Исследования зондами планет за главным поясом
Кассини-Гюйгенс
Фото Кассини-Гюйгенс:
Кассини-Гюйгенс — автоматическая межпланетная станция (АМС), созданная совместно НАСА, Европейским космическим агентством и Итальянским космическим агентством для исследования планеты Сатурн, его колец и спутников. Комплекс состоял из орбитальной станции «Кассини» и спускаемого аппарата с автоматической станцией «Гюйгенс», предназначенной для посадки на Титан.Космический зонд стал результатом сотрудничества трёх организаций; в процессе создания аппарата принимали участие 17 государств. Станция «Кассини» была построена усилиями НАСА. Зонд «Гюйгенс» был создан Европейским космическим агентством. Итальянское космическое агентство сконструировало антенну дальней связи и радарный высотометр (RADAR). Общие затраты на миссию превышают 3,26 млрд долларов США, что включает в себя 1,4 млрд на предстартовую подготовку, 704 млн на обслуживание, 54 млн на поддержку связи с аппаратом и 422 млн на ракету-носитель Titan-401B/Центавр. Правительство США выделило 2,6 млрд долларов, Европейское космическое агентство — 500 млн, и Итальянское космическое агентство — 160 млн.
История и открытия аппарата:
«Кассини-Гюйгенс» была запущена 15 октября 1997 года на РН Titan IV-B с разгонным блоком Центавр:
«Кассини» был одним из самых амбициозных проектов, когда-либо проводившихся в области исследования планет. Созданный совместно НАСА, ЕКА (Европейское космическое агентство) и Итальянским космическим агентством (ASI), Кассини представлял собой сложный роботизированный космический корабль, отправленный для беспрецедентного детального изучения Сатурна и его сложной системы колец и лун. Кассини доставил зонд под названием Гюйгенс к системе Сатурна. Зонд, построенный Европейским космическим агентством (ESA), приземлился в январе 2005 года на парашюте на поверхность самого большого спутника Сатурна, Титана, это самая далёкая посадка на сегодняшний день в нашей Солнечной системе(по расстоянию от Земли). Гюйгенс предоставил впечатляющие изображения и другие научные результаты во время двух с половиной часов спуска через туманную атмосферу Титана, прежде чем приземлиться среди округлых глыб льда на пойме, влажной от жидкого метана. «Кассини» завершил свою первоначальную четырехлетнюю миссию в июне 2008 года и получил два продления миссии, которые позволили команде еще глубже погрузиться в тайны Сатурна. Ключевые открытия, сделанные на Сатурне за 13 лет, включали глобальный океан с явными признаками гидротермальной активности в пределах Энцелада и моря жидкого метана на Титане. Миссия завершилась 15 сентября 2017 года.
Лучшие открытия и достижения Кассини:
Зонд ЕКА "Гюйгенс" спустился на парашюте на Титан, совершив первую посадку на луну во внешней Солнечной системе.
Обнаружены ледяные шлейфы, бьющие из трещин на спутнике Сатурна, Энцеладе, что привело к пониманию того, что на луне есть глобальный океан жидкой воды, вероятно, с гидротермальной активностью на морском дне.
Обнаружено, что кольца Сатурна активны и динамичны - это поможет в исследовании образования планет и лун.
Выявлено, что на Титане моэет идти дождь, есть реки, озера и моря; он окутан плотной, богатой азотом атмосферой, которая может быть похожа на то, что было на Земле давным-давно
Наблюдение за формированием и развитием большой северной бури на Сатурне в 2010–2011 годах, которая в конечном итоге охватила всю планету в течение нескольких месяцев.
Выявленные радиоволновые паттерны (известные как «SKR») не связаны с внутренним вращением Сатурна, как считалось ранее.
Впервые сфотографированы вертикальные структуры в кольцах; они состоят из частиц, скопившихся в неровностях или гребнях высотой более 2 миль (3 км)
Изучал возможность существования жизни на Титане(изучал атмосферу).
Решена загадка двойной, яркой и темной поверхности луны Япета - считается, что одна сторона верхнего слоя льда Луны сублимировалась (испарилась), оставив темное, богатое углеродом покрытие на этой стороне, а лед конденсировался на другой стороне, делая ее ярче
Устройство аппарата:
Станция «Кассини» вместе с зондом «Гюйгенс» стали самым большим функционирующим межпланетным комплексом, а также самым тяжёлым межпланетным аппаратом, когда-либо успешно покидавшим околоземную орбиту. Орбитальный аппарат без зонда имел массу 2150 килограммов. Вместе с Гюйгенсом, имевшим массу 350 килограммов, 3132 килограммами топлива и разгонным блоком, аппарат имел массу 5600 кг (только три станции за всю историю космических исследований имели большую массу — запущенные СССР зонды «Фобос-1», «Фобос-2» и российская АМС «Марс-96» — однако все они не выполнили возлагавшихся на них задач). Орбитальный блок «Кассини» нёс 12 научных приборов: радар для построения подробных карт поверхности Титана и спутников с 4-метровой остронаправленной антенной и парой широконаправленных антенн, спектрометр для исследования частиц космической плазмы, инфракрасный спектрометр для удалённых измерений температуры, масс-спектрометр для изучения состава микрочастиц, спектрометры видимого и инфракрасного излучения, спектрометр ультрафиолетового излучения, анализатор космической пыли, магнитосферная камера, магнитометр и прочее. Двигательная установка состояла из основного и дублирующего двухкомпонентных двигателей R-4D с тягой по 490 Н, работавших на метилгидразине и тетраоксиде диазота. В системе ориентации использовались 16 однокомпонентных маневровых двигателей на гидразине с тягой по 1 Н. Электроэнергией станцию обеспечивали 3 радиоизотопных термоэлектрических генератора, сообща генерировавших 885 Ватт при старте в 1997 и 633 Вт в конце миссии в 2017 году. Зонд «Гюйгенс» нёс 6 научных инструментов: для определения атмосферной структуры, доплеровский измеритель скорости и сноса, спектральный радиометр, газовый хроматограф/масс-спектрометр, коллектор аэрозолей и пиролизёр, пакет для научного исследования поверхности.
Конец жизни аппарата:
4 апреля 2017 года Лаборатория реактивного движения объявила о грядущем завершении миссии «Кассини» 15 сентября 2017 года. Завершающий этап программы начался 26 апреля. Космический аппарат выполнил несколько коррекций своей орбиты вокруг Сатурна и 15 сентября 2017 года вошёл в его атмосферу.
Интересные факты:
В итоге деятельности проекта на Землю было передано 635 ГБ данных, 453048 снимков, выполнено 162 пролёта около спутников Сатурна, опубликовано 3948 научных публикации.
Орбитальная станция «Кассини» — первый искусственный спутник Сатурна. Автоматическая станция «Гюйгенс» — первый космический аппарат, который совершил мягкую посадку во Внешней Солнечной системе.
Михаил Суворков © 2021-2023