kiri2ll) wrote, 2017-08-06 10:17:00 Кирилл Размысловичkiri2ll 2017-08-06 10:17:00 15 июля «Кассини» осуществил последнюю серьезную коррекцию курса. В ходе длившегося 153.1 секунды включения основного двигателя аппарат изменил свою орбитальную скорость на 14.3 см/c. В ходе последних шести недель миссии инженеры больше не планируют включать основные двигатели «Кассини» — лишь двигатели малой тяги. Особенно они пригодятся в день завершения миссии. Когда 15 сентября «Кассини» войдет в атмосферу Сатурна, двигатели малой тяги будут активированы, чтобы как можно дольше удержать антенну аппарата нацеленной на Землю.
Последний взгляд на Землю аппарата «Кассини» В честь Дня космонавтики команда миссиии «Кассини» опубликовало снимок, сделанный аппаратом 12 апреля 2017 г. На нем можно увидеть точку…
Кольца Сатурна моложе чем предполагалось В последние месяцы своей миссии аппарат «Кассини» выполнил 22 витка, проходящих между внутренним краем колец Сатурна и его атмосферой.…
Вершины кольца B На этом изображении из архива миссии «Кассини» запечатлен внешний край кольца В. Это крупнейшее и ярчайшее из главных колец газового…
Remove all links in selection
Remove all links in selection{{ bubble.options.editMode ? 'Save' : 'Insert' }}
{{ bubble.options.editMode ? 'Save' : 'Insert' }}PhotoHint http://pics.livejournal.com/igrick/pic/000r1edq
kiri2ll.livejournal.com
Девять лет назад, 14 января 2005 года, спускаемый аппарат «Гюйгенс», отделившись от межпланетной космической станции «Кассини», произвел посадку на поверхность Титана – самого крупного из спутников Сатурна. До полного разряда бортовых батарей шла активная исследовательская работа, начавшаяся еще во время парашютного спуска «Гюйгенса» и далее на планете, словом, полный успех миссии, продлившейся почти 8 лет!
Станция «Кассини» в сборе с отделяемым аппаратом «Гюйгенс» и при полной заправке всеми видами топлива имела массу около 6 т. Ее продольный размер достигал 10 м. Электропитание аппаратуры обеспечивали плутониевые термоэлектрические генераторы, само наличие которых на борту космического аппарата вызвало в свое время много протестов «зеленых» в США и Европе.
Сегодня самое время вспомнить этапы этого впечатляющего проекта и те удивительные открытия, которым мы обязаны, в первую очередь, создателям бортового комплекса автоматического управления «Кассини-Гюйгенс», продемонстрировавшего филигранную технику пилотирования на удалении более светового часа от Земли.
Дела и люди. Осуществление столь масштабного проекта, где помимо множества технических проблем необходимо было решать уйму сложнейших организационных вопросов, было бы невозможно без участия талантливых организаторов, принявших на себя колоссальную ответственность. Ими стали:
Научный руководитель проекта «Кассини» от NASA Деннис Мэтсон.
Руководил проектом «Гюйгенс» Жан-Пьер Лебретон из Европейского космического агентства. Хотелось бы отметить еще одного ключевого участника программы. Доктор Кэролин Порко, руководитель группы разработчиков Института космической науки в Боулдере (США), отвечавшей за создание комплекса фотоаппаратуры. 
Благодаря характеристикам аппаратуры (объект размером в 2,4 см камеры различают на удалении до 4 км), мы получили возможность, буквально, оказаться рядом с Сатурном. Как выразилась однажды сама Кэролин Порко: «Мы – глаза «Кассини»… Свойства нашей аппаратуры позволяют передать ощущение приключения. Эффект присутствия оказался выше всякого ожидания. Все это дает мне возможность почувствовать себя немного Стивеном Спилбергом».
«Туда и обратно»: Земля-Венера-Земля и далее... Комплекс «Кассини-Гюйгенс» был выведен на орбиту вокруг Земли 15 октября 1997 года ракетой-носителем Титан-IVВ, которая явилась последней в истории этих носителей. Отказ от дальнейшего применения ракет этого типа в немалой степени объяснялся высокой токсичностью использкемого топлива (гидразин-гептил) и чрезвычайной дороговизной ($400 млн. без стоимости полезного груза). После доразгона, космическая станция отправилась… нет, не к Сатурну, а совершенно в другую сторону – к Солнцу.
26 апреля 1998 года «Кассини», приблизилась к Венере на расстояние, позволяющее совершить ускоряющий гравитационный маневр в ее поле тяготения, и этот маневр успешно выполнила. Повторно такой же «трюк» вблизи Венеры станция совершила 24 июня 1999 года, после чего, приобретя необходимую скорость и «сэкономив» условные 68 тонн топлива, отправилась обратно к Земле.
Вблизи Земли 18 августа 1999 года «Кассини» выполнила еще один гравитационный маневр, после чего взяла курс на Юпитер, к торому станция приблизилась в середине 2000 года. Выполнив в поле тяготения «Джупа» еще один ускоряющий маневр, «Кассини» пошла в расчетную точку встречи с Сатурном. Основная часть бортовой аппаратуры была отключена, станция «уснула». Красоту решений межпланетных навигаторов и колоссальную вычислительную работу ими проделанную, трудно оценить неспециалистам, однако дело обстоит именно так – оказалась блестяще, «с отличием», решена труднейшая баллистическая задача. Браво!
Сатурн на расстоянии вытянутой руки. В январе 2004 года началось «пробуждение» бортовых систем станции. Так получилось, что первым встречным на пути к Сатурну оказалась Феба – небольшая сатурнианская «луна», диаметром около 200 километров. 11 июня «Кассини» прошла на расстоянии всего 2068 км от Фебы. 
А сделать надо было мно чего: правильно сориентировать станцию, включить на 38 секунд главные тормозные двигатели с тем, чтобы «прицелить» траекторию подхода точно в зазор между кольцами F и G Сатурна (на фото внизу), снова развернуть станцию таким образом, чтобы конструктив остронаправленной антенны стал своеобразным «щитом», защищающим станцию от твердых частиц, находящихся в зоне колец (как «барабанила» космическая пыль по корпусу можно было услышать своими ушами – эти звуки фиксировались микрофоном и передавались на Землю). 
После прохождения плоскости колец, нужно было вновь сориентировать сопло торможного двигателя станции для второго этапа торможения, длившегося 97 минут, обеспечившего выход «Кассини» на орбиту вокруг Сатурна с минимальным удалением 20 тыс. км от его внешнего слоя облаков. Затем вновь рассчитать ориентацию станции и совершить второй «нырок» между кольцами, выстраивая траекторию, с которой может быть осуществлен сброс «Гюйгенса» на Титан. И это все полностью в автоматическом режиме.Во время этого полета «Кассини» делала и один за другим слала на Землю потрясающие снимки сатурнианских колец, структуру которых лишь сейчас стало возможно рассмотреть в деталях.
Тем временем «Гюйгенс» шел на посадку. Он влетел в атмосферу Титана на скорости 6,1 км/с, его тепловой экран нагрелся до 3500⁰С. На высоте 170-190 км и скорости 400 м/с раскрывается первый тормозной парашют, через 2,5 секунды – второй, основной. Через 42 секунды включается весь комплекс научной аппаратуры зонда и начинается фотосъемка. На высоте 700 м загорается посадочная фара… Посадка оказалась не слишком мягкой (скорость составила примерно 4,5 м/с), но аппаратура выдержала.«Кассини» принимала и ретранслировала на Землю сигналы «Гюйгенса» в течение 147 мин 13 секунд на участке спуска и 72 минуты 13 секунд – с поверхности. На Земле сигналы зонда удалось принимать 17 радиотелескопам по всему миру. По их данным, через 3 часа 10 мин. после посадки передатчик «Гюйгенса» еще работал.
В восемь вечера журналистам были представлены первые три снимка, присланные с борта «Гюйгенса» — вид на район посадки с высоты 16 км; красивая боковая панорама с высоты около 8 км, горы, метановое море, прибрежный туман… и фотография непосредственно с поверхности Титана. Удивительный мир, погруженный в оранжевые сумерки и скованный 179-градусным морозом…
Источник: http://www.computerra.ru/
Специалисты Лаборатории реактивного движения НАСА тестируют «Кассини» 
Кольца Сатурна. Фото под углом 30° с расстояния 1,8 млн км в естественных цветах «Кассини» (англ. Cassini orbiter) — автоматическая межпланетная станция. Названа в честь итальянско-французского астронома Джованни Кассини. Часть космической программы «Кассини-Гюйгенс». Запущен 15 октября 1997 года.
На аппарате установлены два основных реактивных двигателя тягой по 445 ньютонов (двигатель продублирован на случай поломки). «Кассини» также оборудован 16-ю двигателями малой тяги, используемыми для стабилизации аппарата, а также при малых орбитальных маневрах.
Орбитальный блок «Кассини» несёт 12 научных приборов:
Предстартовая подготовка РИТЭГ Из-за большого расстояния Сатурна от Солнца невозможно использовать солнечный свет как источник энергии для аппарата. Поэтому «Кассини» получает энергию от радиоизотопного термоэлектрического генератора (РИТЭГ), который использует для получения электричества плутоний (в данном случае — оксид плутония), использующими по 11 килограммов плутония-238 каждый (всего 32,8 килограмма плутония). Такие генераторы уже применялись для энергообеспечения других аппаратов, в частности «Галилео» и «Улисс», и рассчитаны на очень долгий срок работы.
В конце 2011 года установленный на «Кассини» РИТЭГ был способен вырабатывать 628 ватт.
Аппарат содержит внушительную компьютерную начинку. Фактически каждый научный инструмент снабжён собственным микрокомпьютером, а все инженерные системы — двумя (с целью повышения надёжности). Основной компьютер — GVSC 1750A производства фирмы IBM[2]. Компьютер спроектирован для применения в авиации и ранее доказал свою высокую надёжность в экстремальных условиях эксплуатации. Компьютерная система имеет многоступенчатую систему защиты от ошибок и сбоев. Хранение научной и служебной информации осуществляется с помощью не имеющей движущихся частей флеш-памяти (на предшествующих аппаратах использовалась магнитная лента).
Для разгона аппарат использовал гравитационное поле трёх планет. Он два раза пролетел рядом с Венерой — в 1998 и 1999 годах, затем, в августе 1999 года со скоростью 69 тысяч км/ч (примерно 19 км/с) прошёл около Земли, зимой 2000 года пролетел мимо Юпитера, передав на Землю его фотографии. На этот момент система ориентации стала давать сбои, однако через некоторое время всё наладилось. Специалисты посчитали, что в маховики ненадолго попал мусор[3].
Станция прибыла к Сатурну 30 июня 2004 года и стала первым искусственным спутником этой планеты. Его орбитальная скорость составила 15 км/с.[3] Зонд «Гюйгенс», который «Кассини» нёс на борту, 14 января 2005 года впервые опустился на Титан.
В 2008 году НАСА продлило миссию «Кассини» до 2010 года.
В конце сентября 2010 года «Кассини» начал новый этап своей миссии, получивший название «Солнцестояние» (Solstice): срок работы аппарата продлён до 2017 года, а сам зонд даст учёным возможность впервые детально изучить весь сезонный период Сатурна.
Аппарат ждало несколько дополнительных сближений с Энцеладом, а также с другими спутниками газового гиганта.[4]
Один из последних этапов миссии получил название «Орбиты, касающиеся колец» (англ. Ring-Grazing Orbits). Начиная с 30 ноября 2016 года «Кассини» сделает 20 оборотов вокруг Сатурна.
Последняя фаза жизни аппарата (получившая имя «Большой финал» (англ. Grand Finale) по итогам голосования среди посетителей сайта НАСА) началась 26 апреля 2017 года[5]. «Кассини» совершил 22 пролёта между Сатурном и его внутренним кольцом, которые позволили астрономам взглянуть на Сатурн и его спутники с новых ракурсов[6].
15 сентября 2017 года, в 14:55:06 по московскому времени Кассини завершил свою 20-летнюю миссию в системе Сатурна и сгорел в атмосфере газового гиганта. NASA транслировали последние минуты жизни зонда в прямом эфире[7][8].
wikiredia.ru
После запуска “Вояджеров” программа исследования дальнего космоса стала постепенно отходить на второй план. Более насущными стали “земные” проблемы, связанные с организацией полётов кораблей многоразового использования по программе “Space Shuttle”. Ну а после появления знаменитой Стратегической Оборонной инициативы, с её полу реальной концепцией “звездных войн”, ассигнования на научные исследования заметно урезали.
Однако, не всё было настолько плохо. В середине 80-х программа запуска космических зондов была возобновлена и 18 октября 1989 года к Юпитеру стартовал автоматически космический аппарат “Galileo”.
Спустя 6 лет зонд вышел на “ближние подступы” к планете-гитанту, по пути сделав снимки Венеры, пояса астероидов между землёй и Марсом, а также падение кометы Шумейкера-Леви на сам Юпитер. Предполагалось, что “Galileo” проработает на орбите два года, но надежность аппарата оказалась настолько высока, что его миссия продолжалась до 21 сентября 2003 года.
Тогда было принято решение спустить зонд в атмосферу Юпитеру с целью избежать возможности занесения на юпитерианские спутники земных микроорганизмов. Вход в атмосферу производился на скорости 50 м\с, после чего зонд расплавился.
Следующим этапом стала экспедиция к Сатурну. В рамках программы Кассини-Гюйгенс специалистами NASA и ESA был разработан более совершенный автоматический зонд, получивший название “Cassini”. По степени технической оснащенности этот аппарат намного мощнее “Galileo”. На нём установлены компьютеры фирмы IBM с многоступенчатой защитой от ошибок и сбоев, причем хранение информации производится не на магнитных лентах, а на флэш-памяти.
На аппарате установлены два основных реактивных двигателя мощностью по 445 ньютонов (двигатель продублирован на случай поломки). “Cassini” также оборудован 16-ю двигателями малой тяги, используемыми для стабилизации аппарата, а также при малых орбитальных маневрах. Для обеспечения электроэнергией аппарат укомплектован тремя плутониевыми термоэлектрическими генераторами, использующими по 11 килограммов плутония-238 каждый.
На борту “Cassini” установлено 12 научных приборов и выдвигающаяся штанга для магнитометра. Связь с Землёй обеспечивает 4-метровая итальянская антенна.
Станция имеет следующие параметры:
Стартовый вес – 5710 кг (со спускаемым аппаратом “Huygens” массой 320 кг, научными приборами массой 336 кг и 3130 кг топлива)Высота станции – 6,7 метраШирина станции – 4 метра.
На всю программу было потрачено 3,4 миллиарда долларов, что было в два раза больше, чем на проект “Galileo”, но эти средства были вложено совсем не зря.
Интересный факт – на поверхности зонда закреплен компьютерный диск, на котором записаны более 600 тыс. посланий людей из 81 страны, а также отпечатки детской ноги и собачьей лапы. Из знаменитостей свой автограф в космос послал “рейнджер” Чак Норрис.
Старт ракетоносителя с автоматической станцией “Cassini” на борту состоялся 15 октября 1997 года, когда миссия “Galilieo” по исследованию Юпитера ещё только входила в активную стадию.
Использовав для разгона гравитационные поля трёх планет зонд дважды (в 1998 и 1999 гг.) пролетел мимо Венеры, набрав максимальную скорость 69.000 км\ч. Затем “Cassini” вновь вернулся к Земле и уже зимой 2000 года он миновал орбиту Юпитера. В это время стали наблюдаться перебои с системой ориентации, но вскоре они прекратились. В ЦУП сделали вывод, что в маховики управления временно попал космический мусор.
К цели экспедиции – планете Сатурн, станция приблизилась 30 июня 2004 года, став её искусственным спутником. Скорость “Cassini” составляла во время орбитального полёта составляла 15 км\с (21.600 км\ч), а максимальная дистанция приближения – 19.800 км. Предполагалось, что “Cassini” выполнит 74 витка вокруг Сатурна и 45 витков вокруг Титана, но на деле миссия этой автоматической станции оказалась намного продолжительнее.
astrotek.ru
На аппарате установлены два основных реактивных двигателя тягой по 445 ньютонов (двигатель продублирован на случай поломки). «Кассини» также оборудован 16-ю двигателями малой тяги, используемыми для стабилизации аппарата, а также при малых орбитальных маневрах.
Орбитальный блок «Кассини» несёт 12 научных приборов:
Предстартовая подготовка РИТЭГ Из-за большого расстояния Сатурна от Солнца невозможно использовать солнечный свет как источник энергии для аппарата. Поэтому «Кассини» получает энергию от радиоизотопного термоэлектрического генератора (РИТЭГ), который использует для получения электричества плутоний (в данном случае — оксид плутония), использующими по 11 килограммов плутония-238 каждый (всего 32,8 килограмма плутония). Такие генераторы уже применялись для энергообеспечения других аппаратов, в частности «Галилео» и «Улисс», и рассчитаны на очень долгий срок работы.
В конце 2011 года установленный на «Кассини» РИТЭГ был способен вырабатывать 628 ватт.
Аппарат содержит внушительную компьютерную начинку. Фактически каждый научный инструмент снабжён собственным микрокомпьютером, а все инженерные системы — двумя (с целью повышения надёжности). Основной компьютер — GVSC 1750A производства фирмы IBM[2]. Компьютер спроектирован для применения в авиации и ранее доказал свою высокую надёжность в экстремальных условиях эксплуатации. Компьютерная система имеет многоступенчатую систему защиты от ошибок и сбоев. Хранение научной и служебной информации осуществляется с помощью не имеющей движущихся частей флеш-памяти (на предшествующих аппаратах использовалась магнитная лента).
Для разгона аппарат использовал гравитационное поле трёх планет. Он два раза пролетел рядом с Венерой — в 1998 и 1999 годах, затем, в августе 1999 года со скоростью 69 тысяч км/ч (примерно 19 км/с) прошёл около Земли, зимой 2000 года пролетел мимо Юпитера, передав на Землю его фотографии. На этот момент система ориентации стала давать сбои, однако через некоторое время всё наладилось. Специалисты посчитали, что в маховики ненадолго попал мусор[3].
Станция прибыла к Сатурну 30 июня 2004 года и стала первым искусственным спутником этой планеты. Его орбитальная скорость составила 15 км/с.[3] Зонд «Гюйгенс», который «Кассини» нёс на борту, 14 января 2005 года впервые опустился на Титан.
В 2008 году НАСА продлило миссию «Кассини» до 2010 года.
В конце сентября 2010 года «Кассини» начал новый этап своей миссии, получивший название «Солнцестояние» (Solstice): срок работы аппарата продлён до 2017 года, а сам зонд даст учёным возможность впервые детально изучить весь сезонный период Сатурна.
Аппарат ждало несколько дополнительных сближений с Энцеладом, а также с другими спутниками газового гиганта.[4]
Один из последних этапов миссии получил название «Орбиты, касающиеся колец» (англ. Ring-Grazing Orbits). Начиная с 30 ноября 2016 года «Кассини» сделает 20 оборотов вокруг Сатурна.
Последняя фаза жизни аппарата (получившая имя «Большой финал» (англ. Grand Finale) по итогам голосования среди посетителей сайта НАСА) началась 26 апреля 2017 года[5]. «Кассини» совершил 22 пролёта между Сатурном и его внутренним кольцом, которые позволили астрономам взглянуть на Сатурн и его спутники с новых ракурсов[6].
15 сентября 2017 года, в 14:55:06 по московскому времени Кассини завершил свою 20-летнюю миссию в системе Сатурна и сгорел в атмосфере газового гиганта. NASA транслировали последние минуты жизни зонда в прямом эфире[7][8].
ru-wiki.org
О космической миссии, которая два раза была под угрозой срыва, но благодаря здравому смыслу и рассудку американских чиновников все же состоялась.
15 сентября 2017 года орбитальный аппарат “Кассини” — один из грандиознейших примеров совместной работы международной группы ученых — закончит свою миссию по изучению Сатурна и его системы. Примерно в 15:00 по МСК зонд войдет в верхние слои атмосферы газового гиганта, распадется на мелкие части и сгорит, словно метеор. Однако до самого конца “Кассини” попытается удерживать свою антенну направленной на Землю, чтобы передавать “домой” последние данные о внутреннем мире «властелина колец».
За почти 20 лет работы в космосе межпланетная станция совершила множество открытий. Благодаря “Кассини” мы поняли, как сформировались и из чего состоят кольца Сатурна (по сути, аппарат подтвердил гипотезу американского ученого Ларри Эспозито, который говорил, что кольца состоят из ледяных кусков разрушенных мелких спутников планеты), узнали о наличии у газового гиганта атмосферного феномена — необычного шестиугольника, узнали о существовании гроз, полярных вихрей; аппарат помог обнаружить на спутнике этой гигантской планеты — Энцеладе — океан жидкой воды, спрятанный под слоем толстого льда, а также объяснить причину “двуликости” другого спутника Сатуна — Япета (одно из его полушарий блестит как снег, другое черное словно покрыто копотью).
Фото: NASA/ Снимок главных колец Сатурна и его спутников Дионы (в диаметре 1123 км) и Эпиметея (в поперечнике 113 км). Кольца планеты и ее луна намного ярче любой звезды
Без преувеличения скажем, что “Кассини” полностью изменил наше представление об облике Сатурна и об устройстве его спутников. Цитируя Джима Грина, главу планетарных исследований NASA, хочется отметить, что продолжая традиции великих космических исследователей, этот научный аппарат проложил новый путь, показав нам новые чудеса и то, куда в ближайшем будущем нас может завести наше любопытство.
Как начиналась миссия “Кассини-Гюйгенс”
В конце 1970-х — начале 1980-х три аппарата NASA (Pioneer-11, Voyager-1, Voyager-2) пролетели мимо Сатурна и передали в центр управления полетами космического агентства серию снимков этой планеты и ее спутников, сделанных с относительно близкого расстояния. Ученые впервые смогли разглядеть кольца газового гиганта. Выяснилось, что они состоят из сотен тысяч маленьких кусочков неизвестного происхождения и самого разного диаметра, а некоторые из колец каким-то необъяснимым образом даже переплетаются! Что еще поразило ученых, так это спутник газового гиганта Титан. Он значительно отличался от того представления о нем, которое ранее существовало в головах ученых. Это был холодный мир, превосходящий по своим размерам Меркурий, с очень плотной атмосферой, настолько плотной, что ни один из трех зондов так и не сумел разглядеть его поверхность.
Полученные данные только подогрели интерес астрономов к “властелину колец” и его спутникам. В 1982 году была создана рабочая группа, в которую вошли представители NASA и ESF (Европейский фонд науки), по планированию программы следующей после Вояджеров “флагманской” миссии. На заседании группы было принято решение построить совместными усилиями космический аппарат для исследования Сатурна и его системы.
Фото: NASA/ «Кассини» готовят к вибрационным и температурным испытаниям в вакуумной камере в Лаборатории реактивного движения NASA. Снимок от 31 января 1997 года
По замыслу ученых, аппарат должен был состоять из двух частей: орбитальной станции “Кассини” (названа в честь французского астронома Джованни Кассини, который в 1665 году открыл четыре спутника Сатурна: Япет, Диону, Тефию, Рею) и спускаемого модуля “Гюйгенс” (назван в честь нидерландского астронома Христиана Гюйгенса, открывшего Титан и кольца Сатурна), предназначенного для посадки на Титан. Стоимость проекта оценивалась в $2,5 млрд, но затем выросла почти до $ 3,6 млрд. Большую часть средств, около $3 млрд, внесло NASA.
Так проект «Кассини-Гюйгенс» стал одним из самых дорогих в истории NASA и одним из первых, в котором приняли участие не только специалисты из США, но и их коллеги из ESA (Европейское космическое агентство) и ASI (Итальянское космическое ведомство).
В 1984 году начались работы по созданию системы “Кассини-Гюйгенс”, а в 1992 и 1994 возникли первые проблемы. Миссия оказалась под угрозой срыва, конгресс США не хотел выделять дополнительные деньги на разработку исследовательского аппарата. Но первой американской женщине-астронавту Салли Райд, обладавшей в то время огромным влиянием, и ее коллегам удалось убедить конгрессменов, и средства поступили в бюджет NASA.
Фото: European Space Agency/ Сборка спускаемого модуля «Гюйгенс»
Через три года, в 1997-м, на космодроме на мысе Канаверал во Флориде уже стояла ракета-носитель Titan IVB, готовая вывести на орбиту один из самых больших когда-либо построенных людьми исследовательских аппаратов.
Конструкция аппарата
Космический исследователь, чья миссия — раскрыть величие Сатурна, происхождение, состав его колец и природу спутников, представляет собой аппарат высотой 10 метров и весом около 6 тонн на момент старта (половину веса занимало топливо). Он оснащен 18 научными приборами и камерами (12 установлено на станции и 6 на спускаемом модуле), способными выполнять точные измерения в любых атмосферных условиях и фотографировать в различных спектрах света.
Орбитальная станция “Кассини” с помощью специальных фильтров может “видеть” Сатурн и его спутники на тех длинах волн, которые недоступны для человеческого глаза (такие фильтры помогают специалистам узнать, как именно атмосфера планеты отражает и поглощает определенные длины волн солнечного света). Кроме того, установленные на борту станции инструменты могут “чувствовать” магнитные поля и крошечные пылевые частицы, которые человек никогда не ощутит.
Фото: galspace.spb.ru/ Конструкция «Кассини»
Связь.Станция может передавать данные и принимать информацию через четырехметровую антенну высокого усиления (HGA), либо, в случае чрезвычайной ситуации, через одну из двух антенн низкого усиления(LGA). Все три инструмента разработаны Итальянским космическим агентством.
Основная антенна (HGA) также используется как прибор для работы с радиосигналами, проходящими через атмосферу Титана, Сатурна и кольца планеты. Эти сигналы изучают для того, чтобы определить размер частиц колец и атмосферное давление газового гиганта.
Двигатели.На станции установлено два комплекта реактивных двигателей: два основных — для выхода на расчетную траекторию, и 16 запасных малой тяги — для ориентации зонда, малых маневров и коррекции орбиты. Лишь 1% времени в пути до Сатурна посланник Земли провел с включенными двигателями.
Генераторы.Во время создания “Кассини” было принято решение, что работать станция будет не на энергии Солнца (из-за удаленности Сатурна от нашей звезды солнечные панели малоэффективны), а на основе радиоактивного плутония-238. Для этого были разработаны три радиоизотопных термоэлектрических генератора, в которых помещалось 32 кг радиоактивного плутония. Специалисты посчитали, что такого запаса топлива должно хватить до конца миссии для маневров, торможения, выхода на орбиты, обеспечения энергией приборов.
Приборы прямого и дистанционного зондирования.Эти инструменты представляют собой различные спектрометры и радары, которые могут делать замеры с большого расстояния. Они измеряют:
— электрические заряды частиц;— плазму и солнечный ветер в магнитосфере планеты;— направление, размер и скорость движения пылинок, находящихся рядом с газовым гигантом;— инфракрасные волны, исходящие от космических тел, чтобы узнать температуру и состав этих объектов;
а также:
— исследуют молекулы ионосферы Сатурна;— сканируют поверхность спутников газового гиганта и моделируют карты этой поверхности, измеряют высоту гор и каньонов на ней при помощи радиосигналов.
Магнитометр.На станции установлена специальная штанга, которая может выдвигаться вперед на 11 метров. Это магнитометр. Предназначен он для измерения магнитного поля вокруг Сатурна и составления 3-D карты магнитосферы планеты.
Компьютер.Все научные инструменты, установленные на станции, снабжены собственными микрокомпьютерами. Основной компьютер — GVSC 1750A, разработанный компанией IBM, застрахован от ошибок и сбоев многоступенчатой системой защиты.
Система ориентации. Как и древние моряки, космический зонд ориентируется по звездам. В память датчиков станции команда NASA заложила звездную карту из пяти тысяч звезд. Ориентация в космическом пространстве происходит следующим образом: каждую секунду датчики делают не менее десяти широкоугольных снимков звездного неба, сравнивают их с картой, заложенной в памяти, и определяют расположение аппарата в космическом пространстве. Информация о движении станции обновляется с частотой 100 раз в секунду.
Спускаемый модуль “Гюйгенс” — детище Европейского космического агентства. Он представлял собой аппарат шириной 2,7 метров и весом около 320 килограммов с толстой защитной оболочкой, которая спасала его от перегрева во время спуска на Титан.
Фото: galspace.spb.ru/ Размещение научных приборов на «Гюйгенсе»
“Гюйгенс” был собран из двух частей: защитного модуля и спускаемого модуля. Защитный модуль состоял из оборудования, отвечающего за отделение от “Кассини” и теплозащитного экрана, предотвращающего перегрев при входе в атмосферу Титана. Спускаемый модуль был оборудован тремя парашютами, отвечающими за спуск, и серией научных приборов:
HASI — инструмент для измерения атмосферы. Прибор был оборудован специальными датчиками, которые в момент спуска “Гюйгенса” измеряли физические и электрические свойства атмосферы Титана;
DWE — прибор для измерения скорости ветра на поверхности спутника Сатурна;
DISR — прибор для измерения радиационного баланса (или дисбаланса) толстой атмосферы Титана;
GCMS — прибор представлял собой универсальный газовый химический анализатор, который идентифицировал и измерял химические вещества в атмосфере Титана;
ACP — инструмент предназначался для анализа аэрозольных частиц, извлеченных из атмосферы Титана;
SSP — комплект датчиков, предназначенных для определения физических свойств поверхности Титана в месте спуска. Эти датчики определяли, была поверхность твердой или жидкой.
Путь к Сатурну
Миссия «Кассини-Гюйгенс» была запущена 15 октября 1997 года. Чтобы вывести на орбиту столь тяжелый аппарат, напомним, его вес составлял около 6 тонн, специалисты использовали одну из мощнейших в то время ракет-носителей Titan IVB.
Чтобы придать посланнику Земли требуемое направление полета и необходимую стартовую скорость, между ракетой и зондом был поставлен дополнительный разгонный блок “Центавр”.
Вместо прямого маршрута к Сатурну (в этом случае в аппарат необходимо было бы “залить” 68 тонн дополнительного топлива — ноша, с которой не справится ни одна ракета в мире), было принято решение проложить для станции более сложный путь: c двумя гравитационными маневрами около Венеры в 1998 и 1999 годах, одним у Земли в августе 1999 года и еще одним у Юпите
severnymayak.ru
NASA показало пролет «Кассини» между кольцами Сатурна
Первый «нырок» под кольца газового гиганта станция совершит в 12:00 по московскому времени. Скорость аппарата составит около 110 тысяч километров в час. Из-за высокого риска столкновения с частицами пыли, которое может изменить траекторию полета станции, «Кассини» развернута таким образом, чтобы ее основная антенна выполняла функцию щита, закрывающего почти все приборы (за исключением магнитометров). Поскольку антенна будет направлена в сторону от Земли, на время пролета связь с командным центром приостановится. Восстановить ее планируется 27 апреля в 22:05 по московскому времени.
В случае успеха «Кассини» совершит еще 21 оборот на близких орбитах, после чего, ориентировочно 15 сентября, войдет в верхние слои атмосферы. Миссия в это время будет сосредоточена на анализе частиц, составляющих кольца, в частности измерении их массы, возраста и точного состава: по современным представлениям, датировка образования колец Сатурна варьируется от нескольких миллионов до нескольких миллиардов лет. Кроме того, исследователи намерены проанализировать состав, динамику и структуру верхних атмосферы газового гиганта. До сих пор сделать этого не удалось из-за удаленности станции.
Количественные данные «Финальной оперы» / ©NASA
Последняя фаза жизни станции стартовала 22 апреля. На первом этапе она совершила последнее, 126-е, сближение с Титаном. Это позволило скорректировать траекторию полета и рекордно сократить расстояние до спутника — оно составило 979 километров. В ходе этапа «Кассини» сделала множество новых фотографий объекта, в том числе углеводородных озер и морей, расположенных в его северной полярной области. Скорость аппарата при этом возросла на три тысячи километров в час, а орбита — вытянулась и значительно изменилась. Проанализировать радиолокационные снимки команда миссии намерена на этой неделе.
«Кассини» — первый искусственный спутник Сатурна. Как часть миссии «Кассини-Гюйгенс» аппарат был запущен 15 октября 1997 года и предназначен для исследования планеты, системы ее колец, а также доставки спускаемого зонда «Гюйгенс» на Титан. При ширине 4 метра и высоте 6,7 метра взлетная масса станции составляла 5710 килограммов, включая 320-килограммовый зонд. «Кассини» оснащена двумя основными реактивными двигателями тягой 445 ньютонов каждый и 16 двигателями малой тяги. Он несет 12 научных приборов и питается от собственного термоэлектрического генератора на плутонии.
На орбиту Сатурна «Кассини» прибыла в июне 2004 года. Впоследствии NASA продлило миссию, и в 2010 году аппарат приступил к этапу «Солнцестояние» (Solstice), который завершился ранее. Новая миссия впервые позволила ученым полностью исследовать детали сезонного периода планеты. Ранее исследователи показали видеомодель этой фазы перед падением станции. За время работы «Кассини» сделала множество измерений и снимков Сатурна и Титана. Так, ранее станция передала на Землю самые детальные изображения колец и впервые запечатлела «шестигранный» вихрь на северном полюсе газгового гиганта.
Моделирование первого пролета между кольцами c 360-градусным обзором / ©NASA
naked-science.ru
