Cassini (avaruusalus)

Cassini ( eng.  Cassini orbiter ) on avaruusluotain . Nimetty italialais-ranskalaisen tähtitieteilijän Giovanni Cassinin mukaan . Osa Cassini-Huygensin avaruusohjelmaa. Laukaistiin 15. lokakuuta 1997 Cape Canaveralista Floridasta Titan IV-B -kantoraketilla, jossa on Centaur-ylempi vaihe.

Tehtävät

• Saturnuksen tutkimus
• Saturnuksen renkaiden tutkiminen
• Saturnuksen kuuiden tutkiminen
• Huygensin laskukoneen toimitus Titanille

Rakentaminen

• Paino laukaisuhetkellä - 5710 kg, mukaan lukien 320 kg avaruusluotain "Huygens" , 336 kg tieteellisiä instrumentteja ja 3130 kg ponneainetta.
• Asema on 6,7 metriä korkea ja 4 metriä leveä.

Laite on varustettu kahdella pääsuihkumoottorilla, joiden työntövoima on 445 newtonia (moottori toistetaan vian sattuessa). Cassini on myös varustettu 16 potkurilla, joita käytetään ajoneuvon vakauttamiseen sekä pieniin kiertoradoihin.

Apparatus toolkit

Cassini-kiertoratalohko sisältää 12 tieteellistä instrumenttia:

• Kuvausjärjestelmä[ selventää ] .
• RADAR ( The Radio Detection and Ranging Instrument ) on tutka yksityiskohtaisten karttojen rakentamiseen Titanin ja satelliittien pinnasta sekä erilaisten pinnalla olevien kohteiden korkeuden mittaamiseen. Laite käyttää satelliitin pinnan heijastamia radiosignaaleja. Laitetta käytetään myös Saturnuksen ja sen kuuiden lähettämien radiosignaalien kuunteluun [1] . 
• Ionien ja neutraalien hiukkasten massaspektrometri .
• Spektrometri karttojen saamiseksi näkyvällä alueella.
• Plasmaspektrometri .
• Plasma- ja radioaaltospektrometri.
• Infrapunaspektrometri .
• Ultraviolettispektrometri -kamera.
• magnetosfäärikammio .
• Kaksinkertainen magnetometri .
• Tutkimustutka (RSS).

Ydintermosähköinen generaattori

Saturnuksen suuren etäisyyden vuoksi Auringosta on mahdotonta käyttää auringonvaloa laitteen energialähteenä. Siksi kolme radioisotooppitermosähköistä generaattoria ( RTG ), joissa oli plutoniumpolttoainetta ( plutoniumdioksidin muodossa ), 11 kiloa polttoainetta kussakin (32,7 kg polttoainetta tai 28,3 kg puhdasta plutoniumia), toimi Cassinin sähkön lähteenä. [2] . Tällaisia ​​generaattoreita on jo käytetty syöttämään virtaa muille ajoneuvoille, erityisesti " Galileolle " ja " Ulyssesille ", ja ne on suunniteltu erittäin pitkää käyttöaikaa varten.

Tehtävän alkuaikoina Cassiniin asennetut RTG:t tuottivat jopa 882,1 wattia . Myöhemmin teho laski eksponentiaalisesti (ei pelkästään plutoniumin hajoamisen, vaan myös materiaalien hajoamisen vuoksi). Kun se saapui Saturnuksen kiertoradalle, se oli noin 750 W ja lennon lopussa noin 600 W, kun taas keskimääräinen virrankulutus tehtävän aikana oli 469 W [3] .

Tietokone

Laitteessa on vaikuttava tietokonetäyte. Itse asiassa jokainen tieteellinen instrumentti on varustettu omalla mikrotietokoneella, ja kaikissa suunnittelujärjestelmissä on kaksi (luotettavuuden lisäämiseksi). Päätietokone on IBM:n valmistama GVSC 1750A [ 4] . Tietokone on suunniteltu käytettäväksi ilmailussa ja on aiemmin osoittanut korkean luotettavuutensa äärimmäisissä käyttöolosuhteissa. Tietokonejärjestelmässä on monivaiheinen suojausjärjestelmä virheitä ja vikoja vastaan. Tieteellisten ja palvelutietojen tallennus tapahtuu flash-muistilla , jossa ei ole liikkuvia osia (aikaisemmissa laitteissa käytettiin magneettinauhaa ).

Lento

Kiihdytykseen laite käytti kolmen planeetan gravitaatiokenttää . Se lensi Venuksen ohi kahdesti,  vuosina 1998 ja 1999. Sitten elokuussa 1999 nopeudella 69 tuhatta km / h (noin 19 km / s), se ohitti maapallon lähellä . Talvella 2000 se lensi Jupiterin ohi ja välitti siitä valokuvia Maahan. Tässä vaiheessa suuntausjärjestelmä alkoi horjua, mutta hetken kuluttua kaikki toimi. Asiantuntijat katsoivat, että roskia pääsi hetkeksi vauhtipyöriin [5] .

Asema saapui Saturnukseen 30. kesäkuuta 2004 ja 1. heinäkuuta [6] siitä tuli tämän planeetan ensimmäinen keinotekoinen satelliitti. Sen kiertonopeus oli 15 km/s. [5] Cassinilla ollut Huygens - luotain laskeutui Titanille ensimmäisen kerran 14. tammikuuta 2005 .

Vuonna 2008 NASA jatkoi Cassinin tehtävää vuoteen 2010 asti.

Syyskuun 2010 lopussa Cassini aloitti tehtävänsä uuden vaiheen, Solstice: laitteen käyttöikää pidennettiin vuoteen 2017, ja itse luotain antaa tutkijoille ensimmäistä kertaa mahdollisuuden tutkia yksityiskohtaisesti koko kausijaksoa. Saturnuksesta.

Laite odotti useita lisälähestymisiä Enceladusin ja muiden kaasujättiläisten satelliittien kanssa. [7]

Yksi operaation viimeisistä vaiheista oli nimeltään "Rataradat koskettavat renkaita" ( eng.  Ring-Grazing Orbits ). 30. marraskuuta 2016 alkaen Cassini kiertää 20 Saturnuksen ympäri.

Laitteen käyttöiän viimeinen vaihe, jota kutsutaan NASA:n verkkosivuilla [8] kävijöiden äänestystulosten mukaan "Grand Finale" ( eng.  Grand Finale ) , alkoi 23. huhtikuuta 2017 [9] . Cassini teki 22 ohilentoa Saturnuksen ja sen sisärenkaan välillä, jolloin tähtitieteilijät pystyivät katsomaan Saturnusta ja sen kuita uusista kulmista [10] .

Syyskuun 15. päivänä 2017 noin kello 10.45 UTC [11] [12] Cassini suoritti lähes 20 vuotta kestäneen tehtävänsä saapumalla Saturnuksen ilmakehään suurella nopeudella. Syynä tähän menetelmään tehtävän suorittamiseksi oli tarve estää Saturnuksen satelliittien saastuminen maanpäällisillä mikro-organismeilla, joissa heidän oman elämänsä läsnäolo ei ole poissuljettu. Ilmakehään tullessaan laite välitti tieteellistä tietoa koostumuksestaan ​​ja olosuhteistaan ​​noin minuutin ajan, sitten menetti lähetysantennin suunnan maahan ja paloi pian ilmakehän tiheissä kerroksissa. Saturnuksesta tulevan radiosignaalin kulkuviiveen vuoksi viimeinen Cassini-signaali vastaanotettiin maan päällä klo 11.55.06 UTC [13] .

Katso myös

• Cassini-Huygens
• Huygens

Muistiinpanot

1. ↑ Cassini Equinox Mission: Yleiskatsaus Arkistoitu 13. huhtikuuta 2008 Wayback Machinessa
2. ↑ Grandidier J., Gilbert JB, Carr G.A. Cassini Power Subsystem . Jet Propulsion Laboratory (2017). Haettu 21. helmikuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 21. helmikuuta 2022. (määrätön)
3. ↑ Grandidier J., Gilbert JB, Carr G.A. (2017). Cassini Power Subsystem (PDF) . Nuclear & Emerging Technologies for Space (NETS) 2017. Orlando Airport Marriott Lakeside Orlandossa, Floridassa. 27. helmikuuta - 2. maaliskuuta 2017. Paperi 20183 . Arkistoitu (PDF) alkuperäisestä 22.02.2022 . Haettu 22.02.2022 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje )
4. ↑ John A. Rohr. Kustannusten alennus yleisen sisäisen ohjelmiston avulla (linkki ei ole käytettävissä) (26. maaliskuuta 1995). Käyttöpäivä: 19. joulukuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 8. maaliskuuta 2016. (määrätön) 
5. ↑ 1 2 Cassini-tehtävä. Osa yksi. . Verkkosivusto "Avaruustekniikka". Haettu 3. marraskuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 22. maaliskuuta 2018. (määrätön)
6. ↑ Lähestyminen ja saapuminen Saturnukseen . ESA (1. syyskuuta 2019). Haettu 21. helmikuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 21. helmikuuta 2022. (määrätön)
7. ↑ Cassini lentää viimeisen Saturnuksen Dionen kuun ohi . Haettu 18. elokuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 18. elokuuta 2015. (määrätön)
8. ↑ Cassini Names Final Mission Phase on sen 'Grand Finale  ' . NASA JPL (30. kesäkuuta 2014). Haettu 21. helmikuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 21. helmikuuta 2022.
9. ↑ VALMIS: Grand Finale Orbit No. 1  (englanniksi) . NASA Solar System Exploration (19. maaliskuuta 2019). Haettu 26. marraskuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 24. tammikuuta 2021.
10. ↑ NASA näytti viimeisimmät kuvat Cassinista, joka kuoli Saturnuksella , RBC :llä . Arkistoitu alkuperäisestä 15. syyskuuta 2017. Haettu 15. syyskuuta 2017.
11. ↑ Saturnusjärjestelmä Cassinin silmin, 2017 , s. 105.
12. ↑ Suuri finaali . Rataopas  . _ NASA Solar System Exploration (5. syyskuuta 2018) . Haettu 21. helmikuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 10. tammikuuta 2022.
13. ↑ Hyvästi, Cassini!  (englanniksi) . EarthSky.org (15. syyskuuta 2017). Haettu 14. syyskuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 14. syyskuuta 2017.

Kirjallisuus

• Saturnusjärjestelmä  Cassinin silmin . - NASA, 2017. - 111 s. Arkistoitu 3. tammikuuta 2021 Wayback Machinessa

Linkit

• Cassini-Huygensin tehtävä NASAn verkkosivuilla
• Vierailu Taru sormusten herrasta // "Maailman ympäri"
• 30 parasta kuvaa Cassini AMS: stä, arkistoitu 22. heinäkuuta 2010 Wayback Machinessa
• f/f Saturn: Lord of the Rings Arkistoitu 7. lokakuuta 2013 Wayback Machinessa ( BBC , 2005)

Sosiaalisissa verkostoissa	Viserrys
Sanakirjat ja tietosanakirjat	Suuri katalaani Britannica (verkossa)