NASA: n Cassini-kiertäjä vapautti menestyksekkäästi Euroopan avaruusjärjestön Huygens-koettimen varhain tänä aamuna, ja se on nyt kontrolloidussa törmäyskurssissa kohti Saturnuksen suurinta ja salaperäisintä kuuta, Titania, missä 14. tammikuuta se laskeutuu yksi mielenkiintoisimmista ilmakehistä aurinkokunnassa tuntemattomalle pinnalle.
Erottelu tapahtui kello 02:00 UTC (03:00 CET): Muutaman minuutin kuluttua erotuksesta Cassini kääntyi takaisin Maahan ja välitti takaisin tietoja erotuksesta. Tämän signaalin kesti sitten 1 tunti ja 8 minuuttia Cassini-avaruusaluksen ja maan välisen 1,2 miljardin kilometrin ylittämiseen.
"Tämän päivän julkaisu on toinen onnistunut virstanpylväs Cassini / Huygens-oddysseassa", sanoi David Davidwood, ESA: n tiedeohjelmien johtaja. ? Tämä oli sovinnollinen erottelu seitsemän vuotta yhdessä elämisen jälkeen. Kiitos NASA-kumppaneillemme hissistä. Jokainen avaruusalus jatkuu nyt yksinään, mutta odotamme heidän pitävän yhteyttä jatkaakseen tätä hämmästyttävää tehtävää. Nyt kaikki toiveemme ja odotuksemme ovat keskittyneet saamaan ensimmäiset in-situ-tiedot uudesta maailmasta, jota olemme haaveillut tutkia vuosikymmenien ajan.
Seitsemän vuoden odysseian viimeinen vaihe
NASA: n, ESA: n ja Italian avaruusjärjestön (ASI) yhdessä kehittämä Cassini / Huygens-operaatio alkoi 15. lokakuuta 1997, kun yhdistelmäavaruusalukset ajettiin Floridan Cape Canaveralista Titan 4B / Centaur-ajoneuvon päälle. Yhdessä kaksi anturia painoivat 5548 kg käynnistyksen yhteydessä ja niistä tuli suurin avaruusoperaatio, joka on koskaan lähetetty ulkoisille planeetoille. Saavuttaakseen riittävän nopeuden Saturnuksen saavuttamiseen, heidän piti suorittaa neljä painovoimaa tukevaa liikettä lentämällä kahdesti Venuksen, kerran Maan ja kerran Jupiterin kautta. Cassini / Huygensista tuli 1. heinäkuuta lopulta ensimmäinen avaruusalus, joka pääsi kiertoradalle Saturnin ympärillä.
Cassini-kiertäjä suoritti 17. joulukuuta kolmannella kiertoradallaanan rengasmaisen planeetan ympärillä liikkumavaraa päästäkseen hallittuun törmäyspolkuun Titania kohti. Suunnitelman mukaan lentoradan hienosäätö tapahtui 22. joulukuuta Huygensin sijoittamiseksi nimelliseen saapumisrataan. Huygens pysyy tällä radalla, kunnes se uppoutuu Titanin ilmakehään 14. tammikuuta, kiertoradalla suoritetaan suuntaustoiminto 28. joulukuuta välttääkseen törmäyksen kuuhun. Nykyään erottelu saavutettiin ampumalla pyroteknisiä laitteita. Työntöjousien, ramppien ja telojen vaikutuksesta koetin vapautettiin suhteellisella nopeudella noin 0,3 m / s pyörimisnopeudella 7 rpm. NASA: n Deep Space Network -asemien, Espanjan ja Kalifornian Goldstone-asemien, keräämät erottelua vahvistavat telemetriatiedot kerättiin lopulta maan päälle Cassinista tulevan telemetrian toistosignaalin kautta.
Huygens-koetin on nyt lepotilassa ja pysyy niin 20 päivän rannikkovaiheessaan Titaniin. Neljä päivää ennen vapautustaan ohjelmoitiin kolminkertainen redundantti ajastin herättämään koetinjärjestelmät vähän ennen saapumistaan Titanille.
Titanin ilmapiirin tutkiminen
Huygensin on määrä tulla Titanin ilmakehään noin klo 14.06 UTC (10:06 CET) 14. tammikuuta mennessä suhteellisen jyrkässä kulmassa 65 ° C. ja nopeus noin 6 km / s. Kohde on eteläisen pallonpuoliskon yli päiväpuolella. Suojattu ablatiivisella lämpösuojalla, koetin hidastuu nopeuteen 400 m / s 3 minuutin sisällä ennen kuin se sijoittaa 2,6 metrin ohjauskourun noin 160 km: n päähän. 2,5 sekunnin kuluttua tämä kouru vetää koettimen takakannen pois ja päälaskuvarjo, jonka halkaisija on 8,3 m, sijoittuu koettimen vakauttamiseen. Etuvaippa vapautetaan sitten ja koetin, jonka päätavoitteena on tutkia Titanin ilmapiiriä, avaa tuloportit ja ottaa puomit käyttöön tieteellisen tiedon keräämistä varten. Kaikilla instrumenteilla on suora pääsy ilmakehään sen rakenteen, dynamiikan ja kemian yksityiskohtaisten in situ -mittausten suorittamiseksi. Lisäksi saadaan kuvia radan varrella olevasta pinnasta. Nämä tiedot siirretään suoraan Cassini-kiertoradalla, joka samalla lentää Titanin yli 60 000 km: n päässä lähimmästä lähestymistavasta. Maapallon radioteleskoopit yrittävät myös havaita signaalin äänen suoraan.
Huygens muuttaa laskuvarjoja
15 minuutin kuluttua, noin 120 km: n päästä, Huygens vapauttaa päävarjonsa ja pienempi 3 m: n kourakuilu ottaa haltuunsa syvemmälle tunkeutumisen ilmakehän läpi koettimen paristojen elinaikana.
Lasku kestää noin 140 minuuttia ennen kuin Huygens iskee pintaan nopeudella noin 6 m / s. Jos koetin selviää kaiken tämän, sen laajennettu tehtävä alkaa, joka koostuu Titanin pinnan karakterisoinnista niin kauan kuin akut pystyvät virtaamaan instrumentteja ja Cassini-kiertäjä on näkyvissä horisontin yli purkamispaikassa, toisin sanoen enintään 130 minuuttia.
Tuolloin Cassini-kiertäjä suunnistaa pääantennimaljaansa kohti Maata, jotta voidaan toistaa Huygensin keräämiä tietoja, jotka NASA: n 70 metrin halkaisijaltaan oleva antenni vastaanottaa Australiassa Canberrassa 67 minuuttia myöhemmin. Suunniteltu on kolme toistoa, jotta kaikki tallennetut tiedot siirretään turvallisesti Maahan. Sitten Cassini jatkaa tehtäväänsä tutkimalla Saturnia ja sen kuut, joka sisältää useita muita Titanin perhoja tulevina kuukausina ja vuosina.
Koetin syvälle avaruuteen ja aikaan
Elohopeaa suurempi ja hiukan pienempi kuin Mars, Titan on ainutlaatuinen siinä, että sillä on paksu samea typpirikas ilmakehä, joka sisältää hiilipohjaisia yhdisteitä, mikä voisi tuottaa tärkeitä vihjeitä siitä, kuinka maapallo tuli asuttavaksi. Ilmakehän kemiallisen meikin uskotaan olevan hyvin samanlainen kuin maan päällä ennen elämän alkamista, vaikkakin kylmempi (-180 ° C) ja siten puuttuva nestemäinen vesi. Huygenien in situ -tulosten yhdistettynä Cassini-kiertäjän toistuvien Titan-lentomittareiden havaitsemiin globaaleihin havaintoihin odotetaan siten auttavan meitä ymmärtämään paitsi aurinkokunnan eksoottisimpia jäseniä, myös maan varhaisen ilmakehän kehitystä ja mekanismit, jotka johtivat planeettamme elämän kynnykseen.
Euroopan tärkein panos Cassini-operaatioon, Huygens-koetin, rakensi ESA: lle Alcatel Spacein johtama teollisuusryhmä. Tässä 320 kg: n avaruusaluksessa on kuusi tiedeinstrumenttia tutkimaan ilmapiiriä laskeutumisen aikana. Laboratoriot ja tutkimuskeskukset kaikista ESA: n jäsenmaista, Yhdysvalloista, Puolasta ja Israelista ovat osallistuneet tämän tieteen hyötykuorman kehittämiseen. Huygensin ilmakehän rakenneinstrumenttipaketti (HASI) mittaa lämpötila- ja paineprofiileja ja kuvaa tuulia ja turbulensseja. Se pystyy myös havaitsemaan salaman ja jopa mittaamaan pinnan johtavuuden ja lujuuden, jos anturi selviää iskusta. Kaasukromatografi- nen massaspektrometri (GCMS) tarjoaa ilmakehän ja aerosolien, jotka keräsi aerosolikeräilijä ja pyrolysoija (ACP), kerätyt aerosolit hienolla kemiallisella analyysillä. Laskeva kuvaaja / spektrinen radiometri (DISR) kerää kuvia, spektrit ja muut tiedot ilmakehästä, säteilybudjetista, pilvirakenteista, aerosoleista ja pinnasta. Doppler-tuulikoe (DWE) tuottaa alueellisen tuulen profiilin, kun taas pinnan tiedepaketti (SSP) kuvaa purkamispaikkaa, jos Huygens selviää iskusta.
Cassini-Huygens-operaatio on NASA: n, Euroopan avaruusjärjestön ja italialaisen avaruusjärjestön ASI: n välinen yhteistyö. Jet Propulsion Laboratory (JPL), joka on Kalifornian teknillisen instituutin Pasadena-osasto, hallinnoi NASA: n Space Science Science -toimiston tehtävää Washingtonissa. JPL suunnitteli, kehitti ja kokosi Cassini-kiertoradan.
Alkuperäinen lähde: ESA-lehdistötiedote
