Sonda Huygens Europejskiej Agencji Kosmicznej została z powodzeniem wypuszczona przez orbitera Cassini NASA wcześnie rano i znajduje się teraz na kontrolowanym kursie kolizyjnym w kierunku największego i najbardziej tajemniczego księżyca Saturna, Tytana, gdzie 14 stycznia nastąpi zejście jedna z najbardziej intrygujących atmosfer w Układzie Słonecznym na nieznaną powierzchnię.
Separacja nastąpiła o 02:00 UTC (03:00 CET): Kilka minut po separacji Cassini wróciła na Ziemię i przekazała informacje o separacji. Sygnał ten zajął 1 godzinę i 8 minut, aby przekroczyć 1,2 miliarda kilometrów oddzielających sondę Cassini od Ziemi.
„Dzisiejsze wydanie jest kolejnym udanym kamieniem milowym w odysei Cassini / Huygens”, powiedział dr David Southwood, dyrektor ESA ds. Programów naukowych. To była polubowna separacja po siedmiu latach wspólnego życia. Dziękujemy naszym partnerom z NASA za windę. Każdy statek kosmiczny będzie teraz działał samodzielnie, ale spodziewamy się, że pozostaną w kontakcie, aby ukończyć tę niesamowitą misję. Teraz wszystkie nasze nadzieje i oczekiwania koncentrują się na uzyskaniu pierwszych danych in-situ z nowego świata, o którym marzyliśmy od dziesięcioleci.
Ostatni etap siedmioletniej odysei
Misja Cassini / Huygens, opracowana wspólnie przez NASA, ESA i włoską agencję kosmiczną (ASI), rozpoczęła się 15 października 1997 r., Kiedy to złożony statek kosmiczny wystrzelono z Cape Canaveral na Florydzie na szczycie pojazdu Titan 4B / Centaur. Razem dwie sondy w momencie startu ważyły 5548 kg i stały się największą misją kosmiczną wysłaną kiedykolwiek na planety zewnętrzne. Aby uzyskać wystarczającą prędkość, by dotrzeć do Saturna, musieli przeprowadzić cztery manewry wspomagane grawitacją, lecąc dwukrotnie Wenus, raz Ziemią i raz Jowiszem. 1 lipca Cassini / Huygens ostatecznie stał się pierwszym statkiem kosmicznym, który wszedł na orbitę wokół Saturna.
17 grudnia, na swojej trzeciej orbicie wokół planety otoczonej pierścieniem, orbit Cassini wykonał manewr, aby wejść w kontrolowaną trajektorię kolizji w kierunku Tytana. Zgodnie z planem 22 grudnia doszło do dostrajania trajektorii, aby ustawić Huygensa na nominalnej trajektorii wejścia. Podczas gdy Huygens pozostanie na tej trajektorii, dopóki nie zanurzy się w atmosferze Tytana 14 stycznia, orbiter wykona manewr odchylenia 28 grudnia, aby uniknąć zderzenia z Księżycem. Dzisiejszy rozdział został osiągnięty poprzez odpalenie urządzeń pirotechnicznych. Pod działaniem sprężyn wypychających, pochylni i rolek sonda została zwolniona przy prędkości względnej około 0,3 m / s przy prędkości wirowania 7 obrotów na minutę. Dane telemetryczne potwierdzające separację zostały zebrane przez stacje NASA Deep Space Network w Madrycie w Hiszpanii i Goldstone w Kalifornii, gdy sygnał odtwarzania telemetrycznego z Cassini ostatecznie dotarł na Ziemię.
Sonda Huygens jest teraz uśpiona i pozostanie taka przez 20-dniową fazę przybrzeżną do Tytana. Cztery dni przed jego wydaniem zaprogramowano potrójnie zbędny zegar, aby obudzić systemy sondy krótko przed przybyciem na Titan.
Odkrywanie atmosfery Tytana
Huygens ma wejść w atmosferę Tytana około 09:06 UTC (10:06 CET) 14 stycznia, wchodząc pod stosunkowo stromy kąt 65? i prędkość około 6 km / s. Cel znajduje się nad półkulą południową, po stronie dnia. Chroniona przez ablacyjną osłonę termiczną, sonda zwalnia do 400 m / s w ciągu 3 minut przed rozłożeniem rynny pilotowej o długości 2,6 m na około 160 km. Po 2,5 sekundy ta rynna zsunie tylną osłonę sondy, a główny spadochron o średnicy 8,3 m rozłoży się, aby ustabilizować sondę. Następnie zostanie zwolniona przednia osłona, a sonda, której głównym celem jest zbadanie atmosfery Tytana, otworzy porty wlotowe i rozłoży wysięgniki w celu zebrania danych naukowych. Wszystkie przyrządy będą miały bezpośredni dostęp do atmosfery w celu przeprowadzenia szczegółowych pomiarów in situ jej struktury, dynamiki i chemii. Zostaną również pozyskane zdjęcia powierzchni wzdłuż toru. Dane te zostaną przesłane bezpośrednio na orbitę Cassini, która w tym samym czasie będzie leciała nad Tytanem na odległości 60 000 km przy najbliższym podejściu. Ziemne radioteleskopy będą również próbowały bezpośrednio wykryć ton sygnału.
Huygens zmienia spadochrony
Po 15 minutach, na około 120 km, Huygens wypuści główny spadochron i przejmie mniejszy 3-metrowy spadochron, aby umożliwić głębsze zanurzenie w atmosferze w ciągu żywotności akumulatorów sondy.
Zejście potrwa około 140 minut, zanim Huygens uderzy o powierzchnię z prędkością około 6 m / s. Jeśli sonda przeżyje to wszystko, rozpocznie się jej rozszerzona misja, polegająca na bezpośredniej charakteryzacji powierzchni Tytana tak długo, jak długo baterie będą w stanie zasilać instrumenty, a orbiter Cassini będzie widoczny ponad horyzontem w miejscu lądowania, tj. Nie więcej niż 130 minut.
W tym czasie orbiter Cassini zmieni orientację anteny głównej na Ziemię, aby odtworzyć dane zebrane przez Huygensa, które zostaną odebrane przez antenę NASA o średnicy 70 m w Canberze w Australii, 67 minut później. Planowane są trzy odtworzenia, aby zapewnić, że wszystkie zarejestrowane dane zostaną bezpiecznie przesłane na Ziemię. Następnie Cassini będzie kontynuować misję eksploracji Saturna i jego księżyców, która obejmuje wiele dodatkowych lotów Tytana w nadchodzących miesiącach i latach.
Sonda głęboko w przestrzeni i czasie
Większy od Merkurego i nieco mniejszy od Marsa, Titan jest wyjątkowy, ponieważ ma gęstą mglistą, bogatą w azot atmosferę zawierającą związki na bazie węgla, która może dostarczyć ważnych wskazówek na temat tego, jak Ziemia stała się zamieszkana. Uważa się, że skład chemiczny atmosfery jest bardzo podobny do ziemskiego przed rozpoczęciem życia, chociaż jest zimniejszy (-180 ° C), a więc brakuje mu wody w stanie ciekłym. Oczekuje się zatem, że wyniki in situ Huygensa, w połączeniu z obserwacjami globalnymi z powtarzających się lotów Tytana przez orbitera Cassini, pomogą nam zrozumieć nie tylko jednego z najbardziej egzotycznych członków naszego Układu Słonecznego, ale także ewolucję wczesnej atmosfery ziemskiej oraz mechanizmy, które doprowadziły do powstania życia na naszej planecie.
Główny wkład Europy w misję Cassini, sonda Huygens, został zbudowany dla ESA przez zespół przemysłowy kierowany przez Alcatel Space. Ten statek kosmiczny o masie 320 kg przewozi sześć instrumentów naukowych do badania atmosfery podczas zniżania. Laboratoria i ośrodki badawcze ze wszystkich krajów członkowskich ESA, Stanów Zjednoczonych, Polski i Izraela były zaangażowane w rozwój tego ładunku naukowego. Pakiet przyrządów do budowy atmosfery Huygens (HASI) będzie mierzył profile temperatury i ciśnienia oraz charakteryzował wiatry i turbulencje. Będzie także w stanie wykryć piorun, a nawet zmierzyć przewodnictwo i przenikalność powierzchni, jeśli sonda przetrwa uderzenie. Spektrometr mas chromatografu gazowego (GCMS) zapewni dokładną analizę chemiczną atmosfery i aerozoli zebranych przez kolektor aerozolowy i pirolizator (ACP). Zobrazowanie / radiometr spektralny (DISR) zbiera obrazy, widma i inne dane dotyczące atmosfery, budżetu na promieniowanie, struktur chmur, aerozoli i powierzchni. Eksperyment z wiatrem dopplerowskim (DWE) zapewni strefowy profil wiatru, natomiast pakiet do badań powierzchni (SSP) scharakteryzuje miejsce lądowania, jeśli Huygens przetrwa zderzenie.
Misja Cassini-Huygens to współpraca między NASA, Europejską Agencją Kosmiczną i ASI, włoską agencją kosmiczną. Jet Propulsion Laboratory (JPL), oddział California Institute of Technology w Pasadenie, zarządza misją NASA's Office of Space Science, Waszyngton. JPL zaprojektowało, opracowało i zmontowało orbitera Cassini.
Oryginalne źródło: ESA News Release
