Кассини был первым специализированным космическим аппаратом, который изучил Сатурн и его систему. Он был назван в честь Джованни Кассини, астронома 17-го века, который был первым, кто наблюдал четыре луны Сатурна — Япет (1671), Рея (1672), Тефия (1684) и Диона (1684).
До этого космические аппараты совершили несколько полетов к Сатурну на “Пионере-11” (1979), “Вояджере-1” (1980) и “Вояджере-2” (1981). Открытия, которые были сделаны в ходе этих миссий, включали открытие того, что поверхность Титана не может быть видна в видимых длинах волн (из-за его плотной атмосферы), а также обнаружение нескольких колец Сатурна, которые не были видны с помощью наземных телескопов.
В 1982 году, научные комитеты как в Соединенных Штатах, так и в Европе сформировали рабочую группу для обсуждения возможного будущего сотрудничества. Группа предложила флагманскую миссию, которая будет вращаться вокруг Сатурна и отправит атмосферный зонд на Титан.
Состав участников разработки Кассини
Учасники из 28 стран составили совместную группу, отвечающую за проектирование, строительство, полеты и сбор данных с орбитального аппарата Кассини и зонда Гюйгенс. Эта миссия осуществлялась под руководством лаборатории реактивного движения НАСА в Соединенных Штатах, где был собран орбитальный аппарат. Гюйгенс был разработан европейским центром космических исследований и технологий ЕКА. Главный подрядчик Центра французский Thales Alenia Space, собрал зонд с оборудованием и инструментами. Итальянское Космическое Агентство (АКИ) предоставило орбитальному кораблю Кассини радиоантенну с высоким коэффициентом усиления, компактного и легкого радиолокатора, радиовысотомера, радиометра, радионаучной подсистемы (RSS).
Конструкция космического аппарата Кассини
Комбинированный орбитальный аппарат и зонд является третьим по величине беспилотным межпланетным космическим аппаратом, когда-либо успешно запущенным, а также одним из самых сложных. Орбитальный аппарат имел массу 2150 кг, зонд – 350 кг.
Космический аппарат Кассини имел высоту 6,8 метра и ширину 4 метра. Аппарат имел 1 630 соединенных между собой электронных компонентов, 22 000 проводных соединений и 14 км кабеля. Центральный процессор управляющего компьютера был резервной системой MIL-STD-1750A. Основная двигательная установка состояла из одного основного и одного резервного Р-4Д двухтопливного ракетного двигателя. Тяга каждого двигателя составляла 490 ньютонов.
Кассини приводился в действие 32,7 кг плутония 238 — тепло от радиоактивного распада материала превращалось в электричество. Гюйгенс питался энергией от Кассини во время полета, а потом использовал химические батареи при полете на Титан.
Зонд содержал DVD-диск с более чем 616 400 подписями от граждан из 81 страны, собранных в рамках общественной кампании.
Запуск и полет аппарата Кассини
Космический аппарат Кассини не направился прямо к Сатурну. Скорее, его миссия была связана со сложной орбитальной механикой. Он прошел мимо нескольких планет, включая Венеру (дважды), Землю и Юпитер, чтобы получить ускорение скорости, используя гравитацию каждой планеты.
Космический аппарат весом 5 600 кг был поднят с Земли 15 октября 1997. Он прошел мимо Венеры в апреле 1998 года и июне 1999 года, Земли в августе 1999 года и Юпитера в декабре 2000 года.
Кассини вышел на орбиту вокруг Сатурна 1 июля 2004 года. Среди его главных целей были:
- Определение трехмерной структуры и динамического поведения колец Сатурна .
- Определение состава спутниковых поверхностей и геологической истории каждого объекта.
- Определение природы и происхождения темного вещества на ведущем полушарии Япета.
- Измерение трехмерной структуры и динамического поведения магнитосферы .
- Изучение динамического поведения атмосферы Сатурна на облачном уровне.
- Изучение временной изменчивости облаков и туманов Титана.
- Изучение поверхности Титана.
Исследование спутника Сатурна Титана
Посадочный модуль был назван в честь голландского ученого Христиана Гюйгенса, который в 1654 году обратил телескоп к Сатурну и заметил, что его странную форму. Позднее Галилео Галилей, увидел эту форму в телескопе и нарисовал ее в своей записной книжке. Рисунок был похож на планету с ушами. На самом деле это были кольца.
Посадочный модуль Гюйгенс спустился сквозь плотные облака, окружавшие спутник и приземлился на поверхность 15 января 2005 года. Он передавал информацию на Землю в течение почти 2,5 часов во время своего спуска, а затем продолжал передавать то, что он видел с поверхности в течение 1 часа 12 минут.В этот короткий промежуток времени исследователи увидели фотографии скального поля и получили информацию о ветре и газах в атмосфере и на поверхности Титана.
Продление и завершение миссии
Первоначально Кассини планировалось проработать на Сатурне четыре года, до 2008 года. Но его миссия была продлена несколько раз. Исследования длилась 13 лет, а это означало, что космический аппарат наблюдал почти половину сезонных изменений Сатурна.
В 2016 году космический аппарат был установлен на серию завершающих маневров, чтобы обеспечить близкий обзор колец, с конечной целью погружения Кассини в Сатурн в сентябре 2017. Эта стратегия была разработана, чтобы защитить Энцелад и другие потенциально обитаемые спутники от вероятности столкновения Кассини с их поверхностью и распространению земных микробов.15 сентября 2017 космический аппарат Кассини начал погружение в атмосферу Сатурна, проводя измерения до тех пор, пока его инструменты могли осуществлять связь с Землей.
По материалам сайта ПроКосмос.ру