Huygens

kraj	Europejska Agencja Kosmiczna (ESA)
cel(y)	lądowanie na Tytanie
Statek kosmiczny	Huygens
Masa statku kosmicznego	852 funty (318 kilogramów)
Projektowanie i zarządzanie misjami	NASA / JPL / ESA
pojazd startowy	Titan 401B-Centaur (TC-21 / Titan 401 no. 4B-33)
Data i godzina premiery	15, 1997 / 08:43 UT
strona startowa	Cape Canaveral, Fla. / Kompleks Startowy 40
Instrumenty Naukowe	1. Instrument struktury atmosfery (HASI) 2. Chromatograf gazowy neutralny spektrometr masowy (GC / MS) 3. Kolektor aerozolu i Pirolizer (ACP) 4. Descent Imager / Spectral Radiometer (DISR) 5. Pakiet badań powierzchniowych (ssp) 6. Dopplerowski eksperyment wiatru (DWE)

pierwszy

• Huygens był pierwszym statkiem kosmicznym, który wylądował w zewnętrznym Układzie Słonecznym i najdalej od Ziemi

Kluczowe daty

październik. 15 Stycznia 1997: Start

14 września 2005: lądowanie na Tytanie

w głębi: Huygens

projekt Cassini-Huygens był projektem kooperacyjnym pomiędzy NASA i ESA (a także włoską Agencją Kosmiczną, asi). NASA dostarczyła główny statek kosmiczny, orbiter Cassini, a ESA dostarczyła lądownik, Huygens.

sonda Huygens zstąpiła w atmosferę Tytana, największego księżyca Saturna, w 2005 roku. Dostarczył szczegółowych badań atmosfery Tytana podczas jego 2,5-godzinnego zejścia na powierzchnię. Przekazywał dane i obrazy z błotnistej powierzchni Tytana przez kolejną godzinę i 10 minut.

główne cele naukowe misji obejmowały zróżnicowany zestaw badań Saturna, jego księżyców i bliskiego otoczenia.

6900-funtowy (3132-kilogramowy) orbiter o żywotności 11 lat był zasilany przez trzy radioizotopowe Generatory termoelektryczne (RTGs), o tej samej konstrukcji, co RTGs przewożone na pokładach Ulysses, Galileo i New Horizons.

740-funtowy (335-kilogramowy) Huygens został nazwany na cześć holenderskiego fizyka Christiaana Huygensa (1629-1695). Cassini został nazwany na cześć włoskiego astronoma Giovanniego Cassiniego (1625-1712).

Hugyens został zaprojektowany do badania atmosfery Tytana, w tym właściwości chemicznych, wiatru, temperatury i profili ciśnienia z około 100 mil (170 kilometrów) w dół do powierzchni Księżyca. Sonda nie została zaprojektowana do przetrwania lądowania, choć naukowcy nie wykluczyli takiej możliwości.

wyprawa Cassiniego na Saturna obejmowała cztery wspomagania grawitacyjne. Siedem miesięcy po starcie, sonda minęła Wenus 26 kwietnia 1988 roku, w zasięgu około 175 mil (284 kilometrów), uzyskując 16 330 mil na godzinę (26 280 kilometrów na godzinę).

Cassini wykonał drugi przelot Wenus 24 czerwca 1999, w odległości około 390 Mil (623 km) i jeden z ziemi o 03:28 UT Aug. 18 grudnia 1999, w odległości około 730 Mil (1171 kilometrów), przed udaniem się na Jowisza.

podczas tej części trawersu, Cassini minęła asteroidę 2685 Masursky 1 stycznia. 23.02.2000, 09: 58 Podczas spotkania Cassini użył swoich instrumentów teledetekcyjnych do zbadania rozmiarów, wymiarów i albedo planetoidy.

30 marca 2000 roku sonda minęła Jowisza w odległości około 6 milionów mil (9,7 miliona kilometrów). Wśród danych, które zwrócił, był szczegółowy globalny kolorowy obraz Jowisza, prawdopodobnie najbardziej kompletny obraz całej planety w tym czasie.

w latach 2001-2002 kontrolerzy zauważyli „mgłę” w obrazach zwracanych przez kamerę o wąskim kącie widzenia, ale została ona wyeliminowana po fazach ogrzewania statku kosmicznego.

badania Cassiniego w drodze do Saturna obejmowały eksperyment w październiku 2003 roku, w którym naukowcy zaobserwowali przesunięcie częstotliwości fal radiowych do i z sondy, gdy sygnały te podróżowały blisko Słońca. Wyniki te potwierdziły przewidywania teoretyczne oparte na ogólnej teorii względności Einsteina.

w maju 2004 roku Cassini-Huygens wszedł do układu Saturna—przyciąganie grawitacyjne Saturna stało się silniejsze niż przyciąganie ze słońca. Po ponad pięciu latach bezczynności, główny silnik Cassini został odpalony 27 maja jako test przed wejściem na orbitę.

po przelocie Księżyca Phoebe 11 czerwca w odległości zaledwie 1285 Mil (2068 kilometrów), Cassini wykonał jeszcze jedną korektę pięć dni później.

wreszcie, 1 lipca 2004 roku, silnik statku kosmicznego wystrzelił przez 96 minut, w ten sposób wprowadzając Cassini-Huygens na orbitę wokół Saturna o wymiarach 0,012 × 5,6 miliona mil (0,02 × 9 milionów kilometrów). Był to pierwszy obiekt wykonany przez człowieka, który wszedł na orbitę wokół Saturna.

w początkowych miesiącach Cassini dostarczył szczegółowe dane na temat Tytana podczas trzech przelotów (2 lipca, 27 października i 13 grudnia) i odkrył dwa małe nowe księżyce, Methone i Pallene.

w Boże Narodzenie 2004 o 02:00 UT, lądownik Huygens, który pozostawał uśpiony przez ponad sześć lat, odłączył się od Cassini i rozpoczął 22-dniowe Wybrzeże do Tytana. Wszedł w atmosferę Tytana o 09: 05: 56 UT Jan. 14 marca 2005 roku, w ciągu czterech minut uruchomił spadochron Główny o średnicy 28 stóp (8,5 metra).

minutę później Huygens zaczął przesyłać mnóstwo informacji z powrotem do Cassini przez ponad dwie godziny, zanim uderzył w powierzchnię Tytana o 11: 38: 11 UT z prędkością 4,54 metra na sekundę. Współrzędne lądowania były 192.32 stopni długości geograficznej zachodniej i 10.25 stopni szerokości geograficznej południowej, o 4 mil (7 kilometrów) od punktu docelowego.

problem w programie komunikacyjnym ograniczył liczbę obrazów, które Huygens przesłał do Cassini, z około 700 do 376. Jednak, ku podnieceniu naukowców planetarnych na Ziemi, kontynuował swoje transmisje przez kolejne trzy godziny i 10 minut, podczas których transmitował widok swojego otoczenia (224 obrazy tego samego widoku).

wydaje się, że Huygens wylądował na powierzchni przypominającej piasek z ziaren lodu. Na zdjęciach powierzchniowych pokazano płaską równinę zaśmieconą kamykami, a także ślady działania cieczy na teren w niedawnej przeszłości. Kolejne dane potwierdziły istnienie płynnych jezior węglowodorowych w regionach polarnych Tytana.

w kwietniu 2016 ESA ogłosiła, że jedno z trzech dużych mórz Tytana w pobliżu bieguna północnego, znane jako Ligela Mare, jest wypełnione czystym ciekłym metanem, z dnem morskim pokrytym szlamem z materiału bogatego w substancje organiczne.

w międzyczasie Orbiter Cassini kontynuował swoją główną misję badającą układ Saturna, jego podróż przerywana powtarzającymi się celowymi lotami — lotami aktywnie realizowanymi przez korekty trajektorii — różnych księżyców, szczególnie Tytana, Enceladusa, Tetydy, Hyperiona, Diona, Rhea i Japeta.

Cassini zakończył swoją pierwszą misję 27 maja 2008 roku, 43 lotem Tytana. W tym okresie sonda odkryła dwa nowe księżyce, Daphnis i Anthe.

odkrył również wiele cennych danych o Tytanie, w tym pierwsze zdjęcia radarowe powierzchni Księżyca wykonane podczas jego Okt. / Align = „right” / 27 września 2004 Cassini znalazł wyraźne dowody na istnienie dużych jezior z ciekłym węglowodorem na północnych szerokościach geograficznych Tytana.

sonda przeprowadziła również szereg eksperymentów z okultyzmem radiowym, aby zbadać rozkład wielkości cząstek w pierścieniach Saturna i atmosferze.

prawdopodobnie najbardziej ekscytującym lotem był 12 marca 2008 roku, kiedy Cassini przeleciał w promieniu 50 kilometrów od powierzchni Enceladusa, przechodząc przez pióropusze z południowych gejzerów. Sonda wykryła wodę i dwutlenek węgla, a także odwzorowała cechy powierzchni.

w kwietniu 2008 roku NASA zatwierdziła dwuletnie przedłużenie misji (kolejne 60 Orbit Saturna), która oficjalnie rozpoczęła się 1 lipca 2008 roku i nosiła nazwę Cassini Equinox Mission (zbiegła się z równonocą Saturna).

zidentyfikowano dodatkowe księżyce Saturna (Aegaeon I S / 2009 s 1, Ten ostatni „księżycowy śmigło” być może tylko o 1,300 stóp lub 400 metrów średnicy), podczas gdy spotkania z Enceladusem pozwoliły Cassini uzyskać obrazy o bardzo wysokiej rozdzielczości jego powierzchni i bezpośrednio pobrać próbki jego krio-wulkanicznych pióropuszy, które wydają się zawierać złożone organiczne chemikalia.

podczas dwuletniej misji Equinox, która zakończyła się we wrześniu 2010 roku, Cassini wykonał 26 ukierunkowanych lotów Tytana, siedem Enceladusa i po jednym Dione, Rhea i Helene.

3 września 2010 NASA ogłosiła, że misja Cassini będzie kontynuowana poza pierwotnym dwuletnim przedłużeniem do nowej misji Cassini Solstice, która potrwa do września 2017, kilka miesięcy po letnim przesileniu Saturna.

nowa misja została nazwana na cześć Saturniańskiego przesilenia letniego, które miało miejsce w maju 2017 roku, co oznaczało początek lata na półkuli północnej i zimy na półkuli południowej. (Sonda dotarła do Saturna tuż po północnym przesileniu zimowym planety. Rozszerzenie pozwoliło więc naukowcom na zbadanie pełnego okresu sezonowego planety.)

misja Cassini Przesilenie była kierowana głównie przez jej zdolność do kontynuowania ścisłych badań Tytana, szczególnie sezonowych zmian klimatu, takich jak burze, powodzie i zmiany w jeziorach. Inne cele badań obejmowały Enceladus, w szczególności jego potencjał astrobiologiczny, lodowe księżyce, takie jak Dione i Rhea oraz magnetosferę i pierścienie Saturna.

przedłużenie pozwoliło na 155 Orbit wokół Saturna, plus 54 loty Tytana, 11 Enceladusa, dwa Rhea i trzy Dione.

na początku misji przesilenia, w dniu 2 grudnia 2010 Cassini napotkał problem, gdy awaria komputera statku wyłączyła wszystkie nieistotne systemy. Powoli, w ciągu około trzech tygodni, kontrolerzy byli w stanie przywrócić wszystkie instrumenty Cassini do stanu prawidłowego. Tylko jeden celowy lot Tytana został zaatakowany w międzyczasie.

6 marca 2014 roku sonda przeprowadziła setny przelot Tytana (w odległości około 930 mil lub 1500 kilometrów), przeprowadzając pomiary grawitacyjne w celu zbadania istnienia globalnego Oceanu podpowierzchniowego.

do lipca 2014 roku Cassini zidentyfikowało co najmniej 101 odrębnych gejzerów wybuchających w regionie polarnym enceledaus. Naukowcy doszli do wniosku, że ciekła woda może dotrzeć na powierzchnię z podziemnego morza Księżyca (ogłoszono w kwietniu 2014). Obecność tego słonego podziemnego oceanu, o grubości około 19 do 25 mil (30-40 kilometrów), pod 6-milową (10-kilometrową) skorupą lodową, zwiększa możliwość istnienia tam życia mikrobiologicznego.

znaczące wydarzenia w latach 2015-2016 obejmowały bliski przelot (na około 29,000 mil lub 47,000 kilometrów) Rhea w lutym 2015, umożliwiając bardzo wysokiej rozdzielczości obrazy naturalnego satelity. W maju 2015 r.przelot Hiperiona o nieregularnym kształcie miał miejsce na wysokości około 34 000 mil (21 000 km), wykazując głęboko bliznowaconą powierzchnię. Ostatnie dwa loty Dione odbyły się w czerwcu i sierpniu 2015 roku, na dystansie zaledwie 321 I 295 Mil (odpowiednio 516 i 474 kilometrów).

być może najbardziej spektakularnym wydarzeniem misji roku było „głębokie zanurzenie” Cassiniego do zaledwie 30 mil (49 kilometrów) nad południowym regionem polarnym geologicznie aktywnego Enceladusa w październiku 2015 roku. Podczas spotkania, analizator gazu i detektor pyłu statku kosmicznego pobrały próbki pyłu księżyca z cząstek lodowych wielkości gazu i pyłu.

ostatni przelot Enceladusa odbył się w grudniu w odległości około 3100 Mil (4999 kilometrów), kończąc rozdział w misji Cassini spotkania z księżycami Saturna.

w grudniu 2015 roku Cassini zainicjował szereg delikatnych manewrów orbitalnych mających na celu przechylenie orbity sondy poza płaszczyznę pierścienia Saturna. Po każdym manewrze zastosowano wspomaganie grawitacyjne Tytana („Tytan wykonuje wszystkie ciężkie prace”, zauważył Earl Maize, kierownik projektu Cassini w JPL), co spowodowało, że pojazd znalazł się na coraz wyższym pochyleniu (względem równika Saturna). Manewry te ustawiły Tytana na ostatni dramatyczny rok w latach 2016-2017, obejmujący dwie odrębne fazy misji.

30 grudnia 2016 Cassini wyruszył w drogę, która niosła go wysoko nad i pod biegunami Saturna, nurkując co siedem dni przez niezbadany dotąd region na zewnętrznej krawędzi pierścieni głównych. Ta faza misji, zwana „orbitami pierścieniowymi Cassiniego”, obejmowała 20 „nurkowań” przez ten region. Zakończyła się 22 kwietnia 2017. Podczas niektórych z tych przejść sonda bezpośrednio pobierała próbki cząstek pierścieni i cząsteczek słabych gazów w pobliżu pierścieni.

w marcu i kwietniu 2017 roku sonda przeleciała przez zakurzone zewnętrzne regiony pierścienia F. Po zakończeniu ostatniej orbity pierścieniowej 22 kwietnia 2017, Lot Tytana zmienił trajektorię Cassiniego, aby wysłać go na nową fazę misji, „Wielki Finał”, obejmującą 22 zanurzenia, pierwsze 26 kwietnia przez 1490-milową (2400-kilometrową) lukę między Saturnem a jego najskrytszym pierścieniem.

misja zakończona 15 maja 2017 na swojej 293. orbicie Saturna, gdy Cassini zanurzył się w atmosferze Saturna kończąc jedną z najbardziej ambitnych i spektakularnych misji w historii eksploracji Planet.

według większości szacunków statek spłonął w atmosferze i został zniszczony około 45 sekund po ostatniej transmisji. Podczas ostatnich momentów zejścia, dane z ośmiu instrumentów naukowych Cassini przesłały ważne dane z powrotem na Ziemię, dając wgląd w powstawanie i ewolucję planety.