Cassini-Huygens

Cassini-Huygens
Vevő NASA / ESA / IKA
Operátor NASA , Európai Űrügynökség és Olasz Űrügynökség
Feladatok a Szaturnusz és műholdjainak tanulmányozása , leszállás a Titánon
span Vénusz , Jupiter , Szaturnusz ,
a Szaturnusz holdjai
Indítóállás Cape Canaveral
hordozórakéta Titan IV -B Centauri
dob 1997. október 15. 08:43:00 UTC
Belépés a pályára 2004. július 1
A repülés időtartama 19 év 335 nap
Deorbit 2017. szeptember 15
COSPAR ID 1997-061A
SCN 25008
Műszaki adatok
Súly összesen: 5600 kg
állomás: 2150 kg
szonda: 350 kg
Méretek magasság: 6,7 m, szélesség: 4 m
Erő ~880 watt (1997) [1]
~670 watt (2010) [1]
Áramforrás 3 plutónium termoelektromos generátor
mozgató R-4D
Orbitális elemek
Leszállás egy égitestre 2005. január 14
saturn.jpl.nasa.gov
 Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon

A Cassini-Huygens [2] ( angol.  Cassini-Huygens ) egy automatikus bolygóközi állomás (AMS), amelyet a NASA , az Európai Űrügynökség és az Olasz Űrügynökség közösen hozott létre a Szaturnusz bolygó , annak gyűrűi és műholdai tanulmányozására . A komplexum a Cassini orbitális állomásból és a Huygens automata állomással ellátott leszálló járműből állt, amelyet a Titánra terveztek .

A Cassini-Huygens 1997. október 15- én indult . 2004. július 1-jén fékezés után a Szaturnusz műhold pályájára lépett. Ugyanezen év december 25-én a leszálló jármű elvált az orbitális állomástól, és 2005. január 14- én belépett a Titán légkörébe, így az automata állomás lágy landolást biztosított a felszínén. A küldetést eredetileg 2008 -ig tervezték, de ezt követően 2010 nyaráig meghosszabbították [3] . 2010. február 3-án bejelentették a program további, 2017-ig történő meghosszabbítását [4] .

2017. április 4-én a Jet Propulsion Laboratory bejelentette a Cassini küldetés közelgő befejezését 2017. szeptember 15-én. A program utolsó szakasza április 26-án kezdődött. Az űrszonda számos korrekciót hajtott végre a Szaturnusz körüli pályáján, és 2017. szeptember 15-én belépett a légkörébe [5] .

A Cassini orbitális állomás a Szaturnusz első mesterséges műholdja . A Huygens az első űrszonda, amely lágy landolást hajtott végre a külső Naprendszerben .

A projekt eredményeként 635 GB adat, 453 048 kép került a Földre, 162 átrepülés készült a Szaturnusz holdjai körül, és 3948 tudományos publikáció jelent meg [6] .

Feladatok

A küldetés fő céljai a következők voltak:

  1. A Szaturnusz gyűrűinek szerkezetének és viselkedésének meghatározása ;
  2. A műholdak felszínének földtani szerkezetének és történetének meghatározása;
  3. A sötét anyag természetének és eredetének meghatározása Iapetus egyik féltekén ;
  4. A magnetoszféra szerkezetének és viselkedésének tanulmányozása ;
  5. A Szaturnusz légkörének viselkedésének és a felhőtakaró szerkezetének tanulmányozása;
  6. Felhők és köd feltárása a Titán légkörében ;
  7. A Titán felszínének természetének meghatározása.

Létrehozási előzmények

Az űrszonda három szervezet együttműködésének eredményeként jött létre; 17 állam vett részt az apparátus létrehozásának folyamatában. A Cassini állomást a NASA építette . A Huygens szondát az Európai Űrügynökség hozta létre . Az olasz űrügynökség nagy hatótávolságú antennát és radarmagasságmérőt (RADAR) épített .

A küldetés összköltsége meghaladja a 3,26 milliárd dollárt , amely 1,4 milliárd dollárt tartalmaz az előindításra, 704 millió dollárt a karbantartásra, 54 millió dollárt a járművel való kommunikációra és 422 millió dollárt a Titan-401B/Centaurus hordozórakétára . Az Egyesült Államok kormánya 2,6 milliárd dollárral, az Európai Űrügynökség 500 millió dollárral, az Olasz Űrügynökség 160 millió dollárral járult hozzá.

A komplexum építése

A Cassini állomás a Huygens szondával együtt a legnagyobb működő bolygóközi komplexum, valamint a valaha volt legnehezebb bolygóközi jármű, amely sikeresen elhagyta a Föld pályáját. A szonda nélküli orbiter tömege 2150 kilogramm [6] . A 350 kilogramm tömegű, 3132 kilogramm üzemanyaggal és egy felső fokozattal rendelkező Huygens-szel együtt a készülék tömege 5600 kilogramm (az űrkutatás teljes történetében csak három állomás volt nagy tömegű - a Phobos-1 , A Szovjetunió és az orosz AMS „ Mars-96 ” által indított Phobos-2 szondák – azonban mindegyik nem teljesítette a rájuk bízott feladatokat.

A Cassini orbitális egység 12 tudományos műszert hordozott [6] : radar a Titán és műholdai felszínének részletes térképeinek készítésére 4 méteres, erősen irányított antennával és egy pár széles irányú antennával, egy spektrométer az űrplazma részecskéinek tanulmányozására. , infravörös spektrométer távoli hőmérsékletméréshez, tömegspektrométer mikrorészecskék összetételének vizsgálatához, látható és infravörös sugárzás spektrométer, ultraibolya sugárzás spektrométer, kozmikus por analizátor, magnetoszférikus kamra, magnetométer stb.

A meghajtórendszer a fő és a tartalék kétkomponensű R-4D motorból állt , 490  N tolóerővel , amelyek metilhidrazinnal és dinitrogén-tetroxiddal működtek . Az orientációs rendszerben 16 darab egykomponensű hidrazin tolóerőt használtak 1 N tolóerővel [6] [7] .

Az állomást 3 radioizotópos termoelektromos generátor hajtotta , amelyek együttesen 885 wattot termeltek az 1997-es induláskor és 633 wattot a küldetés végén 2017-ben. [1] [8] .

A Huygens szonda 6 tudományos műszert hordozott: légköri szerkezet meghatározás, Doppler sebesség- és driftmérő, spektrális radiométer, gázkromatográf/tömegspektrométer, aeroszolgyűjtő és pirolizátor, felülettudományi csomag.

Repülési krónika

Röppálya 1997 Október 15.  - az eszköz felbocsátása (08:43 UTC ) Cape Canaveralból (Florida, USA) egy Titan 4B / Centaur hordozórakétával . 1998 Április 26.  - az első manőver a Vénusz gravitációs mezőjében , hogy elérje a szükséges sebességet. 1999 2000 2001 2004 2005 Január 14-én a Huygens szonda sikeresen behatolt a Titán légkörébe, és lágy landolást hajtott végre a felszínén. 2017

Április 22-én az űrállomás utoljára megkerülte a Titánt, és megkezdte közeledését a Szaturnuszhoz, hogy a bolygó és a gyűrűi közötti spirálban 22 fordulatot végrehajtva szeptember 15-én belépjen a légkörbe és teljesítse küldetését [ 12] . Az utolsó jel a földi Cassinitől szeptember 15-én, moszkvai idő szerint 14:55:46-kor (11:55:46 UTC ) érkezett [13] . Valójában a légkör sűrű rétegeibe való behatolás és az eszköz megsemmisülése 83 perccel korábban, moszkvai idő szerint 13:31:46-kor (10:31:46 UTC) történt, a Szaturnusz és a Föld távolságának megfelelően. abban a pillanatban [14] .

Közeli találkozások a Szaturnusz holdjaival

Repülési irányok
Titán Rhea Iapetus Dione Tethys Enceladus
Mimas Hyperion Phoebe Janus Epimétheusz Prométheusz Pandora
Elena Atlasz Pán Telesto Calypso Methone

Főtörzs

2008. július 31- ig 45 megközelítést terveztek a Titánhoz , 4 megközelítést Enceladushoz , 2 megközelítést Iapetushoz , Tethyshez és Rheához , valamint egy megközelítést Phoebe , Dione , Hyperion és Mimas felé .

Bővített repülési terv

A meghosszabbított, 2010. július 10- ig meghosszabbított küldetés részeként 21 Titan , 8 Tethys , 7 Enceladus , 6 Mimas , 5 Rhea és 3 Dione átrepülését tervezték . Több közeli találkozást is terveztek kis műholdakkal, köztük egyet Elenával .

Küldetésbővítés

Első megújítás

2008. április 15-én a NASA bejelentette a küldetés 2 éves meghosszabbítását [16] ( 2010 júliusáig ). A Cassini  Equinox Mission névre keresztelt új küldetés elindítását 2008. július 1-re tervezték. [17] Ez a küldetés 60 további átrepülést tartalmazott a Szaturnuszról, 26 találkozást a Titánnal, 7-et Enceladusszal, és egy-egyet Dionéval, Rheával és Helenával. Tudományos szempontból Cassininek a Szaturnusz gyűrűit, magnetoszféráját és magát a bolygót is tanulmányoznia kellett.

Második kiterjesztés

2010. február 3-án bejelentették a program további meghosszabbítását 2017 szeptemberéig [4] [18] . A meghosszabbított küldetés eredeti neve "Extended-extended mission" ( eng.  extended-extended mission ) volt, de aztán "Cassini Solstice"-ra ( eng.  Cassini Solstice Mission ) változtatták. A meghosszabbított küldetés 155 további keringést tartalmazott a Szaturnusz körül, 54 találkozást a Titánnal és 11-et az Enceladusszal.

Kezdetben több lehetőséget javasoltak arra, hogy a fő küldetés befejezése után mit tegyen az eszközzel:

A küldetés eredményei

Az általános relativitáselmélet tesztelése

2003. október 10- én jelentették be az általános relativitáselmélet tesztelését célzó , Cassini segítségével végzett kísérlet eredményeit. Frekvenciaeltolódás és késés volt az akkoriban a Nap túloldalán lévő berendezéstől érkező jelben , az elmélet előrejelzéseinek megfelelően.

"Küllők" a Szaturnusz gyűrűiben

A 2005. szeptember 5-én készült képek gyűrűkben "küllőket" mutattak, amelyeket először 1977 -ben fedeztek fel földi megfigyelések segítségével, majd a Voyagers megerősítette az 1980-as években. A „küllők” kialakulásának mechanizmusa még mindig nem világos.

Új műholdak

2004 - ben a Cassini felvételein új műholdakat találtak. Nagyon kicsik, és ideiglenesen S/2004 S 1, S/2004 S 2 és S/2004 S 5 elnevezéseket kaptak . 2005 elején a Methone , Pallene  és Polydeuces . polydeuces nevet kapták .  

2005. május 1-jén a Keeler - résben fedezték fel a később Daphnis névre keresztelt S/2005 S 1 műholdat .  Ez a Szaturnusz második műholdja ( Pán után ), amelynek pályája a gyűrűkön belül van.

A Cassini felfedezte az Anfa , Egeon és S/2009 S 1 műholdakat is [19 ] .

Repüljön Phoebe közelében

2004. június 11- én a Cassini elrepült a Phoebe hold mellett . A Voyager 2 elrepülése óta ez volt az első lehetőség a műhold ilyen közelről történő tanulmányozására . A Phoebe Szaturnusz körüli mozgásának sajátosságai miatt ez a megközelítés az egyetlen lehetséges Cassini számára.

A műholdról 2004. június 12-én készült első felvételek azt mutatták, hogy a műhold kevéssé hasonlít egy közönséges aszteroidára . Az erősen kráteres felszín egyes részei nagyon világosak voltak, ami arra utal, hogy vízjég van a felszín alatt .

Lakes on Titan

A 2006. július 21-én készült radarfelvételek folyékony szénhidrogénekkel ( metánnal vagy etánnal ) töltött "medencéket" mutattak ki a Titán északi féltekén. Ez az első alkalom, hogy jelenleg létező tavakat fedeztek fel a Földön kívül. A tavak átmérője egy kilométertől több száz kilométerig terjed.

2007. március 13- án a misszió vezetése bejelentette, hogy a Titán északi féltekén egy nagy "tenger"-halmazt fedeztek fel. Az egyik tenger valamivel nagyobb, mint a szárazföldi Kaszpi-tenger [19] .

Hex Storm

2006 novemberében a Szaturnusz északi sarkán egy légköri szerkezetet fedeztek fel, amely egy hatszögletű vihar. Ez a szerkezet a Szaturnusz északi sarkán található, átmérője több mint 25 ezer kilométer [19] .

Élet a Titánon

Cassini-Huygens számos kémiai anomáliát fedezett fel a Titán felszínén.

A napfény hatására a légkörben folyamatosan hidrogén és acetilén képződik , amit meg kellett volna figyelni, a Titán felszínén is. A felszínen azonban acetilén nyomait nem találták, a felszínhez közeli hidrogén mennyisége csökken, amit egyes szakértők az élet jelenlétének közvetett jeleként értelmeznek. Feltételezésük szerint a Titánon létezhetnek olyan életformák, amelyek eltérnek a földi életformáktól, amelyek alapja a metán (víz helyett), a hidrogén légzése és az acetilén tápláléka [20] . A feltételezéseket már 2005-ben megfogalmazták [21] .

Más szakemberek azonban hajlamosak a hidrogén és az acetilén elvesztésének biológiai okait utolsóként figyelembe venni, és mindenekelőtt a megfigyelt jelenség lehetséges nem biológiai magyarázatait keresik. Maga Chris McKay kijelentette, hogy a kutatási eredmények "nagyon szokatlan és jelenleg megmagyarázhatatlan kémiát tárnak fel... Talán nem életjelek, de nagyon érdekesek".

Jegyzetek

  1. ↑ 1 2 3 Todd J. Barber. Insider's Cassini: Power, Propulsion és Andrew Ging (nem elérhető link) . Saturn.jpl.nasa.gov (2010. augusztus 23.). Hozzáférés dátuma: 2011. augusztus 20. Az eredetiből archiválva : 2012. február 3. 
  2. ↑ Cassini-Huygens  / S. B. Ogandzhanyan // Nagy Orosz Enciklopédia  : [35 kötetben]  / ch. szerk. Yu. S. Osipov . - M .  : Nagy orosz enciklopédia, 2004-2017.
  3. ↑ A NASA további két évvel meghosszabbítja a Cassini élettartamát . Izvesztyija (2008. április 16.). Letöltve: 2010. június 10. Az eredetiből archiválva : 2011. augusztus 22..
  4. ↑ 1 2 A Cassini szonda Szaturnusz feltárására irányuló küldetését 2017-ig meghosszabbítják . RIA Novosti (2010. február 4.). Hozzáférés dátuma: 2010. február 4. Az eredetiből archiválva : 2011. augusztus 22.
  5. ↑ A nagydöntő  . NASA. Letöltve: 2020. július 20. Az eredetiből archiválva : 2020. július 21.
  6. ↑ 1 2 3 4 Római halász. Válaszok és emlékek. A leggrandiózusabb küldetés a Szaturnusz felé - idézőjelben, számokban és eredményekben  // Popular Mechanics . - 2017. - 10. sz . - S. 38-43 .
  7. ↑ Michael W. Leeds, Ralf N. Eberhardt, Robert I. Berry. A Cassini Propulsion Subsystem fejlesztése  (angol) (PDF). 32. AIAA/ASME/SAE/ASEE Közös Propulsziós Konferencia 5-6. (1996. június 24.). Letöltve: 2020. július 20. Az eredetiből archiválva : 2020. november 18.
  8. ↑ Cassini–Huygens: Gyors tények . NASA. Letöltve: 2011. augusztus 20. Az eredetiből archiválva : 2016. május 16.
  9. ↑ Archivált másolat (a hivatkozás nem elérhető) . Hozzáférés dátuma: 2006. január 14. Az eredetiből archiválva : 2005. május 14. 
  10. ↑ NASA. Cassini   Jupiter portré (2017. augusztus 7.). Letöltve: 2021. június 3. Az eredetiből archiválva : 2021. május 14.
  11. ↑ Cassini küldetés állapota  . NASA (2002. július 23.). Letöltve: 2017. július 2. Az eredetiből archiválva : 2021. február 24.
  12. ↑ A NASA elpusztítja a Szaturnuszi szondát, hogy megmentse az idegen világot . hi-news.ru. Letöltve: 2017. április 27. Az eredetiből archiválva : 2017. április 28..
  13. ↑ Viszlát, Cassini!  (angol) . earthsky.org. Letöltve: 2017. szeptember 14. Az eredetiből archiválva : 2017. szeptember 14..
  14. ↑ Cassini: A nagy finálé: Hol van most a Cassini? . Letöltve: 2017. szeptember 15. Az eredetiből archiválva : 2017. szeptember 15.
  15. ↑ 12 JPL , NASA. 2004 - 2006 Saturn Tour Highlights  (angolul)  (nem elérhető link) . Letöltve: 2015. október 21. Az eredetiből archiválva : 2015. szeptember 5..
  16. ↑ A NASA meghosszabbítja a Cassini Nagy  Szaturnusz -körútját . NASA (2008. április 15.). Letöltve: 2010. június 10. Az eredetiből archiválva : 2011. augusztus 22..
  17. ↑ Cassini a Földre: "A küldetés teljesítve, de új kérdések várnak!"  (angol) . ScienceDaily (2008. május 29.). Letöltve: 2010. június 10. Az eredetiből archiválva : 2011. augusztus 22..
  18. ↑ Panin, Iván . Mission to Saturn Awaits Sunstice  (orosz) , Infox.ru (2010. szeptember 28.). Az eredetiből archiválva : 2010. október 1. Letöltve: 2010. szeptember 29.
  19. ↑ 1 2 3 Caroline Porco. "Cassini" a Szaturnusznál  // A tudomány világában . - 2017. - 12. sz . - S. 118-127 .
  20. ↑ Tippek az életről a Szaturnusz holdján Archiválva : 2015. március 16. a Wayback Machine -nél .
  21. ↑ Huygens talált életet a Titánon? . Letöltve: 2017. október 4. Az eredetiből archiválva : 2015. március 27..

Irodalom

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák
Bibliográfiai katalógusokban
 A Vénusz felfedezése űrhajóval
Egy repülő röppályáról
pályáról
Süllyedés a légkörben
Egy felületen
ballonszondák _
Tervezett küldetések
Lásd még
  A Hold feltárása űrhajókkal
Programok
Repülő
Orbitális
Leszállás
holdjárók
ember a Holdon
Jövő
Beteljesítetlen
Lásd még
A félkövér betűtípus az aktív űrhajókat jelöli
  Kisbolygók feltárása automatikus bolygóközi állomásokkal
Repülő
pályáról
Landers
Fejlett
Feltárt
aszteroidák
Az aktív AMC-k félkövérrel vannak jelölve
 Jupiter-kutatás űrhajóval
Egy repülő röppályáról
pályáról
Leszállási szondák
Jövőbeli küldetések
Törölt küldetések
Lásd még
 A Szaturnusz felfedezése űrhajóval
Repülő
pályárólCassini (2004-2017)
Műholdas kutatásHuygens (Titanhoz, 2005)
Tervezett küldetések
Javasolt küldetések
Törölt küldetések
Lásd még
A félkövér betűtípus aktív AMC-ket jelöl
 Szaturnusz
A legnagyobb műholdak A Szaturnusz valódi színes képe a Voyager 2 képeiből összerakva
Jellemzők
Tanulmány
EgyébA Szaturnusz pályáját keresztező aszteroidák listája
  • " Szaturnusz " kategória
  • "Csillagászat" portál
  • Wikimedia Commons: Szaturnusz
 Űrkutatás 2017
dobHXMT ( jún .)
munka vége
Főbb felfedezések1I/Oumuamua
Kategória:2017 az asztronautikában - Kategória:2017-ben felfedezett csillagászati ​​objektumok