Cele misji

• Identyfikacja miejsc lądowań dla przyszłych sond i pojazdów samobieżnych.
• Przeprowadzenie badań sejsmicznych budowy wewnętrznej Księżyca. Określenie wielkości jądra Księżyca umożliwi wybór między konkurencyjnymi modelami powstania Księżyca.
• Poszukiwanie śladów obecności lodu wodnego w okolicach bieguna Księżyca.

Badania planet

• 9 lipca 1979 - sonda minęła Jowisza odkrywając działalność wulkaniczną na Io.

• 25 sierpnia 1981 - sonda przeleciała koło Saturna, fotografując jej księżyce, pierścienie i chmury. W czasie największego zbliżenia (41 000 km) (promień planety to około 60 000 km) Voyager odkrył w atmosferze, owalne plamy (podobne do wielkiej czerwonej plamy na Jowiszu, tylko że znacznie od nich mniejsze), które okazały się potężnymi burzami. Nieregularne kształty najmniejszych księżyców Saturna wskazują na to, że są one wynikiem rozpadu większego ciała.

• W styczniu 1986 mijając Urana w odległości 71 000 km, Voyager zmierzył długość jego doby (17,9 godzin), odkrył i zbadał pole magnetyczne, sfotografował 10 nowych księżyców (razem 15) oraz dostarczył zdjęć jego słabo widocznych pierścieni.

• Sonda Voyager 2 zbliżyła się do Neptuna 25 sierpnia 1989 roku na odległość 4800 km.

Po zakończeniu programu Voyager kolejnymi sondami badającymi planety zewnętrzne Układu Słonecznego były Galileo (Jowisz) i Cassini-Huygens (Jowisz, Saturn oraz księżyc Tytan).

Sondę nazwano na cześć portugalskiego podróżnika Ferdynanda Magellana, który w XVI wieku jako pierwszy przepłynął przez Cieśninę Magellana na Ocean Spokojny.

Nad południowym biegunem Słońca Ulysses przelatywał od czerwca do listopada 1994 roku. Nad północnym biegunem znajdował się od czerwca do września 1995 roku.

Kolejne przejścia nad biegunami:

• wrzesień - grudzień 2000 - biegun południowy
• wrzesień - grudzień 2001 - biegun północny

W 2004 roku misję przedłużono do marca 2008 roku, co pozwoli na kolejne przeloty nad biegunami w 2007 i 2008 roku, a w listopadzie 2007 misję przedłużono po raz czwarty, do marca 2009.

Wystrzelona na okołoziemską orbitę parkingową sonda została zniszczona w wyniku eksplozji ostatniego członu rakiety nośnej, który miał ją wprowadzić na trajektorię w kierunku Marsa, a który eksplodował w 16. sekundzie pracy (z powodu wycieku smarowidła i wywołanego tym zacięcia się przekładni turbopompy i rozerwania turbiny). Odłamki i fragmenty sondy utrzymywały się na orbicie przez kilka dni. Ponieważ katastrofa ta zdarzyła się w czasie kryzysu Kubańskiego, wykrycie przez Amerykanów (poprzez radar wczesnego ostrzegania na Alasce) wielu nieznanych obiektów na orbicie, wzięto początkowo za początek sowieckiego ataku nuklearnego na USA.

Sonda stanowiła część programu Mars.

Sonda została zaprojektowana by badać charakterystykę i środowisko Merkurego z orbity wokółplanetarnej. Zadaniem sondy jest rozpoznanie chemicznych właściwości powierzchni planety, geologicznej historii, natury pola magnetycznego, wielkości i stanu jądra oraz natury egzosfery i magnetosfery.

Misja orbitalna sondy przewidziana jest na jeden rok ziemski (4 lata merkuriańskie), do tego czasu przeleci około 8 miliardów kilometrów. Misję MESSENGERa uzupełni misja BepiColombo, Europejskiej Agencji Kosmicznej.

Głównym zadaniem pojazdu, który docelowo będzie okrążać Jowisza po polarnej orbicie, jest badanie pola magnetycznego, wiatrów i kompozycji atmosfery, ze szczególnym uwzględnieniem wody oraz poszukiwanie dowodów potwierdzających hipotezę istnienia skalnego jądra planety. Juno będzie pierwszym pojazdem wysłanym do dalszej planety Układu Słonecznego zasilanym przez ogniwa fotogalwaniczne. Szacowany koszt misji wyniesie 700 milionów dolarów.

Sonda została nazwana na cześć średniowiecznego włoskiego malarza Giotto di Bondone.

Giotto został przygotowany specjalnie dla badań komety P/Halleya, która w 1986 roku miała przejść przez peryhelium swojej okołosłonecznej orbity. Sonda wystartowała z Ziemi na pokładzie rakiety nośnej Ariane 1 (2 lipca 1985), by po ponad ośmiu miesiącach zbliżyć się do komety (13 marca 1986) – Giotto znajdował się wówczas w odległości 0,89 j.a. od Słońca i 0,98 j.a. od Ziemi, tworząc z linią kometa-Słońce, kąt 107 stopni.

Na czternaście sekund przed zbliżeniem, Giotto został uderzony przez “dużą” cząstkę pyłu. Uderzenie to spowodowało przesunięcie wektora momentu kątowego (angular momentum vector) o 0,9°, i statek zaczął wykonywać ruch nutacyjny wokół nowej osi z okresem 16 s i amplitudą 0,9°. Przez następne 32 minuty dane były odbierane w sposób przerywany. Niektóre instrumenty uległy różnym uszkodzeniom przez ten okres czasu. Inne (np.: czujniki detektora pyłu, camera baffle, deflecting mirror), zostały wystawione na działanie cząsteczek pyłu powodujących degradację przyrządów. Mimo tego, większość przyrządów przetrwała to zbliżenie z małymi lub nieznaczącymi uszkodzeniami. W wątpliwym stanie lub częściowo uszkodzone były: aparat fotograficzny (później przestał działać w ogóle) i jeden z analizatorów plazmy (RPA). Całkowicie przestały działać: spektrometry masowe i po jednym czujniku z detektorów pyłu i analizatorów plazmy (JPA).

Podczas rozszerzonej misji Giotto wykonał przelot koło Ziemi w odległości 16300 km (2 lipca 1990, 10:01:18 UTC). Było to pierwsze zbliżenie do Ziemi wykonane przez statek wracający z głębokiej przestrzeni kosmicznej. Podczas tego przejścia, statek dokonał pomiarów pola magnetycznego i cząstek energetycznych. Giotto, wykorzystując efekty grawitacyjne przelotu koło Ziemi (tzw. efekt procy), pomyślnie dotarł do komety P/Grigg-Skjellerupa (10 lipca 1992). Giotto zbliżył się do komety na odl. 200 km, z prędk. (względem niej) 13,99 km/s. Odległość od Słońca wynosiła 1,01 j.a., a od Ziemi - 1,43 j.a.. Instrumenty zostały włączone wieczorem 9 lipca. Osiem eksperymentów wykazało zadziwiającą sprawność i zebrało unikalne dane. Johnstone Plasma Analyser wykrył pierwszą obecność jonów kometarnych w odl. 600000 km od jądra (12 godzin przed zbliżeniem). Dust Impact Detectors (Detektory Uderzeń Pyłu) zanotowały pierwsze zderzenie z większą cząstką o godz. 15:30:56. Wtedy też wykryto łuk i fale uderzeniowe oraz obszary przyspieszeniowe (acceleration regions).

23 lipca 1992 praca Giotto została oficjalnie przerwana, po tym jak dokonano wszelkich przygotowań statku do jego trzyletniego uśpienia. Na pokładzie został tylko 1-7 kg paliwa, ilość niewystarczająca do wykonania jakichkolwiek szerokich manewrów w przyszłości. Giotto raz jeszcze przeleciał koło Ziemi, w dniu 1 lipca 1999 w odległości 219000 km (02:40 UTC). Statek porusza się z prędkością ok. 3,5 km/s, względem Ziemi.

Konstrukcja statku była oparta, na konstrukcji statku ESA – GEOS. Sonda była stabilizowana obrotowo, z prędkością 15 obr./min. 1,5 m antena talerzowa, pracująca w paśmie X, była ciągle nastawiana, w celu skierowania jej w stronę Ziemi. Korpus statku, w kształcie cylindra, składał się (wewnątrz) z trzech platform: górnej (grubość 30 cm), głównej (40 cm) i platformy eksperymentów (30 cm). Na szczycie statku zamontowany był trójnóg otaczający antenę dużego zysku. Wydłużał on statek do 2 metrów i 85 cm. Główny silnik był umieszczony w środku cylindra, z dyszą wystającą na spodzie statku. Sonda posiadała osłonę przeciwpyłową. Składała się ona z wierzchniej warstwy aluminium (grubości 1 mm) oraz 12 mm warstwy kevlaru, oddzielonych od siebie pustą przestrzenią. Osłona taka, chroniła statek przed uderzeniami cząstek o wadze do 1 grama.

Największe zbliżenie do komety Halleya odbyło się w odległości 596 km, choć projektanci misji chcieli by statek przeszedł w odległości 500 km.

Dnia 8 sierpnia 2001 roku z Przylądka Canaveral wystrzelono rakietę, która wyniosła sondę Genesis w kosmos. Miejscem docelowym był punkt Lagrange’a L1, położony pomiędzy Ziemią i Słońcem. Od grudnia 2001 roku do 1 kwietnia 2004 statek kosmiczny wystawił na działanie wiatru słonecznego specjalne superczyste matryce. Materia wyrzucona przez Słońce osiadała na nich dzięki czemu możliwe stało się przewiezienie jej do laboratoriów naukowych.

Statek Genesis wyposażono w trzy niezależne zestawy matryc chwytających. W zależności od rodzaju słonecznej pogody starano się zbierać różne rodzaje wyrzucanych cząstek. Matryce zostały wykonane z krzemu, złota, szafiru oraz diamentu.

Po zakończeniu wyłapywania cząstek wiatru sonda Genesis zamknęła wszystkie matryce w szczelnym pojemniku. Zgodnie z planem misji statek kosmiczny otrzymał rozkaz powrotu na Ziemię 5 września 2004 sonda Genesis rozpoczęła schodzenie z orbity.

Projektanci misji wyposażyli sondę kosmiczną w osłony termiczne oraz spadochrony potrzebne do bezpiecznego lądowania na naszej planecie. Jednak bardzo delikatne matryce z uwięzionym w nich wiatrem słonecznym mogłyby ulec zniszczeniu podczas twardego lądowania na powierzchni gruntu. Amerykański wywiad w latach 60. XX wieku posługiwał się satelitami szpiegowskimi (Program CORONA) powracającymi na Ziemię razem ze zrobionymi zdjęciami. Negatywy mogły się zniszczyć podobnie jak próbki wiatru słonecznego. Opracowano wtedy metodę przechwytywania kapsuły powrotnej podczas lotu. Kapsuła była łapana w locie przez samoloty posiadające odpowiednie haki. Umożliwiało to łagodne sprowadzenie kapsuły na Ziemię.

Podobną technikę postanowili wykorzystać projektanci sondy Genesis. Zaplanowali lądowanie statku kosmicznego na 8 września 2004 roku nad bazą treningową US Air Force w stanie Utah. Zgodnie z planem na wysokości 30 km sonda Genesis miała otworzyć pierwszy spadochron, a na wysokości 2,5 km kolejny, aby maksymalnie spowolnić lot pojazdu. Śmigłowiec pilotowany przez kaskadera miał schwycić kapsułę i dostarczyć ją do Centrum Kosmicznego Johnsona (ang. Johnson Space Center).

Podczas wejścia do atmosfery nie otworzył się żaden ze spadochronów. Prawdopodobnie stało się tak na skutek awarii baterii lub wysokiej temperatury, która mogła uszkodzić zasobniki ze spadochronami. Sonda wyhamowała w atmosferze do prędkości 311 km/h i uderzyła w ziemię tworząc niewielki krater. Wszystkie matryce zostały rozbite na drobne kawałki, a jeden z pojemników, w których się znajdowały pękł. Istnieje jednak szansa, że jedna trzecia z próbek nadaje się do analizy.