التي تتجاوز طاقاتها حوالي 20 كيلو فولت (3.2 fJ). يمكن أن يقيس EPD أيضًا اتجاه انتقال هذه الجسيمات ، وفي حالة الأيونات ، يمكنه تحديد تركيبها (سواء كان الأيون عبارة عن أكسجين أو كبريت ، على سبيل المثال). استخدم EPD كاشفات الحالة الصلبة السيليكونية ونظام كاشف وقت الرحلة لقياس التغيرات في مجموعة الجسيمات النشطة في كوكب المشتري كدالة للموضع والوقت. ساعدت هذه القياسات في تحديد كيفية حصول الجسيمات على طاقتها وكيفية نقلها عبر الغلاف المغناطيسي لكوكب المشتري. يزن EPD 10.5 كجم (23 رطلاً) ويستخدم 10.1 واط من الطاقة في المتوسط. [44] [45]

تحرير عداد الأيونات الثقيل (HIC)

كان HIC ، في الواقع ، نسخة معاد تجميعها ومحدثة لبعض أجزاء الرحلة الاحتياطية لـ فوييجر نظام الأشعة الكونية. اكتشف HIC أيونات ثقيلة باستخدام أكوام من رقائق السيليكون أحادية البلورة. يمكن أن يقيس HIC الأيونات الثقيلة مع طاقات منخفضة تصل إلى 6 MeV (1 pJ) وتصل إلى 200 MeV (32 pJ) لكل نيوكليون. شمل هذا النطاق جميع المواد الذرية بين الكربون والنيكل. تشترك HIC و EUV في رابط اتصالات ، وبالتالي ، كان عليهما مشاركة وقت المراقبة. يزن HIC 8.0 كجم (17.6 رطلاً) ويستخدم متوسط ​​2.8 واط من الطاقة. [46] [47]

مقياس المغناطيسية (MAG) تحرير

يستخدم مقياس المغناطيسية (MAG) مجموعتين من ثلاثة أجهزة استشعار. تسمح المستشعرات الثلاثة بقياس المكونات المتعامدة الثلاثة لقسم المجال المغناطيسي. كانت إحدى المجموعات موجودة في نهاية ذراع مقياس المغناطيسية ، وفي هذا الموضع ، كانت على بعد حوالي 11 مترًا (36 قدمًا) من محور الدوران للمركبة الفضائية. المجموعة الثانية ، المصممة لاكتشاف الحقول الأقوى ، كانت على بعد 6.7 متر (22 قدمًا) من محور الدوران. تم استخدام ذراع الرافعة لإزالة MAG من المنطقة المجاورة مباشرة لـ جاليليو لتقليل التأثيرات المغناطيسية للمركبة الفضائية. ومع ذلك ، لا يمكن القضاء على كل هذه الآثار عن طريق إبعاد الجهاز. تم استخدام دوران المركبة الفضائية لفصل المجالات المغناطيسية الطبيعية عن المجالات التي تحدثها الهندسة. مصدر آخر للخطأ المحتمل في القياس جاء من الانحناء والتواء ذراع مقياس المغناطيسية الطويلة. لحساب هذه الحركات ، تم تركيب ملف معايرة بشكل صارم على المركبة الفضائية لتوليد مجال مغناطيسي مرجعي أثناء المعايرة. تبلغ قوة المجال المغناطيسي على سطح الأرض حوالي 50،000 nT. في كوكب المشتري ، يمكن لمجموعة أجهزة الاستشعار الخارجية (11 مترًا) قياس شدة المجال المغناطيسي في النطاق من ± 32 إلى ± 512 نانومتر ، بينما كانت المجموعة الداخلية (6.7 متر) نشطة في النطاق من ± 512 إلى ± 16384 نانومتر. وزن تجربة MAG 7.0 كجم (15.4 رطل) واستخدمت 3.9 واط من الطاقة. [48] ​​[49]

تحرير نظام البلازما الفرعي (PLS)

The PLS used seven fields of view to collect charged particles for energy and mass analysis. These fields of view covered most angles from 0 to 180 degrees, fanning out from the spin axis. The rotation of the spacecraft carried each field of view through a full circle. The PLS measured particles in the energy range from 0.9 to 52,000 eV (0.14 to 8,300 aJ). The PLS weighed 13.2 kg (29 lb) and used an average of 10.7 watts of power. [50] [51]

Plasma Wave Subsystem (PWS) Edit

An electric dipole antenna was used to study the electric fields of plasmas, while two search coil magnetic antennas studied the magnetic fields. The electric dipole antenna was mounted at the tip of the magnetometer boom. The search coil magnetic antennas were mounted on the high-gain antenna feed. Nearly simultaneous measurements of the electric and magnetic field spectrum allowed electrostatic waves to be distinguished from electromagnetic waves. The PWS weighed 7.1 kg (16 lb) and used an average of 9.8 watts. [52] [53]

The atmospheric probe was built by Hughes Aircraft Company at its El Segundo, California plant. [54] [55] It weighed 339 kilograms (747 lb) and was 86 centimeters (34 in) high. [2] Inside the probe's heat shield, the scientific instruments were protected from extreme heat and pressure during its high-speed journey into the Jovian atmosphere, entering at 48 kilometers per second (110,000 mph). [56] NASA built a special laboratory, the Giant Planet Facility, to simulate the heat load, which was similar to the convective and radiative heating experienced by an ICBM warhead reentering the atmosphere. [57] [58]

Batteries Edit

The probe's electronics were powered by 13 lithium sulfur dioxide batteries manufactured by Honeywell's Power Sources Center in Horsham, Pennsylvania. Each cell was the size of a D battery so existing manufacturing tools could be used. [59] [60] They provided a nominal power output of about 7.2-ampere hours capacity at a minimal voltage of 28.05 volts. [61]

Scientific instruments Edit

The probe included seven instruments for taking data on its plunge into Jupiter: [62] [63]

Scientific instruments
أداة Function كتلة Power consumption Principal investigator Organizations
Atmospheric structure instrument Measuring temperature, pressure and deceleration 4.1 kg (9.0 lb) 6.3 W Alvin Seiff Ames Research Center and San Jose State University Foundation
Neutral mass spectrometer Analyze the gas composition of the atmosphere 13 kg (29 lb) 29 W Hasso Niemann Goddard Space Flight Center
Helium Abundance Detector An interferometer supporting atmospheric composition studies 1.4 kg (3.1 lb) 1.1 W Ulf von Zahn University of Bonn, University of Rostock
Nephelometer Cloud location and cloud-particle observations 4.8 kg (11 lb) 14 W Boris Ragent Ames Research Center and San Jose State University Foundation
Net-flux radiometer Measuring the difference between upward and downward radiant flux at each altitude 3.0 kg (6.6 lb) 7.0 W L. Sromovsky University of Wisconsin
Lightning and radio emission detector and energetic particles instrument Measuring light and radio emissions associated with lightning, and fluxes of protons, electrons, alpha particles and heavy ions 2.7 kg (6.0 lb) 2.3 W Louis Lanzerotti Bell Laboratories, University of Florida and Federal Republic of Germany
Radio equipment Measuring wind speeds and atmospheric absorption David Atkinson University of Idaho

In addition, the probe's heat shield contained instrumentation to measure ablation during descent. [64]

The Galileo Probe had COSPAR ID 1989-084E while the orbiter had id 1989-084B. [65] Names for the spacecraft include Galileo Probe أو Jupiter Entry Probe abbreviated JEP. [66] The related COSPAR IDs of the Galileo mission were: [67]


Determine the moons of Jupiter through a telescope - Astronomy

The Moons of Jupiter and Kepler’s Third Law

Though I believed them to belong to the host of fixed stars, they somewhat aroused my curiosity by their appearing to lie in an exact straight line parallel to the ecliptic, and by their being more splendid than the other stars their size. Their arrangement with respect to to Jupiter and to each other was as follows:

The following night Galileo made a similar observation. To his surprise, the arrangement of Jupiter with the three starlets had shifted:

That is, there were but two of them, both easterly, the third (as I supposed) being hidden behind Jupiter. As at the beginning, they were in the same straight line with Jupiter and arranged exactly in line of the zodiac. Noticing this, and knowing that there was no way in which such altercations could be attributed to Jupiter's motion (alone), yet being certain that these were still the same stars I had observed (before) -- in fact, no other stars were found along the line of the zodiac for a long distance on either side of Jupiter -- my perplexity was now turned into amazement. Certain that the apparent changes beloged not to Jupiter but to the obseved stars, I resolved to pursue this investigation with greater care.

I decided beyond all doubt that there existed in the heavens three stars wandering about Jupiter as do Venus and Mercury about the sun, and this became plainer than daylight from observations on occasions that followed. Nor were there just three such stars (as I was to learn) four planets do complete their revolutions around Jupiter, and I shall give a description of their alterations as observed more precisely later on.

Also I measured the distances between them by means of the telescope, using the method explained earlier. Moreover, I recorded times of observations especially when more than one was made on the same night for the revolutions of these planets are so swiftly completed that it is usually possible to note even their hourly changes.


Best time to see Jupiter

Your best chance of seeing majestic views of Jupiter is when it is &ldquoin opposition.&rdquo This essentially means that Jupiter, the Earth, and the sun are aligned. This happens roughly every 13 months. The closer you are to this point, the easier it is to see Jupiter, as it is when it is closer to and in alignment with the Earth as opposed to elsewhere in its orbit.

As of this article, the next three Jupiter oppositions will occur on 14 July 2020, August of 2021, and September of 2022. On the 14 July 2020, it is expected to be shining at magnitude &ndash2.8 and spanning 47.6 arcseconds.

Christmas star

Jupiter coinciding with Saturn in the night sky is a rare sight. You&rsquoll see this around the solstice night sky of 21 December 2020. Look for this conjunction low in the west at dusk.

Colloquially called, the Christmas Star, it&rsquos spectacular and rare to view Jupiter and Saturn together like this from Earth, an event that has not been seen for hundreds of years.

You&rsquoll see Jupiter with Saturn in the same field of view. Jupiter will be the brightest of the two, and Saturn will be in a tilted position beside it. With the right magnification, you should see the major moons of Jupiter.


Observing the Galilean Moons

Try to imagine what must have gone through Galileo Galilei's mind one January evening in 1610 when he first realized that the four points of light he saw through his new telescope were, in fact, worlds circling Jupiter. The thrill of discovery would have been magnified by the simultaneous realization that an unshakable truth — that all worlds revolved around the Earth — had just collapsed. Although viewing these same moons might not shake up your own worldview, you can at least relive some of Galileo’s excitement by discovering them for yourself with nothing more than binoculars or a small telescope.

Akira Fujii of Koriyama City, Japan, recorded Jupiter and its moons (from left to right) Ganymede, Europa being eclipsed, and Callisto.

interactive Jupiter's Moons tool . For any date and time between January 1900 and December 2100, this interactive tool shows the positions of Io, Europa, Ganymede, and Callisto. Moreover, the utility matches the view in your telescope's optical system, whether it shows the sky with north up, south up, or mirror reversed. And it tells you when the moons (and/or their shadows) are crossing the planet's disk, hidden behind it, or eclipsed by the planet's shadow.

Once you have Jupiter and its moons in view, try to make a quick sketch of their relative positions. Do this on several consecutive evenings. By placing each drawing beneath the previous night’s, your series of sketches will resemble a page out of Galileo’s notebook. With these data in hand, see if you can estimate the orbital period of each satellite. These are the same data that Galileo had to work with in 1610 — data that provided the first observational evidence supporting Copernicus’s assertion that the Earth is not the only center of motion in the solar system.


Research Box Title

Jupiter, named for the king of the ancient Roman gods, commands its own mini-version of our solar system of circling satellites their movements convinced Galileo Galilei that Earth is not the center of the universe in the early 17th century. More than 400 years later, astronomers will use NASA’s James Webb Space Telescope to observe these famous subjects, pushing the observatory’s instruments to their fullest capabilities and laying the groundwork for far-reaching scientific discovery.

A diverse team of more than 40 researchers, led by astronomers Imke de Pater of the University of California, Berkeley and Thierry Fouchet of the Observatoire de Paris, have designed an ambitious observing program that will conduct some of Webb’s first scientific observations in the solar system—studying Jupiter, its ring system, and two of its moons: Ganymede and Io.

“It will be a really challenging experiment,” said de Pater. “Jupiter is so bright, and Webb’s instruments are so sensitive, that observing both the bright planet and its fainter rings and moons will be an excellent test of how to get the most out of Webb’s innovative technology.”

In addition to calibrating Webb’s instruments for Jupiter’s brightness, astronomers must also take into account the planet’s rotation, because Jupiter completes one day in only 10 hours. Several images must be stitched together in a mosaic to fully capture a certain area—the famous storm known as the Great Red Spot, for example—a task made more difficult when the object itself is moving. While many telescopes have studied Jupiter and its storms, Webb’s large mirror and powerful instruments will provide new insights.

“We know that the immediate atmosphere above the Great Red Spot is colder than other areas of Jupiter, but at higher altitudes, in the mesosphere, the atmosphere appears to be warmer. We will use Webb to investigate this phenomenon,” de Pater said.

Webb will also examine the atmosphere of the polar region, where NASA’s Juno spacecraft discovered clusters of cyclones. Webb’s spectroscopic data will provide much more detail than has been possible in past observations, measuring winds, cloud particles, gas composition, and temperature.

Future solar system observations of the giant planets with Webb will benefit from the lessons learned in these early observations of the Jovian system. The team is tasked with developing methods for working with Webb observations of solar system planets, which can be used later by other scientists.

All four of the gas giant planets of the solar system have rings, with Saturn’s being the most prominent. Jupiter’s ring system is composed of three parts: a flat main ring a halo inside the main ring, shaped like a double-convex lens and the gossamer ring, exterior to the main ring. Jupiter’s ring system is exceptionally faint because the particles that make up the rings are so small and sparse that they do not reflect much light. Next to the brightness of the planet they practically disappear, presenting a challenge for astronomers.

“We are really pushing the capabilities of some of Webb’s instruments to the limit to get a unique new set of observations,” said co-investigator Michael Wong of the University of California, Berkeley. The team will test observing strategies to deal with Jupiter’s scattered light, and build models for use by other astronomers, including those studying exoplanets orbiting bright stars.

The team will look to make new discoveries in the rings as well. De Pater noted that there may be undiscovered “ephemeral moonlets” in the dynamic ring system, and potential ripples in the ring from comet impacts, like those observed and traced back to the impact of Comet Shoemaker-Levy 9 in 1994.

Several features of icy Ganymede make it fascinating for astronomers. Aside from being the largest moon in the solar system, and larger even than the planet Mercury, it is the only moon known to have its own magnetic field. The team will investigate the very outer parts of Ganymede’s atmosphere, its exosphere, to better understand the moon’s interaction with particles in Jupiter’s magnetic field.

There is also evidence that Ganymede may have a liquid saltwater ocean beneath its thick surface ice, which Webb will investigate with detailed spectroscopic study of surface salts and other compounds. The team’s experience studying Ganymede’s surface may be useful in the future study of other icy solar system moons suspected of having subsurface oceans, including Saturn’s moon Enceladus and fellow Jovian satellite Europa.

In dramatic contrast to Ganymede is the other moon the team will study, Io, the most volcanically active world in the solar system. The dynamic surface is covered with hundreds of huge volcanoes that would dwarf those on Earth, as well as lakes of molten lava and smooth floodplains of solidified lava. Astronomers plan to use Webb to learn more about the effects of Io’s volcanoes on its atmosphere.

“There is still much we don’t know about Io’s atmospheric temperature structure, because we haven’t had the data to distinguish the temperature at different altitudes,” said de Pater. “On Earth we take for granted that as you hike up a mountain, the air gets cooler—would it be the same on Io? Right now we don’t know, but Webb may help us to find out.”

Another mystery Webb will investigate on Io is the existence of “stealth volcanoes,” which emit plumes of gas without the light-reflecting dust that can be detected by spacecraft like NASA’s Voyager and Galileo missions, and so have thus far gone undetected. Webb’s high spatial resolution will be able to isolate individual volcanoes that previously would have appeared as one large hotspot, allowing astronomers to gather detailed data on Io’s geology.

Webb will also provide unprecedented data on the temperature of Io’s hotspots, and determine if they are closer to volcanism on Earth today, or if they have a much higher temperature, similar to the environment on Earth in the early years after its formation. Previous observations by the Galileo mission and ground observatories have hinted at these high temperatures Webb will follow up on that research and provide new evidence that may settle the question.

Team Effort

Webb’s detailed observations will not supplant those of other observatories, but rather coordinate with them, Wong explained. “Webb’s spectroscopic observations will cover just a small area of the planet, so global views from ground-based observatories can show how the detailed Webb data fit in with what’s happening on a larger scale, similar to how Hubble and the Gemini Observatory provide context for Juno’s narrow, close-up observations.”

In turn, Webb’s study of Jupiter’s storms and atmosphere will complement Juno data, including radio signals from lightning, which Webb does not detect. “No one observatory or spacecraft can do it all,” Wong said, “so we are very excited about combining data from multiple observatories to tell us much more than we could learn from only a single source.”

This research is being conducted as part of a Webb Early Release Science (ERS) program. This program provides time to selected projects early in the observatory’s mission, allowing researchers to quickly learn how best to use Webb’s capabilities, while also yielding robust science.

The James Webb Space Telescope will be the world’s premier space science observatory when it launches in 2021. Webb will solve mysteries in our solar system, look beyond to distant worlds around other stars, and probe the mysterious structures and origins of our universe and our place in it. Webb is an international program led by NASA with its partners, ESA (European Space Agency) and the Canadian Space Agency.


Saturn Through a Telescope

Saturn is my favorite planet to observe. It is the second largest planet after the Jupiter. Saturn is 95 times more massive than Earth. Everyone knows Saturn because of his spectacular rings. And you can see them in the telescope with 25x magnification or higher. So, you can also use better binoculars to look at the rings, and you don’t need the telescope for it. I think that it is the most beautiful thing on the sky to point the telescope at. If you want to see more details like cloud bands, you will need at least 4-inch aperture. Saturn disk is 1/6 of Jupiter, so it is not easy to observe it on low magnification.

Big aperture and high magnification can reveal Cassini Division discovered in 1675 by astronomer Giovanni Cassini. It is a black division between the ring A and ring B. Cassini Divison is not an empty space but the less dense area of the rings, so it looks like a gap. Another cool feature of the Saturn rings is the shadow that rings casting on the planet. Moreover, there are many Saturn moons to see. With only 4-inch aperture, you can see the biggest moon- Titan. Titan is the only moon in our solar system that has a dense atmosphere and the only object other than Earth where evidence of surface liquid was found. To see more moons, you need aperture at least 10-inches large.