Кассини – Гюйгенс

Кассини-Гюйгенс космических исследований миссии ( / к ə s я п я ч ɔɪ ɡ ən г / kə- SEE -nee HOY -gənz ), обычно называемый Кассини , участвует сотрудничество между НАСА , то Европейское космическое агентство (ESA ) и Итальянское космическое агентство (ASI), чтобы отправить космический зонд для изучения планеты Сатурн и его системы, включая ее кольца и естественные спутники . ВФЛАГМАН -класса роботизированный космический аппарат состоит как НАСА Cassini космический зонд и ЕКА Гюйгенса спускаемый аппарат , который приземлился на крупнейшем спутнике Сатурна, Титане . [7] Кассини был четвертым космическим зондом, посетившим Сатурн, и первым, вышедшим на его орбиту. Эти два корабля получили свои имена от астрономов Джованни Кассини и Христиана Гюйгенса .

Кассини – Гюйгенс
Вставка орбиты Сатурна Кассини.jpg
Художественная концепция вывода Кассини на орбиту вокруг Сатурна.
Тип миссииКассини : орбитальный аппарат Сатурна
Гюйгенс : посадочный модуль Титана
ОператорКассини : НАСА  / Лаборатория
реактивного движения Гюйгенс : ЕКА  / ASI
COSPAR ID1997-061A
SATCAT нет.25008
Веб-сайт
Продолжительность миссии
  • В целом :
    •  19 лет, 335 дней
    •  13 лет, 76 дней на Сатурне
  • В пути :
    •  6 лет, 261 день
  • Основная миссия :
    •  3 года
  • Расширенные миссии :
    •  Равноденствие: 2 года, 62 дня
    •  Солнцестояние: 6 лет, 205 дней
    •  Финал: 4 месяца, 24 дня
Свойства космического корабля
ПроизводительКассини : Лаборатория реактивного движения
Гюйгенс : Thales Alenia Space
Стартовая масса5 712 кг (12 593 фунтов) [1] [2]
Сухая масса2,523 кг (5,562 фунтов) [1]
Мощность~ 885 Вт (BOL) [1]
~ 670 Вт (2010 г.) [3]
~ 663 Вт (EOM / 2017) [1]
Начало миссии
Дата запуска15 октября 1997 г., 08:43:00  UTC ( 1997-10-15UTC08: 43 )
РакетаТитан IV (401) Б Б-33
Запустить сайтМыс Канаверал SLC-40
Конец миссии
УтилизацияКонтролируемый вход на Сатурн [4] [5]
Последний контакт15 сентября 2017 г.
  • 11:55:39 UTC Телеметрия в X-диапазоне
  • 11:55:46 UTC Радио наука в S-диапазоне [6]
Параметры орбиты
Справочная системаКроноцентрический
Облет Венеры (с помощью гравитации)
Ближайший подход26 апреля 1998 г.
Расстояние283 км (176 миль)
Облет Венеры (с помощью гравитации)
Ближайший подход24 июня 1999 г.
Расстояние623 км (387 миль)
Облет Земли - система Луны (помощь гравитации)
Ближайший подход18 августа 1999 г., 03:28 UTC
Расстояние1,171 км (728 миль)
Облет 2685 Мазурского (Случайный)
Ближайший подход23 января 2000 г.
Расстояние1,600,000 км (990,000 миль)
Облет Юпитера (помощь гравитации)
Ближайший подход30 декабря 2000 г.
Расстояние9,852,924 км (6,122,323 миль)
Орбитальный аппарат Сатурна
Орбитальная вставка1 июля 2004 г., 02:48 UTC
Посадочный модуль Титан
Компонент космического корабляГюйгенс
Дата посадки14 января 2005 г.
 

Запущенный на борт Титана IVB / Кентавра 15 октября 1997 года, Кассини был активен в космосе в течение почти 20 лет, из которых 13 лет провел на орбите Сатурна и изучал планету и ее систему после выхода на орбиту 1 июля 2004 года. [8] Путешествие Сатурн включен пролёты от Венеры (апрель 1998 года по июль 1999 года), Земли (август 1999), астероид 2685 Masursky , и Юпитер (декабрь 2000). Миссия завершилась 15 сентября 2017 года, когда Кассини по траектории привел его в верхние слои атмосферы Сатурна, и он сгорел [9] [10] , чтобы предотвратить любой риск заражения спутников Сатурна, которые могли предоставить обитаемую среду для безбилетных земных микробов. космический корабль. [11] [12] Миссия превзошла все ожидания - директор отдела планетарных наук НАСА Джим Грин описал " Кассини-Гюйгенс" как "первую миссию" [13], которая произвела революцию в человеческом понимании системы Сатурна , включая его спутники и спутники. кольца, и наше понимание того, где может быть найдена жизнь в Солнечной системе . [ необходима цитата ]

Разработчики « Кассини » первоначально планировали миссию на четыре года, с июня 2004 года по май 2008 года. Миссия была продлена еще на два года до сентября 2010 года, получив название « Миссия равноденствия Кассини» . Миссия была продлена во второй и последний раз с помощью Миссии Солнцестояния Кассини , продлившейся еще семь лет до 15 сентября 2017 года, когда Кассини был снят с орбиты и сгорел в верхних слоях атмосферы Сатурна.

Модуль « Гюйгенс » путешествовал с « Кассини» до момента отделения от зонда 25 декабря 2004 г .; Гюйгенс приземлился на парашюте на Титане 14 января 2005 года. Он возвращал данные на Землю в течение примерно 90 минут, используя орбитальный аппарат в качестве ретранслятора. Это была первая высадка, когда-либо осуществленная во внешних районах Солнечной системы, и первая высадка на Луну, отличную от Луны Земли.

В конце своей миссии космический корабль Кассини выполнил свой «Гранд Финал»: ряд рискованных проходов через промежутки между Сатурном и внутренними кольцами Сатурна. [4] [5] Этот этап направлен на максимальную Кассини «ы научного результата до того , как космический аппарат был удален. [14] вход в атмосфере из Кассини закончил миссию, но анализ возвращенных данных будет продолжаться в течение многих лет.

Ученые и отдельные лица из 27 стран составили совместную команду, отвечающую за проектирование, строительство, полеты и сбор данных с орбитального аппарата Кассини и зонда Гюйгенс . [15]

НАСА «s Лаборатории реактивного движения в Соединенных Штатах, где был собран орбитальный аппарат, управляемой миссии. Европейский центр космических исследования и технологии Центр разработали Гюйгенс . Генеральный подрядчик Центра, Аэроспасьяльте Францию (часть Thales Alenia Space с 2005 года), собранный зонд с оборудованием и инструментами , поставляемых во многих странах Европы ( в том числе Гюйгенса " батарей и два научных приборов из Соединенных Штатов). Итальянское космическое агентство (АСИ) при условии , что Кассини Орбитере радиоантенны с высоким коэффициентом усиления , с включением низкого усиления антенны (для обеспечения телекоммуникаций с Земли в течение всей продолжительности миссии), компактный и легкий радар , который также использовала антенну с высоким коэффициентом усиления и служила радаром с синтезированной апертурой , радиолокационным высотомером , радиометром , подсистемой радионауки (RSS) и частью видимого канала VIMS-V спектрометра VIMS . [16]

НАСА предоставило инфракрасный аналог VIMS, а также главную электронную сборку, в которую входили электронные узлы, предоставленные CNES из Франции . [17] [18]

16 апреля 2008 года НАСА объявило о продлении на два года финансирования наземных операций этой миссии, после чего она была переименована в миссию «Кассини Эквинокс». [19] Раунд финансирования был снова продлен [ кем? ] в феврале 2010 года с миссией "Кассини Солнцестояние" .

Объяснение Гюйгенсом аспектов Сатурна, Systema Saturnium (1659 г.)

Миссия состояла из двух основных элементов: орбитального аппарата ASI / NASA Cassini , названного в честь итальянского астронома Джованни Доменико Кассини , открывшего деление колец Сатурна и четырех его спутников; и разработанный ЕКА зонд « Гюйгенс» , названный в честь голландского астронома, математика и физика Кристиана Гюйгенса , первооткрывателя Титана.

Миссия обычно называлась Saturn Orbiter Titan Probe (SOTP) во время вынашивания, как миссия Mariner Mark II, так и в целом. [20]

«Кассини-Гюйгенс» был флагманской миссией к внешним планетам. [7] Среди других планетарных флагманов - Галилео , Вояджер и Викинг . [7]

«Кассини» преследовал несколько целей, в том числе: [21]

  • Определение трехмерной структуры и динамического поведения колец Сатурна .
  • Определение состава поверхности спутников и геологической истории каждого объекта.
  • Определение природы и происхождения темного материала на ведущем полушарии Япета .
  • Измерение трехмерной структуры и динамического поведения магнитосферы .
  • Изучение динамического поведения атмосферы Сатурна на уровне облаков.
  • Изучение изменчивости во времени облаков и дымок Титана .
  • Характеристика поверхности Титана в региональном масштабе.

Кассини-Гюйгенс был запущен 15 октября 1997 года, от станции Канаверал Air Force «s Space Launch Complex 40 с использованием ВВС США Titan IV B / Centaur ракеты. Полная пусковая установка состояла из двухступенчатой ракеты-носителя Titan IV , двух навесных твердотопливных ракетных двигателей , верхней ступени Centaur и кожуха полезной нагрузки или обтекателя. [22]

Общая стоимость этой научно-исследовательской миссии составила около 3,26 миллиарда долларов  США , включая 1,4 миллиарда долларов на подготовку к запуску, 704 миллиона долларов на операции миссии, 54 миллиона долларов на слежение и 422 миллиона долларов на ракету-носитель. США внесли 2,6 млрд долларов (80%), ЕКА 500 млн долларов (15%) и 160 млн долларов США (5%). [23] Однако эти цифры взяты из пресс-кита, который был подготовлен в октябре 2000 года. Они не включают инфляцию в течение очень длительной миссии и не включают стоимость расширенных миссий.

Основная миссия « Кассини» была завершена 30 июля 2008 г. Миссия была продлена до июня 2010 г. ( миссия «Эквинокс Кассини» ). [24] Это детально изучило систему Сатурна во время равноденствия планеты, которое произошло в августе 2009 года. [19]

3 февраля 2010 года НАСА объявило другое расширение для Кассини , продолжительностью 6 1 / +2  лет до 2017 года, заканчивается в момент летнего солнцестояния в северном полушарии Сатурна ( Cassini Solstice Mission). Расширение позволило сделать еще 155 оборотов вокруг планеты, 54 пролета Титана и 11 облетов Энцелада . [25] В 2017 году столкновение с Титаном изменило его орбиту таким образом, что при ближайшем приближении к Сатурну он находился всего на 3000 км (1900 миль) над облаками планеты, ниже внутреннего края D-кольца . Эта последовательность «проксимальных орбит» закончилась, когда ее последняя встреча с Титаном отправила зонд в атмосферу Сатурна для уничтожения.

Маршрут

Выбранные направления (отсортированы от наибольшего к наименьшему, но не в масштабе)
Титан Земля Луна Рея Япет Диона Тетис Энцелад
Мимас Гиперион Фиби Янус Эпиметей Прометей Пандора
Элен Атлас Кастрюля Telesto Калипсо Метон

Кассини-Гюйгенс на стартовой площадке

История «Кассини-Гюйгенса » восходит к 1982 году, когда Европейский научный фонд и Американская национальная академия наук сформировали рабочую группу для исследования будущих совместных миссий. Два европейских ученых предложили спаренный орбитальный аппарат Сатурна и зонд Титана в качестве возможной совместной миссии. В 1983 году Комитет по исследованию солнечной системы НАСА рекомендовал ту же пару орбитального аппарата и зонда в качестве основного проекта НАСА. НАСА и Европейское космическое агентство (ЕКА) провели совместное исследование потенциальной миссии с 1984 по 1985 год. ЕКА продолжило собственное исследование в 1986 году, а американский астронавт Салли Райд в своем влиятельном докладе 1987 года « Руководство НАСА и будущее Америки в космосе». , также изучил и одобрил миссию Кассини . [26]

В то время как в отчете Райда орбитальный аппарат и зонд Сатурна описывался как одиночная миссия НАСА, в 1988 году заместитель администратора по космической науке и приложениям НАСА Лен Фиск вернулся к идее совместной миссии НАСА и ЕКА. Он написал своему коллеге из ЕКА Роджеру Боннету, настоятельно предлагая ЕКА выбрать миссию « Кассини » из трех имеющихся кандидатов и пообещав, что НАСА возьмет на себя обязательство выполнить миссию, как только ЕКА это сделает. [27]

В то время НАСА становилось все более чувствительным к напряжению, которое возникло между американскими и европейскими космическими программами в результате того, что европейцы считали, что НАСА не относилось к нему как к равному во время предыдущего сотрудничества. Должностные лица и советники НАСА, участвовавшие в продвижении и планировании « Кассини-Гюйгенс», попытались исправить эту тенденцию, подчеркнув свое желание равномерно разделить любые научные и технологические преимущества, полученные в результате миссии. Отчасти этот новообретенный дух сотрудничества с Европой был вызван чувством соперничества с Советским Союзом , который начал более тесно сотрудничать с Европой по мере того, как ЕКА все дальше отходило от НАСА. В конце 1988 года ЕКА выбрало Кассини-Гюйгенс в качестве своей следующей основной миссии, и в следующем году программа получила крупное финансирование в США. [28] [29]

Сотрудничество не только улучшило отношения между двумя космическими программами, но и помогло " Кассини-Гюйгенс" пережить сокращение бюджета Конгресса в Соединенных Штатах. Кассини-Гюйгенс подвергся политической критике как в 1992, так и в 1994 году, но НАСА успешно убедило Конгресс США в том, что было бы неразумно останавливать проект после того, как ЕКА уже выделило средства на разработку, потому что разочарование по поводу невыполненных обещаний по исследованию космоса может перекинуться на другие области международных отношений. После 1994 года проект продвигался политически гладко, хотя группы граждан, обеспокоенные его потенциальным воздействием на окружающую среду, пытались сорвать его через протесты и судебные иски до и после его запуска в 1997 году. [30] [31] [32] [33] [34]

Сборка Кассини-Гюйгенса

Планировалось, что космический корабль станет вторым трехосным стабилизированным кораблем Mariner Mark II с двигателем от РИТЭГа , который был разработан для миссий за пределами орбиты Марса . Cassini был разработан одновременно с космическим кораблем Comet Rendezvous Asteroid Flyby ( CRAF ), но сокращение бюджета и пересмотр проекта вынудили НАСА прекратить разработку CRAF, чтобы спасти Cassini . В результате Cassini стал более специализированным. Серия Mariner Mark II была отменена.

Комбинированный орбитальный аппарат и зонд является третьим по величине беспилотным межпланетным космическим кораблем, когда-либо успешно запущенным после Марсианских зондов Фобос-1 и 2 , а также одним из самых сложных. [35] [36] Орбитальный аппарат имел массу 2150 кг (4740 фунтов), зонд - 350 кг (770 фунтов). С адаптером ракеты-носителя и 3 132 кг (6 905 фунтов) топлива при запуске космический корабль имел массу 5600 кг (12300 фунтов).

Космический корабль Кассини был 6,8 метра (22 фута) в высоту и 4 метра (13 футов) в ширину. Сложность космического корабля была увеличена его траекторией ( траекторией полета) к Сатурну и амбициозной наукой в ​​пункте назначения. У Кассини было 1630 взаимосвязанных электронных компонентов , 22000 проводных соединений и 14 километров (8,7 миль) кабелей. [37] Центральным процессором управляющего компьютера была система с резервированием MIL-STD-1750A . Главная двигательная установка состояла из одного основного и одного резервного двухкомпонентных ракетных двигателей Р-4Д . Тяга каждого двигателя составляла 490  Н (110  фунтов силы ), а общая дельта-v космического корабля составляла около 2040 м / с (4600 миль в час). [38] Меньшие монотопливные ракеты обеспечивали управление ориентацией.

Кассини был приведен в действии на 32,7 кг (72 фунтов) [39] из плутония-238 -The тепла от радиоактивного распада материала был превращен в электричество. Гюйгенс был поддержан Кассини во время круиза, но использовал химические батареи, когда независим.

В ходе расследования был обнаружен DVD с более чем 616 400 подписями граждан из 81 страны, собранными в ходе публичной кампании. [40] [41]

До сентября 2017 года зонд Кассини продолжал вращаться вокруг Сатурна на расстоянии от 8,2 до 10,2 астрономических единиц (1,23 × 10 9 и 1,53 × 10 9  км ; 760 000 000 и 950 000 000  миль ) от Земли. Радиосигналам потребовалось от 68 до 84 минут, чтобы добраться от Земли до космического корабля, и наоборот. Таким образом, наземные диспетчеры не могли давать инструкции «в реальном времени» для повседневных операций или для неожиданных событий. Даже если бы ответ был немедленным, между возникновением проблемы и получением ответа инженеров спутником прошло бы более двух часов.

Поверхность Титана обнаружена с помощью VIMS
Рея перед Сатурном
Северный полярный шестиугольник Сатурна [42]
Сатурн в естественном цвете (июль 2018 г.)
Анимированная 3D модель космического корабля

Резюме

Инструменты: [43]

  • Оптическое дистанционное зондирование («Находится на поддоне дистанционного зондирования») [43]
    • Композитный инфракрасный спектрометр (CIRS)
    • Подсистема Imaging Science (ISS)
    • Спектрограф ультрафиолетового изображения (UVIS)
    • Видимый и инфракрасный картографический спектрометр (VIMS)
  • Поля, частицы и волны (в основном на месте )
    • Плазменный спектрометр Cassini (CAPS)
    • Анализатор космической пыли (CDA)
    • Ионно-нейтральный масс-спектрометр (INMS)
    • Магнитометр (MAG)
    • Прибор для получения изображений магнитосферы (MIMI)
    • Наука о радио и плазменных волнах (RPWS)
  • Микроволновое дистанционное зондирование
    • Радар
    • Радионаука (RSS)

Описание

Кассини ' приборов состояла из: радара с синтезированной апертурой Mapper, а устройство с зарядовой связью систему формирования изображения, видимого / инфракрасного картирования спектрометр , композитный инфракрасный спектрометр, в космической пыли анализатор, радио и плазменный эксперимент волны, плазменный спектрометр, А.Н. спектрограф для получения ультрафиолетовых изображений, прибор для получения изображений магнитосферы , магнитометр и ионно- нейтральный масс-спектрометр . Телеметрический от коммуникационной антенны и других специальных передатчиков (в S-диапазоне передатчика и двойной частоты K -BAND системы) была также использовано , чтобы сделать наблюдение атмосфер Титана и Сатурн , и для измерения гравитационных полей планеты и ее спутники.

Плазменный спектрометр Cassini (CAPS)
CAPS был прибором, который измерял поток заряженных частиц в месте нахождения космического корабля в зависимости от направления и энергии. Ионный состав измеряли также с помощью времяпролетного масс-спектрометра . CAPS измерял частицы, образованные ионизацией молекул, происходящих из ионосферы Сатурна и Титана, а также шлейфов Энцелада. CAPS также исследовала плазму в этих областях, а также солнечный ветер и его взаимодействие с магнитосферой Сатурна. [44] [45] CAPS был отключен в июне 2011 года в качестве меры предосторожности из-за «мягкого» электрического короткого замыкания, которое произошло в приборе. Он был снова включен в марте 2012 года, но через 78 дней еще одно короткое замыкание вынудило прибор навсегда выключить. [46]
Анализатор космической пыли (CDA)
CDA был прибором, который измерял размер, скорость и направление крошечных пылинок около Сатурна. Он также может измерять химические элементы зерен. [47] Некоторые из этих частиц вращались вокруг Сатурна, а другие пришли из других звездных систем. CDA на орбитальном аппарате был разработан, чтобы узнать больше об этих частицах, материалах других небесных тел и, возможно, о происхождении Вселенной. [44]
Композитный инфракрасный спектрометр (CIRS)
CIRS был прибором дистанционного зондирования, который измерял инфракрасное излучение, исходящее от объектов, чтобы узнать об их температуре, тепловых свойствах и составе. На протяжении всей миссии Кассини-Гюйгенс CIRS измерял инфракрасное излучение атмосферы, колец и поверхностей в обширной системе Сатурна. Он нанес на карту атмосферу Сатурна в трех измерениях, чтобы определить профили температуры и давления с высотой, составом газа и распределением аэрозолей и облаков. Также были измерены тепловые характеристики и состав поверхностей и колец спутников. [44]
Ионно-нейтральный масс-спектрометр (INMS)
INMS был прибором на месте, который измерял состав заряженных частиц (протонов и более тяжелых ионов) и нейтральных частиц (атомов и молекул) около Титана и Сатурна, чтобы узнать больше об их атмосферах. В приборе использован квадрупольный масс-спектрометр . INMS также был предназначен для измерения положительных ионов и нейтральной среды ледяных спутников и колец Сатурна. [44] [48] [49]
Подсистема Imaging Science (ISS)
МКС была прибором дистанционного зондирования, который захватил большинство изображений в видимом свете , а также некоторые изображения в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах . МКС сделала сотни тысяч снимков Сатурна, его колец и спутников. На МКС были как широкоугольная камера (WAC), так и узкоугольная камера (NAC). Каждая из этих камер использовала чувствительное устройство с зарядовой связью (ПЗС) в качестве детектора электромагнитных волн . Каждая ПЗС-матрица имеет 1024 квадратных пикселя со стороной 12  мкм . Обе камеры допускали множество режимов сбора данных, включая сжатие данных на кристалле, и были оснащены спектральными фильтрами, вращающимися на колесе, для просмотра различных полос электромагнитного спектра в диапазоне от 0,2 до 1,1 мкм. [44] [50]
Магнитометр двойной техники (MAG)
MAG был прибором на месте, который измерял силу и направление магнитного поля вокруг Сатурна . Магнитные поля частично создаются расплавленным ядром в центре Сатурна. Измерение магнитного поля - один из способов зондирования сердечника. MAG стремился разработать трехмерную модель магнитосферы Сатурна и определить магнитное состояние Титана и его атмосферы, а также ледяных спутников и их роль в магнитосфере Сатурна. [44] [51]
Прибор для получения изображений магнитосферы (MIMI)
MIMI был прибором как для наземного, так и для дистанционного зондирования, который создавал изображения и другие данные о частицах, захваченных в огромном магнитном поле Сатурна, или магнитосфере. Компонент in situ измерял энергичные ионы и электроны, в то время как компонент дистанционного зондирования (Ion And Neutral Camera, INCA) представлял собой формирователь изображений нейтрального атома с высокой энергией . [52] Эта информация была использована для изучения общей конфигурации и динамики магнитосферы и ее взаимодействия с солнечным ветром, атмосферой Сатурна, Титаном, кольцами и ледяными спутниками. [44] [53]
Радар
Бортовой радар был активным и пассивным измерительным прибором, который составлял карты поверхности Титана. Радарные волны были достаточно мощными, чтобы проникнуть сквозь густую пелену тумана, окружавшую Титан. Измеряя время посылки и возврата сигналов, можно определить высоту крупных объектов поверхности, таких как горы и каньоны. Пассивный радар прислушивался к радиоволнам, которые может излучать Сатурн или его спутники. [44]
Инструмент для изучения радио и плазменных волн (RPWS)
RPWS был прибором на месте и инструментом дистанционного зондирования, который принимает и измеряет радиосигналы, исходящие от Сатурна, включая радиоволны, испускаемые взаимодействием солнечного ветра с Сатурном и Титаном. RPWS измерил электрические и магнитные волновые поля в межпланетной среде и планетных магнитосферах. Он также определил плотность электронов и температуру около Титана и в некоторых областях магнитосферы Сатурна с помощью плазменных волн на характерных частотах (например, верхней гибридной линии) или зонда Ленгмюра . RPWS изучал конфигурацию магнитного поля Сатурна и его связь с километрическим излучением Сатурна (SKR), а также отслеживал и картировал ионосферу Сатурна, плазму и молнии из атмосферы Сатурна (и, возможно, Титана). [44]
Подсистема радионауки (RSS)
RSS был инструментом дистанционного зондирования, который использовал радиоантенны на Земле для наблюдения за тем, как радиосигналы с космического корабля менялись, когда они передавались через объекты, такие как атмосфера Титана или кольца Сатурна, или даже за Солнцем . RSS также изучал состав, давление и температуру атмосферы и ионосферы, радиальную структуру и распределение частиц по размерам внутри колец, массы тела и системы, а также гравитационное поле . В приборе использовался канал связи X-диапазона космического корабля, а также нисходящий канал S-диапазона и восходящий и нисходящий каналы K a -диапазона . [44]
Прибор Cassini UVIS, созданный Лабораторией атмосферной и космической физики Университета Колорадо.
Спектрограф ультрафиолетового изображения (UVIS)
UVIS был инструментом дистанционного зондирования, который фиксировал изображения ультрафиолетового света, отраженного от объекта, такого как облака Сатурна и / или его колец, чтобы узнать больше об их структуре и составе. Этот прибор, предназначенный для измерения ультрафиолетового излучения в диапазоне длин волн от 55,8 до 190 нм, также помогал определять состав, распределение, содержание аэрозольных частиц и температуру их атмосферы. В отличие от других типов спектрометров, этот чувствительный прибор мог снимать как спектральные, так и пространственные показания. Он был особенно искусен в определении состава газов. Пространственные наблюдения проводились в широком диапазоне, всего один пиксель в высоту и 64 пикселя в ширину . Спектральный размер составлял 1024 пикселя на пространственный пиксель. Он также может снимать множество изображений, которые создают фильмы о том, как этот материал перемещается другими силами. [44]
UVIS состоял из четырех отдельных каналов детектора: дальнего ультрафиолета (FUV), экстремального ультрафиолета (EUV), высокоскоростного фотометра (HSP) и водородно-дейтериевой абсорбционной ячейки (HDAC). UVIS собрал гиперспектральные изображения и дискретные спектры Сатурна, его спутников и колец, а также данные о покрытии звезд. [54]
Канал HSP предназначен для наблюдения за светом звезд, который проходит через кольца Сатурна (известный как звездные затмения), чтобы понять структуру и оптическую глубину колец. [55] Данные о покрытии звезд из каналов HSP и FUV подтвердили существование шлейфов водяного пара на южном полюсе Энцелада, а также охарактеризовали состав шлейфов. [56]
Спектры VIMS, полученные при просмотре атмосферы Титана в сторону Солнца, помогли понять атмосферу экзопланет (концепция художника; 27 мая 2014 г.).
Видимый и инфракрасный картографический спектрометр (VIMS)
VIMS был инструментом дистанционного зондирования, который делал изображения с использованием видимого и инфракрасного света, чтобы узнать больше о составе лунных поверхностей, колец и атмосфер Сатурна и Титана. Он состоял из двух камер - одна использовалась для измерения видимого света, другая инфракрасного. VIMS измерял отраженное и испускаемое излучение от атмосферы, колец и поверхностей в диапазоне длин волн от 350 до 5100 нм, чтобы помочь определить их состав, температуру и структуру. Он также наблюдал за солнечным светом и звездным светом, проходящим через кольца, чтобы узнать больше об их структуре. Ученые использовали VIMS для долгосрочных исследований движения и морфологии облаков в системе Сатурна, чтобы определить погодные условия Сатурна. [44]

Кассини ТИОН-RTG перед установкой

Из-за удаленности Сатурна от Солнца солнечные батареи не могли использоваться в качестве источников энергии для этого космического зонда. [57] Для выработки достаточной мощности такие массивы были бы слишком большими и тяжелыми. [57] Вместо этого орбитальный аппарат « Кассини» питался от трех радиоизотопных термоэлектрических генераторов GPHS-RTG , которые используют тепло от распада около 33 кг (73 фунта) плутония-238 (в форме диоксида плутония ) для выработки электроэнергии постоянного тока. через термоэлектрику . [57] РИТЭГи в миссии « Кассини » имеют ту же конструкцию, что и те, что использовались на космических аппаратах « Новые горизонты» , « Галилео» и « Улисс» , и они были спроектированы так, чтобы иметь очень долгий срок службы. [57] В конце номинальной 11-летней миссии « Кассини » они все еще были способны производить от 600 до 700 ватт электроэнергии. [57] (Один из запасных РИТЭГов для миссии « Кассини » использовался для питания миссии New Horizons к Плутону и поясу Койпера , которая была разработана и запущена позже. [ Цитата необходима ] )

Распределение мощности осуществлялось 192 твердотельными выключателями питания , которые также функционировали как выключатели в случае перегрузки. В переключателях использовались полевые МОП-транзисторы, которые отличались большей эффективностью и более длительным сроком службы по сравнению с обычными переключателями, в то же время устраняя переходные процессы . Однако эти твердотельные автоматические выключатели были склонны к ошибочному срабатыванию (предположительно из-за космических лучей), что требовало их сброса и приводило к потерям экспериментальных данных. [58]

Раскаленная таблетка плутония, являющаяся источником питания радиоизотопного термоэлектрического генератора зонда.

Чтобы набрать обороты уже в полете, траектория полета « Кассини » включала несколько маневров гравитационной рогатки : два пролета Венеры , еще один - Земли, а затем - планеты Юпитер . Облет Земли был последним случаем, когда зонд представлял любую мыслимую опасность для людей. Маневр был успешным: 18 августа 1999 года « Кассини » пролетел на высоте 1171 км (728 миль) над Землей. [59] Если бы произошла какая-либо неисправность, из-за которой зонд столкнулся с Землей, полное исследование НАСА оценило воздействие на окружающую среду, что в в худшем случае (с острым углом входа, при котором « Кассини» постепенно сгорит), значительная часть 33 кг [39] плутония-238 внутри РИТЭГов была бы рассеяна в атмосфере Земли, так что до пяти миллиардов люди (то есть почти все население Земли) могли подвергнуться облучению, что привело к примерно 5000 дополнительных смертей от рака в последующие десятилетия [60] (0,0005%, т. е. часть 0,000005, из миллиарда смертей от рака, ожидаемых в любом случае по другим причинам ; произведение неверно рассчитано в другом месте [61] как 500 000 смертей). Однако вероятность того, что это произойдет, была оценена как менее одного случая на миллион, т. Е. Вероятность того, что один человек умрет (при условии 5000 смертей), составляет менее одного случая на 200. [60]

Космический корабль Кассини был способен передавать в нескольких различных форматах телеметрии. Подсистема телеметрии, пожалуй, самая важная подсистема, потому что без нее не было бы возврата данных.

Телеметрия разрабатывалась с нуля, поскольку в космическом корабле использовался более современный набор компьютеров, чем в предыдущих миссиях. [62] Таким образом, Cassini был первым космическим кораблем, который принял мини-пакеты, чтобы упростить словарь телеметрии, а процесс разработки программного обеспечения привел к созданию диспетчера телеметрии для миссии.

Всего в словаре телеметрии Cassini было собрано около 1088 каналов (в 67 мини-пакетах) . Из этих 67 мини-пакетов меньшей сложности 6 мини-пакетов содержали ковариацию подсистемы и элементы усиления Калмана (161 измерение), которые не использовались во время обычных операций. В результате осталось 947 измерений в 61 мини-пакете.

Всего было построено семь телеметрических карт, соответствующих 7 режимам телеметрии AACS. Это следующие режимы: (1) Запись; (2) Номинальный круиз; (3) Средне-медленный круиз; (4) Медленный круиз; (5) Орбитальные операции; (6) Av; (7) Калибровка ATE (Attitude Estimator). Эти 7 карт охватывают все режимы телеметрии космического корабля.

Одно и то же изображение с разной обработкой данных

Гюйгенс зонд, поставляемый с Европейским космическим агентством (ЕКА) и назван в честь голландского астронома 17 - го века , который первым обнаружил Титан, Христиана Гюйгенса , всматривался в облака, атмосфера, и поверхность Сатурна луны Титан в своем нисхождении на 15 января 2005 года. Он был разработан, чтобы войти в атмосферу Титана, затормозить и спустить с парашютом полностью оборудованную роботизированную лабораторию на поверхность. [63]

Система зонда состояла из самого зонда, который спустился на Титан, и оборудования поддержки зонда (PSE), которое оставалось прикрепленным к орбитальному космическому кораблю. PSE включает в себя электронику, которая отслеживает зонд, восстанавливает данные, собранные во время его спуска, обрабатывает и доставляет данные на орбитальный аппарат, который передает их на Землю. Центральный процессор управляющего компьютера представлял собой резервную систему управления MIL-STD-1750A .

Данные передавались по радиоканалу между Гюйгенсом и Кассини, обеспечиваемым подсистемой передачи данных зонда (PDRS). Поскольку миссией зонда нельзя было управлять по телефону с Земли из-за большого расстояния, она автоматически управлялась Подсистемой управления командными данными (CDMS). PDRS и CDMS были предоставлены Итальянским космическим агентством (ASI).

После запуска « Кассини » было обнаружено, что данные, отправленные с зонда « Гюйгенс» на орбитальный аппарат « Кассини» (а затем повторно переданные на Землю), будут в значительной степени нечитаемыми. Причина заключалась в том, что полоса пропускания электроники обработки сигналов была слишком узкой, и ожидаемый доплеровский сдвиг между посадочным модулем и базовым кораблем вывел бы сигналы за пределы диапазона системы. Таким образом, приемник « Кассини » не сможет получить данные от Гюйгенса во время его спуска на Титан. [14]

Был найден обходной путь для восстановления миссии. Траектория « Кассини» была изменена, чтобы уменьшить скорость луча обзора и, следовательно, доплеровский сдвиг. [14] [64] Последующая траектория движения « Кассини» была идентична ранее запланированной, хотя изменение заменило две орбиты, предшествовавшие миссии « Гюйгенс », на три, более короткие орбиты.

Анимация траектории движения Кассини с 15 октября 1997 г. по 4 мая 2008 г.
  Кассини – Гюйгенс  ·  Юпитер  ·  Сатурн  ·  Земля  ·  Венера  ·   2685 Мазурский
Анимация Кассини «S траектории вокруг Сатурна с 1 мая 2004 года по 15 сентября 2017
   Кассини  ·  Сатурн  ·  Энцелад  ·  Титан  ·  Япет

Пролет Венеры и Земли и круиз к Юпитеру

Изображение Луны во время пролета

Cassini космического зонд совершил два гравитационно-помочь пролёты от Венеры 26 апреля 1998 г. и 24 июня 1999 г. Этого облета при условии , что космический зонд с достаточным импульсом , чтобы поехать весь путь к поясу астероидов . В этот момент гравитация Солнца вернула космический зонд во внутренние области Солнечной системы.

18 августа 1999 г. в 03:28 UTC аппарат совершил облет Земли с помощью гравитации. За час и 20 минут до самого близкого сближения « Кассини» максимально приблизился к Луне на расстоянии 377000 километров и сделал серию калибровочных фотографий.

23 января 2000 года « Кассини» совершил облет астероида 2685 Масурский примерно в 10:00 по всемирному координированному времени. Снимки [65] сделаны за пять-семь часов до пролета на расстоянии 1,6 × 10^6  км (0,99 × 10^6  миль) и диаметр от 15 до 20 км (от 9,3 до 12,4 миль) был оценен для астероида.

Юпитер пролетел

А Юпитер FlyBy фото

Кассини наиболее близко подошел к Юпитеру 30 декабря 2000 года и провел множество научных измерений. Около 26000 изображений Юпитера, его слабых колец и его спутников было сделано за шестимесячный пролёт. Он произвел самый подробный глобальный цветной портрет планеты (см. Изображение справа), на котором самые маленькие видимые детали составляют примерно 60 км (37 миль) в поперечнике. [66]

Кассини сфотографировал Ио, проходящую мимо Юпитера 1 января 2001 года.

Главным открытием пролета, о котором было объявлено 6 марта 2003 г., была атмосферная циркуляция Юпитера. Темные «пояса» чередуются со светлыми «зонами» в атмосфере, и ученые долгое время считали эти зоны с их бледными облаками областями восходящего воздуха, отчасти потому, что многие облака на Земле образуются там, где воздух поднимается. Но анализ изображений Кассини показал, что отдельные штормовые ячейки восходящих ярко-белых облаков, слишком маленьких, чтобы их можно было увидеть с Земли, почти без исключения появляются в темных поясах. По словам Энтони Дель Генио из Института космических исследований имени Годдарда НАСА , «пояса должны быть областями чистого восходящего атмосферного движения на Юпитере, [так что] чистое движение в зонах должно снижаться».

Другие атмосферные наблюдения включали в себя закрученный темный овал высокой атмосферной дымки, размером с Большое Красное Пятно , недалеко от северного полюса Юпитера. Инфракрасные изображения выявили аспекты циркуляции около полюсов, с полосами ветров, опоясывающих земной шар, с соседними полосами, движущимися в противоположных направлениях.

В том же объявлении также обсуждалась природа колец Юпитера . Рассеяние света частицами в кольцах показало, что частицы имели неправильную форму (а не сферическую) и, вероятно, возникли как выбросы в результате ударов микрометеоритов о спутники Юпитера, вероятно, Метиду и Адрастею .

Тесты общей теории относительности

10 октября 2003 года научная группа миссии объявила результаты испытаний Альберта Эйнштейна «с общей теории относительности , выполненных с помощью радиоволн , передаваемых из Кассини космического зонда. [67] Радиологи измерили сдвиг частоты радиоволн, приходящих на космический корабль и исходящих от него, когда те проходили близко к Солнцу. Согласно общей теории относительности, массивный объект, такой как Солнце, вызывает искривление пространства-времени, в результате чего луч радиоволн (или свет, или любая форма электромагнитного излучения ), который проходит мимо Солнца, распространяется дальше (известный как Шапиро время задержки ). [ требуется разъяснение ]

Хотя некоторые измеримые отклонения от значений, рассчитанных с помощью общей теории относительности , предсказываются некоторыми необычными космологическими моделями, в этом эксперименте таких отклонений не обнаружено. Предыдущие испытания с использованием радиоволн, передаваемых космическими зондами « Викинг» и « Вояджер», соответствовали расчетным значениям из общей теории относительности с точностью до одной тысячи. Более точные измерения в эксперименте с космическим зондом « Кассини» повысили эту точность примерно до одной части к 51000. [68] Данные твердо подтверждают общую теорию относительности Эйнштейна. [ необходима цитата ]

Новые спутники Сатурна

Возможное образование новой луны было запечатлено 15 апреля 2013 года.

Всего миссия Кассини обнаружила семь новых лун, вращающихся вокруг Сатурна. [69] С помощью снимков , сделанных с помощью Кассини , исследователи обнаружили Мефонского , Pallene и Полидевк в 2004 году [70] , хотя позже анализ показал , что Voyager 2 фотографировал Pallene в 1981 году облета кольчатой планеты. [71]

Фотография открытия луны Дафнис

1 мая 2005 года Кассини обнаружил новолуние в промежутке Килер . Он получил обозначение S / 2005 S 1, прежде чем был назван Дафнис . Пятое новолуние было обнаружено Кассини 30 мая 2007 года и условно обозначено как S / 2007 S 4. Сейчас оно известно как Анте . В пресс-релизе от 3 февраля 2009 года было показано шестое новолуние, обнаруженное Кассини . Луна имеет диаметр около 500 м (0,3 мили) в пределах G-кольца кольцевой системы Сатурна и теперь называется Эгеон (ранее S / 2008 S 1). [72] В пресс-релизе от 2 ноября 2009 г. упоминается седьмое новолуние, обнаруженное Кассини 26 июля 2009 г. В настоящее время оно обозначено как S / 2009 S 1 и имеет диаметр около 300 м (1000 футов) в B-кольце. система. [73]

14 апреля 2014 года ученые НАСА сообщили о возможном начале новолуния в кольце А Сатурна . [74]

Фиби Флайби

Прибытие Кассини (слева) и отъезд мозаики Фиби (2004 г.)

11 июня 2004 года « Кассини» пролетел у луны Фиби . Это была первая возможность для близкого изучения этой луны (« Вояджер-2» совершил дальний пролет в 1981 году, но не дал подробных изображений). Это также был единственный возможный пролет Кассини для Фиби из-за механики доступных орбит вокруг Сатурна. [75]

Первые снимки крупным планом были получены 12 июня 2004 года, и ученые миссии сразу поняли, что поверхность Фиби выглядит иначе, чем астероиды, которые посещал космический корабль. Части сильно покрытой кратерами поверхности выглядят на этих снимках очень яркими, и в настоящее время считается, что под его непосредственной поверхностью существует большое количество водяного льда.

Вращение Сатурна

В объявлении от 28 июня 2004 года ученые программы Кассини описали измерение периода вращения Сатурна. [76] Поскольку на поверхности нет фиксированных особенностей, которые можно было бы использовать для определения этого периода, было использовано повторение радиоизлучений. Эти новые данные совпадают с последними значениями, измеренными с Земли, и представляют собой загадку для ученых. Оказывается, период вращения радио изменился с тех пор, как он был впервые измерен в 1980 году космическим аппаратом « Вояджер-1» , и теперь он увеличился на 6 минут. Это, однако, не указывает на изменение общего вращения планеты. Считается, что это происходит из-за изменений в верхних слоях атмосферы и ионосфере на широтах, которые магнитно связаны с областью радиоисточника.

В 2019 году НАСА объявило, что период вращения Сатурна составляет 10 часов 33 минуты 38 секунд, рассчитанный с использованием кольцевой сейсмологии Сатурна. Вибрации внутри Сатурна вызывают колебания его гравитационного поля. Эта энергия поглощается кольцевыми частицами в определенных местах, где она накапливается, пока не будет выпущена в виде волны. [77] Ученые использовали данные более чем 20 из этих волн, чтобы построить семейство моделей внутренней части Сатурна, что послужило основой для расчета периода его вращения. [78]

На орбите Сатурна

Сатурн достиг равноденствия в 2008 году, вскоре после окончания основной миссии.

1 июля 2004 г. космический корабль пролетел через разрыв между кольцами F и G и вышел на орбиту после семилетнего полета. [79] Это был первый космический корабль, когда-либо вращавшийся вокруг Сатурна.

Маневр орбитального вставления Сатурна (SOI), выполненный Кассини, был сложным, требовал, чтобы аппарат сориентировал свою антенну с высоким коэффициентом усиления в направлении от Земли и по траектории полета, чтобы защитить свои инструменты от частиц в кольцах Сатурна. Как только корабль пересек плоскость кольца, он должен был снова повернуться, чтобы направить свой двигатель на траекторию полета, а затем двигатель запустил замедление корабля на 622 м / с, чтобы Сатурн мог его захватить. [80] Кассини был захвачен гравитацией Сатурна около 20:54 по тихоокеанскому летнему времени 30 июня 2004 года. Во время маневра Кассини прошел в пределах 20 000 км (12 000 миль) от вершин облаков Сатурна.

Когда Кассини находился на орбите Сатурна, отклонение от системы Сатурна было оценено в 2008 году во время завершения планирования миссии. [81] [ требуется разъяснение ]

Облет титанов

Титан - инфракрасные изображения (2004 - 2017)

Кассини был первый облета Сатурна самой большой луны, Титана , 2 июля 2004 года, на следующий день после введения орбиты, когда он приблизился к в пределах 339,000 км (211000 миль) Титана. Изображения, сделанные через специальные фильтры (позволяющие видеть сквозь глобальную дымку Луны), показали южные полярные облака, которые, как считается, состоят из метана, и особенности поверхности с сильно различающейся яркостью. 27 октября 2004 года космический корабль совершил первый из 45 запланированных облетов Титана с близкого расстояния, когда он пролетел всего 1200 км (750 миль) над Луной. Было собрано и передано на Землю почти четыре гигабита данных, включая первые радиолокационные изображения покрытой дымкой поверхности Луны. Он показал, что поверхность Титана (по крайней мере, область, покрытая радаром) была относительно ровной, с высотой не более 50 м (160 футов). Облет обеспечил значительное увеличение разрешения изображения по сравнению с предыдущим покрытием. Были сделаны изображения с разрешением до 100 раз лучше, и это типичное разрешение, запланированное для последующих облетов Титана. Кассини собрал фотографии Титана, и озера из метана были похожи на озера из воды на Земле.

Гюйгенс приземляется на Титане

Внешний образ
image icon Необработанные изображения спуска зонда Huygens 14 января 2005 г. (37 страниц)
ESA / NASA / JPL / U. Аризоны. (Хостинг ESA)

Кассини выпустил зонд Гюйгенс 25 декабря 2004 года с помощью пружины и спиральных направляющих, предназначенных для вращения зонда для большей устойчивости. Он вошел в атмосферу Титана 14 января 2005 года и после двух с половиной часов спуска приземлился на твердую землю. [5] Хотя « Кассини» успешно ретранслировал 350 изображений места спуска и посадки, полученных от Гюйгенса, из-за ошибки программного обеспечения не удалось включить один из приемников « Кассини», что привело к потере еще 350 изображений. Во время приземления из соображений осторожности НАСА загрузило Гюйгенса 3 парашюта. [82]

Облет Энцелада

Вид Энцелад Европы -кака поверхности с рытвиной лабтайта переломами в центре и черное дерево (слева) и Cufa тыльным в нижнем левом углу; изображение Кассини 17 февраля 2005 г.

Во время первых двух облетов Луны Энцелада в 2005 году Кассини обнаружил отклонение в локальном магнитном поле, которое характерно для существования тонкой, но значительной атмосферы. Другие измерения, полученные в то время, указывают на то, что ионизированный водяной пар является его основным компонентом. Кассини также наблюдал гейзеры из водяного льда, извергающиеся с южного полюса Энцелада, что дает больше правдоподобия идее о том, что Энцелад поставляет частицы E-кольца Сатурна. Ученые миссии начали подозревать, что у поверхности Луны могут быть очаги жидкой воды, которые подпитывают извержения. [83]

12 марта 2008 года « Кассини» пролетел вблизи Энцелада, пролетев в пределах 50 км от поверхности Луны. [84] Космический корабль прошел через шлейфы, выходящие из его южных гейзеров, обнаружив воду, углекислый газ и различные углеводороды с помощью своего масс-спектрометра, а также нанеся на карту объекты поверхности, температура которых намного выше, чем их окружающая среда, с помощью инфракрасного спектрометра. [85] Кассини не смог собрать данные с помощью своего анализатора космической пыли из-за неизвестной неисправности программного обеспечения.

21 ноября 2009 года « Кассини» совершил восьмой облет Энцелада [86], на этот раз с другой геометрией, приблизившись к поверхности на расстояние не более 1600 км (990 миль). Композитный инфракрасный спектрограф (CIRS) составил карту теплового излучения от «тигровой полосы» Багдадской борозды . Полученные данные помогли создать подробное мозаичное изображение с высоким разрешением южной части обращенного к Сатурну полушария Луны.

3 апреля 2014 года, почти через десять лет после того, как Кассини вышел на орбиту Сатурна, НАСА сообщило о наличии большого соленого внутреннего океана жидкой воды на Энцеладе. Наличие внутреннего соленого океана в контакте со скалистым ядром Луны делает Энцелад «одним из наиболее вероятных мест в Солнечной системе, где обитает инопланетная микробная жизнь ». [87] [88] [89] 30 июня 2014 года НАСА отметило десятилетие исследования Кассини Сатурна и его спутников , выделив среди других находок открытие активности воды на Энцеладе. [90]

В сентябре 2015 года НАСА объявило, что данные гравитации и изображений с Кассини были использованы для анализа либраций орбиты Энцелада, и определило, что поверхность Луны не жестко соединена с ее ядром, сделав вывод, что подземный океан должен быть глобальным по своим размерам. [91]

28 октября 2015 года « Кассини» совершил облет Энцелада на расстоянии 49 км (30 миль) от поверхности и прошел через ледяной шлейф над южным полюсом . [92]

Радиозатмения колец Сатурна

В мае 2005 года Кассини начал серию радиозатменных экспериментов, чтобы измерить распределение частиц по размерам в кольцах Сатурна и измерить атмосферу самого Сатурна. Более четырех месяцев корабль совершал орбиты, предназначенные для этой цели. Во время этих экспериментов он летел за плоскостью кольца Сатурна, если смотреть с Земли, и передавал радиоволны через частицы. Радиосигналы, полученные на Земле, были проанализированы на предмет сдвига частоты, фазы и мощности сигнала, чтобы определить структуру колец.

Верхнее изображение: видимая цветная мозаика колец Сатурна, сделанная 12 декабря 2004 г. Нижнее изображение: смоделированный вид, построенный из радиозатменных наблюдений 3 мая 2005 г. Цвет на нижнем изображении представляет размеры частиц кольца.

Спицы в кольцах проверены

На изображениях, сделанных 5 сентября 2005 года, Кассини обнаружил спицы в кольцах Сатурна [93], ранее замеченные только визуальным наблюдателем Стивеном Джеймсом О'Мирой в 1977 году, а затем подтвержденные космическими зондами « Вояджер» в начале 1980-х годов. [94] [95]

Озера Титана

Лигейя Маре (слева) в масштабе сравнивается с Верхним озером .
Титан - развивающаяся особенность в Ligeia Mare (21 августа 2014 г.).

На радиолокационных изображениях, полученных 21 июля 2006 г., видны озера жидких углеводородов (таких как метан и этан ) в северных широтах Титана. Это первое открытие существующих в настоящее время озер где-либо, кроме Земли. Размеры озер варьируются от одного до ста километров в поперечнике. [96]

13 марта 2007 года Лаборатория реактивного движения объявила, что она обнаружила убедительные доказательства наличия морей метана и этана в северном полушарии Титана. По крайней мере, одно из них больше любого из Великих озер в Северной Америке. [97]

Сатурн ураган

В ноябре 2006 года ученые обнаружили шторм на южном полюсе Сатурна с четко выраженной стеной глаз . Это характерно для урагана на Земле и никогда раньше не наблюдалось на другой планете. В отличие от земного урагана, шторм кажется стационарным на полюсе. Шторм составляет 8000 км (5000 миль) в поперечнике и 70 км (43 мили) в высоту, скорость ветра составляет 560 км / ч (350 миль в час). [98]

Япет пролетает

Снято 10 сентября 2007 года на расстоянии 62 331 км (38 731 миль) от экваториального гребня и поверхности Япета. (Фильтры CL1 и CL2)
Крупный план поверхности Япета, 2007 г.

10 сентября 2007 года « Кассини» завершил свой облет странной двухцветной луны в форме ореха Япета . Снимки были сделаны с высоты 1600 км (1000 миль) над поверхностью. Когда он отправлял изображения обратно на Землю, в него попал космический луч, который заставил его временно перейти в безопасный режим . Были восстановлены все данные облета. [99]

Продление миссии

15 апреля 2008 года « Кассини» получил финансирование на 27-месячную расширенную миссию. Он состоял из еще 60 орбит Сатурна , еще 21 пролета рядом с Титаном, семь из Энцелада, шесть из Мимаса, восемь из Тетиса и по одному целевому пролету вокруг Дионы , Реи и Элен . [100] Расширенная миссия началась 1 июля 2008 года и была переименована в Миссию равноденствия Кассини, поскольку миссия совпала с равноденствием Сатурна . [101]

Продление второй миссии

В НАСА было представлено предложение о втором продлении миссии (сентябрь 2010 г. - май 2017 г.), предварительно названном расширенной-расширенной миссией или XXM. [102] Это (60 миллионов долларов в год) было одобрено в феврале 2010 года и переименовано в « Миссию Солнцестояния Кассини» . [103] Он включал " Кассини" , совершивший оборот вокруг Сатурна еще 155 раз, совершив 54 дополнительных пролета Титана и еще 11 облетов Энцелада.

Великая буря 2010 года и последствия

Шторм в Северном полушарии в 2011 году

25 октября 2012 года Кассини стал свидетелем последствий массивной бури Большого Белого Пятна, которая повторяется на Сатурне примерно каждые 30 лет. [104] Данные комбинированного инфракрасного спектрометра (CIRS) указывают на мощный разряд из шторма, который вызвал скачок температуры в стратосфере Сатурна на 83 К (83 ° C; 149 ° F) выше нормы. Одновременно с этим исследователи НАСА из Исследовательского центра Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд , обнаружили огромное увеличение содержания этилена . Этилен - бесцветный газ, который очень редко встречается на Сатурне и производится как естественным путем, так и из искусственных источников на Земле. Шторм, вызвавший этот разряд, впервые был замечен космическим кораблем 5 декабря 2010 года в северном полушарии Сатурна. Шторм является первым в своем роде, наблюдаемым космическим кораблем на орбите вокруг Сатурна, а также первым наблюдаемым в тепловом инфракрасном диапазоне волн, что позволяет ученым наблюдать за температурой атмосферы Сатурна и отслеживать явления, невидимые невооруженным глазом. . Выброс этиленового газа, образовавшийся во время шторма, достиг уровней, которые в 100 раз превышали те, которые считались возможными для Сатурна. Ученые также определили, что наблюдаемый шторм был самым большим и самым горячим стратосферным вихрем, когда-либо обнаруженным в Солнечной системе, первоначально он был больше Большого красного пятна Юпитера .

Транзит Венеры

21 декабря 2012 года Кассини наблюдал прохождение Венеры через Солнце. [105] Инструмент VIMS проанализировал солнечный свет, проходящий через атмосферу Венеры. [105] VIMS ранее наблюдала транзит экзопланеты HD 189733 b . [105]

День, когда Земля улыбнулась

День, когда Земля улыбнулась - Сатурн с некоторыми из его спутников, Земля , Венера и Марс, как видно на этом монтаже Кассини (19 июля 2013 г.) [106]

19 июля 2013 года зонд был направлен на Землю, чтобы сделать снимок Земли и Луны как часть многоэкранного портрета всей системы Сатурна при естественном освещении. Событие было уникальным, так как НАСА впервые проинформировало публику о том, что будет сделана фотография на большом расстоянии. [106] [107] Группа визуализации сказала, что они хотят, чтобы люди улыбались и махали в небо, а ученый Кассини Кэролайн Порко описала этот момент как шанс «отпраздновать жизнь на Бледно-голубой точке ». [108]

Рея пролетает

10 февраля 2015 года космический корабль « Кассини» более близко посетил Рею , пройдя расстояние в 47 000 км (29 000 миль). [109] Космический корабль наблюдал за Луной с помощью своих камер, сделавших одни из самых высоких разрешений цветных изображений Реи. [110]

Пролет Гипериона

Кассини совершил последний облет спутника Сатурна Гипериона 31 мая 2015 года на расстоянии около 34000 км (21000 миль). [111]

Гиперион - вид
из контекста с расстояния 37000 км (23000 миль)
(31 мая 2015 г.)
Гиперион - вид крупным планом
с 38000 км (24000 миль)
(31 мая 2015 г.)

Диона пролетает мимо

Кассини совершил последний облет спутника Сатурна Диону 17 августа 2015 года на расстоянии около 475 км (295 миль). Предыдущий облет был выполнен 16 июня. [112]

Шестиугольник меняет цвет

В период с 2012 по 2016 год устойчивый узор шестиугольных облаков на северном полюсе Сатурна изменился с преимущественно синего цвета на более золотой. [113] Согласно одной из теорий, это сезонное изменение: продолжительное пребывание на солнце может создавать дымку, поскольку полюс поворачивается к солнцу. [113] Ранее отмечалось, что в период с 2004 по 2008 год на Сатурне было меньше синего цвета. [114]

2012 и 2016:
изменение цвета шестиугольника
2013 и 2017:
изменение цвета шестиугольника

Анимация Кассини ' сек Grand Finale
  Кассини  ·  Сатурн

Конец " Кассини " включал серию близких проходов Сатурна, сближения внутри колец , а затем вход в атмосферу Сатурна 15 сентября 2017 года, чтобы уничтожить космический корабль. [5] [10] [81] Этот метод был выбран потому, что крайне важно обеспечить защиту и предотвратить биологическое заражение любого из спутников Сатурна, которые, как считается, потенциально могут быть обитаемы . [115]

В 2008 году для достижения этой цели был оценен ряд вариантов, каждый из которых был связан с различными финансовыми, научными и техническими проблемами. [116] Кратковременное столкновение с Сатурном в конце миссии было оценено «отлично» по причинам, что «вариант D-образного кольца удовлетворяет недостигнутым целям AO; дешево и легко достижимо», а столкновение с ледяной луной было оценено «хорошо» за то, чтобы быть » дешево и доступно в любом месте / в любое время ». [116]

В 2013-14 годах произошла бюджетная драма по поводу получения НАСА государственного финансирования Гранд Финала. Две фазы Гранд Финала в конечном итоге оказались эквивалентом двух отдельных миссий класса Программы Открытий, поскольку Гранд Финал полностью отличался от основной регулярной миссии Кассини . Правительство США в конце 2014 года одобрило Гранд-финал стоимостью 200 миллионов долларов. Это было намного дешевле, чем строительство двух новых зондов в отдельных миссиях класса «Дискавери». [117]

29 ноября 2016 года космический корабль совершил облет Титана, который привел его к воротам орбит F-кольца: это было начало фазы Гранд-финала, кульминацией которого стало его столкновение с планетой. [118] [119] Последний пролет Титана 22 апреля 2017 года снова изменил орбиту и пролетел через промежуток между Сатурном и его внутренним кольцом через несколько дней, 26 апреля. Кассини прошел около 3100 км (1900 миль) над слоем облаков Сатурна. и 320 км (200 миль) от видимого края внутреннего кольца; он успешно сделал снимки атмосферы Сатурна и на следующий день начал возвращать данные. [120] После следующих 22 витков через промежуток миссия завершилась погружением в атмосферу Сатурна 15 сентября; сигнал был потерян в 11:55:46 UTC 15 сентября 2017 года, всего на 30 секунд позже, чем предполагалось. По оценкам, космический корабль сгорел примерно через 45 секунд после последней передачи.

В сентябре 2018 года НАСА получило премию Эмми за выдающуюся оригинальную интерактивную программу за презентацию грандиозного финала миссии Кассини на Сатурне . [121]

В январе 2019 года было опубликовано новое исследование с использованием данных, собранных во время фазы Гранд Финала Кассини:

  • Последнее близкое прохождение колец и планеты позволило ученым измерить продолжительность дня на Сатурне: 10 часов 33 минуты и 38 секунд.
  • Кольца Сатурна относительно новые, им от 10 до 100 миллионов лет. Возможно, они образовались в эпоху динозавров на Земле. [122]
Кассини на орбите Сатурна перед грандиозным финалом (концепции художника)
Место падения Кассини на Сатурне ( спектрометр визуального / ИК- картографирования; 15 сентября 2017 г.)
Изображение атмосферы Сатурна крупным планом с высоты около 3100 км (1900 миль) над слоем облаков, сделанное Кассини во время его первого погружения 26 апреля 2017 года в начале Гранд Финала.
Последнее изображение (цвет), полученное Кассини, когда он спускался к Сатурну. Снимок был сделан на высоте 634000 км (394000 миль) над Сатурном 14 сентября 2017 года в 19:59 UTC. [123]
Последнее изображение (ч / б), снятое камерами на космическом корабле Кассини (14 сентября 2017 г., 19:59 UTC).
"> Воспроизвести медиа
Видео (03:40) с подробным описанием миссии « Кассини » в Гранд Финале и оглядкой на то, чего она достигла .

Миссии

Работа космического корабля была организована по серии миссий. [124] Каждый из них структурирован в соответствии с определенным объемом финансирования, целями и т. Д. [124] По крайней мере 260 ученых из 17 стран работали над миссией Кассини – Гюйгенса ; Вдобавок тысячи людей работали над проектированием, производством и запуском миссии. [125]

  • Prime Mission, июль 2004 г. - июнь 2008 г. [126] [127]
  • Миссия « Кассини Эквинокс» была продлена на два года с июля 2008 года по сентябрь 2010 года. [124]
  • Миссия «Солнцестояние Кассини» проходила с октября 2010 года по апрель 2017 года. [124] [128] (Также известна как миссия XXM.) [114]
  • Гранд-финал (космический корабль направлен на Сатурн), апрель 2017 г. - 15 сентября 2017 г. [128]

  • Сатурн на Кассини , 2016

  • Кассини-Гюйгенс в цифрах
    (сентябрь 2017 г.)

  • Прощание с Сатурном и лунами ( Энцелад , Эпиметей , Янус , Мимас , Пандора и Прометей )
    (21 ноября 2017 г.)

  • AACS: Подсистема управления отношением и артикуляцией
  • ACS: Подсистема управления отношением
  • AFC: бортовой компьютер AACS
  • ARWM: шарнирно-сочлененный механизм реактивного колеса
  • ASI: Agenzia Spaziale Italiana, итальянское космическое агентство.
  • BIU: блок интерфейса шины
  • BOL: Начало жизни
  • CAM: совещание по утверждению командования
  • CDS: Подсистема команд и данных - компьютер Cassini, который управляет и собирает данные с инструментов.
  • CICLOPS: Центральная операционная лаборатория Cassini Imaging
  • CIMS: Система управления информацией Cassini
  • CIRS: композитный инфракрасный спектрометр
  • DCSS: подсистема управления спуском
  • DSCC: Центр связи в дальнем космосе
  • DSN: Deep Space Network (большие антенны вокруг Земли)
  • DTSTART: Пуск мертвого времени
  • ELS: электронный спектрометр (часть прибора CAPS)
  • МНВ: Конец миссии
  • ERT: время приема с Земли, UTC события
  • ЕКА: Европейское космическое агентство
  • ESOC: Европейский центр космических операций
  • FSW: программное обеспечение для полетов
  • HGA: антенна с высоким коэффициентом усиления
  • HMCS: система мониторинга и контроля Huygens
  • HPOC: Центр управления зондом Гюйгенса
  • IBS: ионно-лучевой спектрометр (часть прибора CAPS)
  • IEB: расширенные блоки прибора (последовательности команд прибора)
  • IMS: ионный масс-спектрометр (часть прибора CAPS)
  • ITL: Интегрированная испытательная лаборатория - симулятор космического корабля.
  • IVP: инерциальный векторный пропагатор
  • LGA: антенна с низким коэффициентом усиления
  • NAC: узкоугольная камера
  • НАСА: Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, космическое агентство Соединенных Штатов Америки.
  • OTM: Маневр выравнивания орбиты
  • PDRS: подсистема ретрансляции данных датчика
  • PHSS: подсистема жгута зонда
  • POSW: встроенное программное обеспечение Probe
  • PPS: Энергетическая и пиротехническая подсистема
  • PRA: антенна реле зонда
  • PSA: авионика поддержки зонда
  • PSIV: предварительная интеграция и проверка последовательности
  • PSE: вспомогательное оборудование для датчиков
  • RCS: система контроля реакции
  • RFS: радиочастотная подсистема
  • RPX: пересечение плоскости кольца
  • RWA: Узел реактивного колеса
  • SCET: Время события космического корабля
  • SCR: запросы на изменение последовательности
  • SKR: Километрическое излучение Сатурна
  • SOI: выведение на орбиту Сатурна (1 июля 2004 г.)
  • СОП: план научных операций
  • SSPS: твердотельный переключатель питания
  • SSR: твердотельный регистратор
  • SSUP: процесс обновления науки и последовательностей
  • TLA: тепловые жалюзи в сборе
  • USO: сверхстабильный осциллятор
  • VRHU: Установки переменного радиоизотопного нагревателя
  • WAC: широкоугольная камера
  • XXM: расширенная-расширенная миссия

  • Европланета , сеть передачи данных
  • Галилей , орбитальный аппарат Юпитера и входной зонд (1989–2003 гг.)
  • В кольцах Сатурна
  • Список миссий к внешним планетам
  • Список миссий на Венеру
  • Десятилетний обзор планетарной науки
  • Хронология Кассини – Гюйгенса

  1. ^ a b c d "Кассини – Гюйгенс: быстрые факты" . НАСА . Проверено 20 августа 2011 года .
  2. ^ Кребс, Гюнтер Дирк. «Кассини / Гюйгенс» . Космическая страница Гюнтера . Проверено 15 июня, 2016 .
  3. ^ Барбер, Тодд Дж. (23 августа 2010 г.). «Кассини изнутри: мощность, движение и Эндрю Гинг» . НАСА. Архивировано из оригинального 2 -го апреля 2012 года . Проверено 20 августа 2011 года .
  4. ^ а б Браун, Дуэйн; Кантильо, Лори; Дайчес, Престон (15 сентября 2017 г.). "Космический корабль Кассини НАСА завершает историческое исследование Сатурна" . НАСА . Проверено 15 сентября 2017 года .
  5. ^ а б в г Чанг, Кеннет (14 сентября 2017 г.). «Кассини исчезает в Сатурне, его миссия отмечается и оплакивается» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 15 сентября 2017 года .
  6. ^ "Кассини" Конференция по прессе после окончания миссии "(Интервью). Пасадена, Калифорния: Телевидение НАСА. 15 сентября 2017 года.
  7. ^ а б в «Флагман Внешних планет - Управление научной миссии» . НАСА.
  8. ^ Корум, Джонатан (18 декабря 2015 г.). «Составление карты спутников Сатурна» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 18 декабря 2015 года .
  9. ^ "Падение Сатурна близко для космического корабля Кассини" . НАСА - Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . 29 августа 2017 года . Проверено 30 августа 2017 года .
  10. ^ а б Овербай, Деннис (8 сентября 2017 г.). «Кассини летит к огненной смерти на Сатурне» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 10 сентября 2017 года .
  11. ^ Мошер, Дэйв (5 апреля 2017 г.). «Этим летом НАСА уничтожит зонд Сатурн стоимостью 3,26 миллиарда долларов, чтобы защитить инопланетный водный мир» . Business Insider . Проверено 2 мая 2017 года .
  12. ^ Чанг, Кеннет (3 мая 2017 г.). «Звуки космоса, когда НАСА« Кассини »погружается на Сатурн» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 3 мая 2017 года .
  13. ^ «Первое погружение Кассини между Сатурном и его кольцами» .
  14. ^ а б в « « Наши годы Сатурна »- эпическое путешествие Кассини-Гюйгенса на окольцованную планету, рассказанное людьми, благодаря которым это произошло» . BBC News . Проверено 14 сентября 2017 года .
  15. ^ "Обзор | Кассини" . НАСА . Проверено 14 апреля 2021 года .
  16. ^ «Кассини-Гюйгенс» . Agenzia Spaziale Italiana. Декабрь 2008 г.
  17. ^ Миллер, Эдвард А .; Кляйн, Гейл; Юргенс, Дэвид В .; Мехаффи, Кеннет; Осис, Джеффри М .; и другие. (Октябрь 1996 г.). "Визуальный и инфракрасный картографический спектрометр для Кассини" (PDF) . Труды SPIE: Cassini / Huygens: A Mission to Saturnian Systems . Кассини / Гюйгенс: Миссия к сатурнианским системам. 2803 : 206–220. Bibcode : 1996SPIE.2803..206M . DOI : 10.1117 / 12.253421 . S2CID  34965357 .
  18. ^ Рейнингер, Фрэнсис М .; Дами, Мишель; Паолинетти, Риккардо; Пиери, Сильвано; Фалуджиани, Сильвио; и другие. (Июнь 1994 г.). «Спектрометр видимого инфракрасного диапазона - видимый канал (ВИМС-В)». Труды SPIE: Инструменты в астрономии VIII . Аппаратура в астрономии VIII. 2198 : 239–250. Bibcode : 1994SPIE.2198..239R . DOI : 10.1117 / 12.176753 . S2CID  128716661 .
  19. ^ а б Браун, Дуэйн; Мартинес, Каролина (15 апреля 2008 г.). «НАСА продлевает грандиозное путешествие Кассини по Сатурну» . НАСА / Лаборатория реактивного движения . Проверено 14 августа 2017 года .
  20. ^ «Маринер Марк II (Кассини)» . Планетарное общество . Проверено 14 апреля 2021 года .
  21. ^ «Цели миссии Кассини-Гюйгенс» . 27 марта 2012 г.
  22. ^ «Краткое изложение миссии» . sci.esa.int . Проверено 3 февраля 2017 года .
  23. ^ "Миссия Cassini Solstice - FAQs" . Лаборатория реактивного движения . Проверено 24 января 2014 года .
  24. ^ «НАСА расширяет миссию зонда Кассини на Сатурне» . Space.com. 15 апреля 2008 . Проверено 1 сентября 2010 года .
  25. ^ Московиц, Клара (3 февраля 2010 г.). "Зонд Cassini Saturn продлен на 7 лет" . Space.com . Проверено 20 августа 2011 года .
  26. ^ Поездка, Салли К. (август 1987 г.). Лидерство и будущее Америки в космосе (Отчет). НАСА. п. 27. NASA-TM-89638; N87-30248. Архивировано 1 мая 2018 года (PDF) .
  27. ^ IP, крыло; Готье, Даниэль; Оуэн, Тобиас (16 апреля 2004 г.). Происхождение Кассини-Гюйгенса . Титан - от открытия до встречи: Международная конференция по случаю 375-летия Христиана Гюйгенса. 13–17 апреля 2004 г. ESTEC, Нордвейк, Нидерланды. п. 218. Bibcode : 2004ESASP1278..211I .
  28. ^ Ренсбергер, Ройс (28 ноября 1988 г.). «EUROPEANS ENDORSE СОВМЕСТНЫЙ КОСМИЧЕСКИЙ МИССИЯ» . Проверено 15 сентября 2017 года .
  29. ^ Морган, Дэн (18 октября 1989 г.). «БОЛЬШИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА РАЗРЕШЕНО НА ЖИЛЬЕ, УХОД ЗА ВЕТЧИКАМИ» . Проверено 15 сентября 2017 года .
  30. ^ Уильям Дж. Броуд (8 сентября 1997 г.). «Использование плутониевого топлива в миссии Сатурна вызывает предупреждения об опасности» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 1 сентября 2010 года .
  31. ^ «Десятки арестованы в знак протеста против космической миссии на плутониевом топливе» . CNN. 4 октября 1997 . Проверено 1 сентября 2010 года .
  32. ^ Кристофер Бойд (5 октября 1997 г.). «27 арестованных по протесту Кассини» . Орландо Сентинел . Проверено 1 сентября 2010 года .
  33. ^ «Космический корабль Кассини приближается к старту, но критики возражают против его рисков» . Нью-Йорк Таймс . 12 октября 1997 . Проверено 1 сентября 2010 года .
  34. ^ Даниэль Сорид (18 августа 1999 г.). «Активисты стоят на своем, даже когда« Кассини »благополучно улетает» . Space.com . Проверено 1 сентября 2010 года .
  35. ^ «Космический корабль Кассини» . Европейское космическое агентство . Проверено 5 апреля 2018 года .
  36. ^ "Космический корабль Кассини и зонд Гюйгенса" (PDF) . НАСА / Лаборатория реактивного движения. Май 1999 года. JPL 400-777.
  37. ^ Кустенис, Афина; Тейлор, Фредрик В. (2008). Титан: исследование земного мира . Серия по физике атмосферы, океана и планет. 4 (2-е изд.). World Scientific. п. 75. ISBN 978-981-270-501-3.
  38. ^ Майкл В. Лидс: AIAA 96-2864 Разработка подсистемы движения Кассини . 32-я конференция по совместному движению AIAA / ASME / SAE / ASEE, 1 июля 1996 г., получено 8 января 2016 г.
  39. ^ a b Руслан Кривобок: Россия разработает космический корабль с ядерной установкой для полета на Марс . РИА Новости, 11 ноября 2009 г., получено 2 января 2011 г.
  40. ^ «Подписи с борта космического корабля Земли на Сатурн» . Кассини: Великий финал . Проверено 10 октября 2017 года .
  41. ^ «616 400 подписей» . Кассини: Великий финал . Проверено 10 октября 2017 года .
  42. ^ Прощай, Деннис (6 августа 2014 г.). «Погоня за бурей на Сатурне» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 6 августа 2014 года .
  43. ^ а б «Кассини: Миссия к Сатурну: орбитальный аппарат Кассини» .
  44. ^ Б с д е е г ч я J K L "Орбитальный аппарат Кассини" . Saturn.jpl.nasa.gov . Проверено 20 августа 2011 года .
  45. ^ "Страница команды CAPS" . Caps.space.swri.edu. Архивировано из оригинала на 8 октября 2018 года . Проверено 20 августа 2011 года .
  46. ^ "Информационный бюллетень Cassini Significant Events 2012 03 26" . JPL . Архивировано из оригинального 12 сентября 2015 года . Проверено 13 декабря 2018 года .
  47. ^ Альтобелли, Н .; Постберг, Ф .; Fiege, K .; Trieloff, M .; Kimura, H .; Стеркен, VJ; Hsu, H.-W .; Hillier, J .; Khawaja, N .; Moragas-Klostermeyer, G .; Blum, J .; Burton, M .; Srama, R .; Kempf, S .; Груэн, Э. (2016). «Поток и состав межзвездной пыли на Сатурне от анализатора космической пыли Кассини». Наука . 352 (6283): 312–318. Bibcode : 2016Sci ... 352..312A . DOI : 10.1126 / science.aac6397 . PMID  27081064 . S2CID  24111692 .
  48. ^ Уэйт Дж. Х .; Lewis S .; Каспрзак WT; Аничич В.Г .; Блокировать БП; Cravens TE; Флетчер Г.Г.; Ip WH; Luhmann JG; McNutt RL; Ниманн HB; Парейко Ю.К .; Ричардс Дж. Э .; Торп Р.Л.; Вальтер Э.М.; Йелле Р.В. (2004). «Исследование ионного и нейтрального масс-спектрометра Кассини (INMS)» (PDF) . Обзоры космической науки . 114 (1–4): 113–231. Bibcode : 2004SSRv..114..113W . DOI : 10.1007 / s11214-004-1408-2 . ЛВП : 2027,42 / 43764 . S2CID  120116482 .
  49. ^ «Страница команды INMS» . Inms.space.swri.edu. Архивировано из оригинального 18 августа 2011 года . Проверено 20 августа 2011 года .
  50. ^ Porco CC; Западное РА; Squyres S .; McEwen A .; Thomas P .; Мюррей CD; Delgenio A .; Ingersoll AP; Джонсон ТВ; Neukum G .; Veverka J .; Dones L .; Brahic A .; Burns JA; Haemmerle V .; Ноулз Б .; Dawson D .; Roatsch T .; Beurle K .; Оуэн В. (2004). «Cassini Imaging Science: характеристики приборов и ожидаемые научные исследования на Сатурне». Обзоры космической науки . 115 (1–4): 363–497. Bibcode : 2004SSRv..115..363P . DOI : 10.1007 / s11214-004-1456-7 . S2CID  122119953 .
  51. ^ Догерти МК; Kellock S .; Саутвуд ди-джей; Балог А .; Smith EJ; Цурутани БТ; Герлах Б .; Глассмайер KH; Gleim F .; Russell CT; Erdos G .; Neubauer EM; Коули SWH (2004). "Исследование магнитного поля Кассини" (PDF) . Обзоры космической науки . 114 (1–4): 331–383. Bibcode : 2004SSRv..114..331D . CiteSeerX  10.1.1.454.6826 . DOI : 10.1007 / s11214-004-1432-2 . S2CID  3035894 .
  52. ^ «Мими Инка» . Sd-www.jhuapl.edu . Проверено 20 августа 2011 года .
  53. ^ Krimigis SM; Mitchell DG; Гамильтон, округ Колумбия; Livi S .; Dandouras J .; Яскулек С .; Армстронг ТП; Boldt JD; Cheng AF; Gloeckler G .; Hayes JR; Hsieh KC; Ip WH; Keath EP; Кирш Э .; Krupp N .; Lanzerotti LJ; Lundgren R .; Mauk BH; McEntire RW; Рулоф ЕС; Schlemm CE; Tossman BE; Wilken B .; Уильямс DJ (2004). «Прибор для получения изображений магнитосферы (MIMI) в миссии Кассини к Сатурну / Титану». Обзоры космической науки . 114 (1–4): 233–329. Bibcode : 2004SSRv..114..233K . DOI : 10.1007 / s11214-004-1410-8 . S2CID  108288660 .
  54. ^ Исследование спектрографа ультрафиолетового изображения Кассини
  55. ^ Cassini UVIS Наблюдение звездного затмения колец Сатурна
  56. ↑ Шлейф водяного пара Энцелада
  57. ^ а б в г д «Почему миссия Кассини не может использовать солнечные массивы» (PDF) . НАСА / Лаборатория реактивного движения. 6 декабря, 1996. Архивировано из оригинального (PDF) от 26 февраля 2015 года . Проверено 21 марта 2014 года .
  58. ^ Мельцер, Майкл (2015). Визит Кассини-Гюйгенса на Сатурн: историческая миссия на окольцованную планету . Springer . п. 70. ISBN 9783319076089.
  59. ^ «Кассини – Гюйгенс: быстрые факты» . Saturn.jpl.nasa.gov . Проверено 1 июля 2014 года .
  60. ^ a b Заключительное заявление « Кассини о воздействии на окружающую среду». Архивировано 8 июня 2011 г. в Wayback Machine , см. главу 2, архивировано 19 января 2012 г., в Wayback Machine , Таблица 2-8
  61. ^ Friedensen, Виктория Пиджон (1999). «Глава 3» . Пространство протеста: исследование выбора технологии, восприятия риска и освоения космоса (магистерская диссертация). ЛВП : 10919/36022 . Архивировано 6 марта 2002 года (PDF) с оригинала . Проверено 28 февраля 2011 года .
  62. ^ Кан, Эдвин П. (ноябрь 1994 г.). Процесс и методология разработки словаря телеметрии Cassini G&C (PDF) . Третий международный симпозиум по космическим полетам и наземным информационным системам. Зеленый пояс. Архивировано из оригинального (PDF) 10 мая 2013 года.
  63. ↑ Как приземлиться на Титане. Архивировано 21 июля 2011 года на Wayback Machine , Ingenia , июнь 2005 года.
  64. ↑ Как Гюйгенс избежал катастрофы , Джеймс Оберг , The Space Review , 17 января 2005 г.
  65. ^ «Доступны новые изображения астероида с Кассини» (пресс-релиз). JPL. 11 февраля 2000 года в архив с оригинала на 12 июня 2010 года . Проверено 15 октября 2010 года .
  66. ^ Хансен CJ; Bolton SJ; Matson DL; Spilker LJ; Лебретон Дж. П. (2004). "Облет Юпитера Кассини – Гюйгенсом". Икар . 172 (1): 1–8. Bibcode : 2004Icar..172 .... 1H . DOI : 10.1016 / j.icarus.2004.06.018 .
  67. ^ Bertotti B .; Iess L .; Тортора П. (2003). «Проверка общей теории относительности с использованием радиосвязи с космическим кораблем Кассини». Природа . 425 (6956): 374–376. Bibcode : 2003Natur.425..374B . DOI : 10.1038 / природа01997 . PMID  14508481 . S2CID  4337125 .
  68. ^ В настоящее время это лучшее измерение постньютоновского параметра γ ; результат γ = 1 + (2.1 ± 2.3) × 10 −5 согласуется с предсказанием стандартной общей теории относительности, γ = 1
  69. ^ Мельцер 2015, стр. 346-351
  70. ^ «Новым спутникам Сатурна даны имена» , BBC , 28 февраля 2005 г. , получено 1 сентября 2016 г.
  71. ^ Spitale, JN; Якобсон, РА; Порко, СС; Оуэн, WM младший (2006). «Орбиты малых спутников Сатурна получены на основе комбинированных исторических наблюдений и наблюдений с использованием изображений Кассини » . Астрономический журнал . 132 (2): 692–710. Bibcode : 2006AJ .... 132..692S . DOI : 10.1086 / 505206 .
  72. ^ «Сюрприз! В кольце Сатурна спрятана маленькая луна» . NBC News . 3 марта 2009 года Архивировано из оригинала 17 декабря 2013 года . Проверено 29 августа 2015 года .
  73. ^ Дэниел В.Е. Грин (2 ноября 2009 г.). «Циркуляр МАС № 9091» . Ciclops.org . Проверено 20 августа 2011 года .
  74. ^ Платт, Джейн; Браун, Дуэйн (14 апреля 2014 г.). «Изображения НАСА Кассини могут показать рождение луны Сатурна» . НАСА . Проверено 14 апреля 2014 года .
  75. ^ Porco CC; Бейкер Э .; Барбара Дж .; Beurle K .; Brahic A .; Burns JA; Чарноз С .; Купер Н .; Доусон Д. Д.; Del Genio AD; Денк Т .; Dones L .; Дюдина У .; Evans MW; Giese B .; Grazier K .; Heifenstein P .; Ingersoll AP; Якобсон Р.А.; Джонсон ТВ; McEwen A .; Мюррей CD; Neukum G .; Оуэн ВМ; Перри Дж .; Roatsch T .; Spitale J .; Squyres S .; Томас ПК; Тискарено М .; Turtle E .; Vasavada AR; Veverka J .; Вагнер Р .; Вест Р. (2005). «Наука о визуализации Кассини: первые результаты исследования Фиби и Япета» (PDF) . Наука . 307 (5713): 1237–1242. Bibcode : 2005Sci ... 307.1237P . DOI : 10.1126 / science.1107981 . PMID  15731440 . S2CID  20749556 .
  76. ^ Каролина Мартинес; Гэри Галуццо (28 июня 2004 г.). «Ученые считают, что период вращения Сатурна - загадка» . Jpl.Nasa.Gov . Проверено 20 августа 2011 года .
  77. ^ «Ученые наконец-то узнали, сколько времени на Сатурне» . Jpl.Nasa.Gov. 2019 . Проверено 22 июня 2020 года .
  78. ^ Кристофер Манькович; Марк С. Марли; Джонатан Дж. Фортни; Наор Мовшовиц (2018). "Кольцевая сейсмология Кассини как зонд внутренней части Сатурна I: жесткое вращение". Cornell University. arXiv : 1805.10286 . DOI : 10.3847 / 1538-4357 / aaf798 . S2CID  67840660 . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  79. ^ Порко, Кэролайн С. (2007). «Кассини, первая тысяча дней». Американский ученый . 95 (4): 334–341. DOI : 10.1511 / 2007.66.334 .
  80. ^ "Кассини / Гюйгенс: Полетные системы с тяжелыми приборами, приближающиеся к Сатурну и Титану" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 7 августа 2011 года . Проверено 20 августа 2011 года .
  81. ^ а б «Spilker_OPAG_0408.ppt» (PDF) . Проверено 20 августа 2011 года .
  82. ^ «Зонд Гюйгенса возвращает первые изображения поверхности Титана» . Проверено 9 января 2015 года .
  83. ^ Цзя-Руи Кук; Дайон С. Браун (6 июля 2011 г.). «Космический корабль Кассини фиксирует изображения и звуки большой бури Сатурна» . Saturn.jpl.nasa.gov. Архивировано из оригинала 3 марта 2008 года . Проверено 20 августа 2011 года .
  84. ^ Кассини Космический аппарат для погружения в воду Plume Сатурна Луны nasa.gov 10 марта 2008 года
  85. ↑ Кассини пробует органический материал на Луне гейзера Сатурна НАСА, 26 марта 2008 г.
  86. ^ «Кассини отправляет обратно изображения Энцелада, когда приближается зима» . Архивировано из оригинала на 11 марта 2016 года . Проверено 13 декабря 2018 года .
  87. ^ Амос, Джонатан (3 апреля 2014 г.). «Спутник Сатурна Энцелад скрывает« большое озеро »воды» . BBC News . Проверено 7 апреля 2014 года .
  88. ^ Iess, L .; Стивенсон, диджей; Parisi, M .; Хемингуэй, Д .; Якобсон, РА; Lunine, JI; Nimmo, F .; Армстронг, Jw; Asmar, Sw; Ducci, M .; Тортора, П. (4 апреля 2014 г.). "Гравитационное поле и внутреннее строение Энцелада" (PDF) . Наука . 344 (6179): 78–80. Bibcode : 2014Sci ... 344 ... 78I . DOI : 10.1126 / science.1250551 . PMID  24700854 . S2CID  28990283 .
  89. ^ Образец, Ян (3 апреля 2014 г.). «Океан, обнаруженный на Энцеладе, может быть лучшим местом для поиска инопланетной жизни» . Хранитель . Проверено 3 апреля 2014 года .
  90. ^ Дайчес, Престон; Клавин, Уитни (25 июня 2014 г.). «Кассини празднует 10-летие исследования Сатурна» . НАСА . Проверено 25 июня 2014 года .
  91. ^ «Кассини находит Глобальный океан на Луне Сатурна Энцеладе» . Проверено 14 сентября 2015 года .
  92. ^ «Завершено самое глубокое погружение через плюм Энцелада» . Лаборатория реактивного движения. 28 октября 2015 года . Проверено 29 октября 2015 года .
  93. ^ Nemiroff, R .; Боннелл, Дж., Ред. (27 ноября 2006 г.). «Таинственные спицы в кольцах Сатурна» . Астрономическая картина дня . НАСА . Проверено 5 декабря 2013 года .
  94. ^ "Страница каталога для PIA05380: Приближение к Сатурну" . Photojournal.jpl.nasa.gov . Лаборатория реактивного движения НАСА. 26 февраля 2004 . Проверено 20 августа 2011 года .
  95. ^ «Кольца Сатурна» . Phys.utk.edu . Университет Теннесси в Ноксвилле. Архивировано из оригинального 12 декабря 2013 года . Проверено 5 декабря 2013 года .
  96. ^ «Космический корабль Кассини фиксирует изображения и звуки большой бури Сатурна» . Saturn.jpl.nasa.gov. 6 июля 2011 года архивации с оригинала на 30 апреля 2008 года . Проверено 20 августа 2011 года .
  97. ^ «Кассини-Гюйгенс: Новости» . Saturn.jpl.nasa.gov. Архивировано из оригинала 8 мая 2008 года . Проверено 20 августа 2011 года .
  98. ^ «На Сатурне бушует огромный ураган» . BBC News . 10 ноября 2006 . Проверено 10 ноября 2006 года .
  99. ^ "Зонд Кассини пролетает мимо Япета, переходит в безопасный режим" . Fox News . 14 сентября, 2007. Архивировано из оригинального 21 октября 2012 года . Проверено 17 сентября 2007 года .
  100. ^ «Путешествие Кассини по системе Сатурна» . Планетарное общество . Архивировано из оригинального 25 апреля 2009 года . Проверено 26 февраля 2009 года .
  101. ^ «Кассини на Землю:« Миссия выполнена, но новые вопросы ждут! » » . Science Daily . 29 июня 2008 . Проверено 5 января 2009 года .
  102. ^ Джон Спенсер (24 февраля 2009 г.). «Предлагаемый Кассини расширенный тур с расширенной миссией» . Planetary.org . Проверено 20 августа 2011 года .
  103. ↑ НАСА расширяет тур Кассини по Сатурну, продолжая международное сотрудничество в области науки мирового класса. Архивировано 13 апреля 2016 года в Wayback Machine . НАСА / Калифорнийский технологический институт / Лаборатория реактивного движения, 3 февраля 2010 г., получено 2 января 2011 г.
  104. ^ Браун, Дуэйн; Зубрицкий, Елизавета; Нил-Джонс, Нэнси; Кук, Цзя-Руи (25 октября 2012 г.). "НАСА - Космический корабль НАСА видит огромную отрыжку на Сатурне после сильной бури" . НАСА . Проверено 14 апреля 2021 года .
  105. ^ а б в Кук, Цзя-Руи (20 декабря 2012 г.). «Инструмент Кассини учится новым трюкам» . Лаборатория реактивного движения . НАСА . Проверено 14 апреля 2021 года .
  106. ^ а б Прощай, Деннис (12 ноября 2013 г.). «Вид с Сатурна» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 12 ноября 2013 года .
  107. ^ «Зонд Кассини делает снимок Земли с орбиты Сатурна» . BBC News . 23 июля 2013 . Проверено 24 июля 2013 года .
  108. ^ «Улыбнись! Кассини устанавливает фотографию Земли» . BBC News . 19 июля 2013 . Проверено 24 июля 2013 года .
  109. ^ «Даты тура Сатурна: 2015» . НАСА / Лаборатория реактивного движения. 2015. Архивировано из оригинального 18 мая 2015 года . Проверено 2 мая 2017 года .
  110. ^ «Возвращение в Рею (изображения миссии НАСА« Кассини Сатурн »)» . Центральная операционная лаборатория Cassini Imaging. 30 марта 2015 г. PIA19057.
  111. ^ «Кассини готовится к последнему пристальному взгляду на Гиперион» . НАСА / Лаборатория реактивного движения . 28 мая 2015 года . Проверено 29 мая 2015 года .
  112. ^ "Кассини совершит последний пролет над Сатурном, Луной Дионой" . НАСА / Лаборатория реактивного движения . 13 августа 2015 года . Проверено 20 августа 2015 года .
  113. ^ а б «Изменение цвета на севере Сатурна» .
  114. ^ а б Спенсер, Джон (24 февраля 2009 г.). «Предлагаемый расширенный-расширенный миссионерский тур Кассини» . Планетарное общество.
  115. ^ Блаббер, Филиппа; Верреккья, Анжелик (3 апреля 2014 г.). «Кассини-Гюйгенс: предотвращение биологического заражения» . Журнал космической безопасности . Проверено 1 августа 2015 года .
  116. ^ а б Бейли, Фредерик; Rabstejnek, Пол. «Миссия и результаты Кассини» . Оглторпский университет. Архивировано из оригинального 19 -го февраля 2008 года.
  117. ^ Лакдавалла, Эмили (3 сентября 2014 г.). «Великолепие Кассини полностью профинансировано драматическим завершением миссии в 2017 году» . Планетарное общество . Проверено 14 апреля 2021 года .
  118. ^ «Основные моменты тура Saturn 2016» .
  119. ^ Левин, Сара. «Миссия Кассини открывает финал на Сатурне» . Scientific American . Проверено 30 ноября, 2016 .
  120. ^ Дайчес, Престон; Браун, Дуэйн; Кантильо, Лори (27 апреля 2017 г.). «Космический корабль НАСА ныряет между Сатурном и его кольцами» . НАСА / Лаборатория реактивного движения . Проверено 2 мая 2017 года .
  121. ^ МакГрегор, Вероника; Браун, Дуайт; Вендел, Джоанна (10 сентября 2018 г.). «И Эмми достается: Грандиозному финалу Кассини» . НАСА . Проверено 10 сентября 2018 года .
  122. ^ "Обзор | Кассини" . Исследование Солнечной системы: Наука НАСА . Проверено 25 января 2019 года .
  123. ^ Лофф, Сара (15 сентября 2017 г.). «Место падения: окончательное изображение Кассини» . НАСА . Проверено 17 сентября 2017 года .
  124. ^ а б в г "Миссия равноденствия Кассини" . Европейское космическое агентство. 18 октября 2011 . Проверено 15 апреля 2017 года .
  125. ^ «Кассини: Миссия на Сатурн: Команда» . НАСА.
  126. ^ «Путешествие Кассини по Сатурну и его спутникам» . Европейское космическое агентство. 7 октября 2008 . Проверено 15 апреля 2017 года .
  127. ^ «Начало миссии« Кассини Равноденствие »» . Европейское космическое агентство. 30 июня 2008 . Проверено 15 апреля 2017 года .
  128. ^ а б «Инструментарий грандиозного финала» . НАСА . Проверено 15 апреля 2017 года .

  • Ральф Лоренц (2017). НАСА / ЕКА / ASI «Кассини-Гюйгенс»: с 1997 г. (орбитальный аппарат «Кассини», зонд «Гюйгенс» и концепции будущих исследований) (Руководство для владельцев) . Руководства Haynes, Великобритания. ISBN 978-1785211119.
  • Карл Гроссман (1997). Неправильный материал: ядерная угроза космической программы для нашей планеты . Common Courage Press. ISBN 978-1-56751-125-3.
  • Дэвид М. Харланд (2002). Миссия на Сатурн: Кассини и зонд Гюйгенса . Springer-Verlag. ISBN 978-1-85233-656-1.
  • Ральф Лоренц; Жаклин Миттон (2002). Поднятие Завесы Титана: Изучение Гигантской Луны Сатурна . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-79348-3.
  • Мельцер, Майкл (2015). Визит Кассини-Гюйгенса на Сатурн: историческая миссия на окольцованную планету . Чам: Издательство Springer International, Швейцария. ISBN 978-3-319-07608-9.
  • Ирен Клотц (31 августа 2017 г.). "Сиденье Кассини у ринга на Сатурне подходит к концу" . Авиационная неделя и космические технологии . Эпическое путешествие открытий на Сатурне заканчивается, оставляя загадки для будущих исследователей.

Официальные сайты

  • Веб - сайт Кассини-Гюйгенса, созданный Лабораторией реактивного движения.
  • Кассини-Гюйгенс сайт по NASA
  • Кассини-Гюйгенс сайт по Европейским космическим агентством
  • Веб - сайт Кассини-Гюйгенса, созданный отделом исследования солнечной системы НАСА
  • Хранилище научных данных архива миссии Кассини в Системе планетарных данных НАСА

СМИ и телекоммуникации

  • CICLOPS.org , домашняя страница Cassini imaging
  • Зал славы Кассини , галереи изображений Лаборатории реактивного движения
  • "Кассини на Сатурне" , плейлист YouTube от Лаборатории реактивного движения
    • «Приземление Титана» , изображение спуска и приземления Гюйгенса
  • DESCANSO DSN Telecom информация
  • В кольцах Сатурна , анимационный фильм из миллионов неподвижных фотографий.
  • Вокруг Сатурна , анимационный фильм из более чем 200000 изображений, снятых Кассини с 2004 по 2012 год.
  • 3D-рендеринг Cassini на основе WebGL
  • Альбом изображений Кассини Кевина М. Гилла
  • https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/the_saturn_system.pdf - ГЛАЗАМИ КАССИНИ