Cassini-Huygens

Cassini-Huygens
Kunde NASA / ESA / IKA
Operatør NASA , European Space Agency og Italian Space Agency
Opgaver undersøgelse af Saturn og dens satellitter, der lander på Titan
span Venus , Jupiter , Saturn , Saturns
måner
affyringsrampe Cape Canaveral
løfteraket Titan IV -B Centauri
lancering 15. oktober 1997 08:43:00 UTC
Går ind i kredsløb 1. juli 2004
Flyvevarighed 19 år 335 dage
Deorbit 15. september 2017
COSPAR ID 1997-061A
SCN 25008
specifikationer
Vægt samlet: 5600 kg
station: 2150 kg
sonde: 350 kg
Dimensioner højde: 6,7 m, bredde: 4 m
Strøm ~880 watt (1997) [1]
~670 watt (2010) [1]
Strømforsyninger 3 plutonium termoelektriske generatorer
flyttemand R-4D
Orbitale elementer
Lander på et himmellegeme 14. januar 2005
saturn.jpl.nasa.gov
 Mediefiler på Wikimedia Commons

Cassini-Huygens [2] ( Eng.  Cassini-Huygens ) er en automatisk interplanetarisk station (AMS), skabt i fællesskab af NASA , den europæiske rumorganisation og den italienske rumorganisation for at studere planeten Saturn , dens ringe og satellitter . Komplekset bestod af Cassini orbital station og nedstigningskøretøjet med Huygens automatiske station , designet til at lande på Titan .

Cassini-Huygens blev lanceret den 15. oktober 1997 . Den 1. juli 2004, efter at have bremset, kom den ind i kredsløbet om Saturns satellit. Den 25. december samme år adskilte nedstigningskøretøjet sig fra orbitalstationen og den 14. januar 2005 gik ind i Titans atmosfære, hvilket gav en blød landing af den automatiske station på dens overflade. Missionen var oprindeligt planlagt til 2008 , men blev efterfølgende forlænget til sommeren 2010 [3] . Den 3. februar 2010 blev der annonceret en yderligere forlængelse af programmet indtil 2017 [4] .

Den 4. april 2017 annoncerede Jet Propulsion Laboratory den forestående afslutning af Cassini-missionen den 15. september 2017. Den sidste fase af programmet begyndte den 26. april. Rumfartøjet udførte flere korrektioner af sin bane omkring Saturn og trådte ind i atmosfæren den 15. september 2017 [5] .

Cassini orbital station er Saturns første kunstige satellit . Huygens er det første rumfartøj, der laver en blød landing i det ydre solsystem .

Som et resultat af projektet blev 635 GB data, 453.048 billeder overført til Jorden, 162 forbiflyvninger omkring Saturns måner blev gennemført, og 3948 videnskabelige publikationer blev offentliggjort [6] .

Opgaver

De vigtigste mål for missionen var:

  1. Bestemmelse af strukturen og adfærden af ​​Saturns ringe ;
  2. Bestemmelse af den geologiske struktur og historie af overfladen af ​​satellitter;
  3. Bestemmelse af arten og oprindelsen af ​​mørkt materiale i en af ​​halvkuglerne af Iapetus ;
  4. Undersøgelse af magnetosfærens struktur og opførsel ;
  5. Undersøgelse af adfærden af ​​Saturns atmosfære og strukturen af ​​skydækket;
  6. Udforskning af skyer og tåge i Titans atmosfære ;
  7. Bestemmelse af arten af ​​Titans overflade.

Oprettelseshistorie

Rumsonden var resultatet af et samarbejde mellem tre organisationer; 17 stater deltog i processen med at skabe apparatet. Cassini-stationen blev bygget af NASA . Huygens-sonden blev skabt af European Space Agency . Det italienske rumagentur har konstrueret en langtrækkende antenne og en radarhøjdemåler (RADAR).

De samlede omkostninger ved missionen overstiger 3,26 milliarder dollars , hvilket inkluderer 1,4 milliarder dollars til prelaunch, 704 millioner dollars til vedligeholdelse, 54 millioner dollars til kommunikation med køretøjet og 422 millioner dollars til Titan-401B/Centaurus løfteraket . Den amerikanske regering bidrog med 2,6 milliarder dollars, den europæiske rumfartsorganisation med 500 millioner dollars og den italienske rumorganisation med 160 millioner dollars.

Konstruktion af komplekset

Cassini-stationen blev sammen med Huygens-sonden det største fungerende interplanetariske kompleks, såvel som det tungeste interplanetariske fartøj, der nogensinde har forladt jordens kredsløb. Orbiteren uden sonde havde en masse på 2150 kilogram [6] . Sammen med Huygens, som havde en masse på 350 kg, 3132 kg brændstof og et øvre trin , havde apparatet en masse på 5600 kg (kun tre stationer i hele rumforskningens historie havde en stor masse - Phobos-1 , Phobos-2- sonder lanceret af USSR og den russiske AMS " Mars-96 " - dog opfyldte de ikke alle de opgaver, de blev tildelt).

Cassini -kredsløbsenheden bar 12 videnskabelige instrumenter [6] : en radar til at konstruere detaljerede kort over Titans overflade og dens satellitter med en 4 meter stærkt retningsbestemt antenne og et par bredt retningsbestemte antenner, et spektrometer til undersøgelse af partikler af rumplasma , et infrarødt spektrometer til fjernmåling af temperatur, et massespektrometer til undersøgelse af sammensætningen af ​​mikropartikler, synlige og infrarøde strålingsspektrometre, ultraviolet strålingsspektrometer, kosmisk støvanalysator, magnetosfærisk kammer, magnetometer osv.

Fremdriftssystemet bestod af hoved- og backup-to-komponentmotorerne R-4D med en fremdrift på 490  N , der kørte på methylhydrazin og dinitrogentetroxid . Orienteringssystemet brugte 16 enkelt-komponent hydrazin thrustere med en trykkraft på 1 N [6] [7] .

Stationen blev drevet af 3 radioisotop termoelektriske generatorer , som tilsammen genererede 885 watt ved lanceringen i 1997 og 633 watt ved slutningen af ​​missionen i 2017. [1] [8] .

Huygens- sonden bar 6 videnskabelige instrumenter: atmosfærisk strukturbestemmelse, Doppler-hastighed og driftmåler, spektralradiometer, gaskromatograf/massespektrometer, aerosolopsamler og pyrolysator, overfladevidenskabspakke.

Flykrønike

Bane 1997 15. oktober  - opsendelse af enheden (08:43 UTC ), fra Cape Canaveral (Florida, USA) af en Titan 4B / Centaur løfteraket . 1998 26. april  - den første manøvre i Venus gravitationsfelt , for at opnå den nødvendige hastighed. 1999 2000 2001 2004 2005 Den 14. januar kom Huygens-sonden med succes ind i Titans atmosfære og lavede en blød landing på dens overflade. 2017

Den 22. april kredsede rumstationen Titan for sidste gang og begyndte sin tilgang til Saturn, så den, efter at have foretaget 22 omdrejninger i en spiral mellem planeten og dens ringe, ville komme ind i atmosfæren den 15. september og fuldføre sin mission [ 12] . Det sidste signal fra Cassini på Jorden blev modtaget den 15. september kl. 14:55:46 Moskva-tid (11:55:46 UTC ) [13] . Faktisk skete indtrængen i atmosfærens tætte lag og ødelæggelsen af ​​enheden 83 minutter tidligere, kl. 13:31:46 Moskva-tid (10:31:46 UTC), i overensstemmelse med afstanden mellem Saturn og Jorden i det øjeblik [14] .

Nære møder med Saturns måner

Flyrutevejledning
Titanium Rhea Iapetus Dione Tethys Enceladus
Mimas Hyperion Phoebe Janus Epimetheus Prometheus Pandora
Elena Atlas Pande Telesto Calypso Methone

Hovedtekst

Indtil 31. juli 2008 var der planlagt 45 indflyvninger til Titan , 4 indflyvninger til Enceladus , 2 indflyvninger til Iapetus , Tethys og Rhea , samt en indflyvning til Phoebe , Dione , Hyperion og Mimas .

Udvidet flyveplan

Som en del af den udvidede mission, forlænget indtil den 10. juli 2010, var der forudset 21 forbiflyvninger af Titan , 8 forbiflyvninger af Tethys , 7 forbiflyvninger af Enceladus , 6 forbiflyvninger af Mimas , 5 forbiflyvninger af Rhea og 3 forbiflyvninger af Dione . Flere tætte møder med små satellitter var også forudset, herunder et med Elena .

Missionsudvidelse

Første fornyelse

Den 15. april 2008 annoncerede NASA en 2-årig missionsforlængelse [16] (indtil juli 2010 ). Lanceringen af ​​den nye mission, kaldet Cassini  Equinox Mission , var planlagt til den 1. juli 2008. [17] Denne mission omfattede 60 yderligere forbiflyvninger af Saturn, 26 rendezvous med Titan, 7 med Enceladus, og en hver med Dione, Rhea og Helena. Fra et videnskabeligt synspunkt skulle Cassini også studere Saturns ringe, dens magnetosfære og selve planeten.

Anden udvidelse

Den 3. februar 2010 blev der annonceret en yderligere forlængelse af programmet indtil september 2017 [4] [18] . Det oprindelige navn på den udvidede mission var "Extended-extended mission" ( eng.  extended-extended mission ), men så blev den ændret til "Cassini Solstice" ( eng.  Cassini Solstice Mission ). Den udvidede mission omfattede 155 yderligere baner omkring Saturn, 54 rendezvous med Titan og 11 med Enceladus.

Oprindeligt blev der foreslået flere muligheder for, hvad man skal gøre med enheden efter afslutningen af ​​hovedmissionen:

Mission resultater

Test af generel relativitet

Den 10. oktober 2003 blev resultaterne af et eksperiment for at teste den generelle relativitetsteori udført med hjælp fra Cassini annonceret. Der var et frekvensskift og en forsinkelse i signalet, der kom fra apparatet, som på det tidspunkt var på den anden side af Solen , i overensstemmelse med teoriens forudsigelser.

"Eger" i Saturns ringe

Billederne taget den 5. september 2005 viste "eger" i ringe, først opdaget i 1977 ved hjælp af jordbaserede observationer og derefter bekræftet af Voyagers i 1980'erne. Mekanismen for dannelsen af ​​"eger" er stadig ikke klar.

Nye satellitter

I 2004 blev der fundet nye satellitter i Cassini-billeder. De er meget små og er foreløbigt blevet navngivet S/2004 S 1, S/2004 S 2 og S/2004 S 5. I begyndelsen af ​​2005 fik de navnene Methone , Pallene  og Polydeuces . polydeuces ) .   

Den 1. maj 2005 blev S/2005 S 1 satellitten , senere navngivet Daphnis , opdaget i Keeler Gap . Det er Saturns anden satellit (efter Pan ), hvis kredsløb ligger inden for ringene.  

Cassini opdagede også satellitterne Anfa , Egeon og S/2009 S 1 [19 ] .

Fly forbi nær Phoebe

Den 11. juni 2004 fløj Cassini forbi månen Phoebe . Dette var den første mulighed for at studere satellitten på så tæt afstand siden Voyager 2 's forbiflyvning . På grund af det særlige ved Phoebes bevægelse omkring Saturn, er denne tilgang den eneste mulige for Cassini.

De første billeder af satellitten, taget den 12. juni 2004, viste, at satellitten ikke lignede en almindelig asteroide . Nogle områder af den stærkt kraterede overflade var meget lyse, hvilket tyder på, at der er vandis under overfladen .

Lakes on Titan

Radarbilleder taget den 21. juli 2006 afslørede "puljer" fyldt med flydende kulbrinter ( metan eller ethan ) placeret på Titans nordlige halvkugle. Det er første gang, at eksisterende søer er blevet opdaget uden for Jorden. Størrelsen af ​​søerne er fra en kilometer til hundredvis af kilometer i diameter.

Den 13. marts 2007 annoncerede missionsledelsen opdagelsen af ​​en stor klynge af "have" på Titans nordlige halvkugle. Et af havene er noget større end det terrestriske Kaspiske Hav [19] .

Hex Storm

I november 2006 blev en atmosfærisk struktur opdaget ved Saturns nordpol, som er en sekskantet storm. Denne struktur er placeret ved Saturns nordpol og har en diameter på mere end 25 tusinde kilometer [19] .

Livet på Titan

Cassini-Huygens opdagede flere kemiske anomalier på Titans overflade.

Under påvirkning af sollys i atmosfæren dannes der konstant brint og acetylen , hvilket burde have været observeret, også på overfladen af ​​Titan. Der blev dog ikke fundet spor af acetylen på overfladen, og mængden af ​​brint tæt på overfladen falder, hvilket nogle eksperter tolker som indirekte tegn på tilstedeværelsen af ​​liv. Ifølge deres antagelser kan der være livsformer på Titan, der adskiller sig fra dem på Jorden, baseret på metan (i stedet for vand), indånder brint og lever af acetylen [20] . Antagelser blev fremsat allerede i 2005 [21] .

Andre specialister har dog en tendens til at overveje de biologiske årsager til tabet af brint og acetylen sidst, og først og fremmest vil de lede efter mulige ikke-biologiske forklaringer på det observerede fænomen. Chris McKay udtalte selv, at forskningsresultaterne afslører "meget usædvanlig og i øjeblikket uforklarlig kemi ... Måske ikke tegn på liv, men meget interessant."

Noter

  1. ↑ 1 2 3 Todd J. Barber. Insiders Cassini: Power, Propulsion og Andrew Ging (utilgængeligt link) . Saturn.jpl.nasa.gov (23. august 2010). Dato for adgang: 20. august 2011. Arkiveret fra originalen 3. februar 2012. 
  2. ↑ Cassini-Huygens  / S. B. Ogandzhanyan // Great Russian Encyclopedia  : [i 35 bind]  / kap. udg. Yu. S. Osipov . - M .  : Great Russian Encyclopedia, 2004-2017.
  3. ↑ NASA forlænger Cassinis levetid med to år mere . Izvestia (16. april 2008). Hentet 10. juni 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
  4. ↑ 1 2 Cassini-sondens mission for at udforske Saturn vil blive forlænget indtil 2017 . RIA Novosti (4. februar 2010). Dato for adgang: 4. februar 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
  5. ↑ Den store finale  . NASA. Hentet 20. juli 2020. Arkiveret fra originalen 21. juli 2020.
  6. ↑ 1 2 3 4 Roman Fishman. Svar og minder. Den mest grandiose mission til Saturn - i citater, tal og resultater  // Popular Mechanics . - 2017. - Nr. 10 . - S. 38-43 .
  7. ↑ Michael W. Leeds, Ralf N. Eberhardt, Robert I. Berry. Udvikling af Cassini Propulsion Subsystem  (engelsk) (PDF). 32. AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference 5-6 (24. juni 1996). Hentet 20. juli 2020. Arkiveret fra originalen 18. november 2020.
  8. ↑ Cassini–Huygens: Hurtige fakta . NASA. Hentet 20. august 2011. Arkiveret fra originalen 16. maj 2016.
  9. ↑ Arkiveret kopi (link ikke tilgængeligt) . Dato for adgang: 14. januar 2006. Arkiveret fra originalen 14. maj 2005. 
  10. ↑ NASA. Cassini   Jupiter portræt (7. august 2017). Hentet 3. juni 2021. Arkiveret fra originalen 14. maj 2021.
  11. ↑ Cassini - missionsstatus  . NASA (23. juli 2002). Hentet 2. juli 2017. Arkiveret fra originalen 24. februar 2021.
  12. ↑ NASA vil ødelægge en Saturn-sonde for at redde en fremmed verden . hej-news.ru. Hentet 27. april 2017. Arkiveret fra originalen 28. april 2017.
  13. ↑ Farvel, Cassini!  (engelsk) . earthsky.org. Hentet 14. september 2017. Arkiveret fra originalen 14. september 2017.
  14. ↑ Cassini: Den store finale: Hvor er Cassini nu? . Hentet 15. september 2017. Arkiveret fra originalen 15. september 2017.
  15. ↑ 12 JPL , NASA. 2004 - 2006 Saturn Tour højdepunkter  (engelsk)  (utilgængeligt link) . Hentet 21. oktober 2015. Arkiveret fra originalen 5. september 2015.
  16. ↑ NASA forlænger Cassinis store rundvisning i  Saturn . NASA (15. april 2008). Hentet 10. juni 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
  17. ↑ Cassini To Earth: "Mission fuldført, men nye spørgsmål venter!"  (engelsk) . ScienceDaily (29. maj 2008). Hentet 10. juni 2010. Arkiveret fra originalen 22. august 2011.
  18. ↑ Panin, Ivan . Mission til Saturn venter på solhverv  (russisk) , Infox.ru (28. september 2010). Arkiveret fra originalen den 1. oktober 2010. Hentet 29. september 2010.
  19. ↑ 1 2 3 Caroline Porco. "Cassini" ved Saturn  // I videnskabens verden . - 2017. - Nr. 12 . - S. 118-127 .
  20. ↑ Hints af liv fundet på Saturn-månen Arkiveret 16. marts 2015 på Wayback Machine .
  21. ↑ Har Huygens fundet liv på Titan? . Hentet 4. oktober 2017. Arkiveret fra originalen 27. marts 2015.

Litteratur

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger
 Udforskning af Venus med rumfartøj
Fra en flyvende bane
Fra kredsløb
Nedstigning i atmosfæren
På en overflade
ballonsonder _
Planlagte missioner
se også
 Udforskning af månen med rumfartøj
Programmer
Flyvende
Orbital
Landing
moon rovers
mand på månen
Fremtid
Uopfyldt
se også
Fed skrift betegner aktivt rumfartøj
 Udforskning af asteroider ved automatiske interplanetariske stationer
Flyvende
Fra kredsløb
Landers
Udviklede sig
Udforskede
asteroider
Aktive AMC'er er markeret med fed skrift
 Jupiter-udforskning med rumfartøjer
Fra en flyvende bane
Fra kredsløb
Landingsonder
Fremtidige missioner
Aflyste missioner
se også
 Udforskning af Saturn med rumfartøj
Flyvende
Fra kredsløbCassini (2004-2017)
SatellitudforskningHuygens (til Titan, 2005)
Planlagte missioner
Foreslåede missioner
Aflyste missioner
se også
Fed skrift angiver aktive AMC'er
 Saturn
Største satellitter Ægte farver billede af Saturn samlet fra Voyager 2 billeder
Egenskaber
Undersøgelse
AndetListe over asteroider, der krydser Saturns kredsløb
  • Kategori " Saturn "
  • Portal "Astronomi"
  • Wikimedia Commons: Saturn
 Rumudforskning 2017
lanceringHXMT ( juni )
Slut på arbejde
Store opdagelser1I/Oumuamua
Kategori:2017 i astronautik - Kategori:Astronomiske objekter opdaget i 2017