Cassini-Huygens

Cassini-Huygens er et fælles projekt af NASA, ESA og ASI. Det er en ubemandet mission i rummet tager sigte på at studere planeten Saturn og dens måner, almindeligvis kendt måner. Rumfartøjet består af to hovedelementer: Cassini rumfartøj og Huygens sonden. Lanceringen fandt sted den 15. oktober 1997 Centaurus Titan IV raket og trådte kredsløb om Saturn den 1. juli 2004. Den 25. december 2004 blev sonden blev adskilt fra skibet på omkring 02:00 UTC . Sonden nåede Saturns største måne, Titan, den 14. januar 2005, på hvilket tidspunkt han ned til overfladen for at indsamle videnskabelige oplysninger. Dette er det første rumfartøj at kredse Saturn og den fjerde plads artefakt menneske, der besøger.

De vigtigste mål for Cassini rumfartøj er:

  • Bestem den tredimensionelle struktur og dynamiske opførsel Saturns ringe
  • Bestemme sammensætningen af ​​overfladen af ​​satellitterne og geologiske historie hvert objekt
  • Bestemme arten og oprindelsen af ​​den mørke materiale på overfladen af ​​Iapetus
  • Mål den tredimensionelle struktur og dynamiske opførsel magnetosfæren
  • At studere dynamiske opførsel atmosfæren i Saturn
  • Undersøgelse atmosfæriske variabilitet af Titan
  • Udfør detaljeret kortlægning af overfladen af ​​Titan

Cassini-Huygens rumfartøj nedgjorde ud den 15. oktober 1997, Cape Canaveral station ved en Titan IV / B totrins raket.

Missionen består af Cassini rumfartøj og Huygens sonden. Det forventes at overflyve Cassini Orbiter Saturn og dens måner i fire år, og Huygens sonden at trænge Titans atmosfære og landing på overfladen. Cassini-Huygens missionen er et samarbejde mellem tre rumagenturer. Sytten lande har bidraget til dens udvikling. Cassini fartøjet blev bygget af NASA / JPL. Huygens sonden blev udført af ESA, mens den italienske Rumorganisation er ansvarlig for at levere kommunikation antenne high gain Cassini.

De samlede udgifter til missionen er omkring 3.200 milliarder, hvoraf USA bidrog 2.600 millioner, 500 millioner Europæiske Rumorganisation og den italienske Rumorganisation 160 mio.

Opdagelser

Jupiter

Den December 30, 2000 Cassini nået det punkt, hvor det ville være tættere på Jupiter. Skibet fik 26.000 billeder og gav oplysninger bølger, skyer og ringe bevægelser af den gigantiske planet. Resultaterne af undersøgelsen fandt sted i marts 2003.

Relativitetsteorien

Relativitetsteorien af ​​Albert Einstein blev ratificeret i 2003 af forskere, som studerede fotografier og andre oplysninger fra Cassini.

Lunas

Efter at have opdaget de første dage i juni 2004 to nye satellitter af Saturns og Palene Metone, Cassini fløj over månen Phoebe den 11. marts. Phoebe kredser Saturn i den modsatte retning for de andre satellitter. Det lader til, at månen kan have vand under overfladen.

Billeder af ringe og Titan

Efter gennemtrængende indflydelse af Saturn, rumfartøjet opnåede de første billeder af planetens ringe og dens største, Titan månen.

Saturn Orbit

Den 28 Juni 2004 sonden begyndte at undersøge planetens rotation og 1. juli samme år blev den første bil at kredse en fjern verden og nærme deres ringe.

Fly fotografier af Titan og Mimas

Den 2. juli 2004 Titan Cassini mødtes og fik flere billeder, der ville tjene til at bevise eksistensen af ​​metan på satellit. I august tog jeg billeder af en anden satellit, Mimas. I oktober samme år ville begynde 45 passerer hen over Titan ville give billeder af Månens overflade.

Huygens fritliggende

Cassini brød 25 December 2004 Huygens og det kom ind i atmosfæren af ​​Titan den 14. januar 2005.

Enceladus

Under disse første fortid 2005 blev opdaget af Cassini fandt månen Enceladus, at dette var et svagt elektromagnetisk felt og en betydelig atmosfære.

Ringene

Den 1 maj 2005 Cassini opdaget en ny måne mellem ringene for denne periode begyndte at grundigt undersøge, flyvende bag dem og afsløre disse ioner i ilt. Månen skaber bølger og tyngdekraft effekt på ringene.

Overfladen af ​​Enceladus

Efter at have opdaget i fjerde kvartal 2005 vulkansk aktivitet Cassini gjort en ny opdagelse i marts 2006. Enceladus store mængder vand, der udledes i atmosfæren ligner en gejser.

Skibsdesign

Cassini er den enkleste, men største skib nogensinde er bygget. Kun to skibe, der sendes til Mars Phobos projekt af Sovjetunionen var tungere. 1630 indeholder indbyrdes forbundne kredsløb, 22.000 kabel forbindelser, og over 14 kilometer fra ledninger. Dets vigtigste organ bestående af en cylinder og en Decagon hovedstruktur. Skibet måler mere end 6,8 ​​meter lang og 4 meter i diameter. På toppen af ​​en stor parabol 4 meter i diameter var monteret. Skibet har 3 moduler: et modul mindre udstyr, elektronisk udstyr, der indeholder en fremdrift modul indeholder fremdriftssystemer og lavere udstyr modul indeholder RTG, reaktions- hjul, motorer osv På den ene side af cylinderen bærer optiske instrumenter, magnetometer monteret på en arm på 11 m, og andre videnskabelige instrumenter. Massen af ​​skibet er 3867 kg, 2125 kg, som er drivstoffer og instrumenter 687 kg. Elektricitet opnås ved tre radioisotoper termoelektriske generatorer, med hver 10,9 kg plutonium 238, der omdanner varme til elektricitet. Hver 300 watt elektricitet produceret ved en spænding på 30 volt. RTGS-feeds alt udstyr af skibet kontinuerligt. Efter 11 år på elektricitet vil blive reduceret til 210 watt. Ledningsnettet på skibet er sammenkoble hvert andet udstyr og overførsler, og kun overføre elektriske signaler.

Mekanismerne giver mekanisk støtte og align udstyr. Udstyr til adskillelse af skib i løfteraket, indsættelsen arm magnetometer, at motorerne rotere reaktions- hjul, regulering af blinds, og radioisotop varmelegeme enheder bruges. Er nødvendig temperaturstyring for at holde rumfartøjet varm. Det bruges: Den high-gain antenne som skygge, mens flyvende nær solens varme-absorberende isolering termisk tæpper til skibet for at holde varmen og er involveret i hele skibet .. Blinds er monteret på Decagon at regulere den indre temperatur i elektronikken. Hvert instrument har et varmeapparat. Elradiatorer, og radioisotoper varmeapparater og varme i RTG bruges også til at udstråle mere varme. Attitude er bestemt af et system AACS. Skibet er stabiliseret i 3 akser. Inertireferenceenhed integrerede solid state gyroskoper anvendes. Stjernernes henvisning enhed bruger kameraer navigation med et kort over 5000 stjerner. Reaktionsbetingelserne hjul er at opretholde skibets position.

Fremdrift anvendes til at opretholde skibets position, i kredsløb, korrektioner, og skibets position. For denne 2 hovedmotorer, er en primær og den anden som dele anvendes, hvis den første ikke, de to giver et fremstød på 445 N. 0.5 N 16 motorer monteret i 4 grupper på 4 til stillingen bruges også og korrektioner. I cylinderen 2 tanke, en nitrogentetroxid og en monomethyl hydrazin monteret. Udover forskellige fremdrift komponenter såsom ventiler, filtre, etc., dette system omfatter også en enkelt tank tryk helium gas til motorer og brændstof, og en hydrazin tank til små motorer. Telekommunikation blev foretaget i X-båndet med en frekvens på 8,4 GHz. Komponenterne i dette system er en bølge rørforstærker 20 til forstærkning af signalet W, deep space to transpondere, der modtager og transmitterer, og den ultra-stabil oscillator. Telekommunikation brugte en high-gain parabol med 4 meter i diameter og to low-gain antenner for kommunikation assistenter. Dataoverførslen hastighed varierer fra 5 b / S eller 249 kb / s. Tegnet af skibet ville tage 68 til 84 minutter på Jorden eller rumfartøjet i kredsløb omkring Saturn.

Kommandoen skib forarbejdning undersystem af en kommando- og data management aktiviteter for rumfartøjer og dens instrumenter; Dette system er hjernen i skibet, fordi den styres. Dataene gemmes i to solid state-optagere, er data deri og videnskab skib til senere transmission til Jorden lagret med jævne mellemrum, og også gemt programmer. Når sendt slettes til at lagre nye data. 2 optagere har 2GB kapacitet, og er beskyttet mod stråling ved en aluminium cover. Den elektroniske fører alt elektronisk udstyr monteret i tolv rum kontrolleret og beskyttet mod stråling.

Da Cassini når Saturn, vil være i en afstand på mellem 8,2 og 10,2 astronomiske enheder fra Jorden. Af denne grund, de signaler du sender til os, eller at du sender fra Jorden vil tage mellem 68 og 84 minutter at nå deres bestemmelsessted. I praksis betyder det, at jorden controllere ikke kan fungere i realtid med skibet, enten dagligt eller i tilfælde af en uventet opdeling operationer.

Instrumentering

Cassini instrumentering består af: en radar, et CCD-kamera, et spektrometer af synligt og infrarødt lys, en sammensat infrarød spektrometer, kosmisk støv analysator, et eksperiment af radiobølger og plasma, plasma spektrometer, spektrograf ultraviolet magnetospheric imaging Analyzer, et magnetometer, et massespektrometer. Til dette må vi tilføje en række antenner, en for kommunikation med Jorden og andre til at gennemføre videnskabelige målinger.

Cassini plasma spektrometer

Dette instrument måler energi og elektrisk ladning af partikler som elektroner og protoner kan finde. Spektrometret måler molekylerne oprindelse fra Saturn ionosfære og bestemme konfigurationen af ​​dens magnetiske felt. Det vil også analysere plasmaet af disse områder samt solvinden i magnetosfære af Saturn.

Cosmic Dust Analyzer

Den kosmiske støv analysator bestemmer størrelsen, hastighed og retning af støvpartikler omkring Saturn. Nogle kredsende Saturn, mens andre kunne komme fra andre solsystemer.

Composite Infrarød spektrometer

Denne spektrometer der infrarødt lys fra et objekt til bedre at forstå dens temperatur og sammensætning. Dette instrument vil skabe et tredimensionalt kort over Saturn at bestemme forskelle i temperatur og tryk ved forskellige højder, blandt andre ting.

Ion og Neutral massespektrometer

Den er ansvarlig for at måle ladede partikler og neutrale partikler tæt på Saturn og Titan for at lære mere om deres atmosfærer.

Imaging Science Subsystem

Opkaldet er grafikundersystemet der er ansvarlig for at tage billeder i det synlige lysspektrum, og ved at bruge filtre også i det ultraviolette og infrarøde. Den indeholder to kameraer, et bredt felt, og et smalt felt, både CCD type med en kvadratisk matrix af 1.024 * 1.024 pixel.

Dual Teknik magnetometer

Denne magnetometer måler intensiteten og retningen af ​​det magnetiske felt af Saturn. Dette magnetfelt genereres delvist af den ekstremt varme kerne Saturn, og foranstaltning vil fortælle os mere om dens funktioner.

Magnetospheric Imaging Instrument

Dette instrument vil give billeder og andre data fanget i den gigantiske Saturns magnetfelt partikler.

Radio Detection og Ranging Instrument

Denne radar vil give os mulighed for at skabe kort over overfladen af ​​Titan og dets forhøjninger og fordybninger ved hjælp af radiobølger, der kan passere gennem den tykke atmosfære af Titan. Desuden vil det fange radiosignalerne fra Saturn og dens måner.

Radio- og Plasma Wave Science instrument

Ud over radiobølger, vil instrumentet måle magnetiske og elektriske interplanetariske medium og magnetosfærer af planeter felter. De vil også bestemme elektron tæthed og temperatur på Titan og Saturn i nogle regioner.

Radio Science Subsystem

Dybest set det bruger radioteleskoper på Jorden for at se, hvordan de ændrer signalerne fra skibet at passere gennem genstande som atmosfæren i Titan, Saturns ringe, eller endda fra bag solen.

Ultraviolet Imaging Spectrograph

Den ultraviolette spektrografen er et instrument, der fanger billeder af ultraviolet lys reflekteres af et objekt, ligesom skyer af Saturn og dens ringe, og vil tjene til at lære mere om dens struktur og sammensætning.

Synlig og infrarød Kortlægning Spectrometer

Sammensat af to kamre, dette instrument indfanger et synligt lys, og andre infrarødt lys. På denne måde kan du samle nye detaljer på overfladen af ​​Saturn og dens satellitter, deres sammensætning, deres atmosfærer og ringe.

Kontroversen over brugen af ​​atomenergi

På grund af den store afstand mellem Saturn og Solen, solpaneler var utilstrækkelige til at levere elektricitet til skibet for at nå sit bestemmelsessted. For at opnå dette ville have været alt for stor og tung. Således tre feeds Cassini RTG, der producerer elektricitet fra den naturlige henfald af plutonium. Ved afslutningen af ​​deres tjenesteperiode vil de stadig være i stand til at generere 628 watt. Det har skabt protester fra grupper forsvarede miljøet, fysisk og endda nogle tidligere medlemmer af NASA, til trods for krav fra den amerikanske rumfartsorganisation, at risikoen for en atomulykke var meget lav.

Huygens-sonde

Huygens-sonde, bygget af Den Europæiske Rumorganisation og opkaldt efter den hollandske astronom af det syttende århundrede Christiaan Huygens, var parat til at analysere atmosfæren og overfladen af ​​Titan, den største af Saturns måner, gennem Titans atmosfære og faldende i faldskærm på dens overflade, hvilket lagde en videnskabelig laboratorium til at være ansvarlig for at udføre forskellige analyser og sende disse oplysninger til Cassini rumfartøj, hvilket igen vil sende den til Jorden. Sonden adskilt fra Cassini den 25. december, 2004 og kom til Titan den 14. januar 2005 mødes næsten vellykket mission og bliver ikke kun den første sonde til at lande på en anden end månen satellit jord, men også den første til at gøre det i en verden i det ydre solsystem.

Instrumentering

Huygens sonden indeholder seks komplekse instrumenter ombord, der giver en bred vifte af data til forskere efter dets nedstigning i Titans atmosfære. Disse instrumenter er:

Huygens Atmosfærisk Struktur Instrument

Instrumentet indeholder en række sensorer, der skal måle fysiske og elektriske egenskaber af Titans atmosfære. Accelerometeret vil måle tætheden af ​​Titans atmosfære og luftstrømme. Temperaturfølere og tryk bestemme de termiske egenskaber af atmosfæren. Den HASI indeholder også en mikrofon, der vil optage lyde under nedstigning og landing af sonden.

Doppler Wind Experiment

Dette eksperiment brugte en ultrasensitiv oscillator at forbedre kommunikationen med sonden, giver det en meget stabilt signal. Udsvingene skyldes vind i atmosfæren kan derefter måles at drage konklusioner om dens funktioner.

Descent Imager / Spectral Radiometer

Detektorer billeder og spektre af dette instrument gjort forskellige målinger på stråling og størrelsen og densiteten af ​​partiklerne i suspension. Billederne i spektret af synligt og infrarødt lys, som vil skabe en mosaik genopbygge landingsområdet og dens omgivelser.

Gaskromatograf massespektrometer

Dette instrument er en alsidig kemisk gasanalysator designet til at identificere og måle kemikalier i Titans atmosfære. Den er udstyret med prøveudtagning to moduler, der skal fyldes i stor højde til senere analyse. Massespektrometret vil bygge en model af den molekylære masse af hver gas, medens gaskromatografen vil udføre en mere detaljeret isotop prøver og undersøgelse molekyler. Kort før landing instrumentet, således at overfladen i kontakt med materialerne, som udgør det, og kan analyseres bedre opvarmes for at afdampe.

Aerosol Collector og Pyrolyser

Dette eksperiment indfangningspartikler i atmosfæren inden en ovn, som opvarmer de fangne ​​prøven og gennem en pyrolyseproces, nedbrydes de organiske materialer forflygtiges at studere.

Surface-Science-pakke

SSP indeholder flere sensorer, for at bestemme de fysiske egenskaber af overfladen af ​​Titan på anslagspunktet. En sonar overvåges i de sidste 100 meter til overfladen, måling af hastigheden af ​​afstamning og jorden ruhed.

Underfaser primære mission

Udover at være et af de vigtigste mål for hans mission, Titan, med sin tyngdekraft, den er ansvarlig for at bidrage til at ændre bane af sonden hvilket giver dig mulighed for at udføre forskellige undersøgelser, som den er udarbejdet. Dette er grunden til, at de sub-faser, som er angivet nedenfor begynder og slutter med en forbiflyvning af Titan, medmindre andet er angivet.

  • Indrejse i kredsløb om Saturn og slip Huygens sonden. Denne sekvens strakte den 1 juli 2004 -dag, hvor sonden blev placeret i kredsløb omkring Saturn indtil den 15. februar 2005. Under det, rumfartøjet foretaget tre baner omkring Saturn og fire flybys herunder Titan at indsamle de relevante data, der sendes af Huygens Titan sonden og en af ​​Iapetus. Ud trådte i kredsløb omkring Saturn sonde Cassini, den vigtigste kendsgerning i denne del af missionen var nedstigningen af ​​Huygens sonden til Titan.
  • Fortielse sekvens. Det varede fra den 15. februar 2005 om at 7. september 2005. I det sonden lavet 11 baner omkring Saturn, komme til at have disse vis hældning i forhold til Ecuador på planeten. I denne del af missionen, det faktum, at Cassini kunne se, hvordan Solen og Jorden blev skjult af planetens ringe til at studere strukturen og udviklingen af ​​sidstnævnte benyttede. Fire nye passager af Titan blev også gennemført, og tre af Enceladus.
  • Sekvens studere magnetotail. Denne del af missionen varede fra den dag, 7 September 2005 til den 22. juli 2006. Cassini gjort i løbet af disse 10 måneder, og betyder 12 baner omkring Saturn. I sin bane, blev skibets kredsløb ændres til at stå først i ækvatorialplanet af Saturn og derefter om natten side af kloden for at studere dens magnetotail og under Cassini, foruden en forbiflyvning af hver næsten alle undtagen Saturns store måner Iapetus og Febe-, lavet ni passager af Titan.
  • Overfør 180. Det begyndte den 22. juli, 2006 og sluttede den 30. juni 2007. Under det, rumfartøjet anvendte grovheden af ​​Titan til først ændre dens bane til at stå væsentligt vinkelret til Ecuador Saturn, at kunne studere sine ringe og dets regioner Polar fra "over" og derefter returnere det til den ækvatoriale plan, og også til gradvist placeret tilbage på dayside af planeten. Vi udførte i alt sytten passager af Titan, være en del af den mission, Saturns største måne blev oftere studeret nøje. Også i midten af ​​september 2006 Cassini fartøjet tog hende til et punkt, hvor solen ville være skjult i flere timer af Saturn, som sandsynligvis ikke vil blive gentaget i resten af ​​missionen. I disse timer blev foretaget intensiv undersøgelse af ringene og talrige billeder af planeten og de blev taget, at kunne se en af ​​dem tæt på Jorden ringe.
  • Underfase undersøgelse iskolde måner. Det varede siden den dag 30 juni 2007 til den 31. august samme år, og sonden kredsede Saturn blot et par gange. Denne del af missionen er kendetegnet ved skibet i flyet af Saturn Ecuador, der har flere relativt nærkontakt med Saturns isede måner, plus to passager af Titan.
  • Høj tilt sekvens. Det strakte sig fra den dag, August 31, 2007, indtil den dag 30 JUN 2008, i slutningen af ​​den primære mission. Cassini gjort tyve kredser rundt om ringmærket planeten i sin bane, som igen var stærkt tilbøjelig til Ecuador og kan således igen studeret sine ringe og polarområderne. En forbiflyvning af Enceladus, en af ​​Iapetus blev ni passager af Titan også gennemført.

Udvidelser af missionen og mulige sene dette

Endelig i april 2008 NASA besluttet at forlænge Cassini-missionen i det mindste et par år, denne udvidelse har vidst, hvordan Equinox Mission, da den finder sted i løbet af jævndøgn på Saturn. I løbet af disse to år, vil Cassini gøre tres nye baner rundt om ringmærket planeten, seksogtyve passager af Titan, syv af Enceladus, en af ​​Dione, en af ​​Rhea, og en af ​​Helena. Denne udvidede mission er opdelt i fem faser: høj hældning, overførsel 180 graders observation af Equinox, iskolde måner og tilbageholder håndtag til at håndtere, og observationer af Titans nordpol.

Det blev også foreslået at forlænge missionen indtil 2017, når den næste solhverv på Saturn, som endelig er blevet godkendt af NASA. Denne nye udvidelse af missionen er blevet kaldt Solstice Mission.

Er blevet betragtet flere muligheder for den skæbne af Cassini sonden, herunder gøre indtryk med Saturn som det skete med Galileo når det er afsluttet sin mission i Jupiter-i princippet ikke mulig, fordi, hvis det gøres på en sti gennem ækvatorialplan af planeten, tilstedeværelsen af ​​ringene gør det sandsynligt kollision med partiklerne, der udgør dem, og dermed miste kontrollen over skibet, gå ned den mod en af ​​de måner af Saturn, placere den i en "parkeringsplads bane", hvor der ikke er risiko for kollision med en anden af ​​Saturns måner ud af systemet ved passager af Titan for at afslutte smække ind i Jupiter eller Merkur, og selv udvise solsystemet. Men muligheden er taget, og er blevet støttet af en masse videnskabsmænd af missionen Cassini sender et meget højt elliptisk bane, der vil tage den mellem planetens atmosfære og ring D, gennem et hul på 3800 km mellem de to, og i hvilke efter at 20 af disse baner vil udfældes mod Saturn, brændende i atmosfæren den 15. september 2017, for således at undgå risikoen for biologisk forurening nævnte, og som er Cassini endelige destination og det endelige mål for missionen.

  0   0
Forrige artikel Cassiopeia xamachana
Næste artikel Carlos Miloc

Kommentarer - 0

Ingen kommentar

Tilføj en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn tilbage: 3000
captcha