«Кассини» ( англ. Cassini orbiter ) — космический зонд . Назван в честь итальянско-французского астронома Джованни Кассини . Часть космической программы «Кассини-Гюйгенс». Запущен 15 октября 1997 года с космодрома на мысе Канаверал (штат Флорида) ракетой-носителем Titan IV-B с разгонным блоком Centaur.

Задачи

• Исследование Сатурна
• Изучение колец Сатурна
• Изучение спутников Сатурна
• Доставка спускаемого аппарата « Гюйгенс » на Титан

Конструкция

Параметры

• Вес при старте — 5710 кг, включая 320-килограммовый космический зонд «Гюйгенс» , 336 кг научных приборов и 3130 кг топлива.
• Размеры станции составляют 6,7 м в высоту и 4 м в ширину.

На аппарате установлены два основных реактивных двигателя тягой по 445 ньютонов (двигатель продублирован на случай поломки). «Кассини» также оборудован 16-ю двигателями малой тяги, используемыми для стабилизации аппарата, а также при малых орбитальных маневрах.

Инструментарий аппарата

Орбитальный блок «Кассини» несёт 12 научных приборов:

• Система получения изображений ^{[ прояснить ]} .
• RADAR ( инструмент для радиообнаружения , англ. The Radio Detection and Ranging Instrument ) — радар для построения подробных карт поверхности Титана и спутников, а также для измерения высоты различных объектов на поверхности. Инструмент использует радиосигналы, отражённые поверхностью спутника. Также инструмент используется для прослушивания радиосигналов, испускаемых Сатурном и его спутниками .
• Масс-спектрометр ионов и нейтральных частиц.
• Спектрометр для получения карт в видимом диапазоне.
• Плазменный спектрометр.
• Спектрометр плазмы и радиоволн.
• Инфракрасный спектрометр .
• Ультрафиолетовый спектрометр-камера.
• Магнитосферная камера.
• Двойной магнитометр .
• Исследовательский радар (RSS).

Ядерный термоэлектрический генератор

Из-за большой удалённости Сатурна от Солнца невозможно использовать солнечный свет как источник энергии для аппарата. Поэтому источником электроэнергии для «Кассини» служили три радиоизотопных термоэлектрических генератора ( РИТЭГ ) с плутониевым топливом (в виде диоксида плутония ), по 11 килограммов топлива в каждом (всего 32,7 кг топлива, или 28,3 кг в пересчёте на чистый плутоний) . Такие генераторы уже применялись для энергообеспечения других аппаратов, в частности « Галилео » и « Улисс », и рассчитаны на очень долгий срок работы.

В первые дни миссии установленные на «Кассини» РИТЭГи вырабатывали до 882,1 ватт . Впоследствии мощность экспоненциально падала (не только за счёт распада плутония, но и за счёт деградации материалов). К моменту выхода на орбиту вокруг Сатурна она составляла около 750 Вт, а к концу миссии — около 600 Вт, тогда как среднее энергопотребление за время миссии — 469 Вт .

Компьютер

Аппарат содержит внушительную компьютерную начинку. Фактически каждый научный инструмент снабжён собственным микрокомпьютером, а все инженерные системы — двумя (с целью повышения надёжности). Основной компьютер — GVSC 1750A производства фирмы IBM . Компьютер спроектирован для применения в авиации и ранее доказал свою высокую надёжность в экстремальных условиях эксплуатации. Компьютерная система имеет многоступенчатую систему защиты от ошибок и сбоев. Хранение научной и служебной информации осуществляется с помощью не имеющей движущихся частей флеш-памяти (на предшествующих аппаратах использовалась магнитная лента ).

Полёт

Для разгона аппарат использовал гравитационное поле трёх планет. Он два раза пролетел рядом с Венерой — в 1998 и 1999 годах. Затем в августе 1999 года со скоростью 69 тысяч км/ч (примерно 19 км/с) прошёл около Земли . Зимой 2000 года пролетел мимо Юпитера , передав на Землю его фотографии. На этот момент система ориентации стала давать сбои, однако через некоторое время всё наладилось. Специалисты посчитали, что в маховики ненадолго попал мусор .

Станция прибыла к Сатурну 30 июня 2004 года и 1 июля стала первым искусственным спутником этой планеты. Его орбитальная скорость составила 15 км/с. Зонд «Гюйгенс» , который «Кассини» нёс на борту, 14 января 2005 года впервые опустился на Титан .

В 2008 году НАСА продлило миссию «Кассини» до 2010 года.

В конце сентября 2010 года «Кассини» начал новый этап своей миссии, получивший название «Солнцестояние» (Solstice): срок работы аппарата продлён до 2017 года, а сам зонд даст учёным возможность впервые детально изучить весь сезонный период Сатурна.

Аппарат ждало несколько дополнительных сближений с Энцеладом , а также с другими спутниками газового гиганта.

Один из последних этапов миссии получил название «Орбиты, касающиеся колец» ( англ. Ring-Grazing Orbits ). Начиная с 30 ноября 2016 года «Кассини» сделает 20 оборотов вокруг Сатурна.

Последняя фаза жизни аппарата, получившая название «Большой финал» ( англ. Grand Finale ) по итогам голосования среди посетителей сайта НАСА , началась 23 апреля 2017 года . «Кассини» совершил 22 пролёта между Сатурном и его внутренним кольцом, которые позволили астрономам взглянуть на Сатурн и его спутники с новых ракурсов .

15 сентября 2017 года около 10:45 UTC «Кассини» завершил свою почти 20-летнюю миссию путём входа на большой скорости в атмосферу Сатурна. Причиной такого способа завершения миссии была объявлена необходимость предотвратить заражение земными микроорганизмами спутников Сатурна, на которых не исключено наличие собственной жизни. Во время входа в атмосферу аппарат около минуты передавал научные данные о её составе и условиях в ней, затем утратил ориентацию передающей антенны на Землю и вскоре сгорел в плотных слоях атмосферы. В связи с задержкой на прохождение радиосигнала от Сатурна, последний сигнал «Кассини» был получен на Земле в 11:55:06 UTC .

См. также

• Кассини-Гюйгенс
• Гюйгенс

Примечания

Литература

• (англ.) . — NASA, 2017. — 111 p. от 3 января 2021 на Wayback Machine

Ссылки

• НАСА
• // «Вокруг света»
• от 22 июля 2010 на Wayback Machine
• д/ф от 7 октября 2013 на Wayback Machine ( Би-би-си , 2005)