El proyecto Titanic Cassini-Huygens. Hay algo para recordar...

En apenas unas horas, la nave espacial Cassini, que orbita alrededor de Saturno desde 2004, fotografiará nuestro planeta. Por supuesto, la Tierra no es la única y ni siquiera el objetivo principal investigación de hoy, pero creo que muchos estarían interesados ​​en ver una pequeña punto azul desde una distancia de 1,44 mil millones de kilómetros. Curiosamente, casi simultáneamente con Cassini, los días 19 y 20 de julio, la Tierra será fotografiada por el aparato MESSENGER ubicado en la órbita de Mercurio.

Quizás alguien incluso quiera salir a la calle esta tarde/noche (el rodaje comenzará a las 21:27 GMT) y saludar a Cassini. Mientras tanto, podemos recordar mejores fotos esta misión, que se lleva a cabo desde hace más de 15 años.

Antes de Saturno, Cassini visitó Júpiter y tomó una serie de imágenes planeta más grande Sistema solar. La foto muestra uno de los satélites más famosos. gas gigante Io, famosa por su actividad volcánica.

Dos titanes. El satélite más grande de Saturno en el contexto del planeta.

Rayas de tigre de Encelado: uno de los cuerpos geológicamente más activos e inusuales del Sistema Solar.

Una enorme sombra del planeta cae sobre los anillos de Saturno.

Un destello de luz solar reflejado en un lago de metano en Titán.

Prometeo, la luna de Saturno, fotografiada desde una distancia de aproximadamente 34.000 kilómetros. A Prometeo también se le llama el "pastor" del anillo F. El campo gravitacional de Prometeo crea torceduras y bucles en los anillos y el satélite, por así decirlo, "roba" material de ellos.

Prometeo crea una perturbación en el anillo F.

Equinoccio en Saturno.

Erupción de hielo en Endelada. Se cree que el material expulsado del satélite es la fuente que alimenta el anillo exterior de Saturno, conocido como "Anillo F".

Mimas, la luna de Saturno. El enorme cráter Herschel, legado de una antigua colisión cataclísmica que casi partió la Luna por la mitad, lo hace algo similar a la Estrella de la Muerte.

Hiperión, la luna de Saturno. Inusual apariencia causado por las consecuencias de varias colisiones catastróficas en Etapa temprana formación del sistema solar. La densidad de Hyperion es tan baja que probablemente se compone de un 60% de hielo de agua ordinaria con una pequeña mezcla de rocas y metales, y la mayor parte de su volumen interno son vacíos.

La sombra de los anillos de Saturno en la superficie del planeta.

Tormenta en Saturno.

Mimas con los anillos de Saturno al fondo.

La sombra de Titán en la superficie de Saturno.

Cuatro satélites de Saturno y sus anillos en una sola foto.

Titanio. Antes de la misión Cassini-Huygens, no sabíamos mucho sobre lo que estaba sucediendo en su superficie cubierta de nubes.

Saturno y sus anillos.

Durante su misión, el aparato realizó 293 revoluciones alrededor de Saturno, entre las cuales realizó 162 pases cerca de sus lunas y descubrió 7 nuevas, transmitió a la Tierra 453.048 fotografías como parte de 635 GB de datos científicos y se convirtió en fuente de 3.948 publicaciones científicas. Descubrió un océano en Encelado, así como un océano, 3 mares y cientos de pequeños lagos en Titán. EN este proyecto Participaron unas 5 mil personas de 27 países y su coste total fue de 3.900 millones de dólares, en el que las participaciones iniciales se repartieron así: 2.600 millones de dólares de la agencia estadounidense NASA, 500 millones de dólares de la ESA europea y 160 millones de dólares de la ASI italiana.

diseño de Cassini

El aparato Cassini-Huygens está siendo sometido a pruebas. La parte redonda de color naranja en primer plano es el aterrizaje de Huygens en Titán. parte blanca- Antena/radar Cassini de 4 metros

Diagrama del dispositivo desde diferentes ángulos:

Sensores de rango óptico:

1) Espectrómetro infrarrojo compuesto, incluidas cámaras de 3 rangos (CIRS); 2) cámaras de gran angular y de ángulo estrecho (33 cm de diámetro) en el rango visible con un conjunto de varios filtros para Colores diferentes y matrices CCD con una resolución de 1024x1024 píxeles. (ISS); 3) espectrómetro ultravioleta, incluidos 4 telescopios (UVIS); 4) un espectrómetro de mapeo del rango visible e infrarrojo, que divide la luz visible en 352 región espectral(VIMS);

Sensores de campos magnéticos y partículas cargadas:

Sensores de ondas de radio:

11) un radar de 4 metros de diámetro diseñado para mapear los satélites de Saturno (Radar); 12) subsistema de radio científico, que consiste en utilizar la antena principal de 4 metros para observar Saturno, sus anillos y satélites a través de ondas de radio (RSS). El retraso de la señal de Saturno es de 68 a 84 minutos en un sentido.

A través de espinas a Saturno

Fotografía de la Luna tomada por la cámara de ángulo estrecho del dispositivo en luz ultravioleta cercana, desde una distancia de unos 377 mil kilómetros y una velocidad de obturación de 80 μs.

Al volar a través del cinturón de asteroides, el dispositivo se encontró el 23 de enero con el asteroide Mazursky: desafortunadamente, la distancia era de 1,6 millones de kilómetros y el asteroide en sí tenía sólo un tamaño de 15x20 km, por lo que la foto tenía menos de 10 por 10 píxeles. El 30 de diciembre de 2000, Cassini-Huygens se reunió con Júpiter y su hermano Galileo, cuya misión ya se acercaba a su final (completó su misión hace casi 14 años con la misma hazaña desinteresada que ahora va a realizar Cassini). Esta cuarta maniobra de asistencia gravitacional finalmente dio a los dos vehículos suficiente velocidad para encontrarse con Saturno el 1 de julio de 2004, momento en el que ya había viajado 3.400 millones de kilómetros.

Para no perder el tiempo, el equipo de la misión utilizó las antenas de radio del dispositivo para aclarar el efecto Shapiro (que ralentiza la propagación de una señal de radio a medida que se mueve en el campo gravitacional de un objeto pesado). La precisión de la medición aumentó desde los resultados anteriores de 1/1000 para los vikingos y las Voyager a 1/51000. Los resultados, publicados el 10 de octubre de 2003, coincidieron totalmente con las predicciones. teoria general relatividad.

El gráfico muestra claramente picos de encuentros con planetas (después de los cuales aumenta la velocidad del vehículo), un largo descenso con una ligera pausa cerca de Júpiter (cuando el vehículo volaba hacia Saturno, intercambiando gradualmente energía cinética al potencial, saliendo del “pozo gravitacional” del Sol), y una serie de ondas al final (cuando el dispositivo entró en la órbita de Saturno y comenzó a girar en su órbita).

La reunión tan esperada y la misión principal.

El 1 de julio, el motor principal del dispositivo se encendió nuevamente (durante 96 minutos) para reducir la velocidad a 626 m/s para entrar en la órbita de Saturno. El mismo día se descubrió Metone y se redescubrió Palene, que fue descubierta en una de las imágenes de la Voyager 2, pero como no estaba en las otras imágenes, la órbita cuerpo celestial no pudo ser establecido y durante 25 años recibió la designación S/1981 S 14. Al día siguiente, Cassini realizó su primer sobrevuelo a Titán, el 24 de octubre se descubrió otro satélite (Polydeuces) y el 24 de diciembre la sonda de aterrizaje Huygens fue abandonado.

El 14 de enero de 2005, Cassini actuó como relevo para sonda de aterrizaje(hablaremos de ello más adelante), y al día siguiente el dispositivo se acercó lo más posible a Titán y, utilizando su radar, descubrió un cráter de 440 kilómetros en su superficie. El 6 de mayo se descubrió el satélite Dafnis, que vive en el borde de la brecha de Keeler:

En los bordes de la brecha de 42 kilómetros, olas causadas por muy atracción débil Dafnis (cuyo peso es de sólo 77 mil millones de toneladas, lo que crea una atracción entre 25 y 100 mil veces menor que la de la Tierra):

El ecuador de Saturno y el plano de sus anillos están inclinados 27° con respecto a la eclíptica, por lo que podemos observar ambos polos de Saturno, así como sus anillos desde los lados superior e inferior. Pero como se observan bajo Angulo alto y desde distancias enormes (entre 1.200 y 1.660 millones de kilómetros, según posición mutua La Tierra y Saturno) (era simplemente imposible ver algo allí, digamos el hexágono de Saturno) fue descubierto solo por las Voyagers que pasaban volando.

Una fotografía en color natural de Saturno, compuesta por 36 imágenes de Cassini tomadas el 19 de enero de 2007, utilizando tres filtros (rojo, verde y azul). La exposición de las imágenes se tomó con la expectativa de visibilidad de las áreas oscuras de los anillos, por lo que la superficie de Saturno resultó estar muy sobreexpuesta.

En 2005 se descubrió que cada segundo salen alrededor de 250 kg de vapor de agua a través de los géiseres de Encelado a una velocidad de hasta 600 m/s. En 2006, los científicos pudieron establecer que son la fuente de material para el penúltimo y más ancho anillo: el anillo E.

El 22 de julio de 2006, el aparato sobrevoló latitudes del norte Titán y en el mapa de radar elaborado por el dispositivo se descubrieron por primera vez zonas oscuras, lo que indica que en estos lugares hay lagos de metano en la superficie. Durante los 127 vuelos de este satélite se estudiaron en detalle muchas zonas de su superficie, algunas de las cuales mostraron cambios dinámicos. Entre ellos se encontraba el Mar de Ligeia, de 420x350 km y profundidad promedio unos 50 m con un máximo de más de 200 m ( profundidad máxima registrado por radar):

Mayoría causa probable Estas mediciones incluyen ondas, sólidos debajo o encima de una superficie o burbujas en un líquido (que afectan la reflectividad de la superficie).

El 30 de mayo de 2007 se descubrió el satélite Anfa de 2 kilómetros, y el 10 de septiembre el aparato pasó a sólo 1.600 km de Jápeto, pero ya mientras transmitía las imágenes, una partícula de rayos cósmicos golpeó el ordenador del aparato, provocando que entrar en modo seguro. Afortunadamente no se perdió ninguna fotografía. Poco antes de este evento llegó el video de felicitación de Arthur C. Clarke por este evento (según uno de sus novelas famosas- “2001: Odisea en el espacio” (uno de los monolitos estaba ubicado en la superficie de Jápeto).

Video saludo y su traducción.

Me alegra ser parte de este evento con el sobrevuelo de la nave espacial Cassini a Jápeto.

Envío mis saludos a todos los amigos, conocidos y desconocidos, que se han reunido en esta importante ocasión.

Lamento no poder estar con ustedes porque estoy en silla de ruedas debido a la polio y no planeo salir de Sri Lanka nuevamente.

Gracias a World Wide Web He podido seguir el progreso de la misión Cassini-Huygens desde su lanzamiento hace varios años. Como sabes, tengo algo más que un simple interés en Saturno.

Y me asusté mucho a principios de 2005, cuando la sonda Huygens transmitió grabaciones sonoras desde la superficie de Titán. Esto es exactamente lo que describí en mi novela Earth Empire de 1975, donde mi personaje escucha los vientos que soplan en las llanuras desérticas.

¡Quizás fue un anticipo de lo que vendría! El 10 de septiembre, si todo va según lo planeado, Cassini observará más de cerca a Jápeto, uno de los más compañeros interesantes Saturno.

La mitad de Jápeto es tan oscura como el asfalto, mientras que la otra mitad es tan clara como la nieve. Cuando Giovanni Cassini descubrió Jápeto en 1671, sólo pudo ver el lado positivo. Echamos nuestro mejor adelanto cuando la Voyager 2 pasó por allí en agosto de 1981, pero eso estaba a casi un millón de kilómetros de distancia.

Por otro lado, Cassini va a pasar a poco más de mil kilómetros de Jápeto.

Este es un momento particularmente emocionante para los fanáticos de 2001: Una odisea en el espacio, porque el monolito de Saturno descubierto por el astronauta solitario David Bowman se ha convertido en una puerta de entrada a las estrellas.

El capítulo 35 de la novela, titulado “El ojo de Jápeto”, contiene el siguiente fragmento:

El "Descubrimiento" se acercó a Jápeto tan lentamente que el movimiento casi no se sintió y fue imposible notar el momento en que ocurrió un cambio esquivo y cuerpo cósmico De repente se convirtió en un paisaje a unos ochenta kilómetros por debajo del barco. Los fiables verniers dieron sus últimos empujones correctivos y guardaron silencio para siempre. La nave entró en su última órbita: el tiempo de vuelta fue de tres horas, la velocidad fue de sólo mil trescientos kilómetros por hora. En este débil campo gravitacional no se requería mayor velocidad. Discovery se convirtió en satélite del Sputnik.

¡Dios mío, hay muchos satélites allí!

Sin embargo, en la película, Stanley Kubrick decidió situar toda la acción en el sistema de Júpiter en lugar de en Saturno. ¿Por qué este cambio? Bueno, por un lado, hizo que la trama fuera más sencilla. Más importante aún, el departamento de efectos especiales no pudo producir un modelo de Saturno que a Stanley le pareciera convincente.

Esto se hizo correctamente, porque de lo contrario la película habría quedado obsoleta con el sobrevuelo de la misión Voyager, que presentó los anillos de Saturno de una manera que nadie podría siquiera imaginar.

He visto muchos ejemplos de Neptuno representado en el arte, así que cruzaré los dedos cuando Cassini pase volando por Jápeto.

Quiero agradecer a todos los asociados con la misión y todo el proyecto. Puede que le falte el glamour de los vuelos espaciales tripulados, pero proyecto de ciencias extremadamente importante para nuestra comprensión del sistema solar. Y quién sabe, tal vez algún día nuestra supervivencia en la Tierra dependa de lo que descubramos allí.

Soy Arthur Clarke. Le deseo un buen vuelo.

Aproximadamente el 40% de la superficie de este satélite está ocupada por zonas oscuras con un albedo 10 veces menor que las zonas claras. Ahora la fuente es tan gran diferencia Se considera el efecto de separación del polvo y el hielo, cuando el hielo se evapora de las áreas oscuras y se deposita en las claras, por lo que las áreas claras se vuelven aún más claras y las oscuras se vuelven más oscuras. La razón por la que los satélites restantes se comportan “normalmente” es que tienen una duración del día más corta, durante la cual la superficie no tiene tiempo de calentarse lo suficiente.

Extensión y misión Cassini Equinox

El 15 de agosto de 2008 se descubrió Aegeon, que, aunque llevaba el nombre de un monstruo de 100 brazos y 50 cabezas, era un “guijarro” casi inofensivo de 500 m de diámetro (era tan pequeño que sus dimensiones tuvieron que ser determinadas por brillo, por lo que no sabemos exactamente la forma de este satélite). Y el 9 de octubre, Cassini realizó su maniobra más peligrosa: un sobrevuelo a sólo 25 km de Encelado (¡y esto a una velocidad de 17,7 km/s!). por tanto movimiento arriesgado El equipo de la misión realizó un análisis directo de la composición del vapor de agua de sus géiseres.

Durante sus 23 sobrevuelos a Encelado durante toda la misión (en 10 de los cuales el dispositivo se acercó a una distancia de menos de 100 km), se encontró que el subsuelo del océano tenía entre 11 y 12 unidades (lo cual no es adecuado para formas de vida terrestres), pero en nitrógeno también se encontró en las secreciones de géiseres (4±1%), dióxido de carbono(3,2±0,6%), metano (1,6±0,6%), así como trazas de amoníaco, acetileno, ácido cianhídrico y propano (lo que indica una formación activa bajo la superficie de Encelado materia orgánica). Desafortunadamente, el dispositivo no contiene instrumentos especiales para registrar compuestos orgánicos complejos (ya que ni siquiera podían imaginar que el dispositivo los encontraría durante la planificación de la misión), por lo que la respuesta a la pregunta "¿Es posible que exista vida bajo la superficie de Encelado?" ?” Cassini lo dejó para sus seguidores.

El 26 de julio de 2009 se descubrió el último de los satélites descubiertos por Cassini: el S/2009 S 1, de 300 metros, descubierto gracias a la sombra de 36 kilómetros que proyecta en el extremo más alejado del anillo B, a lo largo del cual se encuentra. órbita se encuentra:

Segunda extensión y misión Cassini Solstice

Los esfuerzos de Cassini y su equipo, que lograron asegurar la asignación de 400 millones de dólares adicionales para los próximos 7 años de la misión (lo que eleva el coste del programa a casi 4 mil millones de dólares), no fueron en vano: ya en diciembre de 2010, Durante el sobrevuelo de Encelado, el dispositivo estableció la presencia de un océano debajo. Polo Norte(Más tarde se descubrió que el océano no se limita solo región polar). Ese mismo año, apareció nuevamente en la superficie de Saturno la Gran Mancha Blanca, una enorme tormenta que aparece en la atmósfera de Saturno aproximadamente cada 30 años (Cassini tuvo mucha suerte con esto y logró registrar tormentas similares dos veces), en 2006. y 2010). El 25 de octubre de 2012, el dispositivo registró una potente descarga en su interior que elevó la temperatura de las capas estratosféricas de la atmósfera en 83°C por encima de lo normal. Así, este vórtice se convirtió en la tormenta más caliente del sistema solar, superando incluso a la Gran Mancha Roja de Júpiter.

"El día que la Tierra sonrió"- un proyecto organizado el 19 de julio de 2013 por el jefe del equipo de imágenes de Cassini, durante el cual Cassini tomó fotografías de todo el sistema de Saturno, que también incluía la Tierra, la Luna, Venus y Marte. Se tomaron un total de 323 fotografías, de las cuales 141 se utilizaron para compilar el mosaico:

El terreno está en la esquina inferior derecha y el original sin firmas está (4,77 MB).

Paralelamente, la NASA lanzó una campaña "Saludo a Saturno" durante el cual se recogieron 1.600 fotografías, a partir de las cuales se montó un mosaico el 12 de noviembre, que apareció ese mismo día en la portada del New York Times (ojo, el original pesa 25,6 MB):

De 2012 a 2016, el dispositivo registró cambios en el color del hexágono de Saturno (fotos de 2013 y 2017, originales 6 MB):

"Huygens"

1) un transmisor de frecuencia constante diseñado para medir la velocidad del viento mediante el efecto Doppler (Doppler Wind Experiment - DWE);
2) sensores para las propiedades físicas de la atmósfera que miden la densidad, la presión y resistencia eléctrica atmósfera, así como sensores de aceleración en los tres ejes, que, en combinación con el dispositivo anterior, permiten establecer la densidad de la atmósfera (Huygens Atmospheric Structure Instrument - HASI);
3) cámaras de los espectros visible e infrarrojo, paralelamente a la obtención de imágenes, midiendo el espectro y la iluminación a la altitud actual del dispositivo (Descent Imager / Spectral Radiometer - DISR);
4) pirolizador partículas de aerosol realizar calentamiento de muestras tomadas de dos varias alturas, y los redirigió al siguiente dispositivo (Recolector de aerosoles y pirolizador - ACP);
5) un espectrómetro de masas con cromatografía de gases que mide la composición y concentración de los componentes individuales de la atmósfera de Titán, y en última etapa- también la capa superior de suelo evaporada por el calentador (espectrómetro de masas con cromatógrafo de gases - GCMS);
6) un conjunto de instrumentos para medir las propiedades de la superficie, que incluye un sensor acústico que mide la densidad/temperatura de la atmósfera en los últimos 100 m de descenso en función de las propiedades del sonido reflejado por la superficie (Surface-Science Package - SSP) .

Huygens se separó de Cassini el 24 de diciembre de 2004 y alcanzó la atmósfera de Titán el 14 de enero. El descenso a la atmósfera duró 2 horas y 27 minutos, durante las cuales se activó secuencialmente la protección térmica del aparato y sus tres paracaídas, y tras aterrizar transmitió datos desde la superficie durante otros 72 minutos (hasta que la sonda Cassini, que actuó como un relevo de señal, fue más allá del horizonte).

Cooperación internacional de la sonda Huygens

"Gran final"

Desde entonces, ha realizado 21 órbitas a una distancia de sólo 1.600-4.000 km de las nubes de Saturno, mientras se acercaba a la atmósfera de Saturno, y actualmente se encuentra en su última órbita número 22. El aparato tomará sus últimas fotografías antes de entrar en la atmósfera, tras lo cual desplegará su antena de 4 metros hacia la Tierra y transmitirá datos sobre la composición de la atmósfera de Saturno desde sus espectrómetros hasta que pueda defenderse de las perturbaciones atmosféricas. Poco después de perder contacto con él, colapsará y arderá en las densas capas de la atmósfera de Saturno, en algún lugar allí, en la constelación de Ofiuco, a 1.400 millones de kilómetros de nosotros.

La humanidad siempre se ha esforzado por descubrir qué hay más allá de lo desconocido. Para estudiar Saturno y sus lunas, fue construido y lanzado. astronave Cassini el 15 de octubre de 1997, llevando a bordo la sonda Huygens huygens). Fue una creación conjunta de la NASA, la Agencia Espacial Europea e Italiana. La misión principal del dispositivo era: llegar al sistema de Saturno, entrar en órbita y calcular la trayectoria óptima para acercarse a Titán. Entonces la sonda de aterrizaje Huygens tuvo que hacer Aterrizaje suave a Titán.

Cassini completó con éxito su misión, llegó al sistema de Saturno el 1 de julio de 2004, y el 25 de diciembre del mismo año disparó a Huygens, que atravesó la atmósfera de Titán, transmitiendo en el camino muchos datos científicos interesantes, y aterrizó en la superficie del satélite. Desde la superficie de Titán, Huygens transmitió un gran número de datos científicos interesantes, fotografías en varios rangos, llevaron a cabo un análisis de la sustancia del satélite.

(Imagen de Cassini: Titán, la gran luna de Saturno, sobre el fondo del planeta, los anillos del planeta gigante son especialmente visibles)

Los científicos utilizan el aparato en sí para estudiar Saturno, su magnetosfera, sus anillos y la distribución de la materia en ellos. Inicialmente, se planeó utilizar el dispositivo durante unos cuatro años, luego su vida útil se duplicó. Según la decisión de la NASA, el trabajo sonda espacial Se extenderá hasta 2017, tiempo durante el cual estudiará tanto a Saturno como al propio Titán con sus sensores y sensores, y pasará cerca de Encelado, famosa por sus sorprendentes géiseres de hielo.

(Cassini filmó el tránsito de Encelado, la luna de Saturno, antes de más gran satélite Dione, mientras en primer plano se puede ver la asombrosa belleza de la parte exterior del anillo de Saturno)

El trabajo de la sonda permitirá examinar los anillos del planeta desde diferentes ángulos, determinar con mayor precisión su masa y estudiar en profundidad la estructura del gigante gaseoso y su magnetosfera. Según Jim Green, Cassini transmitió tanta información a la Tierra que revolucionó la comprensión de Saturno, sus lunas y los gigantes gaseosos en general.

(Un video único transmitido por Cassini: al capturar una tormenta en la superficie del planeta Saturno, también se escuchan los sonidos de los relámpagos transmitidos por radiofrecuencias. A diferencia de las tormentas terrestres, en Saturno no ocurren simultáneamente y solo una vez al año, mientras que su fuerza es mucho mayor que en la Tierra y dura hasta varios meses)

El funcionamiento de la sonda hasta 2017 permitirá a los científicos obtener una imagen holística cambios estacionales estructuras del planeta. Luego, la sonda se autodestruirá y se hundirá en la densa atmósfera de Saturno en septiembre de 2017.

La nave espacial estadounidense Cassini, lanzada en octubre de 1997, está diseñada para estudiar Saturno y su luna Titán. La estación también pasó por Júpiter y llegó a Saturno el 30 de junio de 2004. y convertirse en el primero Satélite artificial de este planeta.

Cassini lleva a bordo la sonda europea Huygens, que en enero de 2005. por primera vez debería aterrizar en Titán, el único satélite del sistema solar con atmósfera densa. Durante su misión, Cassini realizará al menos 76 órbitas alrededor del planeta gigante y 45 aproximaciones a Titán.

El desarrollo y montaje de Cassini se realizó en el Laboratorio propulsión a Chorro NASA (Laboratorio de Propulsión a Chorro, JPL). La sonda Huygens fue creada por la Unión Europea agencia Espacial. Todo el proyecto costó más de 3.400 millones de dólares, de los cuales el 75% fue asignado por Estados Unidos. Cabe señalar que actualmente solo la NASA fabrica radioisótopos. generadores electricos, siendo así un monopolista en la producción de dispositivos destinados al estudio. planetas distantes. Cassini debe pasar al menos 4 años en la órbita de Saturno, realizando 76 órbitas alrededor del planeta, incluidas 45 aproximaciones a Titán, 3 a Encelado y una a Phoebe, Hyperion, Dione y Rea.

Es posible que la misión se extienda por un período más largo. Anteriormente, la Pioneer 11 y la Voyager sobrevolaron Saturno. La misión de Cassini incluye estudiar: la atmósfera de Saturno, incluyendo su dinámica, estructura, nubes, vientos, rayos, temperatura y composición química; ionosfera y campo magnético del planeta; Los anillos de Saturno, incluido el mapeo composición química y tamaño de partícula del anillo; interacciones de los anillos con los satélites, la ionosfera y campo magnético Saturno; la composición química y estructura de la atmósfera de Titán; superficie de Titán, incluyendo estado fisico(líquido/sólido), composición química, relieve y geología; otros satélites de Saturno. En particular, está previsto obtener imágenes de la superficie de Titán a partir de la placa Huygens, así como elaborar un mapa de Titán utilizando el radar Cassini. La trayectoria de vuelo de Cassini se calculó para minimizar los costos de combustible. Como resultado, el dispositivo pasó dos veces por Venus (en 1998 y 1999), una vez por la Tierra y también por Júpiter. Así, la misión de la estación incluía tareas de estudio de Venus y Júpiter (incluidos experimentos conjuntos con Galileo).

El peso de la Cassini en el momento del lanzamiento fue de 5.710 kg, incluidos los 320 kg de la Huygens, 336 kg. instrumentos cientificos y 3130 kg de combustible. Las dimensiones de la estación son 6,7 m de alto y 4 m de ancho. El magnetómetro está montado sobre un mástil de 11 metros; también hay tres estructuras remotas de 10 metros que actúan como antenas para registrar ondas en el plasma. El dispositivo contiene 14 km de alambres y cables. El módulo orbital Cassini lleva 12 instrumentos científicos, Huygens, otros 6, lo que permite realizar 27 diferentes experimentos científicos. El dispositivo contiene un hardware informático impresionante.

De hecho, cada instrumento científico está equipado con su propia microcomputadora y todos los sistemas de ingeniería están equipados con dos (para aumentar la confiabilidad). La computadora principal fabricada por IBM tiene una memoria de dos “megapalabras”. La computadora está diseñada para uso en aviación y ha demostrado previamente su alta confiabilidad en condiciones extremas operación. Sistema informático Tiene un sistema de protección de múltiples etapas contra errores y fallas. Almacenamiento de datos científicos y información oficial se lleva a cabo mediante un dispositivo especial que no tiene partes móviles (los dispositivos anteriores usaban cinta magnética). La electricidad es generada por tres generadores termoeléctricos de radioisótopos. Cassini lleva a bordo más de 30 kg de plutonio-238 que, al desintegrarse, libera calor que se convierte en electricidad.

El dispositivo tiene dos principales motores de jet potencia de 445 Newtons (el motor se duplica en caso de avería). Cassini también está equipada con 16 propulsores, que se utilizan para estabilizar el vehículo y durante pequeñas maniobras orbitales.

Cassini se estabiliza en tres planos gracias al funcionamiento de motores, así como a dispositivos de disco especiales (la estabilización dirigida con precisión del aparato se logra mediante la rotación de los discos realizada por motores eléctricos) y giroscopios. La navegación se realiza mediante las estrellas; las coordenadas de 5000 estrellas están almacenadas en el ordenador.

El dispositivo está equipado con una antena principal y dos de baja potencia. La antena principal se utiliza para comunicarse con la Tierra a 8,4 GHz, para recibir datos de Huygens y también como radar. La antena también se utiliza cuando se realizan experimentos sobre el paso de señales de radio (en diferentes rangos) a través de las atmósferas de Saturno y Titán y los anillos, lo que permite determinar la presión en las atmósferas, el tamaño de las partículas de los anillos y otros parámetros. Antes de que Cassini volara a una distancia considerable del Sol, se utilizó el plato de 4 metros de la antena principal para proteger el dispositivo de radiación solar. Dado que la antena no estaba dirigida hacia la Tierra, se utilizaron dos antenas de baja potencia para la comunicación (en principio, una antena de baja potencia es suficiente para la comunicación con la Tierra).

Cassini está equipada con dos cámaras: para imágenes generales y para imágenes de áreas pequeñas con alta resolución. Las cámaras no sólo funcionan en el rango visible, sino que también captan parte del espectro infrarrojo y ultravioleta. Sistema electrónico Las cámaras le permiten comprimir imágenes sobre la marcha. La resolución de la cámara permite ver una moneda con un diámetro de 1,5 cm desde una distancia de 4 km. Está previsto recibir cientos de miles de imágenes.

El espectrómetro de infrarrojos instalado en Cassini está diseñado para determinar la temperatura y la composición de la atmósfera o la superficie de un objeto. En particular, el dispositivo permite determinar la distribución de temperatura y presión en las profundidades de la atmósfera, la composición de los gases, así como la estructura de las nubes y los vapores. El dispositivo funciona cerca y región media radiación infrarroja, su sensibilidad es 10 veces mayor que la de las Voyager. Otro espectrómetro de infrarrojos, que opera en las partes visible e infrarroja del espectro, realiza las mismas tareas, lo que permite aumentar la cantidad de datos. Además, se ha diseñado un espectrómetro adicional para detectar sustancias orgánicas complejas (“prebióticas”). Un espectrómetro ultravioleta le permite obtener imágenes detalladas en el ultravioleta, lo que ayudará a determinar la estructura de las atmósferas, la temperatura y la estructura de los aerosoles en las atmósferas. El radar de Cassini (utilizando la antena principal) le permitirá mapear la superficie de Titán, así como detectar emisiones de radio en una amplia gama de frecuencias (incluidas frecuencias a las que no se puede acceder desde la Tierra).

Además, la estación cuenta con un dispositivo para grabar ondas de radio, así como ondas en plasma. Cassini lleva instrumentos para estudiar los campos magnéticos, la magnetosfera, registrar partículas cargadas y registrar partículas de polvo.

El módulo de aterrizaje Huygens tiene un diámetro de 2,7 m y consta de dos partes: un módulo de protección y un módulo de descenso. El módulo de protección contiene equipos para monitorear el dispositivo después de la separación de Cassini, así como un potente capa protectora, evitando la destrucción del dispositivo como consecuencia del calentamiento al entrar a la atmósfera. Durante el descenso se utilizarán tres paracaídas.

El módulo de aterrizaje contiene instrumentos científicos, que incluyen: un analizador de estructuras y características físicas atmósfera (el mismo dispositivo registrará los “sonidos de Titán” después del aterrizaje), un radiómetro espectral (capaz de funcionar como cámara y tomar fotografías, además de registrar la distribución de temperatura en la atmósfera y en la superficie), un cromatógrafo de gases y un detector de masas. espectrómetro para analizar la composición química de la atmósfera, analizador de la estructura y composición química de partículas y suspensiones de nubes, analizador de características físicas de la superficie. Se prevé que Huygens aterrice sobre la superficie sólida o líquida de Titán en enero de 2005. y funcionará durante varias decenas de minutos (el corto tiempo de funcionamiento se debe a la descarga de la batería en condiciones extremas temperaturas bajas, así como la agresividad del medio ambiente).

Parte programa espacial Cassini-Huygens. Lanzado el 15 de octubre de 1997.

Tareas

• exploración de saturno
• Explorando los anillos de Saturno
• Estudio de las lunas de Saturno.
• Entrega del módulo de aterrizaje Huygens a Titán

Diseño

• Peso en el momento del lanzamiento: 5.710 kg, incluida la sonda Huygens de 320 kg, 336 kg de instrumentos científicos y 3.130 kg de combustible.
• Las dimensiones de la estación son 6,7 m de alto y 4 m de ancho.

El dispositivo está equipado con dos motores a reacción principales con un empuje de 445 Newtons (el motor se duplica en caso de avería). Cassini también está equipada con 16 propulsores, que se utilizan para estabilizar el vehículo y durante pequeñas maniobras orbitales.

Instrumentación del dispositivo.

La unidad orbital Cassini lleva 12 instrumentos científicos.

Generador termoeléctrico nuclear

Porque larga distancia Saturno del Sol no se puede utilizar. luz de sol como fuente de energía para el dispositivo. Por tanto, Cassini recibe energía de un generador termoeléctrico de radioisótopos (RTG), que utiliza plutonio (en en este caso- óxido de plutonio), utilizando 11 kilogramos de plutonio-238 cada uno (32,8 kilogramos de plutonio en total). Estos generadores ya se han utilizado para suministrar energía a otros dispositivos, en particular Galileo y Ulysses, y están diseñados para una vida útil muy larga.

A finales de 2011, el RTG instalado en Cassini era capaz de generar 628 vatios.

Computadora

El dispositivo contiene un hardware informático impresionante. De hecho, cada instrumento científico está equipado con su propia microcomputadora y todos los sistemas de ingeniería están equipados con dos (para aumentar la confiabilidad). La computadora principal es la GVSC 1750A fabricada por IBM. La computadora está diseñada para uso en aviación y ha demostrado previamente su alta confiabilidad en condiciones operativas extremas. El sistema informático cuenta con un sistema de protección de múltiples etapas contra errores y fallas. La información científica y de servicios se almacena mediante una memoria flash que no tiene partes móviles (los dispositivos anteriores usaban cinta magnética).

Vuelo

En 2008, la NASA amplió la misión Cassini hasta 2010. A finales de septiembre de 2010, Cassini comenzó nueva fase de su misión, llamada “Solsticio”: el funcionamiento del dispositivo se ha ampliado hasta 2017, y la propia sonda dará a los científicos la oportunidad por primera vez de estudiar en detalle todo el período estacional de Saturno. El dispositivo está a la espera de varios contactos adicionales con Encelado, así como con otros satélites del gigante gaseoso.

La última fase de la vida del dispositivo (llamada "Gran Final" según la votación entre los visitantes del sitio web de la NASA) comenzará a finales de 2016. Cassini realizará una serie de maniobras potencialmente peligrosas que permitirán a los astrónomos observar Saturno y sus lunas desde nuevos ángulos. En la final, está previsto que Cassini colisione con Saturno y recopile datos únicos sobre la estructura y propiedades físicas capas de su atmósfera.

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Notas

Enlaces

• // "Alrededor del mundo"
• d/f (BBC, 2005)

Extracto que caracteriza a Cassini (nave espacial)

"¿Quiénes son? ¿Porque son? ¿Que necesitan? ¿Y cuándo terminará todo esto? pensó Rostov, mirando las sombras cambiantes frente a él. El dolor en mi brazo se volvió cada vez más insoportable. El sueño caía irresistiblemente, círculos rojos saltaban en mis ojos, y la impresión de estas voces y estos rostros y el sentimiento de soledad se fusionaban con un sentimiento de dolor. Fueron ellos, estos soldados, heridos y ilesos, quienes presionaron, presionaron, sacaron las venas y quemaron la carne en su brazo y hombro rotos. Para deshacerse de ellos, cerró los ojos.
Se olvidó de sí mismo por un minuto, pero en este breve período de olvido vio innumerables objetos en sus sueños: vio a su madre y su gran mano blanca, vio los hombros delgados de Sonya, los ojos y la risa de Natasha, y a Denisov con su voz y su bigote. , y Telyanin , y toda su historia con Telyanin y Bogdanich. Toda esta historia era una y la misma cosa: este soldado con una voz aguda, y toda esta historia y este soldado tan dolorosamente, implacablemente sostuvo, presionó y todos tiraron de su mano en una dirección. Intentó alejarse de ellos, pero no le soltaron el hombro ni un pelo, ni siquiera un segundo. No dolería, sería saludable si no lo tiraran; pero era imposible deshacerse de ellos.
Abrió los ojos y miró hacia arriba. El dosel negro de la noche colgaba como un arshin sobre la luz de las brasas. Bajo esta luz, volaban partículas de nieve que caían. Tushin no volvió, el médico no vino. Estaba solo, sólo que un soldado estaba ahora sentado desnudo al otro lado del fuego y calentando su delgado cuerpo amarillo.
"¡Nadie me necesita! - pensó Rostov. - No hay nadie a quien ayudar o por quien sentir lástima. Y una vez estuve en casa, fuerte, alegre, amado”. “Suspiró e involuntariamente gimió con un suspiro.
- Ay, ¿qué duele? - preguntó el soldado, sacudiendo su camisa sobre el fuego, y, sin esperar respuesta, gruñó y añadió: - Nunca se sabe cuántas personas se han mimado en un día - ¡pasión!
Rostov no escuchó al soldado. Miró los copos de nieve que revoloteaban sobre el fuego y recordó el invierno ruso con una casa cálida y luminosa, un abrigo de piel esponjoso, trineos rápidos, cuerpo saludable y con todo el amor y cuidado de la familia. “¡Y por qué vine aquí!” el pensó.