Galileo bola americká planetárna sonda, určená na prieskum planéty Jupiter, jej okolia a systému jej mesiacov, najmä štyroch veľkých tzv. Galileových. Stala sa tiež prvou a do príletu sondy Juno v roku 2016 jedinou umelou družicou tejto planéty. Bola prvou sondou, ktorá kedy obiehala plynného obra.
Súčasťou sondy bol aj atmosférický modul, ktorý vstúpil do atmosféry Jupitera a vysielal údaje, až kým ho okolité podmienky nezničili. Galileo je tak do dnešných čias jediná kozmická sonda skúmajúca plynného obra, ktorá vpustila do atmosféry planéty zostupové puzdro na jej priamy prieskum. Orbitálna časť sondy fungovala viac ako 7 rokov, čo bol viac než osemnásobok jej pôvodne plánovanej životnosti. Po skončení činnosti bola taktiež navedená do atmosféry Jupitera, aby v nej zhorela.
Sonda bola pomenovaná na počesť renesančného talianskeho vedca a technika Galilea Galileiho, ktorý ako prvý zamieril ďalekohľad na Jupiter a objavil jeho štyri najväčšie mesiace.
Opis sondy
Sondu postavila firma Hughes Aircraft Corp., Los Angeles, Kalifornia (USA), prístrojové vybavenie koordinovala NASA Laboratórium prúdového pohonu (JPL), Pasadena, Kalifornia (USA), ktorá ju tiež riadila pre ústredie NASA, Office of Space Science and Applications (OSSA), Washington (D.C.) (USA) a Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR), Kolín nad Rýnom (Nemecko).
Počas letu sa skladala z družicovej časti, ktorá bola neskôr navedená na obežnú dráhu okolo Jupitera, a malej atmosférickej sondy Galileo Atmosphery Probe (označenie COSPAR 1989-084E), určenej na priamy prieskum vrchnej atmosféry Jupitera.
Družicová časť thumb|350px|Nákres sondy ukazuje umiestnenie prístrojov, ktoré sonda niesla k Jupiteru Družicovú časť tvorila rotáciou 3,25 až 10,5 obr/min alebo trojosovo stabilizovaná sonda typu HS-373 s maximálnym priemerom a výškou . Skladala sa z dvoch úsekov spojených otočným prepájacím uzlom so servosystémom SBA (Spin-Bearing Assembly), a to: prístrojový úsek v tvare nízkeho šesťbokého hranolu, nad ktorým bola upevnená parabolická smerová anténa z tenkej molybdénovej sieťky s priemerom , s tromi výklopnými ramenami; stabilizovaný úsek valcového tvaru s výklopnou smerovanou plošinou a smerovateľnou anténou s priemerom pre spojenie s atmosférickou sondou. Na spodnej strane stabilizovaného úseku bola pripevnená kužeľovitá atmosférická sonda (opis pozri nižšie). Na bokoch prístrojového úseku boli zavesené tri výklopné ramená. Najdlhšie s dĺžkou nieslo senzory magnetometrov umiestnených na jej konci a v jej strede a antény detektoru plazmových vĺn, dve kratšie s dĺžkou niesli dva rádioizotopové termoelektrické generátory (RTG) s celkom oxidu plutoničitého 238PuO2 na dodávku elektrickej energie (príkon na začiatku letu 570 W). Družicová časť niesla tieto prístroje: prístroje na optické a spektroskopické pozorovanie: prístroje umiestnené na otočnej stabilizovanej plošine: televízna kamera SSI (Solid State Imaging System) s detektory typu CCD (Charge Coupled Device) (800×800 bodov, spektrálny obor 300 až 650 a 700 až 1000 nm, expozičné časy od 4,167 ms do 51,2 s) pripojené k ďalekohľadu Casesgrainova usporiadania (ohnisková vzdialenosť , priemer , stavebná dĺžka , svetelnosť f/8,5, zorný uhol 0,46°, uhlové rozlíšenie 10,16 µrad/pixel) a vybavené osempolohovým karuselom s farebnými filtrami pre viditeľnú a blízku infračervenú oblasť (stredy pásiem 404, 559, 671, 727, 756, 889 a 986 nm) a jeden bezfarebný filter (610±220 nm); mapujúci infračervený mriežkový spektrometer NIMS (Near-Infrared Mapping Spectrometer) so 17 detektormi (15 InSb a 2 Si) chladenými na teplotu 64 K pre štúdium chemického zloženia atmosféry planéty a povrchu mesiacov pripojený k ďalekohľadu Ritchey-Chretienovho usporiadania (ohnisková dĺžka , priemer , svetelnosť f/3,5, rozlíšenie 5 až ); ultrafialový mriežkový Ebert-Fastieov spektrometer UVS (Ultra-Violet Spectrometer) s 3 fotonásobičmi (spektrálna oblas5 113 až 432 nm, spektrálne rozlíšenie 0,7 nm pod 190 nm, 1,3 nm nad 490 nm) pripojený k ďalekohľadu Cassegrain-Dall-Kirkhamovho usporiadania (ohnisková dĺžka , svetelnosť f/5) pre štúdium chemického zloženia atmosféry planéty; integrovaný fotopolarimeter a rádiometer PPR (Photopolarimeter-Radiometer) (spektrálny obor 0,4 až 45 µm) pripojený k ďalekohľadu usporiadania Cassegrain-Dall-Kirkham (priemer , ohnisková dĺžka , zorný uhol 0,14°) určený na zisťovanie aerosólových častíc v atmosfére Jupitera, chemického zloženia atmosféry a oblakov planéty a tepelnej rovnováhy atmosféry planéty, ktorý tvorili: fotopolarimeter (vo fotopolarimetrickom režime 3 kanály v pásmach 410,0, 678,5, a 944,6 nm, vo fotometrickom režime 7 kanálov v pásmach 618,7, 633,3, 648,0, 788,7, 829,3, 840,3 a 891,8 nm); rádiometer (5 kanálov v pásmach 16,8, 21,0, 27,5, 35,5 a 45 µm); prístroje umiestnené na rotujúcom úseku: spektrometer pre oblasť extrémneho ultrafialového žiarenia EUVS (Extreme UltraViolet Sprectrometer) (128 kanálov, spektrálny rozsah 54 až 128 nm, šírka kanálov 0,59 nm, spektrálne rozlíšenie 3,5 nm pre plošné, resp. 1,5 nm pre bodové zdroje, uhlové rozlíšenie 0,17×0,87°) určený najmä na štúdium plazmového toroidu na dráhe mesiaca Io; prístroje na štúdium magnetických polí a korpuskulárneho žiarenia, umiestnené na dlhom výklopnom ramene a na jeho základni: magnetometer MAG (Magnetometer) na štúdium medziplanetárneho a planetárnych magnetických polí tvorený 6 cievkovými detektormi (3 v strede ramena s citlivosťou ±512 nT resp. ±16 384 nT, 3 na jeho konci s citlivosťou ±32 nT resp. ±512 nT) a kalibračnými cievkami; spektrometer plazmových vĺn PWS (Plasma Wave Spectrometer) vybavený rozkladacou dipólovou anténou s rozpätím , umiestnenou priečne na konci ramena a 2 cievkovými anténami na sťažni veľké parabolickej antény (258 kanálov, frekvenčný rozsah 5,62 Hz až 5,65 MHz pri dipólovej anténe, 5 Hz až 3,5 kHz resp. 1 až 50 kHz pri cievkových anténach); analyzátor plazmy PLS [=Plasma Instrument], ktorý tvorili: štyri elektrostatické analyzátory (64 kanálov v rozsahu od 0,9 eV do 52 keV, časové rozlíšenie 0,5 s); štyri hmotové spektrometre (schopné detegovať ióny H+, H2+/He++, He+, O++, O+/S++, Na+, S+, K+ a SO2+); detektor mikrometeoroitov DDS (Dust Detector System) (efektívna účinná plocha , citlivosť od 0,1 fg do 1 µg); detektor energetických nabitých častíc EPD [=Energetic Particles Detector], ktorý tvorili: časticový teleskop s 8 kremíkovými polovodičovými detektormi nízkoenergetických častíc v magnetosfére LEMMS (Low-Energy Magnetospheric Measurements System) (32 kanálov, elektróny od 15 keV do >11 MeV, ióny od 22 keV do 55 MeV); analyzátor izotopového zloženia CMS (Composition Measurements System) tvorený dvoma ďalekohľadmi: teleskop TOF (Time-of-Flight) (13 kanálov, jadrá vodíka 80 keV až 1,25 MeV, jadrá hélia od 27 keV/u až 1,0 MeV/u, jadrá kyslíka od 12 do 522 keV/u, jadrá síry od 16 do 310 keV/u, jadrá železa od 20 do 200 keV/u); teleskop diferenciálnej energie (13 kanálov, jadrá He od 0,19 do 1,4 MeV/u, jadrá O od 0,16 do 10,7 MeV/u, jadrá Na od 1,0 do 11,7 MeV/u a jadrá Fe od 0,22 do 15,0 MeV/u); detektor ťažkých iónov HIC (Heavy Ion Counter) tvorený dvoma teleskopmi (rozsah protónových čísel od 6 (C) do 28 (Ni), energetický rozsah od 6 do >200 MeV/u) ; experimenty využívajúce rádiového vysielače sondy RS (Radio Science): vlastnosti plazmy a nehomogenít slnečného vetra v medziplanetárnom prostredí; štúdium vlastností atmosféry a ionosféry planéty a mesiacov v priebehu rádiového zákrytu sondy; stanovenie hmotností mesiacov Jupitera; hľadanie gravitačných vĺn s veľmi nízkou frekvenciou; štúdium slnečnej koróny počas konjunkcie sondy so Slnkom.
thumb|Sonda Galileo sa pripravuje na pripojenie k urýchľovaciemu stupňu Systémy sondy boli riadené palubným počítačom s 16bitovým mikroprocesorom ATAC-16MS. Pre záznam nameraných vedeckých dát slúžila magnetopásková pamäť s kapacitou 900 Mbit. Hlavný telemetrický systém pracujúci v pásme X (8,422 GHz) mal pracovať cez veľkú parabolickú anténu (typická rýchlosť prenosu od Jupitera 134 kbit/s). Záložný telemetrický systém pracujúci v pásme S (2,297 GHz) využíval dve všesmerové antény, z ktorých jedna bola umiestnená na konci centrálneho sťažňa parabolickej antény, druhá na jednom výklopnom ramene s RTG. Povelový prijímač pracoval v pásme S (2,115 GHz). Spojenie s atmosférickou sondou sa udržovalo v pásme L. Pre navedenie na dráhu okolo Jupitera slúžil hlavný motor S400 s ťahom 400 N na dvojzložkové hypergolické kvapalné pohonné látky (monometylhydrazín a oxid dusičitý, celkom ) skladované v štyroch nádržiach s pretlakovou dopravou stlačeným héliom. Na bežné korekcie dráhy slúžil systém 12 motorčekov s ťahom 10 N zásobovaných z rovnakých nádrží.
Na spojenie so sondou sa využívali pozemné stanice systému DSN (Deep Space Network). Hlavné riadiace stredisko sa nachádzalo v areáli NASA Laboratória prúdového pohonu (JPL) v kalifornskej Pasadene (USA).
Atmosférická sonda
Atmosférická sonda mala tvar kužeľa s maximálnym priemerom a výškou . Z celkovej hmotnosti pripadalo na ablatívny tepelný štít z fenolovej živice, ktorý kryl väčšiu časť povrchu. Krátkodobo mohol vydržať teploty až 14 000 °C a izoloval 65× dokonalejšie ako domáca termoska. Na palube boli umiestnené nasledujúce experimenty, ako užitočné zaťaženie s celkovou hmotnosťou : neutrálny hmotnostný spektrometer na štúdium chemického zloženia atmosféry NMS (Neutral Mass Spectrometer) (detekcia He, H2O, CH4, NH3, ďalších atómov a molekúl s hmotnosťou od 1 do 52 u a vybraných ťažších atómov ako sú Kr a Xe, t. j. 84 u a 131 u, rozsah tlaku okolitého prostredia 0,01 až 1 MPa); súbor senzorov na priame meranie teploty, tlaku a nepriame určenie hustoty a priemernej molekulovej hmotnosti atmosféry v závislosti na výške ASI (Atmospheric Structure Instrument), ktorý tvorili: akcelerometre na meranie atmosférického brzdenia; teplomer; tlakomer; nefelometer NEP (Nephelometer) na štúdium veľkosti, distribúcie a fyzikálnych charakteristík častíc v oblakoch na základe rozptylu infračerveného žiarenia (vlnová dĺžka 900 nm, rozsah tlaku okolitého prostredia 0,01 až 1 MPa); infračervený interferometer na stanovenie koncentrácie hélia v atmosfére HAD (Helium Abundance Detector) (rozsah merania od 0,3 do 0,8 MPa, relatívna presnosť 0,1 %); viackanálový rádiometer na meranie tepelnej energie v atmosfére NFR (Net-flux Radiometer) (0,3 – 3,0, 0,3 – 2000, 20 – 30, 30 – 40 a 40 – 60 µm, merania v rozsahu tlakov 0,01 až 1 MPa); detektor búrkových elektrických výbojov LRD (Lightning and Radio Emission Detector), s dvoma detekčnými systémami: elektromagnetický rádiový detektor (frekvenčné pásma 3, 15 a 100 kHz) pre detekciu rádiového šumu a zmien magnetického poľa; optický detektor s fotodiódou na registráciu svetelných zábleskov; osemkanálový detektor energetických častíc EPI (Energetic Particle Investigation) (3 kanály pre elektróny, 3 kanály pre protóny, 1 kanál pre častice alfa, 1 kanál pre ťažšie ióny).
Zostupový systém sa skladal z brzdiaceho a stabilizačného padáku a nosného padáku z dakronu a kevlaru s priemerom . Elektrickú energiu dodávali lítiumsulfonylové akumulátory s celkovou kapacitou 21 Ah, vlastný raketový pohon nebol inštalovaný. Životnosť puzdra obmedzovali: mechanická a tepelná odolnosť (pri pozemných skúškach v r. 1983 do 60 °C vnútornej teploty a tlaku do 1,6 MPa, vypočítaná odolnosť do 2,0 MPa, k poškodeniu neutrálneho hmotnostného spektrometra došlo až pri 2,1 MPa); kapacita akumulátorov (z výroby 21 Ah, pri príletu k Jupiteru asi 20 Ah, t. j. 74 min zostupu); družicová časť sondy Galileo mala na príjem údajov najviac 75 minút a potom sa musela venovať inej aktivite.
Prenos dát na materskú sondu sa uskutočňoval na dvoch frekvenciách v pásme L (1,3870 a 1,3871 GHz, rýchlosť prenosu 256 bit/s). Ultrastabilný oscilátor udržoval konštantnú frekvenciu signálov, takže z Dopplerovho posunu bolo možné odvodiť dáta o rýchlosti vetra a smeru pohybu puzdra.
Priebeh letu Štart