home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Monster Media 1994 #2 / Monster Media No. 2 (Monster Media)(1994).ISO / images / sl9_jupt.zip / SL9KIT < prev    next >
Text File  |  1994-07-16  |  75KB  |  1,518 lines

  1. Comet P/Shoemaker-Levy's Collision with Jupiter: 
  2. Covering HST's Planned Observations from Your Planetarium
  3.  
  4. Abstract: Comet Shoemaker-Levy 9 (1993e) was discovered in March 1993.  Early
  5. ground-based observations indicated the comet had fragmented into several
  6. pieces.  The comet is in a highly inclined, elliptical orbit around Jupiter.
  7. P/Shoemaker-Levy 9 was tidally ripped apart during peri-Jove in July 1992.  The
  8. Hubble Space Telescope has provided the most detailed look to date and resolved
  9. 20 separate nuclei.  The nuclei are expected to slam into Jupiter over a
  10. five-day period beginning on 16 July 1994.  The total energy of the collisions
  11. will be equivalent to 100 million megatons of TNT (more than 10,000 times the
  12. total destructive power of the world's nuclear arsenal at the height of the
  13. Cold War). An armada of spacecraft will observe the event: Voyager 2, Galileo,
  14. IUE, Ulysses, and the Hubble Space Telescope. HST will be the astronomical
  15. instrument of choice to observe P/SL9, and the after effects of the energy
  16. imparted into the Jovian atmosphere.  NASA Select television may provide
  17. planetarium patrons with a ringside seat of the unfolding drama at Jupiter.
  18.  
  19.  
  20. Introduction
  21.  
  22.         The author and Steve Fentress (Strasenburgh Planetarium) had
  23. remarkable success covering the Voyager 2/Neptune encounter during August 1989
  24. using existing NASA video and still images.  No special effects were needed --
  25. nor used -- to bring Voyager 2's odyssey to the Upstate New York community.
  26. During the first week of December 1993, several major planetaria achieved
  27. similar success in their coverage of the first servicing mission to the Hubble
  28. Space Telescope. Another opportunity for planetaria to cover fast- breaking
  29. astronomical and space science news awaits this summer as P/Shoemaker-Levy 9
  30. collides with Jupiter. What follows is background material on the HST, the
  31. comet, Jupiter, and the planned observations of the upcoming collisions.
  32.  
  33.     Planetaria and science centers worldwide have a unique opportunity to
  34. be involved in the understanding and exploration of our solar system when you
  35. participate in the P/Shoemaker-Levy collision with Jupiter. Public interest in
  36. your program will have been greatly stimulated before and during the series of
  37. collisions by daily television broadcasts, newspapers, and magazines.  In
  38. certain areas of the nation, local cable companies will be carrying the NASA
  39. Select signal to further stimulate interest in the event.
  40.  
  41.     We at the Space Telescope Science Institute and National Aeronautics
  42. and Space Administration anticipate that the public interest will be extremely
  43. high and that you may expect large attendances at your location.
  44.  
  45.     Never before in modern times has a collision between two solar system
  46. bodies been observed.  The instrument of choice to observe this unique event
  47. will be the Hubble Space Telescope. The Hubble Space Telescope: Planned
  48. Observations of Periodic Comet Shoemaker-Levy 9 (1993e) and Jupiter.
  49.  
  50.     The Hubble Space Telescope is a NASA project with international
  51. cooperation from the European Space Agency (ESA).  HST is a 2.4-meter
  52. reflecting telescope which was deployed in low-Earth orbit (600 kilometers) by
  53. the crew of the space shuttle Discovery (STS-31) on 25 April 1990.
  54.  
  55.     Responsibility for conducting and coordinating the science operations
  56. of the Hubble Space Telescope rests with the Space Telescope Science Institute
  57. (STScI) on the Johns Hopkins University Homewood Campus in Baltimore, Maryland.
  58. STScI is operated for NASA by the Association of University for Research in
  59. Astronomy, Incorporated (AURA).
  60.  
  61.     HST's current complement of science instruments include two cameras,
  62. two spectrographs, and fine guidance sensors (primarily used for astrometric
  63. observations).  Because of HST's location above the Earth's atmosphere, these
  64. science instruments can produce high resolution images of astronomical objects.
  65. Ground-based telescopes can seldom provide resolution better than 1.0
  66. arc-seconds, except momentarily under the very best observing conditions.
  67. HST's resolution is about 10 times better, or 0.1 arc- seconds.
  68.  
  69.     It is generally expected that nearly every observatory in the world
  70. will be observing events associated with Comet Shoemaker-Levy's impacts on
  71. Jupiter. Most observatories are setting aside time and resources but delaying
  72. detailed planning until the last possible minute in order to optimize their
  73. observations based on the latest theoretical predictions and the latest
  74. observations of the cometary properties.  Having the advantage of being above
  75. the Earth's turbulent atmosphere, HST is the astronomical spacecraft of choice
  76. to observe the unfolding drama of Comet P/Shoemaker-Levy 9 collision with
  77. Jupiter. Other spacecraft to observe the event include the International
  78. Ultraviolet Explorer (IUE), Extreme Ultraviolet Explorer, Galileo, Voyager 2,
  79. Ulysses, and possibly others.
  80.  
  81.     From 16 July through 22 July 1994, pieces of an object designated as
  82. Comet P/Shoemaker-Levy 9 will collide with Jupiter, and may have observable
  83. effects on Jupiter's atmosphere, rings, satellites, and magnetosphere.  Since
  84. this is the first collision of two solar system bodies ever to be observed,
  85. there is large uncertainty about the effects of the impact.  Shoemaker-Levy 9
  86. consists of nearly 20 discernible bodies with diameters estimated at 2 to 4
  87. kilometers (km), depending on method of estimation and assumptions about the
  88. nature of the bodies, a dust coma surrounding these bodies, and an unknown
  89. number of smaller bodies.  All the large bodies and much of the dust will be
  90. involved in the energetic, high-velocity impact with Jupiter.
  91.  
  92.     The Hubble Space Telescope has the capability of obtaining the highest
  93. resolution images of all observations and will continue to image the morphology
  94. and evolution of the comet until days before first fragments of the comet
  95. impact with Jupiter. HST's impressive array of science instruments will study
  96. Jupiter, P/Shoemaker-Levy 9, and the Jovian environs before, during, and after
  97. the collision events.  The objective of these observations is to better
  98. constrain astrometry, impact times, fragment sizes, study the near-fragment
  99. region and perform deep spectroscopy on the comet.  During the collision events
  100. it is hoped that the HST will be able to image the fireball at the limb, and
  101. after collisions the atmosphere, rings, satellites, and magnetosphere will be
  102. monitored for changes caused by the collision.  The HST will devote
  103. approximately 18 hours of time with the Wide Field/Planetary Camera (WF/PC --
  104. pronounced "wif-pik").  The disk of Jupiter will be about 150 pixels across in
  105. the images, a resolution of about 1000 km/pixel.
  106.  
  107.     The HST program that has been approved consists of 112 orbits of
  108. observations of both the comet and Jupiter. The observations will be made by
  109. six different teams. 
  110.  
  111.  
  112. HST Jupiter/Shoemaker-Levy Campaign Programs
  113.  
  114. o    UV Observations of the Impact of Comet SL9 with Jupiter
  115. o    A Search for SiO in Jupiter's Atmosphere
  116. o    Abdundances of Stratospheric Gas Species from Jovian Impact Events 
  117. o    SL9's Impact on the Jovian Magnetosphere
  118. o    Observations of Io's and Europa's Regions of Jovian Magnetosphere
  119.     for Cometary Products
  120. o    Dynamical Parameters of Jupiter's Troposphere and Stratosphere 
  121. o     HST Observations of the SL9 Impacts on Jupiter's Atmosphere 
  122. o     Comparison of Meterological Models with HST Images
  123. o    FUV Imaging of Jupiter's Upper Atmosphere
  124. o    Auroral Signature of the Interaction of SL9 with the Jovian
  125.     Magnetosphere 
  126. o     HST Imaging Investigation of SL9
  127. o    Cometary Particles as Tracers of Jupiter's Stratospheric Circulation
  128.  
  129. A bit more than 1/3 of the observations will be of the comet with the remainder
  130. focused on Jupiter and environs.  The comet observations have already begun,
  131. the first being made in late January. The next will be in late March, with
  132. three more observations spaced in time up to mid-July, just before impact.  The
  133. Jupiter observations begin the week before impact.  The impact week has many
  134. observations, and followup observations continue sporadically until late
  135. August. Details of the observing program are being finalized.
  136.  
  137.  
  138. Some Background on Comet Shoemaker-Levy 9 and Jupiter
  139.  
  140. A comet, already split into many pieces, will strike the planet Jupiter in the
  141. third week of July of 1994.  It is an event of tremendous scientific interest
  142. but, unfortunately, one which is likely to be unobservable by the general
  143. public.  Nevertheless, it is a unique phenomenon and secondary effects of the
  144. impacts will be sought after by both amateur and professional astronomers.
  145.  
  146. Significance
  147.  
  148.         The impact of Comet Shoemaker-Levy 9 onto Jupiter represents
  149. the first time in human history that people have discovered a body in the sky
  150. and been able to predict its impact on a planet more than seconds in advance.
  151. The impact will deliver more energy to Jupiter than the largest nuclear
  152. warheads ever built, and up to a significant percentage of the energy delivered
  153. by the impact which is generally thought to have caused the extinction of the
  154. dinosaurs on Earth, roughly 65 million years ago.
  155.  
  156. History
  157.  
  158.         Periodic Comet Shoemaker-Levy 9 (1993e) is the ninth short-
  159. period comet discovered by husband and wife scientific team of Carolyn and Gene
  160. Shoemaker and amatuer astronomer David Levy. The comet was photographically
  161. discovered on 24 March 1993 with the 0.46-meter Schmidt telescope at Mt.
  162. Palomar. On the original image it appeared 'squashed'.  Subsequent confirmation
  163. photographs at a larger scale taken by Jim Scotti with the Spacewatch telescope
  164. on Kitt Peak showed that the comet was split into many separate fragments.
  165. Scotti reported at least five condensations in a very long, narrow train
  166. approximately 47 arc-seconds in length and and about 11 arc- seconds in width,
  167. with dust trails extending from either end of the nuclear train.  Its discovery
  168. was a serendipitous product of their continuing search for near-Earth objects.
  169. Near-Earth objects are bodies whose orbits come nearer to the Sun than that of
  170. Earth and hence have some potential for collisions with Earth.
  171.  
  172.     The International Astronomical Union's Central Bureau for Astronomical
  173. Telegrams immediately issued a circular, announcing the discovery of the new
  174. comet.  The comet's brightness was reported as about 14th magnitude, more than
  175. a thousand times too faint to be seen with the naked eye.  Bureau director
  176. Brian G. Marsden noted that the comet was some 4 degrees from Jupiter and that
  177. its motion suggested that it could be near Jupiter's distance from the Sun.
  178.  
  179.     Before the end of March it was realized that the comet had made a very
  180. close approach to Jupiter in mid-1992 and at the beginning of April, after
  181. sufficient observations had been made to determine the orbit more reliably,
  182. Brian Marsden found that the comet is in orbit around Jupiter.
  183.  
  184.     By late May it became apparent that the comet was likely to impact
  185. Jupiter in 1994.  Since then, the comet has been the subject of intensive
  186. study.  Searches of archival photographs have identified pre-discovery images
  187. of the comet from earlier in March 1993 but searches for even earlier images
  188. have been unsuccessful.
  189.  
  190. Cometary Orbit
  191.  
  192.     According to the most recent computations, the comet passed less than
  193. 1/3 of a Jovian radius (120,000 km) above the clouds of Jupiter late on 7 July
  194. 1992 (UT).  The individual fragments separated from each other 1-1/2 hours
  195. after closest approach to Jupiter and they are all in orbit around Jupiter with
  196. an orbital period of about two years.  Calculations of the orbit prior to 7
  197. July 1992 are very uncertain but it seems very likely that the comet was
  198. previously in orbit around Jupiter for two decades or more.  Ed Bowell and
  199. Lawrence Wasserman of the Lowell Observatory have integrated the best currently
  200. available orbit for P/Shoemaker-Levy 9 in a heliocentric reference frame, and
  201. noted that the calculations put the "comet" in a "Jupitergrazing" orbit before
  202. about 1966.  Wasserman and Bowell's possible Jupiter close approaches are in
  203. 2-, 3-, and 4-year intervals.
  204.  
  205. Possible Close Approaches of 1993e with Jupiter Distance Year/Month/Date
  206.  
  207.     1993e    0.08963 AU from Jupiter on 1971
  208.     4    26.0
  209.     1993e    0.06864 AU from Jupiter on 1975
  210.     4    26.8
  211.     1993e    0.07000 AU from Jupiter on 1977
  212.     5    7.0
  213.     1993e    0.11896 AU from Jupiter on 1980
  214.     2    1.8
  215.     1993e    0.12453 AU from Jupiter on 1982
  216.     5    26.0
  217.     1993e    0.11937 AU from Jupiter on 1984  10
  218.     4.5
  219.     1993e    0.07031 AU from Jupiter on 1987
  220.     7    12.4
  221.     1993e    0.06090 AU from Jupiter on 1989
  222.     8    2.5
  223.     1993e    0.00072 AU from Jupiter on 1992
  224.     7    8.0
  225.  
  226.     1993e         Impacts Jupiter on 1994   7   16.8
  227.  
  228. Because the orbit takes the comet nearly 1/3 of an astronomical unit (30
  229. million miles) from Jupiter, the sun causes significant changes in the orbit.
  230. Thus, when the comet again comes close to Jupiter in 1994 it will actually
  231. impact the planet, moving almost due northward at 60 km/sec aimed at a point
  232. only halfway from the center of Jupiter to the visible clouds.
  233.  
  234. All fragments will hit Jupiter in the southern hemisphere, at latitudes near 45
  235. degrees south, between 16 and 22 July 1994, approaching the atmosphere at an
  236. angle roughly 45 degrees from the vertical.  The times of the impacts are now
  237. known to within roughly 20 minutes, but continuing observations leading up to
  238. the impacts will refine the precision of the predictions.  The impacts will
  239. occur on the back side of Jupiter as seen from Earth; that is, out of direct
  240. view from the Earth (this also means that the comet will strike on Jupiter's
  241. nightside).  This area will be close to the limb of Jupiter and will be carried
  242. by Jupiter's rotation to the front, illuminated side less than half an hour
  243. after the impact.  The grains ahead of and behind the comet will impact Jupiter
  244. over a period of four months, centered on the time of the impacts of the major
  245. fragments.  The grains in the tail of the comet will pass behind Jupiter and
  246. remain in orbit around the planet.
  247.  
  248. The Nature of the Comet
  249.  
  250.     The exact number of large fragments is not certain since the best
  251. images show hints that some of the larger fragments may be multiple.  At least
  252. 21 major fragments were originally identified.  No observations are capable of
  253. resolving the individual fragments to show the solid nuclei.  Images with the
  254. Hubble Space Telescope suggest that there are discrete, solid nuclei in each of
  255. the largest fragments which, although not spatially resolved, produce a single,
  256. bright pixel that stands out above the surrounding coma of grains.  Reasonable
  257. assumptions about the spatial distribution of the grains and about the
  258. reflectivity of the nuclei imply sizes of 2 to 4 km (diameter) for each of the
  259. 11 brightest nuclei.  Because of the uncertainties in these assumptions, the
  260. actual sizes are very uncertain and there is a small but not negligible
  261. possibility that the peak in the brightness at each fragment is due not to a
  262. nucleus but to a dense cloud of grains.
  263.  
  264. No outgassing has been detected from the comet but calculations of the expected
  265. amount of outgassing suggest that more sensitive observations are needed
  266. because most ices vaporize so slowly at Jupiter's distance from the sun.  The
  267. spatial distribution of dust suggests that the material ahead of and behind the
  268. major fragments in the orbit are likely large particles from the size of sand
  269. up to boulders.  The particles in the tail are very small, not much larger than
  270. the wavelength of light.  The brightnesses of the major fragments were observed
  271. to change by factors up to 1.7 between March and July 1993, although some
  272. became brighter while others became fainter.  This suggests intermittent
  273. release of gas and grains from the nuclei.
  274.  
  275.     Studies of the dynamics of the breakup suggest that the structural
  276. strength of the parent body was very low and that the parent body had a
  277. diameter of order 5 km.  This is somewhat smaller than one would expect from
  278. putting all the observed fragments back together but the uncertainties in both
  279. estimates are large enough that there is no inconsistency.
  280.  
  281. Crater Chains
  282.  
  283.     Although none of the fragments will hit any of Jupiter's large
  284. satellites, Voyager data indicate that tidally split comets have hit the
  285. Galilean satellites in the past.  Until the discovery of Comet P/Shoemaker-Levy
  286. 9, the strikingly linear crater chains on Callisto and Ganymede had remained
  287. unexplained.  It is quite likely that these crater chains were formed by comets
  288. similar to P/SL9.
  289.  
  290.     The longest of the chains, is 620 km long and comprises 25 craters.
  291. The first interpretation hinted that these were secondary impact chains, formed
  292. by material ejected from large basins -- very much akin to the Earth's Moon.
  293. The Callisto chains are much straighter and more uniform than most secondary
  294. chains.  For 15 years the crater chains remained unexplained.  In light of
  295. P/SL9's nature, it is logical to conclude that the crater chains on Callisto
  296. (and Ganymede) were formed when tidally disrupted comets impacted the Jovian
  297. satellites.
  298.  
  299.     To date, thirteen crater chains have been identified on Callisto. Upon
  300. recent re-examination of Voyager's data, three more similar chains have now
  301. been identified on Ganymede. The next opportunity to identify and re-examine
  302. these features will be when the Galileo spacecraft enters Jovian orbit in
  303. December, 1995.
  304.  
  305. The Planet Jupiter
  306.  
  307.     Jupiter is the largest of the nine known planets, almost 11 times the
  308. diameter of Earth and more than 300 times its mass.  In fact, the mass of
  309. Jupiter is almost 2.5 times that of all the other planets combined.  Being
  310. composed largely of the light elements hydrogen (H) and helium (He), its mean
  311. density is only 1.3 times that of water.  The mean density of Earth is 5.2
  312. times that of water.  The pull of gravity on Jupiter at the top of the clouds
  313. at the equator is 2.4 times greater than Earth's surface.  The bulk of Jupiter
  314. rotates once in 9 hours and 56 minutes, although the period determined by
  315. watching cloud features differs by up to five minutes due to intrinsic cloud
  316. motions.
  317.  
  318.     The visible "surface" of Jupiter is a deck of clouds of ammonia
  319. crystals, the tops of which occur at a level where the pressure is about half
  320. that at Earth's surface.  The bulk of the atmosphere is made up of 89%
  321. molecular hydrogen (H2) and 11% helium (He).  There are small amounts of
  322. gaseous ammonia (NH3), methane (CH4), water (H2O), ethane (C2H6), acetylene
  323. (C2H2), carbon monoxide (CO), hydrogen cyanide (HCN), and even more exotic
  324. compounds such as phosphine (PH3) and germane (GeH4).  At levels below the deck
  325. of ammonia clouds there are believed to be ammonium hydro-sulfide (NH4SH)
  326. clouds and water crystal (H2O) clouds, followed by clouds of liquid water.  The
  327. visible clouds of Jupiter are very colorful.  The cause of these colors is not
  328. yet known. "Contamination" by various polymers of sulfur (S3, S4, S5, and S8),
  329. which are yellow, red, and brown, has been suggested as a possible cause of the
  330. riot of color, but in fact sulfur has not yet been detected spectroscopically,
  331. and there are many other candidates as the source of the coloring.
  332.  
  333.     The meteorology of Jupiter is very complex and not well understood.
  334. Even in small telescopes, a series of parallel light bands called zones and
  335. darker bands called belts is quite obvious.  The polar regions of the planet
  336. are dark.  Also present are light and dark ovals, the most famous of these
  337. being "the Great Red Spot." The Great Red Spot is larger than Earth, and
  338. although its color has brightened and faded, the spot has persisted for at
  339. least 162.5 years, the earliest definite drawing of it being Schwabe's of 5
  340. September 1831. (There is less positive evidence that Hooke observed it as
  341. early as 1664.) It is thought that the brighter zones are cloud-covered regions
  342. of upward moving atmosphere, while the belts are the regions of descending
  343. gases, the circulation driven by interior heat.  The spots are thought to be
  344. large-scale vortices, much larger and far more permanent than any terrestrial
  345. weather system.
  346.  
  347.     The interior of Jupiter is totally unlike that of Earth. Earth has a
  348. solid crust "floating" on a denser mantle that is fluid on top and solid
  349. beneath, underlain by a fluid outer core that extends out to about half of
  350. Earth's radius and a solid inner core of about 1,220-km radius.  The core is
  351. probably 75% iron, with the remainder nickel, perhaps silicon, and many
  352. different metals in small amounts.  Jupiter on the other hand may well be fluid
  353. throughout, although it could have a "small" solid core (upwards of 15 Earth
  354. masses) of heavier elements such as iron and silicon extending out to perhaps
  355. 15% of its radius.  The bulk of Jupiter is fluid hydrogen in two forms or
  356. phases, liquid molecular hydrogen on top and liquid metallic hydrogen below;
  357. the latter phase exists where the pressure is high enough, say 3-4 million
  358. atmospheres.  There could be a small layer of liquid helium below the hydrogen,
  359. separated out gravitationally, and there is clearly some helium mixed in with
  360. the hydrogen.  The hydrogen is convecting heat (transporting heat by mass
  361. motion) from the interior, and that heat is easily detected by infrared
  362. measurements, since Jupiter radiates twice as much heat as it receives from the
  363. Sun. The heat is generated largely by gravitational contraction and perhaps by
  364. gravitational separation of helium and other heavier elements from hydrogen, in
  365. other words, by the conversion of gravitational potential energy to thermal
  366. energy.  The moving metallic hydrogen in the interior is believed to be the
  367. source of Jupiter's strong magnetic field.
  368.  
  369.     Jupiter's magnetic field is much stronger than that of Earth. It is
  370. tipped about 11 degrees to Jupiter's rotational axis, similar to Earth's, but
  371. it is also offset from the center of Jupiter by about 10,000 km.  The
  372. magnetosphere of charged particles which it affects extends from 3.5 million to
  373. 7 million km in the direction toward the Sun, depending upon solar wind
  374. conditions, and at least 10 times that far in the anti-Sun direction.  The
  375. plasma trapped in this rotating, wobbling magnetosphere emits radio frequency
  376. radiation measurable from Earth at wavelengths from 1 m or less to as much as
  377. 30 km.  The shorter waves are more or less continuously emitted, while at
  378. longer wavelengths the radiation is quite sporadic.  Scientists will carefully
  379. monitor the Jovian magnetosphere to note the effect of the intrusion of large
  380. amounts of cometary dust into the Jovian magnetosphere.
  381.  
  382.     The two Voyager spacecraft discovered that Jupiter has faint dust rings
  383. extending out to about 53,000 km above the atmosphere.  The brightest ring is
  384. the outermost, having only about 800-km width.  Next inside comes a fainter
  385. ring about 5,000 km wide, while very tenuous dust extends down to the
  386. atmosphere.  Again, the effects of the intrusion of the dust from
  387. Shoemaker-Levy 9 will be interesting to see, though not easy to study from the
  388. ground.
  389.  
  390.  
  391. The Impact into Jupiter
  392.  
  393.     All 20-plus major impacts will occur at approximately the same position
  394. on Jupiter relative to the center of the planet, but because the planet is
  395. rotating the impacts will occur at different points in the atmosphere.  The
  396. impacts will take place at approximately 45 degrees south latitude and 6.5
  397. degrees of longitude from the limb, just out of view from Earth (approximately
  398. 15 degrees from the dawn terminator).  Jupiter has a rotation period of 9.84
  399. hours, or a rotation rate of about 0.01 degrees/sec, so the impacts will occur
  400. on the farside of the planet but the point of impact in the atmosphere will
  401. rotate across the limb within about 11 minutes after the impact, and cross the
  402. dawn termninator within about 25 minutes from the impact.  From this point on
  403. the effects on the atmosphere should be observable from Earth, but the viewing
  404. of the atmosphere where the impact occurred will improve as the site rotates
  405. towards the center of the disk and we can see it face on.  The comet particles
  406. will be moving almost exactly from (Jovian) south to north at the time of the
  407. impact, so they will strike the planet at an angle of 45 degrees to the
  408. surface. (The surface is defined for convenience as the Jovian cloud tops.) The
  409. impact velocity will be Jovian escape velocity, 60 km/sec.
  410.  
  411.     The times of collision of these fragments with Jupiter can only be
  412. currently estimated within about 20 minutes.  As measurements of the orbit are
  413. made over the next few months the accuracy of these estimates should improve,
  414. so by June 1 the impact time will be known with an accuracy of about 16 minutes
  415. and by July 1 about 10 minutes.  Eighteen hours before the first impact the
  416. uncertainty will be approximately 3 minutes.  The relative positions of the
  417. fragments to each other are known much more accurately than the absolute
  418. position, so once the first fragment impacts Jupiter, the collision times of
  419. the remaining fragments will be better constrained.  The first fragment, A,
  420. will collide with Jupiter on 16 July at 19:13 Universal Time (UT).  Jupiter
  421. will be approximately 5.7 AU (860 million km) from Earth, so the time for light
  422. to travel to the Earth will be about 48 minutes, and the collision will be
  423. observed on Earth at 20:01 UT (16:01 PM EDT) on 16 July.
  424.  
  425.     For Earth-based observations, Jupiter will rise at about noon and set
  426. around midnight, so there will be a limited window to observe the collisions.
  427. The head of the dust train around the fragments will reach Jupiter 1 to 2
  428. months before the particles arrive.
  429.  
  430.     The predicted outcomes of the impacts with Jupiter span a large range.
  431. This is due in part to the uncertainty in the size of the impacting bodies but
  432. even for a fixed size there is a wide range of predictions, largely because
  433. planetary scientists have never observed a collision of this magnitude.  It is
  434. not known what the effects of the impacts of the large fragments will be on
  435. Jupiter, the large mass (~10^12 to 10^14 kg) and high velocity (60 km/sec)
  436. guarantee highly energetic collisions.  Various models of this collision have
  437. been hypothesized, and there is general agreement that a fragment will travel
  438. through the atmosphere to some depth and explode, creating a fireball which
  439. will rise back above the cloud tops.  The explosion will also produce pressure
  440. waves in the atmosphere and "surface waves" at the cloud tops.  The rising
  441. material may consist of an equal amount of vaporized comet and Jovian
  442. atmosphere, but details about this, the depth of the explosion, the total
  443. amount of material ejected above the cloud tops, and almost all other effects
  444. of the impact are highly model dependent.  Each impact (and the subsequent
  445. fall-back of ejected material over a period of ~3 hours after the collision
  446. will probably affect an area of the atmosphere from one to a few thousand km
  447. around the impact site.  It will be difficult to see the objects within about 8
  448. Jovian radii (~570,000 km).
  449.  
  450.     If the cometary nuclei have the sizes estimated from the observations
  451. with the Hubble Space Telescope and if they have the density of ice, each
  452. fragment will have a kinetic energy equivalent to roughly 10 million megatons
  453. of TNT (10^29 to 10^30 ergs).  The total energy of the collisions [of all
  454. fragments] may be as great as 100 million megatons of TNT; roughly 10,000 times
  455. the total destructive power of the world's nuclear arsen at the height of the
  456. Cold War. The impacts will be as energetic as the collision of a large asteroid
  457. or comet with the Earth 65 million years ago.  This latter cosmic catastrophe
  458. most probably led to the extinction of the dinosaurs and hundreds of other
  459. species at the geologic Cretaceous- Tertiary (K-T) boundary layer.
  460.  
  461.     The predictions of the effects differ in how they model the physical
  462. processes and there are significant uncertainties about which processes will
  463. dominate the interaction.  If ablation (melting and vaporization) and
  464. fragmentation dominate, the energy can be dissipated high in the atmosphere
  465. with very little material penetrating far beneath the visible clouds.  If the
  466. shock wave in front of the fragment also confines the sides and causes the
  467. fragment to behave like a fluid, then nuclei could penetrate far below the
  468. visible clouds.  Even in this case, there are disagreements about the depth to
  469. which the material will penetrate, with the largest estimates being several
  470. hundred kilometers below the cloudtops.
  471.  
  472. The short-term effects at the atmospheric site of impact may be profound.
  473. Thermal plumes may rise to 700 km.  Whether permanent disturbances, such as a
  474. new Great Red Spot or White Ovals form, is also a subject of great debate.  The
  475. HST will monitor the atmosphere for changes in cloud morphology as each impact
  476. site rotates into view within a couple hours of the impact.
  477.  
  478.     In any case, there will be an optical flash lasting a few seconds as
  479. each nucleus passes through the stratosphere.  The brightness of this flash
  480. will depend critically on the fraction of the energy which is released at these
  481. altitudes.  If a large fragment penetrates below the cloudtops and releases
  482. much of its energy at large depths, then the initial optical flash will be
  483. faint but a buoyant hot plume will rise in the atmosphere like the fireball
  484. after a nuclear explosion, producing a second, longer flash lasting a minute or
  485. more and radiating most strongly in the infrared.  Although the impacts will
  486. occur on the far side of Jupiter, estimates show that the flashes may be bright
  487. enough to be observed from Earth in reflection off the inner satellites of
  488. Jupiter, particularly Io, if a satellite happens to be on the far side of
  489. Jupiter but still visible as seen from Earth. The flashes will also be directly
  490. visible from the Galileo spacecraft.
  491.  
  492.     The shock waves produced by the impact onto Jupiter are predicted to
  493. penetrate into the interior of Jupiter, where they will be bent, much as the
  494. seismic waves from earthquakes are bent in passing through the interior of
  495. Earth. These may lead to a prompt (within an hour or so) enhancement of the
  496. thermal emission over a very large circle centered on the impact.  Waves
  497. reflected from thedensity- discontinuities in the interior of Jupiter might
  498. also be visible on the front side within an hour or two of the impact.
  499. Finally, the shock waves may initiate natural oscillations of Jupiter, similar
  500. to the ringing of a bell, although the predictions disagree on whether these
  501. oscillations will be strong enough to observe with the instrumentation
  502. currently available.  Observation of any of these phenomena can provide a
  503. unique probe of the interior structure of Jupiter, for which we now have only
  504. theoretical models with almost no observational data.
  505.  
  506.     The plume of material that would be brought up from Jupiter's
  507. troposphere (below the clouds) will bring up much material from the comet as
  508. well as material from the atmosphere itself.  Much of the material will be
  509. dissociated and even ionized but the composition of this material can give us
  510. clues to the chemical composition of the atmosphere below the clouds.  It is
  511. also widely thought that as the material recombines, some species, notably
  512. water, will condense and form clouds in the stratosphere.  The spreading of
  513. these clouds in latitude and longitude can tell us about the circulation in the
  514. stratosphere and the altitude at which the clouds form can tell us about the
  515. composition of the material brought up from below.  The grains of the comet
  516. which impact Jupiter over a period of several months may form a thin haze which
  517. will also circulate through the atmosphere.  Enough clouds might form high in
  518. the stratosphere to obscure the clouds at lower altitudes that are normally
  519. seen from Earth.
  520.  
  521.     Interactions of cometary material with Jupiter's magnetic field have
  522. been predicted to lead to observable effects on Jupiter's radio emission,
  523. injection of material into Jupiter's auroral zone, and disruption of the ring
  524. of grains that now encircles Jupiter.
  525.  
  526.     Somewhat less certainly the material may cause observable changes in
  527. the torus of plasma that circles Jupiter in association with the orbit of Io or
  528. may release gas in the outer magnetosphere of Jupiter. It has also been
  529. predicted that the cometary material may, after ten years, form a new ring
  530. about Jupiter although there are some doubts whether this will happen.
  531.  
  532.  
  533.  
  534. Overview of the Hubble Space Telescope
  535.  
  536.     The Hubble Space Telescope is a coooperative program of the European
  537. Space Agency (ESA) and the National Aeronautics and Space Administration (NASA)
  538. to operate a long-lived space-based observatory for the benefit of the
  539. international astronomical community.  HST is an observatory first dreamt of in
  540. the 1940s, designed and built in the 1970s and 80s, and operational only in the
  541. 1990s.  Since its preliminary inception, HST was designed to be a different
  542. type of mission for NASA -- a permanent space-based observatory.  To accomplish
  543. this goal and protect the spacecraft against instrument and equipment failures,
  544. NASA had always planned on regular servicing missions.  Hubble has special
  545. grapple fixtures, 76 handholds, and stabilized in all three axes.
  546.  
  547.     When originally planned in 1979, the Large Space Telescope program
  548. called for return to Earth, refurbishment, and relaunch every 5 years, with
  549. on-orbit servicing every 2.5 years.  Hardware lifetime and reliability
  550. requirements were based on that 2.5-year interval between servicing missions.
  551. In 1985, contamination and structural loading concerns associated with return
  552. to Earth aboard the shuttle eliminated the concept of ground return from the
  553. program.  NASA decided that on-orbit servicing might be adequate to maintain
  554. HST for its 15-year design life.  A three year cycle of on- orbit servicing was
  555. adopted.  The first HST servicing mission in December 1993 was an enormous
  556. success.  Future servicing missions are tentatively planned for March 1997,
  557. mid-1999, and mid-2002.  Contingency flights could still be added to the
  558. shuttle manifest to perform specific tasks that cannot wait for the next
  559. regularly scheduled servicing mission (and/or required tasks that were not
  560. completed on a given servicing mission).
  561.  
  562.     The four years since the launch of HST in 1990 have been momentous,
  563. with the discovery of spherical aberration and the search for a practical
  564. solution.  The STS-61 (Endeavour) mission of December 1993 fully obviated the
  565. effects of spherical aberration and fully restored the functionality of HST.
  566.  
  567.  
  568. The Science Instruments
  569.  
  570. Wide Field/Planetary Camera 2
  571.  
  572.     The original Wide Field/Planetary Camera (WF/PC1) was changed out and
  573. displaced by WF/PC2 on the STS-61 shuttle mission in December 1993.  WF/PC2 was
  574. a spare instrument developed in 1985 by the Jet Propulsion Laboratory in
  575. Pasadena, California.
  576.  
  577.     WF/PC2 is actually four cameras.  The relay mirrors in WF/PC2 are
  578. spherically aberrated to correct for the spherically aberrated primary mirror
  579. of the observatory. (HST's primary mirror is 2 microns too flat at the edge, so
  580. the corrective optics within WF/PC2 are too high by that same amount.)
  581.  
  582.     The "heart" of WF/PC2 consists of an L-shaped trio of wide- field
  583. sensors and a smaller, high resolution ("planetary") camera tucked in the
  584. square's remaining corner.
  585.  
  586.     WF/PC2 has been used to image P/SL9 and will be used extensively to
  587. "map" Jupiter's features before, during, and after the collision events.
  588.  
  589. Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement
  590.  
  591.     COSTAR is not a science instrument; it is a corrective optics package
  592. that displaced the High Speed Photometer during the first servicing mission to
  593. HST. COSTAR is designed to optically correct the effects of the primary
  594. mirror's aberration on the three remaining scientific instruments: Faint Object
  595. Camera (FOC), Faint Object Spectrograph (FOS), and the Goddard High Resolution
  596. Spectrograph (GHRS).
  597.  
  598. Faint Object Camera
  599.  
  600.     The Faint Object Camera is built by the European Space Agency. It is
  601. the only instrument to utilize the full spatial resolving power of HST.
  602.  
  603.     There are two complete detector system of the FOC. Each uses an image
  604. intensifier tube to produce an image on a phosphor screen that is 100,000 times
  605. brighter than the light received.  This phosphor image is then scanned by a
  606. sensitive electron-bombarded silicon (EBS) television camera.  This system is
  607. so sensitive that objects brighter than 21st magnitude must be dimmed by the
  608. camera's filter systems to avoid saturating the detectors.  Even with a
  609. broad-band filter, the brightest object which can be accurately measured is
  610. 20th magnitude.
  611.  
  612.     The FOC offers three different focal ratios: f/48, f/96, and f/288 on a
  613. standard television picture format.  The f/48 image measures 22 X 22
  614. arc-seconds and yields resolution (pixel size) of 0.043 arc-seconds.  The f/96
  615. mode provides an image of 11 X 11 arc- seconds on each side and a resolution of
  616. 0.022 arc-seconds.  The f/288 field of view is 3.6 X 3.6 arc-seconds square,
  617. with resolution down to 0.0072 arc-seconds.
  618.  
  619. Faint Object Spectrograph
  620.  
  621. A spectrograph spreads out the light gathered by a telescope so that it can be
  622. analyzed to determine such properties of celestial objects as chemical
  623. composition and abundances, temperature, radial velocity, rotational velocity,
  624. and magnetic fields.  The Faint Object Spectrograph (FOS) exmaines fainter
  625. objects than the HRS, and can study these objects across a much wider spectral
  626. range from the UV (1150 A) through the visible red and the near-IR (8000 A).
  627.  
  628.     The FOS uses two 512-element Digicon sensors (light intensifiers) to
  629. light.  The "blue" tube is sensitive from 1150 to 5500 A (UV to yellow).  The
  630. "red" tube is sensitive from 1800 to 8000 A (longer UV through red).  Light can
  631. enter the FOS through any of 11 different apertures from 0.1 to about 1.0
  632. arc-seconds in diameter.  There are also two occulting devices to block out
  633. light from the center of an object while allowing the light from just outside
  634. the center to pass on through.  This could allow analysis of the shells of gas
  635. around red giant stars of the faint galaxies around a quasar.
  636.  
  637.     The FOS has two modes of operation: low resolution and high resolution.
  638. At low resolution, it can reach 26th magnitude in one hour with a resolving
  639. power of 250.  At high resolution, the FOS can reach only 22nd magnitude in an
  640. hour (before S/N becomes a problem), but the resolving power is increased to
  641. 1300.
  642.  
  643. Goddard High Resolution Spectrograph
  644.  
  645.     The High Resolution Spectrograph also separates incoming light into its
  646. spectral components so that the composition, temperature, motion, and other
  647. chemical and physical properties of the objects can be analyzed.  The HRS
  648. contrasts with the FOS in that it concentrates entirely on UV spectroscopy and
  649. trades the extremely faint objects for the ability to analyze very fine
  650. spectral detail.  Like the FOS, the HRS uses two 521-channel Digicon electronic
  651. light detectors, but the detectors of the HRS are deliberately blind to visible
  652. light.  One tube is sensitive from 1050 to 1700 A; while the other is sensitive
  653. from 1150 to 3200 A.
  654.  
  655.     The HRS also has three resolution modes: low, medium, and high. "Low
  656. resolution" for the HRS is 2000 A higher than the best resolution available on
  657. the FOS. Examining a feature at 1200 A, the HRS can resolve detail of 0.6 A and
  658. can examine objects down to 19th magnitude.  At medium resolution of 20,000;
  659. that same spectral feature at 1200 A can be seen in detail down to 0.06 A, but
  660. the object must be brighter than 16th magnitude to be studied.  High resolution
  661. for the HRS is 100,000; allowing a spectral line at 1200 A to be resolved down
  662. to 0.012 A. However, "high resolution" can be applied only to objects of 14th
  663. magnitude or brighter.  The HRS can also discriminate between variation in
  664. light from ojbects as rapid as 100 milliseconds apart.
  665.  
  666.  
  667. Mission Operations and Observations
  668.  
  669.     Although HST operates around the clock, not all of its time is spent
  670. observing.  Each orbit lasts about 95 minutes, with time allocated for
  671. housekeeping functions and for observations. "Housekeeping" functions includes
  672. turning the telescope to acquire a new target, or avoid the Sun or Moon,
  673. switching communications antennas and data transmission modes, receiving
  674. command loads and downlinking data, calibrating and similar activities.
  675.  
  676.     When STScI completes its master observing plan, the schedule is
  677. forwarded to Goddard's Space Telescope Operations Control Center (STOCC), where
  678. the science and housekeeping plans are merged into a detailed operations
  679. schedule.  Each event is translated into a series of commands to be sent to the
  680. onboard computers.  Computer loads are uplinked several times a day to keep the
  681. telescope operating efficiently.
  682.  
  683.     When possible two scientific instruments are used simultaneously to
  684. observe adjacent target regions of the sky.  For example, while a spectrograph
  685. is focused on a chosen star or nebula, the WF/PC can image a sky region offset
  686. slightly from the main viewing target.  During observations the Fine Guidance
  687. Sensors (FGS) track their respective guide stars to keep the telescope pointed
  688. steadily at the right target.
  689.  
  690.     In an astronomer desires to be present during the observation, there is
  691. a console at STScI and another at the STOCC, where monitors display images or
  692. other data as the observations occurs.  Some limited real-time commanding for
  693. target acquisition or filter changing is performed at these stations, if the
  694. observation program has been set up to allow for it, but spontaneous control is
  695. not possible.
  696.  
  697.     Engineering and scientific data from HST, as well as uplinked
  698. operational commands, are transmitted through the Tracking Data Relay Satellite
  699. (TDRS) system and its companion ground station at White Sands, New Mexico. Up
  700. to 24 hours of commands can be stored in the onboard computers.  Data can be
  701. broadcast from HST to the ground stations immediately or stored on tape and
  702. downlinked later.
  703.  
  704.     The observer on the ground can examine the "raw" images and other data
  705. within a few minutes for a quick-look analysis.  Within 24 hours, GSFC formats
  706. the data for delivery to the STScI. STScI is responsible for data processing
  707. (calibration, editing, distribution, and maintenance of the data for the
  708. scientific community).
  709.  
  710.     Competition is keen for HST observing time.  Only one of every ten
  711. proposals is accepted.  This unique space-based observatory is operated as an
  712. international research center; as a resource for astronomers world-wide.
  713.  
  714.     The Hubble Space Telescope is the unique instrument of choice for the
  715. upcoming collision of Comet Shoemaker-Levy 9 into Jupiter. The data gleaned
  716. from this momentous event will be invaluable for decades to come.
  717.  
  718.  
  719. Other Spacecraft
  720.  
  721. Galileo
  722.  
  723.     Galileo is enroute to Jupiter and will be about 1.5 AU (230 million km)
  724. from Jupiter at the time of the impact.  At this range, Jupiter will be ~60
  725. pixels across in the solid state imaging camera, a resolution of ~2400
  726. km/pixel.  Galileo will have a direct view of the impact sites, with an
  727. elevation of approximately 23 degrees above the horizon as seen from the impact
  728. point.  The unavailability of the main antenna, forcing use of the low-gain
  729. antenna for data transmission, severely limits the imaging options available to
  730. Galileo. The low-gain antenna will be able to transmit to Earth at 10 bits/sec,
  731. so real-time transmission of imaging will not be possible.  The Galileo tape
  732. recorder can store ~125 full-frame equivalents.  On- board data compression and
  733. mosaicking may allow up to 64 images per frame to be stored, but playback of
  734. the recorded images must be completed by January, 1995 when Galileo reaches
  735. Jupiter. This will only allow transmission of ~5 full-frame equivalents, or
  736. approximately 320 images.  There will be the capability for limited on-board
  737. editing and the images can be chosen after the impacts have occured, so the
  738. impact timing will be well known, but the imaging times must be scheduled weeks
  739. before the impacts.  Each image requires 2.33 seconds, so a full frame of 64
  740. images will cover ~2.5 minutes, and consist of ~2400 kilobits.  A new mosaic
  741. can be started in ~6 seconds.  The camera has a number of filters from violet
  742. through near-IR and requires 5 to 10 seconds to change filters.  In addition to
  743. imaging data, Galileo has a high time resolution photopolarimeter radiometer,
  744. near-infrared mapping spectrometer, radio reciever, and ultraviolet
  745. spectrometer which can be used to study the collisions.  The limited storage
  746. capacity and low transmission rate of Galileo make the timing of all the impact
  747. observations critical.
  748.  
  749.  
  750. Ulysses
  751.  
  752.     The Ulysses spacecraft is in a high inclination orbit relative to the
  753. ecliptic plane, which will carry it under the south pole of the Sun in
  754. September 1994.  Its payload includes sensitive radio receivers that may be
  755. able to observe both the immediate consequences of the collisions of Comet
  756. Shoemaker-Levy 9 fragments with Jupiter and the long-term effects on the Jovian
  757. magnetosphere.
  758.  
  759.     Ulysses will be 2.5 AU (375 million km) south of Jupiter at the time of
  760. impact and will also have a direct line of sight to the impact point.  From
  761. this position the Ulysses unified radio and plasma wave (URAP) experiment will
  762. monitor radio emissions between 1 and 940 KHz, sweeping through the spectrum
  763. approximately every 2 minutes.  URAP will be able to detect radio emissions
  764. down to 1014 ergs.  There are no imaging experiments on Ulysses.
  765.  
  766.  
  767. Voyager 2
  768.  
  769.     Voyager 2 is on it's way out of the solar system, 44 AU from Jupiter at
  770. the time of the impact.  The planetary radio astronomy (PRA) experiment will be
  771. monitoring radio emissions in the 1 KHz to 390 KHz range with a detection limit
  772. of 1019 to 1020 ergs.  PRA will sweep through this spectrum every 96 seconds.
  773. The Voyager 2 imaging system will not be used.
  774.  
  775.  
  776. International Ultraviolet Explorer
  777.  
  778.     The International Ultraviolet Explorer (IUE) satellite will be devoting
  779. 55 eight-hour shifts (approximately 2-1/2 weeks total) of ultraviolet (UV)
  780. spectroscopic observations to the Comet Shoemaker-Levy 9 impact events, with 30
  781. shifts allotted to the American effort (Principal Investigators: Walt Harris,
  782. University of Michigan; Tim Livengood, Goddard Space Flight Center; Melissa
  783. McGrath, Space Telescope Science Institute) and 25 shifts allotted to the
  784. European effort (PIs: Rene Prange, Institute d'Astrophysique Spatiale; Michel
  785. Festou, Observatoire Midi-Pyrenees). The observing campaign will begin with
  786. baseline observations in mid-June, and continue through mid-August.  During the
  787. week of the actual impacts, IUE will be observing the Jovian system
  788. continuously.
  789.  
  790.     The IUE campaign will be devoted to in-depth studies of the Jovian
  791. aurorae, the Jovian Lyman-alpha bulge, the chemical composition and structure
  792. of the upper atmosphere, and the Io torus.  The IUE observations will provide a
  793. comprehensive study of the physics of the cometary impact into the Jovian
  794. atmosphere, which can provide new insights into Jupiter's atmospheric
  795. structure, composition, and chemistry, constrain global diffusion processes and
  796. timescales in the upper atmosphere, characterize the response of the
  797. Lyman-alpha bulge to the impacting fragments and associated dust, study the
  798. atmospheric modification of the aurora by the impact material deposited by the
  799. comet and by the material ejected into the magnetosphere from the deep
  800. atmosphere, and investigate the mass loading processes in the magnetosphere.
  801.  
  802.  
  803. Ground-Based
  804.  
  805.     Many large telescopes will be available on Earth with which to observe
  806. the phenomena associated with the Shoemaker-Levy 9 impacts on Jupiter in
  807. visible, infrared, and radio wavelengths.  Small portable telescopes can fill
  808. in gaps in existing observatory locations for some purposes.  Imaging,
  809. photometry, spectroscopy, and radiometry will certainly be carried out using a
  810. multitude of detectors.  Many of these attempts will fail, but some should
  811. succeed.  Apart from the obvious difficulty that the impacts will occur on the
  812. back side of Jupiter as seen from Earth, the biggest problem is that Jupiter in
  813. July can only be observed usefully for about two hours per night from any given
  814. site.  Earlier the sky is still too bright and later the planet is too close to
  815. the horizon.  Therefore, to keep Jupiter under continuous surveillance would
  816. require a dozen observatories equally spaced in longitude clear around the
  817. globe.  A dozen observatories is feasible, but equal spacing is not.  There
  818. will be gaps in the coverage, notably in the Pacific Ocean, where Mauna Kea,
  819. Hawaii, is the only astronomical bastion.
  820.  
  821.  
  822. The Kuiper Airborne Observatory (KAO)
  823.  
  824.     The KAO is a modified C-141 aircraft with a 36-inch (0.9 meter)
  825. telescope mounted in it.  The telescope looks out the left side of the airplane
  826. through an open hole in the fuselage.  No window is used because a window would
  827. increase the infrared background level.  The telescope is stabilized by: 1) a
  828. vibration isolation system (shock absorbers); 2) a spherical air bearing; 3) a
  829. gyroscope controlled pointing system; and 4) an optical tracking system.  The
  830. telescope can point to a couple of arc-seconds even in moderate turbulence.
  831.  
  832.     The airplane typically flies at 41,000 feet (12.5 km), above the
  833. Earth's tropopause.  The temperature is very cold there, about -50 degrees
  834. Celsius, so water vapor is largely frozen out.  There is about 10 precipitable
  835. microns of water in the atmospheric column above the KAO (about the same amount
  836. as in the atmosphere of Mars). This allows the KAO to observe most of the
  837. infrared wavelengths that are obscured by atmospheric absorption at
  838. ground-based sites.  Flights are normally 7.5 hours long, but the aircraft has
  839. flown observing missions as long as 10 hours.  The comet impact flights are all
  840. around 9.5 hours to maximize the observing time on Jupiter after each impact.
  841. Because these observations will be made in the infrared and the infrared sky is
  842. about as dark in the daytime as it is at night, we will be able to observe in
  843. the afternoon and into the evening.
  844.  
  845. The main advantage that the airborne observatory brings to bear is its ability
  846. to observe water with minimal contamination by terrestrial water vapor.  The
  847. observing projects focus on observing tropospheric water (within Jupiter's
  848. cloud deck) brought up by the comet impact, or possibly on water in the comet
  849. if it breaks up above Jupiter's tropopause.  The KAO team will also look for
  850. other compounds that would be unobservable from the ground due to terrestrial
  851. atmospheric absorption.
  852.  
  853. The KAO will be deployed to Australia to maximize the number of times the
  854. immediate aftermath of an impact can be observed.  The available integration
  855. time on each flight will be typically 4-5 hours, from impact time to
  856. substantially after the central meridian crossing of the impact point.  The KAO
  857. will leave NASA Ames on 12 July, return on 6 August. The last part of the
  858. deployment will be devoted to observations of southern hemisphere objects as
  859. part of the regular airborne astronomy program.
  860.  
  861.  
  862. HST Science Observation Teams
  863.  
  864. Spectroscopy
  865.  
  866.     The Jupiter spectroscopy team headed by Keith Noll (STScI) will search
  867. for molecular remnants of the comet and fireball in Jupiter's upper atmosphere.
  868. The team consists of seven investigators: Noll (STScI), Melissa McGrath
  869. (STScI), L. Trafton (University of Texas), Hal Weaver (STScI), J. Caldwell
  870. (York University), Roger Yelle (University of Arizona), and S. Atreya
  871. (University of Michigan).
  872.  
  873.     Even though the comet's mass is dwarfed by the mass of Jupiter, the
  874. impact can cause local disturbances to the composition of the atmosphere that
  875. could be detectable with HST. The two spectrometers on HST, the Faint Object
  876. Spectrograph (FOS) and the Goddard High Resolution Spectrograph (HRS), will be
  877. used to search for the spectral fingerprints of unusual molecules near the site
  878. of one of the large impacts.
  879.  
  880.     Jupiter's stratosphere will be subject to two sources of foreign
  881. material, the comet itself, and gas from deep below Jupiter's cloudtops.  There
  882. are large uncertainties in the predictions of how deep the comet fragments will
  883. penetrate into Jupiter's atmosphere before they are disrupted.  But, if they do
  884. penetrate below Jupiter's clouds as predicted by some, a large volume of heated
  885. gas could rise into Jupiter's stratosphere.  As on the Earth, Jupiter's
  886. stratosphere is lacking in the gases that condense out at lower altitudes.  The
  887. sudden introduction of gas containing some of these condensible molecules can
  888. be likened to what happens on Earth when a volcano such as Pinatubo injects
  889. large amounts of gas and dust into the stratosphere.  Once in this stable
  890. portion of the atmosphere on either planet, the unusual material can linger for
  891. years.
  892.  
  893.     The spectroscopic investigation will consist of 12 orbits spread over
  894. three complementary programs.  Several of the observations will be done within
  895. the first few days after the impact of fragment G on 18 July at 07:35 UTC. The
  896. team also wants to study how the atmosphere evolves so some observations will
  897. continue into late August.
  898.  
  899.     The FOS will obtain broad-coverage spectra from ~1750 - 3300 A. Quite a
  900. few atmospheric molecules have absorptions in this interval, particularly below
  901. 2000 A. One molecule that we will look for with special interest is hydrogen
  902. sulfide (H2S), a possible ingredient for the still-unidentified coloring agent
  903. in Jupiter's clouds.
  904.  
  905.     The spectroscopy team will focus in on two spectral intervals with the
  906. HRS. In one experiment, the team will search for silicon oxide (SiO) which
  907. should be produced from the rocky material in the cometary nucleus.  The
  908. usefulness of this molecule is the fact that it can come only from the comet
  909. since any silicon in Jupiter's atmosphere resides far below the deepest
  910. possible penetration of the fragments.  Measuring this will help sort out the
  911. relative contributions of the comet and Jupiter's deep atmosphere to the
  912. disturbed region of the stratosphere.  Finally, the spectroscopy team will use
  913. the HRS to search for carbon monoxide (CO) and other possible emissions near
  914. 1500 A. CO is an indicator of the amount of oxygen introduced into the normally
  915. oxygen-free stratosphere.  Any results obtained with the HRS will be combined
  916. with ground-based observations of CO at infrared wavelengths sensitive to
  917. deeper layers to reconstruct the variation of CO with altitude.
  918.  
  919.  
  920. Atmospheric Dynamics
  921.  
  922.     The HST Jupiter atmospheric dynamics team, led by Heidi Hammel
  923. (Massachusetts Institute of Technology), will be carefully monitoring Jupiter
  924. to observe how its atmosphere reacts to incoming cometary nuclei.  The
  925. atmospheric dynamics team consists of four investigators: Hammel (MIT), Reta
  926. Beebe (New Mexico State University), Andrew Ingersoll (California Institute of
  927. Technology), and Glenn Orton (JPL/Caltech).
  928.  
  929.     Researchers at the Massachusetts Institute of Technology have conducted
  930. computer simulations of the collisions' effect on Jupiter's weather.  These
  931. simulations show waves travelling outward from the impact sites and propagating
  932. around the planet in the days following each impact.  The predicted
  933. "inertia-gravity" waves are on Jupiter's "surface" (atmosphere) may emanate
  934. from the impact sites and would be analagous to the ripples from dropping a
  935. pebble in a pond.
  936.  
  937.     Some theorists believe that the waves will be "seismic" in nature, with
  938. the atmosphere of Jupiter ringing like a bell.  Such phenomenon may occur
  939. within the first hours after an impact.  These seismic waves would travel much
  940. faster than the inertia-gravity waves, and quite likely more difficult to
  941. detect.
  942.  
  943.     Using HST, Hammel's team hopes to detect and observe the
  944. inertia-gravity waves which may take hours to days.  The temperature deviation
  945. in such a typical wave may be as much as 0.1 to 1!  Celsius; quite possibly
  946. visible from Earth in the best telescopic views.
  947.  
  948.     The speed at which these waves travel depends on their depth in the
  949. atmosphere and on stability parameters that are only poorly known.  While
  950. Hammel's team will observe the impact and its aftermath with the Hubble Space
  951. Telescope, researchers Joseph Harrington and Timothy Dowling, also of MIT, will
  952. utilize the NASA Infrared Telescope Facility on Mauna Kea, Hawaii. Both groups
  953. hope to measure wave speeds and thus determine the Jovian atmospheric
  954. parameters more accurately.  Better-known parameters will, in turn, improve
  955. understanding of planetary weather systems.
  956.  
  957.         Another exciting possibility is that new cloud features may
  958. form at the impact locations.  These clouds might then be trapped by
  959. surrounding high-speed jets and spun up into vortices that might last for days
  960. or weeks.
  961.  
  962.         Finally, cometary material will impact Jupiter's upper
  963. atmosphere.  This material (ices and dust) could significantly alter the
  964. reflectivity of the atmosphere, and could linger for weeks or months.  The goal
  965. of Hammel's HST observing plan is to observe all of these phenomena, while
  966. simultaneously and comprehensively mapping of Jupiter's atmosphere.
  967.  
  968.         The primary "products" will be multicolor WF/PC "maps" (images)
  969. of Jupiter. These new WF/PC2 maps will be compared against the latest Jupiter
  970. images with older, WF/PC1 images, as well as Voyager spacecraft images of
  971. Jupiter. At the very least, an exquisite time-lapse series of the best images
  972. of Jupiter ever acquired by ground-based astronomy and spacecraft will be
  973. obtained.
  974.  
  975.  
  976. ATTACHMENT A
  977.  
  978. Current [as of 16 May 1994] HST Observing and Collision Event Timeline for
  979. P/Shoemaker-Levy and Jupiter 29 Apr 94: Updated A. Storrs/R. Landis.
  980.  
  981. Revised by R. Landis to account for new impact times 
  982. based on JPL data from D. Yeomans/P. Chodas.
  983. __________________________________________
  984. _________________________
  985. Orb# Starting Time:   SAA    Activity:
  986.                 (start--end)
  987.     195                FOC-
  988. - Prange
  989.     195            
  990.     FOC-- Prange
  991.     195            
  992.     FOS-- Noll
  993.     195                HRS-- 
  994. Noll (SiO)
  995. *    195:23:40:00
  996. *    196:00:23:57
  997. *    196:02:00:21
  998. *    196:03:45:42  4:27--end (05)
  999. *                    4:30--end (02)
  1000. *    196:05:22:13  6:10--end (05)
  1001.                     6:13--end (02)
  1002. *    196:06:58:46  1 min (02)
  1003. *    196:08:35:17
  1004. *    196:10:11:49
  1005. 1    196:11:48:21        WFPC 
  1006. map-- Hammel
  1007. 2    196:13:24:53        WFPC 
  1008. map-- Hammel
  1009. 3    196:15:01:24                   WFPC map-- Hammel
  1010. 4    196:16:37:57                   WFPC map-- 
  1011. Hammel
  1012. 5    196:18:14:28                   WFPC map-- 
  1013. Hammel
  1014. 6    196:19:51:00                   WFPC map-- 
  1015. Hammel
  1016. 7    196:21:27:32  21:57--22:17 (05)
  1017. 8    196:23:04:04  23:33--end   (05)
  1018. 9        197:00:40:36  01:13--end    (05)
  1019.             01:17--01:30 
  1020. (02)
  1021. 10  197:02:17:07  02:53--end    (05)
  1022.             02:57--end    (02)
  1023. 11  197:03:53:40  04:36--end    (05)
  1024.             04:39--end    (02)
  1025. 12  197:05:30:11  06:18--end    (05)
  1026.             06:22--end    (02)
  1027. 13  197:07:06:43
  1028. 14  197:08:43:15
  1029. 15  197:10:19:46
  1030. 16  197:11:56:18
  1031. 17  197:13:32:50
  1032. 18  197:15:09:21
  1033. 19  197:16:45:53
  1034. 20  197:18:22:25                    A impact
  1035.         197:20:01
  1036. 21  197:19:58:56  20:35--20:44 (05)    WFPC-- Hammel
  1037. 22  197:21:35:28  22:02--22:27 (05)
  1038. 23  197:23:12:00  23:41--end    (05)
  1039.             23:46--23:57 (02)
  1040. 24  198:00:48:32  01:21--end    (05)
  1041.             01:24--01:38 (02)
  1042. 25  198:02:25:03  03:02--end    (05)            B impact
  1043.         198:03:11    03:05--end    (02)
  1044. 26  198:04:01:35  04:45--end    (05)
  1045.             04:47--end    (02)
  1046. 27  198:05:38:07  06:27--end    (05)
  1047.             06:30--end    (02)            C impact
  1048.         198:07:03
  1049. 28  198:07:14:39
  1050. 29  198:08:51:10            WFPC-- Clarke
  1051. 30  198:10:27:42                    D impact
  1052.     198:11:58
  1053. 31  198:12:04:14
  1054. 32  198:13:40:45            WFPC-- Hammel    E impact
  1055.         198:14:56
  1056. 33  198:15:17:17            WFPC-- Hammel
  1057. 34  198:16:53:48            WFPC-- 
  1058. Hammel
  1059. 35  198:18:30:20            WFPC-- 
  1060. 1/2 Hammel,
  1061.                     
  1062.     1/2 Clarke 36  198:20:06:52  20:34--20:53 (05)
  1063. 37  198:21:43:23  22:09--22:36 (05)
  1064.             22:17--22:22 (02)
  1065. 38  198:23:19:55  22:48--end    (05)    3 WFPC DARKS
  1066.             23:53--00:05 (02)
  1067. 39  199:00:56:26
  1068. 40  199:02:32:58  03:10--end    (05)            F impact
  1069.     199:02:37     03:13--end   (02)
  1070. 41  199:04:09:29  04:53--end    (05)
  1071.             04:57--end    (02)
  1072. 42  199:05:46:01  06:36--end    (05)    FOC--Prangee
  1073. 43  199:07:22:33            WFPC-- Hammel    G impact
  1074.     199:07:35
  1075. 44  199:08:59:04            WFPC-- Hammel
  1076. 45  199:10:35:35            FOS-- Noll
  1077. 46  199:12:12:07
  1078. 47  199:13:48:39            WFPC-- Clarke
  1079. 48  199:15:25:10
  1080. 49  199:17:01:42
  1081. 50  199:18:38:12            HRS-- Noll (SiO)    H impact
  1082.         199:19:23
  1083. 51  199:20:14:44  20:39--21:02 (05)
  1084. 52  199:21:51:16  22:17--22:44 (05)
  1085.             22:22--22:31 (02)
  1086. 53  199:23:27:47  23:46--end    (05)
  1087.         00:00--00:14 
  1088. (02)
  1089. 54  200:01:04:19  01:37--end    (05)
  1090.         01:40--01:57 
  1091. (02)
  1092. 55  200:02:40:51
  1093. 56  200:04:17:22  05:02--end    (05)
  1094.         05:05--end    (02)
  1095. 57  200:05:53:53  06:45--end    (05)    HRS-- 
  1096. Noll (SiO)
  1097. 06:47--end  (02)
  1098. 58  200:07:30:24            WFPC-
  1099. - Hammel
  1100. 59  200:09:06:56            WFPC-
  1101. - Hammel
  1102. 60  200:10:43:26            WFPC-- 1/2 Hammel,    
  1103. K impact
  1104.     200:10:40                1/2 Clarke
  1105. 61  200:12:19:59
  1106. 62  200:13:56:31
  1107. 63  200:15:33:02            HRS-- Noll (G140L)
  1108. 64  200:17:09:34
  1109. 65  200:18:48:04  19:15--19:27 (05)
  1110. 66  200:20:22:38  20:45--21:11 (05)
  1111. 67  200:21:59:08  22:24--22:53 (05)                       L 
  1112. impact
  1113.     200:21:55    22:29--22:39 (02)
  1114. 68  200:23:35:39  00:03--end    (05)    3 WFPC DARKS
  1115.         00:07--00:23 (02)
  1116. 69  201:01:12:12  1:45 --end    (05)
  1117.         1:48 --2:05  (02)
  1118. 70  201:02:48:42  3:28 --end    (05)
  1119.         3:31 --end    (02)
  1120. 71  201:04:25:14  5:11 --end    (05)
  1121. 72  201:06:01:45  6:53 --end    (05)
  1122. 73  201:07:38:17
  1123. 74  201:09:14:47                               N 
  1124. impact
  1125.     201:10:25
  1126. 75  201:10:51:19                HRS-- Noll (G140L)
  1127. 76  201:12:27:51                HRS-- Noll 
  1128. (G140L)
  1129. 77  201:14:04:22                WFPC-- Prange 
  1130. (4 ex)
  1131. 78  201:15:40:54                WFPC-- 1/2 Hammel,    P2 
  1132. impact
  1133.     201:15:29                  1/2 Clarke
  1134. 79  201:17:17:26
  1135. 80  201:18:53:58  19:17--19:37 (05)                      Q2 
  1136. impact
  1137.     201:19:27
  1138. 81  201:20:30:29  20:42--21:19 (05)    WFPC-- Hammel         Q1 
  1139. impact 201:19:54    20:58--21:05 (02)
  1140. 82  201:22:07:00  22:31--23:02 (05)
  1141.         22:36--23:44 (02)
  1142. 83  201:23:43:31  00:12--end    (05)
  1143.         00:15--00:32 (02)
  1144. 84  202:01:20:03  1:53--end    (05)
  1145.         1:57--2:14    (02)
  1146. 85  202:02:56:35  3:37--end    (05)
  1147.         3:39--end    (02)
  1148. 86  202:04:33:06  5:19--end    (05)
  1149.         5:22--end    (02)                       R 
  1150. impact
  1151.     202:05:41
  1152. 87  202:06:09:38            WFPC-- Hammel
  1153. 88  202:07:46:09            WFPC-- 1/2 Hammel,
  1154.                     1/2 Clarke 89  202:09:22:41            WFPC-- Hammel
  1155. 90  202:10:59:12            WFPC-- 
  1156. Hammel
  1157. 91  202:12:35:43            WFPC-- 
  1158. 1/2 Hammel,
  1159.                 
  1160.     1/2 Clarke 
  1161. 92  202:14:12:15            WFPC-- Hammel         
  1162. S impact
  1163.     202:15:24
  1164. 93  202:15:48:46            FOS-- Noll
  1165. 94  202:17:25:18            HRS-- Noll (G140L)    T 
  1166. impact
  1167.     202:18:30
  1168. 95  202:19:01:50  19:22--19:45 (05)
  1169. 96  202:20:38:20  20:59--21:28 (05)
  1170.         21:05--21:14 (02)                       U 
  1171. impact
  1172.     202:21:43
  1173. 97  202:22:14:52  22:38--23:09 (05)
  1174.         22:43--22:57
  1175. 98  202:23:51:23  0:20 --end    (05)    3 WFPC DARKS
  1176.         0:23 --0:39  (02)
  1177. 99  203:01:27:55  2:02 --end    (05)
  1178.         2:05 --end    (02)
  1179. 100 203:03:04:27  3:16 --end    (05)
  1180.         3:18 --end    (02)
  1181. 101 203:04:40:57  5:28 --end    (05)                       V 
  1182. impact
  1183.     203:04:48    5:31 --end    (02)
  1184. 102 203:06:17:29                WFPC-- Hammel
  1185. 103 203:07:54:01                WFPC-- Hammel         
  1186. W impact
  1187.     203:08:19
  1188. 104 203:09:30:32                WFPC-- 1/2 Hammel,
  1189.                         1/2 
  1190. Clarke 105 203:11:07:04
  1191. 106 203:12:43:35                HRS-- Noll 
  1192. (SiO, 3x8)
  1193. 107 203:14:20:07                HRS-- Noll 
  1194. (SiO,2x12)
  1195. 108 203:15:56:38
  1196. 109 203:17:33:10  17:55--18:10 (05)
  1197. 110 203:19:09:41  19:28--19:54 (05)
  1198.             1 min (02)
  1199. 111 203:20:46:12  21:07--21:36 (05)
  1200.         21:12--21:23 (02)
  1201. 112 203:22:22:44  22:46--23:17 (05)
  1202.         22:50--23:06 (02)
  1203. 113 203:23:59:16  0:28 --end    (05)
  1204.         0:32 --0:48  (02)
  1205. 114 204:01:35:47  2:12 --end    (05)
  1206.         2:14 --end    (02)
  1207. 115 204:03:12:19  3:54 --end    (05)
  1208.         3:57 --end    (02)
  1209. 116 204:04:48:50  5:37 --end    (05)
  1210.         5:39 --end    (02)
  1211. 117 204:06:25:21                 WFPC 
  1212. map-- Hammel
  1213. 118 204:08:01:53                 WFPC 
  1214. map-- Hammel
  1215. 119 204:09:38:25                 WFPC 
  1216. map-- Hammel
  1217. 120 204:11:14:57                  WFPC map-- 
  1218. Hammel
  1219. 121 204:12:51:27                  WFPC map-- 
  1220. Hammel
  1221. 122 204:14:27:59                  WFPC map-- 
  1222. Hammel
  1223. 123 204:16:04:31
  1224. 124 204:17:41:02  17:58--18:20 (05)
  1225. 125 204:19:17:34  19:35--20:02 (05)
  1226.         19:42--19:48 (02)
  1227. 126 204:20:54:08  21:14--21:44 (05)
  1228.         21:18--21:32 (02)
  1229. 127 204:22:30:58  22:50--23:24 (05)
  1230.         22:58--23:14 (02)
  1231. 128 205:00:07:09  0:37 --end    (05)
  1232.         0:40 --end    (02)
  1233. 129 205:01:43:41  2:20 --end    (05)
  1234.         2:23 --end    (02)
  1235. 130 205:03:20:13  4:03 --end    (05)
  1236.         4:05 --end    (02)
  1237. 131 205:04:56:44  5:45 --end    (05)
  1238.         5:49 --end    (02)
  1239. 132 205:06:53:16            
  1240.     HRS-- McGrath
  1241. 133 205:08:09:47            
  1242.     HRS-- McGrath
  1243. 134 205:09:46:19            
  1244.     HRS-- McGrath
  1245. 135 205:11:22:51            
  1246.     HRS-- McGrath
  1247. 136 205:12:59:22            
  1248.     HRS-- McGrath
  1249. 137 205:14:35:54            
  1250.     HRS-- McGrath
  1251. 138 205:16:12:26  16:38--16:44 (05)
  1252. 139 205:17:48:57  18:04--18:28 (05)
  1253. 140 205:19:25:29  19:42--20:11 
  1254. (05) 19:48--
  1255. 19:57 (02)
  1256. 141 205:21:02:00  21:22--21:52 
  1257. (05) 21:25--
  1258. 21:40 (02)
  1259. 142 205:22:38:32  23:03--23:32 
  1260. (05) 23:07--
  1261. 23:23 (02)
  1262. 143 206:00:15:04  0:46 --end    (05)
  1263.         0:48 --end    (02)
  1264. 144 206:01:51:36  2:28 --end    (05)
  1265.         2:32 --end    (02)
  1266. 145 206:03:28:07  4:12 --end    (05)
  1267.         4:14 --end    (02)
  1268. 146 206:05:04:39  5:54 --end    (05)
  1269. 147 206:06:41:11                 FOS-- 
  1270. McGrath
  1271. 148 206:08:17:42                 FOS-- 
  1272. McGrath
  1273. 149 206:09:54:15                 FOS-- 
  1274. McGrath
  1275. 150 206:11:30:46                 FOS-- 
  1276. McGrath
  1277. 151 206:13:07:17                 FOS-- McGrath 
  1278. (Shemansky)
  1279. 152 206:14:43:49                 FOS-- McGrath 
  1280. (Shemansky)
  1281.     206:16:20:21  16:35--16:54 (05)
  1282.     206:17:56:53  18:11--18:37 (05)
  1283.         18:18--18:23 (02)
  1284.     206:19:33:24  19:50--20:19 (05)
  1285.         19:54--20:07 (02)
  1286.     206:21:09:57  21:29--21:59 (05)
  1287.         21:33--21:49 (02)
  1288.     206:22:46:28  23:12--23:39 (05)
  1289.         23:14--23:32 (02)
  1290.     206:00:23:00  0:54 --end    (05)
  1291.         0:57 --1:14  (02)
  1292.     207:01:59:32  2:37 --end    (05)
  1293.         2:40 --end    (02)
  1294.     207:03:36:04  4:20 --end    (05)
  1295.         4:23 --end    (02)
  1296.     207:05:12:36  6:03 --end    (05)
  1297.     207:06:49:07
  1298.     207:08:25:40
  1299.     207:10:02:11
  1300.     207:11:38:43
  1301.     207:13:15:15
  1302.     207:14:51:46
  1303.     207:16:28:19  16:41--17:03 (05)
  1304.     207:18:04:50  18:18--18:45 (05)
  1305.         18:24--18:32 (02)
  1306.     207:19:41:23  19:57--20:27 (05)
  1307.         20:01--20:15 (02)
  1308.     207:21:17:55  21:38--22:07 (05)
  1309.         21:42--21:57 (02)
  1310.     210            WFPC-- Clarke
  1311.     211      (for 4 orbits)        WFPC map-- 
  1312. Hammel
  1313.     222            FOC-- Prangee (2 
  1314. orbits)
  1315.     222            FOS-- Noll
  1316.     222            HRS-- Noll 
  1317. (G140L)
  1318.     234
  1319.     234
  1320.     234      (for 5 orbits)        WFPC map-- 
  1321. Hammel
  1322.     242 +/- 7d            FOS-- Noll
  1323.  
  1324. Three digit numbers are day of year (1994): day 197 is July 16. 
  1325. All times are UT (at Earth). Orbit times are from the
  1326. extrapolation done on Feb 4, 1994. Impact times are from the 1 
  1327. Feb. JPL posting.
  1328. All times subject to change due to uncertainty in extrapolation 
  1329. of HST's orbit and in prediction of impact times.
  1330.  
  1331. Note that FGS control cannot be used between 197:06 and 198:13, 
  1332. due to the proximity of the Moon.
  1333. Each orbit (visibility period) lasts 52 min. In the SAA duration 
  1334. column,  ending time labeled "end" means it lasts until the visibility 
  1335. period of the HST  ends.
  1336.  
  1337. The numbers of the orbits here are rather arbitrary.
  1338. Orbit # 1 here corresponds to orbit No. 23031 from HST's numbering 
  1339. convention.
  1340.  
  1341.  
  1342.         ATTACHMENT B
  1343.  
  1344. HST, Jupiter, and Comet Bibliography
  1345.  
  1346. Popular Books
  1347.  
  1348. Kerr, Richard and Elliot, James, Rings:  Discoveries from Galileo to 
  1349. Voyager, The MIT Press, Cambridge, Massachusetts, 1984.
  1350. Littman, Mark, Planets Beyond:  Discovering the Outer Solar System, 
  1351. Wiley Science Editions, New York, New York, 1988.
  1352. Peek, Bertrand M., The Planet Jupiter:  The Observer's Handbook, 
  1353. Faber & Faber Limited, London, England, 1958 [revised, 1981].
  1354. Smith, Robert W., The Space Telescope:  A Study of NASA, Science, 
  1355. Technology and Politics, Cambridge University Press, Cambridge, 
  1356. England, 1989 [revised, 1993].
  1357. Shea, J.F. et al., Report of the Task Force on the Hubble Space 
  1358. Telescope Servicing Mission (1993).
  1359.  
  1360. Magazine Articles
  1361.  
  1362. Articles on HST and Comet P/Shoemaker-Levy have appeared in 
  1363. popular magazines such as Astronomy, Sky & Telescope, Mercury, 
  1364. Discover, Science News, New Frontier, and The Planetary Report.
  1365. Asker, James R., "Spacecraft Armada to Watch Comet Collide with 
  1366. Jupiter," Aviation Week & Space Technology, 24 January 1994.
  1367. Chaisson, E.J. and Villard, R., "Hubble Space Telescope:  The Mission," 
  1368. Sky & Telescope, April, 1990.
  1369. Fienberg, Richard T., "HST:  Astronomy's Discovery Machine," Sky & 
  1370. Telescope, April, 1990.
  1371. Fienberg, Richard T. "Hubble's Road to Recovery," Sky & Telescope, 
  1372. November 1993.
  1373. Hawley, Steven A., "Delivering HST to Orbit," Sky & Telescope, April 
  1374. 1990.
  1375. Hoffman, Jeffrey A., "How We'll Fix the Hubble Space Telescope," Sky 
  1376. & Telescope November 1993.
  1377. Landis, Rob, "Jupiter's Ethereal Rings," Griffith Observer, May 1991. 
  1378. O'Dell, C.R., "The Large Space Telescope Program," Sky & Telescope, 
  1379. December 1972.
  1380. Peterson, Ivars, "Jupiter's Model Spot," Science News, 19 February 
  1381. 1994.
  1382. Smith, Douglas L., "When a Body Hits a Body Comin' Through the Sky,"
  1383. Caltech Alumni Magazine Engineering & Science, Fall 1993.
  1384. Tucker, W., "The Space Telescope Science Institute," Sky & 
  1385. Telescope, April    1985.
  1386. Villard, Ray, "From Idea to Observation:  The Space Telescope at 
  1387. Work," Astronomy, June, 1989.
  1388. Villard, Ray, "The World's Biggest Star Catalogue," Sky & Telescope, 
  1389. December 1989.
  1390.  
  1391. Scientific Articles
  1392.  
  1393. HST science results are published in professional journals such as 
  1394. Geophysical Research Letters, Icarus, Astronomical Journal, 
  1395. Astrophysical Journal, Nature, Science, Scientific American, and 
  1396. Space Science Reviews, as well as in the proceedings of 
  1397. professional organizations.  Some specific articles of interest 
  1398. include:
  1399. Chevalier, Roger A. and Sarazin, Craig L., "Explosions of Infalling 
  1400. Comets in Jupiter's Atmosphere," submitted to Astrophysical 
  1401. Journal, 20 July 1994.
  1402. Kerr, Richard A., "Jupiter Hits May be Palpable Afterall," Science, 
  1403. 262:505, 22 October 1993.
  1404. Melosh, H.J. and Schenk, P., "Split Comets and the Origin of Crater 
  1405. Chains on Ganymede and Callisto," Nature, 365:731-733, 21 October 
  1406. 1993.
  1407. Scotti, J.V. and Melosh, H.J., "Estimate of the Size of Comet 
  1408. Shoemaker-Levy 9 from a Tidal Breakup Model, " Nature, 365:733-
  1409. 735, 21 October 1993.
  1410. Weaver, H.A. et al., "Hubble Space Telescope Observations of Comet 
  1411. P/Shoemaker-Levy 9 (1993e)," Science, 263:787-790, 11 February 
  1412. 1994.
  1413.  
  1414.         ATTACHMENT C 
  1415.  
  1416. Abbreviations/Acronym List
  1417.  
  1418. COSTAR    Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement
  1419. ESA    European Space Agency
  1420. EVA    Extravehicular Activity
  1421. FOC    Faint Object Camera
  1422. FOS    Faint Object Spectrograph
  1423. FGS    Fine Guidance Sensor
  1424. GO    General Observer (also Guest Observer)
  1425. GHRS    Goddard High Resolution Spectrograph, also referred to as
  1426.     HRS.
  1427. GTO    Guaranteed Time Observer
  1428. HST    Hubble Space Telescope
  1429. JPL    Jet Propulsion Laboratory
  1430. LEO    Low-Earth Orbit
  1431. MT    Moving Targets or Moving Targets Group (at STScI)
  1432. NASA    National Aeronautics and Space Administration
  1433. NICMOS    Near-Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer
  1434. OSS    Observation Support Branch (at STScI)
  1435. P/SL9    Shorthand for Periodic Comet Shoemaker-Levy 9 (SL9-A refers
  1436.     to one of the cometary fragments, in this example fragment "A", of the
  1437.     comet)
  1438. RSU    Rate-sensing unit (gyroscope)
  1439. SAA    South Atlantic Anomaly
  1440. SADE    Solar Array Drive Electronics
  1441. SMOV    Servicing Mission Observatory Verification
  1442. SPB    Science Planning Branch (at STScI)
  1443. SPSS    Science Planning & Scheduling Branch (at STScI)
  1444. SOT    Science Observation Team
  1445. STIS    Space Telescope Imaging Spectrograph
  1446. STS-61    Space Transportation System; the first servicing mission is
  1447.     the 61st shuttle mission on the manifest since the 
  1448.     space shuttle first flew in 1981.
  1449. STScI    Space Telescope Science Institute.
  1450. WF/PC    (pronounced "wif-pik")  Wide Field/Planetary Camera
  1451.  
  1452.  
  1453. ATTACHMENT D
  1454.  
  1455. A variety of line art supplied by JPL, Lowell Observatory, the 
  1456. University of Maryland-College Park, and the STScI.  Most is self-
  1457. explanatory.
  1458.  
  1459. Facts at a Glance
  1460.  
  1461. One-way light time, Jupiter to Earth:   48 minutes
  1462. Radius of Jupiter:        71,350 km (equatorial)
  1463.                 67,310 km (polar) 
  1464.  
  1465. Radius of Earth:        6378 km (equatorial)
  1466.                 6357 km (polar) 
  1467.  
  1468. P/Shoemaker-Levy:        4.5? km 
  1469. (equivalent sphere)
  1470.  
  1471. P/Halley:            7.65 x 3.60 x 3.61 km
  1472.  
  1473. Mass of Jupiter:        1.90 x 1030 g (~318 ME)
  1474. Rotation period:        9 hours 56 minutes
  1475. Number of known moons:        16
  1476. Discovery date P/Shoemaker-Levy:24 March 1994
  1477. Time of first impact (P/SL9-A):    16 July 1994, 20:01 UTC
  1478. Time of P/SL9-Q's impact:    20 July 1994, 19:27 UTC
  1479. Time of last impact P/SL9-W):    22 July 1994, 08:09 UTC
  1480. HST deployment date:        24 April 1990
  1481. HST first servicing mission:    2 - 13 December 1993
  1482. Diameter of HST's primary mirror:  2.4 meters
  1483. Cost of HST:            ?1.5 Billion (1990 dollars)
  1484.  
  1485. NASA TELEVISION is carried on Spacenet 2, transponder 5, channel 9, 69 degrees
  1486. West, transponder frequency is 3880 MHz, audio subcarrier is 6.8 MHz,
  1487. polarization is horizontal.
  1488.  
  1489. Acknowledgements
  1490.  
  1491. This document would not be possible if not for the support of the Science
  1492. Observation Team and the Science Planning Branch/Moving Targets Group at the
  1493. Space Telescope Science Institute. The selection of material and any errors are
  1494. the sole responsibility of the author.
  1495.  
  1496. This paper represents the combined efforts of scientists and science writers
  1497. and is a selected compilation of several texts, original manuscript, and sub-
  1498. mitted paragraphs.  Gratitude and many thanks go to Mike A'Hearn (University of
  1499. Maryland), Reta Beebe (New Mexico State University), Ed Bowell (Lowell
  1500. Observatory), Paul Chodas (JPL), Ted Dunham (NASA-Ames), Heidi Hammel (MIT),
  1501. Joe Harrington (MIT), Dave Levy, Chris Lewicki (SEDS-University of Arizona),
  1502. Mordecai MacLow (University of Chicago), Lucy-Ann McFadden (University of
  1503. Maryland), Melissa McGrath (STScI), Ray Newburn (JPL), Keith Noll (STScI),
  1504. Elizabeth Roettger (JPL), Jim Scotti (University of Arizona), Dave Seal (JPL),
  1505. Carolyn & Gene Shoemaker, Zdenek Sekanina (JPL), Ed Smith (STScI), Lawrence
  1506. Wasserman (Lowell Observatory), Hal Weaver (STScI), Don Yeomans (JPL) and to
  1507. all others who may have been omitted.
  1508.  
  1509. All comments should be addressed to the author:
  1510.  
  1511. Rob Landis
  1512. Space Telescope Science Institute
  1513. Science Planning Branch/Moving Targets Group
  1514. 3700 San Martin Drive,
  1515. Baltimore, MD  21218
  1516.  
  1517.     ###end###
  1518.