Huygens

Nation	Den Europæiske Rumorganisation (ESA)
mål(er)	Titan Landing
rumfartøjer	Huygens
Rumfartøjsmasse	852-Pund (318-kg)
Mission Design og Ledelse	NASA / JPL / ESA
løfteraket	Titan 401B-Centaur (TC – 21 / Titan 401 no. 4B-33)
dato og klokkeslæt	okt. 15, 1997 / 08:43 UT
start Site	Cape Canaveral, Fla. / Start Kompleks 40
Videnskabelige Instrumenter	1. Instrument til atmosfærisk struktur (HASI) 2. Gaskromatograf neutralt massespektrometer (GC/MS) 3. Aerosolopsamler og Pyrolysator (ACP) 4. Descent Imager / spektral Radiometer (DISR) 5. Surface Science Package (SSP) 6. Doppler Vind eksperiment)

Firsts

• Huygens var det første rumfartøj, der landede i det ydre solsystem og længst væk fra jorden

nøgledatoer

Oktober. 15, 1997: Lancering

Jan. 14. 2005: Titan landing

i dybden: Huygens

Cassini-Huygens-projektet var et samarbejdsprojekt mellem NASA og ESA (såvel som det italienske rumfartsagentur, ASI). NASA leverede det vigtigste rumfartøj, orbiteren Cassini, og ESA leverede landeren, Huygens.

Huygens-sonden faldt ned i atmosfæren af Titan, Saturns største måne, i 2005. Det gav en detaljeret undersøgelse af Titans atmosfære under sin 2,5-timers nedstigning til overfladen. Det videresendte data og billeder fra Titans mudrede overflade i endnu en time og 10 minutter.

missionens primære videnskabelige mål omfattede et mangfoldigt sæt undersøgelser af Saturn, dens måner og dets nærmeste miljø.

den 6.900 Pund (3.132 kg) orbiter med en original designlevetid på 11 år blev drevet af tre radioisotop termoelektriske generatorer (RTG ‘er), af samme design som RTG’ erne, der blev båret ombord Ulysses, Galileo og nye horisonter.

740 Pund (335 kg) Huygens blev opkaldt efter den hollandske fysiker Christiaan Huygens (1629-1695). Cassini blev opkaldt efter den italienske astronom Giovanni Cassini (1625-1712).

Hugyens blev designet til at undersøge Titans atmosfære, herunder kemiske egenskaber, vind, temperatur og trykprofiler fra omkring 100 miles (170 kilometer) ned til Månens overflade. Sonden var ikke designet til at overleve tidligere landing, selvom forskere ikke udelukkede muligheden.

Cassinis tur til Saturn omfattede fire tyngdekraftsassistenter. Syv måneder efter lanceringen passerede rumfartøjet Venus den 26.April 1988 med en rækkevidde på omkring 175 miles (284 kilometer) og fik 16.330 miles i timen (26.280 kilometer i timen).

Cassini udførte en anden flyby af Venus den 24.juni 1999 i en rækkevidde på omkring 390 miles (623 kilometer) og en af jorden kl 03:28 UT Aug. 18, 1999, i en rækkevidde på omkring 730 miles (1.171 kilometer), før du går til Jupiter.

under denne del af traversen passerede Cassini asteroiden 2685 Masursky den Jan. 23, 2000, flyver så tæt som omkring 932.000 miles (1,5 millioner kilometer) på 09:58 UT. Under mødet brugte Cassini sine fjernfølerinstrumenter til at undersøge asteroidens størrelse, dimensioner og albedo.

næsten et år senere, den Dec. 30, 2000, passerede rumfartøjet Jupiter i en afstand på omkring 6 millioner miles (9, 7 millioner kilometer). Blandt de data, den returnerede, var et detaljeret globalt farvebillede af Jupiter, sandsynligvis det mest komplette billede af hele planeten på det tidspunkt.

i 2001-2002 bemærkede controllere en “tåge” i billeder, der blev returneret af smalvinkelkameraet, men det blev elimineret efter faser af opvarmning af rumfartøjet.

Cassinis undersøgelser på vej til Saturn omfattede et eksperiment i oktober 2003, hvor forskere observerede et frekvensskift i radiobølger til og fra sonden, da disse signaler rejste tæt på Solen. Disse resultater bekræftede teoretiske forudsigelser baseret på Einsteins generelle relativitetsteori.

i maj 2004 trådte Cassini-Huygens ind i Saturn—systemet-Saturns tyngdekraft blev stærkere end træk fra solen. Efter mere end fem års inaktivitet blev Cassinis hovedmotor fyret op 27.maj som en test inden orbital indsættelse.

efter en flyby af Månen Phoebe den 11.juni i en afstand på kun 1.285 miles (2.068 kilometer) udførte Cassini endnu en korrektion fem dage senere.

endelig, den 1.juli 2004, fyrede rumfartøjsmotoren i 96 minutter og indsatte således Cassini-Huygens i en 0,012 liter 5,6 millioner kilometer (0,02 liter 9 millioner kilometer) kredsløb omkring Saturn. Det var det første menneskeskabte objekt, der kom ind i kredsløb omkring Saturn.

i de første måneder leverede Cassini detaljerede data om Titan under tre flybys (2.juli, 27. oktober og 13. December) og opdagede to små nye måner, Methone og Pallene.

juledag 2004 kl 02:00 UT, Huygens lander, som havde været sovende i mere end seks år, adskilt fra Cassini og begyndte sin 22-dages kyst til Titan. Det trådte Titans atmosfære på 09: 05: 56 UT Jan. 14, 2005, og inden for fire minutter havde indsat sin 28-fods (8,5-meter) diameter vigtigste faldskærm.

et minut senere begyndte Huygens at sende et væld af oplysninger tilbage til Cassini i mere end to timer, før de ramte overfladen af Titan kl 11:38:11 UT med en hastighed på 15 fod pr.sekund (4,54 meter pr. sekund). Landingskoordinater var 192,32 grader vestlig længde og 10,25 grader sydlig bredde, cirka 4 miles (7 kilometer) fra dets målpunkt.

et problem i kommunikationsprogrammet begrænsede antallet af billeder, som Huygens overførte til Cassini, fra omkring 700 til 376. Alligevel fortsatte den til spændingen hos planetariske forskere tilbage på jorden sine transmissioner i yderligere tre timer og 10 minutter, hvor den transmitterede en visning af sine omgivelser (224 billeder af samme visning).

Huygens ser ud til at have landet på en overflade, der ligner sand lavet af iskorn. Overfladebilleder viste en flad slette fyldt med småsten samt tegn på væske, der virker på terrænet i den seneste tid. Efterfølgende data bekræftede eksistensen af flydende carbonhydridsøer i Titans polarområder.

i April 2016 meddelte ESA, at et af Titans tre store have tæt på Nordpolen, kendt som Ligela Mare, er fyldt med ren flydende metan, med en havbund dækket af et slam af organisk rig materiale.

Cassini-orbiteren fortsatte i mellemtiden sin hovedmission med at undersøge Saturn-systemet, dens rejse præget af gentagne målrettede flybys-flybys aktivt implementeret ved banekorrektioner-af forskellige måner, især Titan, Enceladus, Tethys, Hyperion, Dione, Rhea og Iapetus.

Cassini sluttede sin primære mission 27.maj 2008 med sin 43. flyby af Titan. I løbet af denne periode opdagede rumfartøjet to nye måner, Daphnis og Anthe.

det afdækkede også meget værdifulde data om Titan, herunder de første radarbilleder af månens overflade taget i løbet af oktober. 27, 2004, flyby. Cassini fandt klare beviser for store søer med flydende kulbrinte i Titans nordlige breddegrader.

rumfartøjet udførte også en række Radio okkultation eksperimenter for at studere størrelsesfordelingen af partikler i Saturns ringe og atmosfære.

måske var den mest spændende flyby den 12.marts 2008, da Cassini fløj inden for 31 miles (50 kilometer) fra overfladen af Enceladus og passerede gennem fjerene fra dens sydlige gejsere. Rumfartøjet opdagede vand og kulsyre og kortlagde også overfladefunktioner.

i April 2008 godkendte NASA en to-årig forlængelse af sin mission (60 flere Saturn-baner), som officielt begyndte 1.juli 2008 og blev kaldt Cassini-Jævndøgnsmission (det faldt sammen med Saturns jævndøgn).

yderligere Saturn-måner blev identificeret (Aegaeon og S/2009 S 1, sidstnævnte en “propel moonlet” måske kun omkring 1.300 fod eller 400 meter på tværs), mens møder med Enceladus tillod Cassini at erhverve billeder i meget høj opløsning af dens overflade og direkte prøve dens kryo-vulkanske fjer, der ser ud til at indeholde komplekse organiske kemikalier.

i løbet af den toårige Jævndøgnsmission, der sluttede i September 2010, udførte Cassini 26 målrettede flybys af Titan, syv af Enceladus og en hver af Dione, Rhea og Helene.

Den Feb. 3, 2010, meddelte NASA, at Cassinis mission ville fortsætte ud over den oprindelige to-årige forlængelse til den nye Cassini Solstice-Mission, der ville vare indtil September 2017, et par måneder efter Saturns sommersolhverv.

den nye mission blev opkaldt efter den Saturniske sommersolhverv, der fandt sted i maj 2017, som markerede begyndelsen af sommeren på den nordlige halvkugle og vinteren på den sydlige halvkugle. (Rumfartøjet var ankommet til Saturn lige efter planetens nordlige vintersolhverv. Udvidelsen tillod således forskere at studere en komplet sæsonperiode på planeten.)

Cassini Solstice-missionen blev primært styret af dens evne til at fortsætte tætte studier af Titan, især sæsonbestemte klimaændringer såsom storme, oversvømmelser og ændringer i søer. Andre mål for undersøgelse omfattede Enceladus, især dets astrobiologiske potentiale, iskolde måner som Dione og Rhea og Saturns magnetosfære og ringe.

udvidelsen tillod 155 baner omkring Saturn plus 54 flybys af Titan, 11 af Enceladus, to af Rhea og tre af Dione.

i begyndelsen af Solstice-missionen, den Nov. 2, 2010, Cassini løb ind i et problem, da en funktionsfejl i rumfartøjets computer lukkede alle ikke-væsentlige systemer. Langsomt, over en periode på cirka tre uger, var controllere i stand til at gendanne alle Cassinis instrumenter til funktionsdygtig stand. Kun en målrettet flyby af Titan blev påvirket i mellemtiden.

den 6.Marts 2014 gennemførte rumfartøjet sin 100. flyby af Titan (i en rækkevidde på omkring 930 miles eller 1.500 kilometer) og gennemførte tyngdekraftsmålinger for at udforske eksistensen af et globalt undergrundshav.

i Juli 2014 havde Cassini identificeret mindst 101 forskellige gejsere, der brød ud i den sydlige polare region Enceledaus. Forskere konkluderede, at det er muligt for flydende vand at nå helt til overfladen fra månens underjordiske hav (annonceret i April 2014). Tilstedeværelsen af dette salte underjordiske hav, omkring 19 Til 25 miles (30-40 kilometer) tykt, under en 6-mile (10 kilometer) isskal, rejser muligheden for, at mikrobielt liv kan eksistere der.

væsentlige begivenheder i 2015-2016 omfattede en tæt flyby (omkring 29.000 miles eller 47.000 kilometer) Rhea i Februar 2015, hvilket tillod meget højopløsningsbilleder af den naturlige satellit. Der var en flyby af den uregelmæssigt formede Hyperion i maj 2015 på omkring 21.000 miles (34.000 kilometer), der viste en dybt slag-arret overflade. De sidste to flybys af Dione var i juni og August 2015, på en rækkevidde på henholdsvis 321 og 295 miles (516 og 474 kilometer).

måske var årets mest spektakulære missionsbegivenhed Cassinis “dybdyk” til kun 30 miles (49 kilometer) over den sydpolære region i den geologisk aktive Enceladus i oktober 2015. Under mødet samplede rumfartøjets gasanalysator og støvdetektorinstrumenter Månens sky af gas og støvstørrelse iskolde partikler.

en sidste flyby af Enceladus blev udført i December i en rækkevidde på omkring 3.100 miles (4.999 kilometer) og afsluttede et kapitel i Cassini-missionens møder med Saturns måner.

i December 2015 indledte Cassini en række delikate orbitale manøvrer designet til at vippe rumfartøjets bane ud af Saturns ringplan. Hver manøvre blev efterfulgt af en tyngdekraftsassistent fra Titan (“Titan gør alt det tunge løft”, bemærkede Earl majs, Cassini projektleder hos JPL) og sendte således køretøjet til en stadig højere hældning (i forhold til Saturns ækvator). Disse manøvrer oprettede Titan for sit sidste dramatiske år i 2016-2017, der involverede to forskellige faser af missionen.

Den Nov. 30. 2016 satte Cassini sig på en sti, der bar den højt over og under Saturns poler og dykkede hver syv dage gennem det hidtil uudforskede område ved den ydre kant af hovedringene. Denne fase af missionen, kaldet ” Cassinis Ringgræsende baner “involverede 20″ dyk ” gennem denne region. Det sluttede 22. April 2017. Under nogle af disse passager samplede rumfartøjet direkte ringpartikler og molekyler af svage gasser tæt på ringene.

i Marts og April 2017 fik ringovergange rumfartøjet til at flyve gennem de støvede ydre områder af F-ringen. Efter den sidste ringgræsende bane, der blev afsluttet den 22. April 2017, omformede en flyby af Titan Cassinis bane for at sende den på en ny fase af missionen, den “store Finale”, der involverede 22 styrter, den første den 26.April gennem kløften på 1.490 kilometer (2.400 kilometer) mellem Saturn og dens inderste ring.

missionen afsluttet September. 15, 2017, på sin 293.bane af Saturn, da Cassini kastede sig ned i den Saturniske atmosfære, der sluttede en af de mest ambitiøse og spektakulære missioner i historien om planetarisk udforskning.

efter de fleste skøn brændte rumfartøjet op i atmosfæren og blev ødelagt omkring 45 sekunder efter den sidste transmission. I de sidste øjeblikke af nedstigningen strålede data fra otte af Cassinis videnskabelige instrumenter vigtige data tilbage til jorden, hvilket gav indsigt i planetens dannelse og udvikling.