Cassini (rumfartøj)

Cassini ( eng.  Cassini orbiter ) er en rumsonde . Opkaldt efter den italiensk-franske astronom Giovanni Cassini . En del af Cassini-Huygens rumprogram. Lanceret den 15. oktober 1997 fra Cape Canaveral , Florida af en Titan IV-B løfteraket med en Centaur øverste trin.

Opgaver

Konstruktion

Muligheder

Enheden er udstyret med to hovedjetmotorer med et tryk på 445 newton (motoren duplikeres i tilfælde af et sammenbrud). Cassini er desuden udstyret med 16 thrustere, som bruges til at stabilisere køretøjet, samt til små orbitale manøvrer.

Apparatværktøjssæt

Cassini orbitalblokken bærer 12 videnskabelige instrumenter:

Nuklear termoelektrisk generator

På grund af Saturns store afstand fra Solen er det umuligt at bruge sollys som energikilde for apparatet. Derfor tjente tre radioisotop termoelektriske generatorer ( RTG ) med plutoniumbrændstof (i form af plutoniumdioxid ), 11 kg brændstof hver (32,7 kg brændstof eller 28,3 kg rent plutonium) som elektricitetskilde for Cassini. [2] . Sådanne generatorer er allerede blevet brugt til at levere strøm til andre køretøjer, især " Galileo " og " Ulysses ", og er designet til en meget lang driftsperiode.

I de tidlige dage af missionen genererede RTG'erne installeret på Cassini op til 882,1 watt . Efterfølgende faldt strømmen eksponentielt (ikke kun på grund af plutoniums henfald, men også på grund af nedbrydning af materialer). Da den kom i kredsløb om Saturn, var den omkring 750 W, og ved slutningen af ​​missionen var den omkring 600 W, mens det gennemsnitlige strømforbrug under missionen var 469 W [3] .

Computer

Enheden indeholder en imponerende computerfyldning. Faktisk er hvert videnskabeligt instrument udstyret med sin egen mikrocomputer, og alle tekniske systemer har to (for at øge pålideligheden). Hovedcomputeren er en GVSC 1750A fremstillet af IBM [4] . Computeren er designet til brug i luftfarten og har tidligere bevist sin høje pålidelighed under ekstreme driftsforhold. Computersystemet har et flertrinssystem til beskyttelse mod fejl og fejl. Lagring af videnskabelige og serviceoplysninger udføres ved hjælp af en flash-hukommelse , der ikke har bevægelige dele (på tidligere enheder blev der brugt magnetbånd ).

Flyvning

Til acceleration brugte enheden tre planeters gravitationsfelt . Den fløj forbi Venus to gange,  i 1998 og 1999. Så i august 1999, med en hastighed på 69 tusind km/t (ca. 19 km/s), passerede den nær Jorden . I vinteren 2000 fløj den forbi Jupiter og sendte fotografier af den til Jorden. På dette tidspunkt begyndte orienteringssystemet at vakle, men efter et stykke tid fungerede alt. Eksperter mente, at affald kortvarigt kom ind i svinghjulene [5] .

Stationen ankom til Saturn den 30. juni 2004 og blev den 1. juli [6] den første kunstige satellit på denne planet. Dens omløbshastighed var 15 km/s. [5] Huygens- sonden , som Cassini bar om bord, landede på Titan for første gang den 14. januar 2005 .

I 2008 forlængede NASA Cassini-missionen indtil 2010.

I slutningen af ​​september 2010 begyndte Cassini en ny fase af sin mission, kaldet Solstice: enhedens levetid blev forlænget indtil 2017, og selve sonden vil give forskerne mulighed for for første gang at studere i detaljer hele sæsonperioden af Saturn.

Enheden ventede på flere yderligere tilgange med Enceladus såvel som med andre satellitter fra gasgiganten. [7]

Et af de sidste stadier af missionen blev kaldt "Orbits touching the rings" ( eng.  Ring-Grazing Orbits ). Fra den 30. november 2016 vil Cassini lave 20 kredsløb om Saturn.

Den sidste fase af apparatets levetid, kaldet "Grand Finale" ( eng.  Grand Finale ) ifølge resultaterne af afstemninger blandt besøgende på NASAs hjemmeside [8] , begyndte den 23. april 2017 [9] . Cassini foretog 22 forbiflyvninger mellem Saturn og dens indre ring, hvilket gjorde det muligt for astronomer at se på Saturn og dens måner fra nye vinkler [10] .

Den 15. september 2017 omkring klokken 10:45 UTC [11] [12] afsluttede Cassini sin næsten 20-årige mission ved at gå ind i Saturns atmosfære med høj hastighed. Årsagen til denne metode til at fuldføre missionen var behovet for at forhindre forurening af Saturns satellitter med terrestriske mikroorganismer, hvor tilstedeværelsen af ​​deres eget liv ikke er udelukket. Under indtrængen i atmosfæren transmitterede enheden videnskabelige data om dens sammensætning og betingelser i omkring et minut, mistede derefter sendeantennes orientering til Jorden og brændte hurtigt ud i atmosfærens tætte lag. På grund af forsinkelsen i passagen af ​​radiosignalet fra Saturn blev det sidste Cassini-signal modtaget på Jorden kl. 11:55:06 UTC [13] .

Se også

Noter

  1. Cassini Equinox Mission: Oversigt Arkiveret 13. april 2008 på Wayback Machine
  2. Grandidier J., Gilbert JB, Carr G.A. Cassini Power Subsystem . Jet Propulsion Laboratory (2017). Hentet 21. februar 2022. Arkiveret fra originalen 21. februar 2022.
  3. Grandidier J., Gilbert JB, Carr G.A. (2017). Cassini Power Subsystem (PDF) . Nuclear & Emerging Technologies for Space (NETS) 2017. Orlando Airport Marriott Lakeside i Orlando, Florida. 27. februar - 2. marts 2017. Paper 20183 . Arkiveret (PDF) fra originalen 2022-02-22 . Hentet 2022-02-22 . Forældet parameter brugt |deadlink=( hjælp )
  4. John A. Rohr. Omkostningsreduktion via almindelig indbygget software (link utilgængeligt) (26. marts 1995). Dato for adgang: 19. december 2013. Arkiveret fra originalen 8. marts 2016. 
  5. 1 2 Cassini-mission. Del et. . Hjemmeside "Rumteknologi". Hentet 3. november 2010. Arkiveret fra originalen 22. marts 2018.
  6. Indflyvning og ankomst til Saturn . ESA (1. september 2019). Hentet 21. februar 2022. Arkiveret fra originalen 21. februar 2022.
  7. Cassini flyver endelig forbi Saturns måne Dione . Hentet 18. august 2015. Arkiveret fra originalen 18. august 2015.
  8. Cassini udnævner den sidste missionsfase til sin 'Grand Finale  ' . NASA JPL (30. juni 2014). Hentet 21. februar 2022. Arkiveret fra originalen 21. februar 2022.
  9. FULDFØRT: Grand Finale Orbit No. 1  (engelsk) . NASA Solar System Exploration (19. marts 2019). Hentet 26. november 2020. Arkiveret fra originalen 24. januar 2021.
  10. NASA viste de seneste billeder af Cassini, der døde på Saturn , RBC . Arkiveret fra originalen den 15. september 2017. Hentet 15. september 2017.
  11. The Saturn System Through the Eyes of Cassini, 2017 , s. 105.
  12. Den store finale .  Orbit guide . NASA Solar System Exploration (5. september 2018) . Hentet 21. februar 2022. Arkiveret fra originalen 10. januar 2022.
  13. Farvel, Cassini!  (engelsk) . EarthSky.org (15. september 2017). Hentet 14. september 2017. Arkiveret fra originalen 14. september 2017.

Litteratur

Links