Wikiternative
The Alternative Source

Post info:

Cassini-Huygens

De Cassini-Huygens ( / ˌk ə s i n ih ɔɪ ˌ ɡ ə n n s / ) (de zogenoemde Cassini ) missie was een samenwerking tussen de Verenigde Staten NASA , het Europees Ruimteagentschap (ESA) en de Het Italiaanse Ruimteagentschap (ASI) stuurt een sonde om de planeet Saturnus en zijn systeem te bestuderen, met inbegrip van ringen en natuurlijke satellieten . Het vlaggenschip- klasse onbemande robotachtige ruimtetuig omvatte zowel de NASA- Cassini- probe, als de ESY’s Huygens Lander, die op Saturnus grootste maan, Titan , geland zou worden. [6] Cassini was de vierde ruimte probe om Saturnus te bezoeken en de eerste om zijn baan te gaan. Het vaartuig werd vernoemd naar astronomen Giovanni Cassini en Christiaan Huygens .

Cassini was al langer dan 18 jaar aan boord van een Titan IVB / Centaur , die al langer dan 18 jaar actief was. Met 13 jaar ging Saturnus om de planeet en zijn systeem, sinds 1 juli 2004, in de baan . [7] De reis Saturnus omvatte vliegbys van de Aarde (augustus 1999), Venus (april 1998 + juli 1999) en Jupiter (december 2000). De missie eindigde op 15 september 2017, toen Cassini vloog in de bovenste atmosfeer van Saturnus en brandde op een zeer hoge temperatuur [8] [9] om elk risico op vervuiling van de manen van Saturn te voorkomen, waarvan sommige actieve omgevingen hebben die potentieel kunnen draag het leven. Cassini had op dat moment niet genoeg vermogen om het Saturnus systeem te verlaten, zodat het alleen in baan zou kunnen worden gelaten, waar het zou kunnen botsen met een maan of vernietigd worden.) De missie wordt algemeen beschouwd als succesvol geweest buiten verwachting. Cassini-Huygens is beschreven door de directeur van Planetary Science Division NASA als een “missie van eersten” [12], die het menselijke begrip van het Saturnus systeem, met inbegrip van zijn manen en ringen , heeft veranderd en ons inzicht heeft in waar het leven in de Zonnestelsel .

De oorspronkelijke missie van Cassini was van plan om vier jaar te houden, van juni 2004 tot mei 2008. De missie is verlengd tot nog eens twee jaar tot september 2010, de Cassini Equinox Mission . De missie werd een tweede en laatste keer verlengd met de Cassini Solstice Mission , die nog eens zeven jaar duurde tot 15 september 2017, op welke datum Cassini werd afgebroken door in de bovenste atmosfeer van Saturnus te verbranden.

De Huygens- module reisde met Cassini tot zijn scheiding van de sonde op 25 december 2004; Het werd succesvol geland per parachute op Titan op 14 januari 2005. Het heeft met succes de gegevens naar de Aarde voor ongeveer 90 minuten geretourneerd, met behulp van de orbiter als relais. Dit was de eerste landing ooit bereikt in het buitenste zonnestelsel en de eerste landing op een andere maan dan onze eigen land. Cassini studeerde de Saturnus in de komende jaren.

Aan het einde van zijn missie heeft de Cassini- ruimtetuig de “Grand Finale” van zijn missie uitgevoerd: een aantal risicovolle passeert de gaten tussen de innerlijke ringen van Saturnus en Saturnus. [4] Het doel van deze fase was om het wetenschappelijke resultaat van Cassini te maximaliseren voordat de ruimtetuig werd vernietigd. [13] De atmosferische ingang van Cassini heeft de missie daadwerkelijk beëindigd, alhoewel de data-analyse en de productie daarna zullen doorgaan.

Inhoud

  • 1 Overzicht
  • 2 Namen
  • 3 doelstellingen
    • 3.1 Routebeschrijving
  • 4 Geschiedenis
  • 5 Ruimtevaartuig ontwerp
  • 6 instrumenten
    • 6.1 Samenvatting
    • 6.2 Omschrijving
  • 7 Plutonium stroombron
  • 8 Telemetrie
  • 9 Huygens probe
  • 10 geselecteerde evenementen en ontdekkingen
    • 10.1 Venus en Earth fly-bys en de cruise naar Jupiter
    • 10.2 Jupiter flyby
    • 10.3 Tests van algemene relativiteit
    • 10.4 Nieuwe manen van Saturnus
    • 10.5 Phoebe flyby
    • 10.6 Rotatie van de Saturnus
    • 10.7 Omloop Saturnus
    • 10.8 Titan flybys
    • 10,9 Huygens landt op Titan
    • 10.10 Enceladus flybys
    • 10.11 Radio-occultaties van de ringen van Saturnus
    • 10.12 Gesproken fenomeen geverifieerd
    • 10.13 Meren van Titan
    • 10.14 Saturnus orkaan
    • 10.15 Iapetus flyby
    • 10.16 Missie verlenging
    • 10.17 Tweede missie uitbreiding
    • 10.18 Groot Storm van 2010 en nasleep
    • 10.19 Venus transit
    • 10.20 De dag die de aarde glimlachte
    • 10.21 Rhea flyby
    • 10.22 Hyperion flyby
    • 10.23 Dione flyby
    • 10.24 Zeshoek verandert kleur
  • 11 Grand Finale en vernietiging
    • 11.1 Missies
  • 12 woordenlijst
  • 13 Zie ook
  • 14 Referenties
  • 15 verder lezen
  • 16 externe links

Overzicht

Teams uit zeventien landen vormen het gezamenlijke team dat verantwoordelijk is voor het ontwerpen, bouwen, vliegen en verzamelen van gegevens van de Cassini orbiter en Huygens probe .

De missie wordt beheerd door het NASA ’s Jet Propulsion Laboratory in de Verenigde Staten, waar de orbiter werd samengesteld. Huygens is ontwikkeld door het European Space Research and Technology Center . De centrale contractant, het Aérospatiale van Frankrijk (nu Thales Alenia Space ), heeft de sonde gemonteerd met apparatuur en instrumenten die door vele Europese landen zijn geleverd ( Huygens batterijen en twee wetenschappelijke instrumenten van de Verenigde Staten). Het Italiaanse Ruimteagentschap (ASI) leverde de Cassini orbiter’s high-gain radio-antenne aan , met de opneming van een antenne met lage versterking (om telecommunicatie met de Aarde voor de volledige duur van de missie te waarborgen), een compacte en lichtgewicht radar , die ook gebruikt de high gain antenne en dient als een synthetische diafragma radar , een radar hoogtemeter , een radiometer , het radio science subsystem (RSS), het zichtbare kanaal gedeelte VIMS-V van VIMS spectrometer . [14]

De VIMS infrarood tegenhanger werd verstrekt door NASA, evenals Main Electronic Assembly , die elektronische subassemblies bevat die door CNES van Frankrijk worden geleverd . [15] [16]

Op 16 april 2008 kondigde NASA een uitbreiding van de financiering voor grondoperaties van deze missie aan, met twee jaar verlenging, waardoor het de Cassini Equinox-missie werd genoemd. [17] De financieringsronde werd in februari 2010 opnieuw uitgebreid met de Cassini Solstice Mission .

Benoemen

Huygens ‘uitleg over de aspecten van Saturnus, Systema Saturnium (1659)

De missie bestond uit twee hoofdelementen: de ASI / NASA Cassini orbiter, genaamd de Italiaanse-Franse astronoom Giovanni Domenico Cassini , ontdekker van Saturnus ringafdelingen en vier van zijn satellieten; en de ESA-ontwikkelde Huygens probe , genaamd de Nederlandse sterrekundige, wiskundige en natuurkundige Christiaan Huygens , ontdekker van Titan.

De missie werd doorgaans genaamd Saturn Orbiter Titan Probe (SOTP) tijdens de zwangerschap, zowel als een Mariner Mark II- missie en generiek.

Cassini-Huygens was een vlaggenschip-missie naar de buitenste planeten. [6] De andere planetaire vlaggenschepen omvatten Galileo , Voyager en Viking . [6]

Doelstellingen

Cassini had verschillende doelen, waaronder: [18]

  • Bepalen van de driedimensionale structuur en het dynamische gedrag van de ringen van Saturnus .
  • Bepalen van de samenstelling van de satellietoppervlakken en de geologische geschiedenis van elk voorwerp.
  • Bepalen van de aard en oorsprong van het donkere materiaal op het voornaamste halfrond van Iapetus .
  • Het meten van de driedimensionale structuur en het dynamische gedrag van de magnetosfeer .
  • Het dynamische gedrag van de atmosfeer van Saturnus op het wolkniveau bestuderen.
  • Het bestuderen van de tijdvariabiliteit van Titan’s wolken en hazen .
  • Karakteristiek Titan’s oppervlak op regionale schaal.

Cassini-Huygens is op 15 oktober 1997 gelanceerd vanuit het Space Launch Complex 40 van Cape Canaveral Air Force Station . Het gebruik van een Amerikaanse luchtmacht Titan IV B / Centaur- raket. De complete lancering was samengesteld uit een tweetraps Titan IV booster raket , twee strap-on solide raketmotoren , het Centaur bovenste podium, en een payload enclosure, of fairing. [19]

De totale kosten van deze wetenschappelijke exploratiemissie bedroegen ongeveer US $ 3,26 miljard , inclusief $ 1,4 miljard voor de ontwikkeling van de start, $ 704 miljoen voor missieactiviteiten, $ 54 miljoen voor tracking en $ 422 miljoen voor het lanceringsvoertuig. De Verenigde Staten hebben 2,6 miljard dollar (80%) bijgedragen, de ESA 500 miljoen dollar (15%) en de ASI 160 miljoen dollar (5%). [20] Deze cijfers komen echter uit de perskit die in oktober 2000 werd opgesteld. Ze omvatten geen inflatie in de loop van een zeer lange missie, noch de kosten van de uitgebreide missies.

De eerste missie voor Cassini is op 30 juli 2008 afgerond. De missie is verlengd tot juni 2010 ( Cassini Equinox Mission). [21] Dit bestudeerde het Saturnus systeem in detail tijdens de equinox van de planeet, die in augustus 2009 gebeurde. [17]

Op 3 februari 2010 heeft NASA een andere uitbreiding voor Cassini aangekondigd, die 6½ jaar tot 2017 duurt, en eindigde op het moment van de zomerzon in Saturnus noordelijk halfrond ( Cassini Solstice Mission). De uitbreiding maakt nog eens 155 revoluties in de wereld mogelijk, 54 vliegbussen van Titan en 11 vliegbussen van Enceladus . [22] In 2017 veranderde een ontmoeting met Titan zijn baan zodanig dat op de dichtstbijzijnde benadering van Saturnus slechts 3.000 km boven de wolken van de planeet onder de binnenkant van de D-ring ligt . Deze reeks van “proximale banen” eindigde wanneer een andere ontmoeting met Titan de sonde in Saturnus sfeer stuurt.

Routebeschrijving

Geselecteerde bestemmingen (op volgorde van grootte maar niet op schaal)
Titan in echte color.jpg
Maan gezien deur Cassini - PIA02321.tif
PIA08148 (Rhea-Splat) .jpg
Iapetus including gezien deur de Cassini sonde - 20071008.jpg
Dionean Linea PIA08256.jpg
Tethys cassini.jpg
PIA17202 - Approaching Enceladus.jpg
Titan Aarde’s Maan Rhea Iapetus Dione Tethys Enceladus
Mimas Cassini.jpg
Hyperion true.jpg
Phoebe cassini.jpg
PIA12714 Janus crop.jpg
PIA09813 Epimetheus S. polaire region.jpg
PIA12593 Prometheus2.jpg
PIA21055 - Pandora Up close.jpg
Mimas Hyperion Phoebe Janus Epimetheus Prometheus Pandora
Leidende Halfrond van Helene - 20110618.jpg
Atlas (NASA) .jpg
PIA21436.jpg
Telesto cassini closeup.jpg
Calypso gewas verkleinen sharp.jpg
Methone PIA14633.jpg
Helene Atlas Pan Telesto Calypso Methone

Geschiedenis

Cassini-Huygens op de lanceringstas

De oorsprong van Cassini-Huygens dateert uit 1982, toen de European Science Foundation en de American National Academy of Sciences een werkgroep oprichtten om toekomstige samenwerkingsopdrachten te onderzoeken. Twee Europese wetenschappers stelden een gepaarde Saturn Orbiter en Titan Probe voor als een mogelijke gezamenlijke missie. In 1983 heeft NASA’s Solar System Exploration Committee hetzelfde Orbiter- en Probe-paar aanbevolen als een kern-NASA-project. NASA en het Europees Ruimteagentschap (ESA) hebben een gezamenlijke studie uitgevoerd over de mogelijke missie van 1984 tot 1985. De ESA ging voort met zijn eigen studie in 1986, terwijl de Amerikaanse astronaut Sally Ride in haar invloedrijke 1987 de NASA-leiderschap en de toekomst van Amerika in de ruimte rapporteerde , ook onderzocht en goedgekeurd van de Cassini- missie.

Terwijl het rapport van Ride de Saturnus-orbiter en sonde beschreef als een solitaire missie in NASA, kwam de Associate Administrator voor Ruimtewetenschappen en Toepassingen van NASA Len Fisk in 1988 terug naar het idee van een gezamenlijke NASA- en ESA-missie. Hij schreef aan zijn tegenpartij bij ESA, Roger Bonnet, sterk aan te bevelen dat ESA de Cassini- missie van de drie kandidaten bij de hand kiest en beloofde dat NASA de missie zou doen zodra de ESA deed.

Op dat moment werd NASA gevoeliger voor de druk die tussen de Amerikaanse en Europese ruimtevaartprogramma’s had ontwikkeld als gevolg van Europese opvattingen dat NASA het niet had gezien als een gelijke tijdens eerdere samenwerkingen. De ambtenaren en adviseurs van NASA die betrokken zijn bij het bevorderen en plannen van Cassini-Huygens hebben geprobeerd deze trend te corrigeren door hun wens te willen gelijkmatig delen van de wetenschappelijke en technische voordelen die voortvloeien uit de missie. Deze innovatieve geest van samenwerking met Europa werd gedeeltelijk aangedreven door een mededingingszin met de Sovjetunie , die nauwer samenwerkt met Europa, omdat het ESA verder weg van NASA kwam.

De samenwerking verbeterde niet alleen de betrekkingen tussen de twee ruimteprogramma’s, maar hielp ook Cassini-Huygens om de begrotingskredieten in de Verenigde Staten te overleven. Cassini-Huygens kwam zowel in 1992 als in 1994 politiek in brand, maar NASA heeft het Amerikaanse Congres succesvol overtuigd dat het onwenselijk zou zijn om het project te stoppen nadat ESA al geld had uitgegooid in ontwikkeling omdat frustratie bij gebroken ruimtesverkenningsbeloften in andere gebieden kan overkomen van buitenlandse betrekkingen. Het project ging na 1994 politiek glad uit, hoewel burgersgroepen zich bezighouden met de potentiële milieueffecten die ze probeerden om het door protesten en rechtszaken te ontsporen tot en met de lancering van 1997. [23] [24] [25] [26] [27]

Ruimtevaartuig ontwerp

Dit gedeelte heeft aanvullende citaten nodig voor verificatie . Help dit artikel te verbeteren door citaten aan betrouwbare bronnen toe te voegen . Ongezuurd materiaal kan worden uitgedaagd en verwijderd. (Oktober 2014) ( Leer hoe en wanneer om dit sjabloonbericht te verwijderen )

Cassini-Huygens vergadering

Het ruimteschip werd gepland als de tweede drie-assige gestabiliseerde, RTG- krachtige Mariner Mark II , een klasse ruimtevaartuig ontwikkeld voor missies buiten de baan van Mars .

Cassini werd gelijktijdig ontwikkeld met het ruimtetuig van Comete Rendezvous Asteroid Flyby ( CRAF ), maar budgettaire bezuinigingen en projectrescopies dwongen NASA om CRAF-ontwikkeling te beëindigen om Cassini te redden. Als gevolg daarvan werd Cassini meer gespecialiseerd. De Mariner Mark II-serie is geannuleerd.

Met inbegrip van de orbiter en sonde is het de tweede grootste onbemande interplanetaire ruimteschip gebouwd, [28] [29] en ook een van de meest complexe. [28] De orbiter had een massa van 2.150 kg (4,740 lb), de sonde 350 kg (770 lb). Met de lanceringsvoertuigadapter en 3,132 kg (6,905 lb) propellanten bij de lancering had de ruimteschip een massa van 5.600 kg (12.300 lb). Alleen de twee Phobos 1 en 2 ruimtetuigen die door de Sovjet-Unie naar Mars werden gestuurd, waren groter.

De ruimtetuig Cassini was 6,8 meter hoog en 4 meter breed. Ruimtecraft complexiteit werd verhoogd door zijn traject (vluchtpad) naar Saturnus, en door de ambitieuze wetenschap op zijn bestemming. Cassini had 1.630 onderling verbonden elektronische componenten , 22.000 draadverbindingen en 14 kilometer (8,7 mi) bekabeling. [ benodigd citaat ] De kerncontrolecomputer CPU was een overbodig MIL-STD-1750A- systeem. Het hoofdvoortstuwingssysteem bestond uit één primaire en één R-4D- raketmotor. De stuwkracht van elke motor was 490 newton en de totale ruimtetuig delta-v was ongeveer 2.040 meter per seconde. [30]

Cassini werd aangedreven door 32,7 kg [31] van plutonium-238- de warmte van de radioactieve verval van het materiaal werd veranderd in elektriciteit. Huygens werd tijdens de cruise door Cassini ondersteund, maar gebruikte zelfstandige chemische batterijen.

Tot september 2017 bleef de Cassini- sonde in een afstand van 8,2 tot 10,2 astronomische eenheden van de Aarde om de Saturnus omslaan. Het kostte 68 tot 84 minuten voor radiosignalen om van de Aarde naar het ruimteschip te reizen en vice versa. Grondcontrollers konden derhalve geen “real-time” instructies geven voor dagelijkse operaties of voor onverwachte gebeurtenissen. Zelfs als de reactie onmiddellijk was, zou er meer dan twee uur hebben plaatsgevonden tussen het optreden van een probleem en de ontvangst van de reactie van de ingenieurs door de satelliet.

Instrumenten

Titan ’s oppervlak onthuld door VIMS

Rhea voor Saturnus

Saturnus noordpoolzeshoek [32]

Geanimeerd 3D-model van het ruimteschip

Samenvatting

Instrumenten: [33]

  • Optische afstandsbediening (“Op de afstandsbedieningspalet geplaatst”) [33]
    • Composite Infrared Spectrometer (CIRS)
    • Imaging Science Subsystem (ISS)
    • Ultraviolette Imaging Spectrograph (UVIS)
    • Zichtbare en Infrarood Mapping Spectrometer (VIMS)
  • Velden, deeltjes en golven
    • Cassini Plasma Spectrometer (CAPS)
    • Cosmic Dust Analyzer (CDA)
    • Ion en Neutrale Massaspectrometer (INMS)
    • Magnetometer (MAG)
    • Magnetosferische Imaging Instrument (MIMI)
    • Radio- en Plasma Wave Science (RPWS)
  • Magnetische afstandsbediening
    • Radar
    • Radio Science (RSS)

Omschrijving

Cassini ’s instrumentatie bestaat uit: een radarmapper met synthetische diafragma , een afbeeldingssysteem voor laadkoppelingen, een zichtbare / infrarood mapping spectrometer , een samengestelde infrarood spectrometer, een kosmische stofanalysator, een radio- en plasma- golf-experiment, een plasmaspectrometer, een ultraviolette beeldvorming spectrograaf, een magnetosferische beeldvorming instrument, een magnetometer en een ion / neutrale massaspectrometer . Telemetrie van de communicatieantenne en andere speciale zenders (een S- bandzender en een tweevoudig K a- band systeem) zullen ook gebruikt worden om waarnemingen van de atmosferen van Titan en Saturn te maken en de zwaartekrachtvelden van de planeet te meten en zijn satellieten.

Cassini Plasma Spectrometer (CAPS)
De CAPS is een direct sensatie instrument dat de energie- en elektrische lading van deeltjes meet die het instrument tegenkomt (het aantal elektronen en protonen in het deeltje). CAPS meet de moleculen die afkomstig zijn uit de ionosfeer van Saturnus en bepalen ook de configuratie van het magnetische veld van Saturnus. CAPS zal ook plasma onderzoeken in deze gebieden, evenals de zonnewind in de magnetosfeer van Saturnus. [34] [35] CAPS is uitgeschakeld juni 2011 door een elektrische kortsluiting die zich in het instrument voordoet. Het instrument werd ingeschakeld in maart 2012; na 78 dagen heeft een tweede kortsluiting het instrument weer afgesloten. [36]
Cosmic Dust Analyzer (CDA)
De CDA is een direct detecterend instrument dat de grootte, snelheid en richting van kleine stofkorrels in de buurt van Saturn meet. Sommige van deze deeltjes draaien om Saturnus, terwijl anderen kunnen komen uit andere sterren systemen. De CDA op de orbiter is ontworpen om meer te leren over deze deeltjes, de materialen in andere hemellichamen en mogelijk over de oorsprong van het universum. [34]
Composite Infrared Spectrometer (CIRS)
De CIRS is een afstandswaarnemingsinstrument dat de infraroodstraling meet van objecten om te leren over hun temperaturen, thermische eigenschappen en composities. Tijdens de missie Cassini-Huygens meet de CIRS infrarooduitstoot van atmosferen, ringen en oppervlakken in het enorme Saturnus-systeem. Het zal de atmosfeer van Saturn in drie dimensies plannen om temperatuur- en drukprofielen te bepalen met hoogte, gassamenstelling en de verdeling van aërosolen en wolken. Het zal ook de thermische eigenschappen en de samenstelling van satellietoppervlakken en ringen meten. [34]
Ion en Neutrale Massaspectrometer (INMS)
Het INMS is een direct sensatie instrument dat geladen deeltjes (zoals protonen en zwaardere ionen) en neutrale deeltjes (zoals atomen) in de buurt van Titan en Saturn analyseert om meer te leren over hun atmosferen. INMS is ook bedoeld om de positieve ion- en neutrale omgevingen van Saturnus ijzige satellieten en ringen te meten. [34] [37] [38]
Imaging Science Subsystem (ISS)
De ISS is een afstandswaarnemingsinstrument dat de meeste beelden in zichtbaar licht vastlegt, en ook infraroodbeelden en ultraviolette beelden. De ISS heeft honderden duizenden beelden van Saturnus, zijn ringen en zijn manen genomen. De ISS heeft een breedbeeldcamera (WAC) die foto’s maakt van grote gebieden en een smalhoekscamera (NAC) die foto’s van kleine gebieden in detail opneemt. Elk van deze camera’s maakt gebruik van een gevoelig laadkoppelapparaat (CCD) als elektromagnetische golfdetector. Elke CCD heeft een 1.024 vierkante reeks pixels, 12 μm aan een kant. Beide camera’s maken het mogelijk om veel gegevensverzamelingsmodi, inclusief on-chip data compression. Beide camera’s zijn uitgerust met spectrale filters die draaien op een wiel om verschillende bands binnen het elektromagnetische spectrum te zien, variërend van 0,2 tot 1,1 μm. [34] [39]
Dual Technique Magnetometer (MAG)
De MAG is een direct detecterend instrument dat de kracht en richting van het magnetische veld rond Saturn meet. De magnetische velden worden gedeeltelijk gegenereerd door de gesmolten kern in het centrum van Saturnus. Het meten van het magnetische veld is een van de manieren om de kern te proberen. MAG wil een driedimensionaal model van Saturnus magnetosfeer ontwikkelen en de magnetische toestand van Titan en zijn atmosfeer bepalen en de ijzige satellieten en hun rol in de magnetosfeer van Saturnus. [34] [40]
Magnetosferische Imaging Instrument (MIMI)
De MIMI is zowel een direct en remote sensing instrument dat afbeeldingen en andere gegevens produceert over de deeltjes die in het enorme magnetische veld van Saturnus of de magnetosfeer zijn opgesloten. Deze informatie zal worden gebruikt om de algemene configuratie en dynamiek van de magnetosfeer en de interacties met de zonnewind, de atmosfeer van Saturnus, Titan, ringen en ijzige satellieten te bestuderen. [34] [41] MIMI omvat de ION en Neutrale Camera (INCA), die vangen en meet Energetische Neutrale Atomen (ENA’s). [42]
Radar
De boordradar is een actief en passief senserend instrument dat kaarten van het oppervlak van Titan heeft gemaakt. De actieve radar kan radargolven verzenden die door de dikke sluier van de gloeien rondom Titan kunnen doordringen. Door het meten van de verzend- en retourtijd van de signalen is het mogelijk om de hoogte van grote oppervlakkenmerken, zoals bergen en canyons, te bepalen. De passieve radar luistert naar radio golven die Saturnus of zijn manen kunnen uitstoten. [34]
Radio- en Plasma Wave Science instrument (RPWS)
De RPWS is een direct en remote sensing instrument dat ontvangt en meet radiosignalen afkomstig uit Saturnus, inclusief de radiogolven die worden afgegeven door de interactie van de zonnewind met Saturnus en Titan. RPWS meet de elektrische en magnetische golfvelden in het interplanetaire medium en planetaire magnetospheren. Het bepaalt ook de dichtheid en temperatuur van de elektronen in de buurt van Titan en in sommige gebieden van Saturnus magnetosfeer. RPWS bestudeert de configuratie van het magnetische veld van Saturnus en zijn relatie tot Saturn Kilometric Radiation (SKR), evenals het monitoren en plakken van de ionosfeer van Saturnus, plasma en bliksem uit de atmosfeer van Saturnus (en misschien ook Titan). [34]
Radio Science Subsystem (RSS)
De RSS is een afstandswaarnemend instrument dat radio-antennes op aarde gebruikt om de manier waarop de radiosignalen van de ruimtetuig veranderen, te wijzigen, aangezien ze door objecten worden gestuurd, zoals de atmosfeer van Titan of de ringen van Saturnus of zelfs achter de zon . De RSS studies ook de composities, druk en temperaturen van atmosferen en ionospheren, radiale structuur en deeltjesgrootteverdeling binnen ringen, lichaams- en systeemmassa’s en het zwaartekrachtveld . Het instrument maakt gebruik van de X-band communicatieverbinding van de ruimtetuig, evenals S-band downlink en K a -band uplink en downlink. [34]

VIMS-spectra die worden genomen tijdens de atmosfeer van Titan naar de Zon, helpen de atmosfeer van exoplaneten te begrijpen (concept van de kunstenaar, 27 mei 2014).
Ultraviolette Imaging Spectrograph (UVIS)
De UVIS is een afstandswaarnemend instrument dat beelden van het ultraviolette licht van een object, zoals de wolken van Saturnus en / of de ringen, weerspiegelt om meer te weten te komen over hun structuur en samenstelling. Ontworpen om ultraviolet licht te meten over golflengten van 55,8 tot 190 nm, is dit instrument ook een hulpmiddel om de samenstelling, de verdeling, het gehalte aan aerosolpartikel en de temperaturen van hun atmosfeer te bepalen. In tegenstelling tot andere soorten spectrometer kan dit gevoelige instrument zowel spectrale als ruimtelijke aflezingen nemen. Het is bijzonder goed om de samenstelling van gassen te bepalen. Ruimtelijke observaties nemen een wijdverspreide weergave, slechts een pixel lang en 64 pixels over. De spectrale dimensie is 1.024 pixels per ruimtelijke pixel. Ook kan het veel beelden maken die films maken van de manieren waarop dit materiaal door andere krachten wordt verplaatst. [34]
Zichtbare en Infrarood Mapping Spectrometer (VIMS)
Het VIMS is een afstandswaarnemingsinstrument dat beelden opneemt met zichtbaar en infrarood licht om meer te weten te komen over de samenstelling van de maanoppervlakken, de ringen en de sferen van Saturnus en Titan. Het bestaat uit twee camera’s in één: één gebruikt zichtbaar licht, de andere infrarood. VIMS-maatregelen weerspiegelen en emitteerde straling uit atmosferen, ringen en oppervlakken over golflengten van 350 tot 5100 nm, om hun composities, temperaturen en structuren te bepalen. Ook wordt het zonlicht en sterlicht waargenomen door de ringen om meer te weten te komen over hun structuur. Wetenschappers zijn van plan om VIMS te gebruiken voor lange termijn studies van wolkbeweging en morfologie in het Saturnus systeem, om Saturnus weerpatronen te bepalen. [34]

Plutonium power source

Een Cassini RTG voor de installatie

Door Saturnus afstand van de Zon waren zonnestralen niet mogelijk als stroombronnen voor deze ruimtesonde. [43] Om genoeg stroom te genereren, zouden dergelijke arrays te groot en te zwaar zijn geweest. [43] In plaats daarvan wordt de Cassini- orbiter aangedreven door drie radio-isotope thermo-elektrische generatoren (RTG’s), die warmte gebruiken van het natuurlijk verval van ongeveer 33 kg (73 lb) plutonium-238 (in de vorm van plutoniumdioxide ) om gelijkstroom te genereren elektriciteit via thermoelectrics . [43] De RTG’s op de Cassini- missie hebben hetzelfde ontwerp als die van de New Horizons , Galileo en Ulysses space probes, en ze zijn ontworpen om zeer lange operationele levensduur te hebben. [43] Na afloop van de nominale 11-jarige Cassini- missie, kunnen ze nog steeds 600 tot 700 watt elektriciteit produceren. [43] (Een van de reserve-RTG’s voor de Cassini- missie was gebruikt om de New Horizons- missie naar Pluto en de Kuiper-riem te beheren , die later werd ontworpen en gelanceerd.)

Een gloeiende-hete plutoniumpelletje die de krachtbron van de radio-isotoop thermo-elektrische generator is

Tijdens het traject van de Cassini- missie behaalde er momentum, terwijl hij al in de vlucht was, verschillende zwaartekrachtbewegingen : twee vliegende passages van Venus , nog een van de Aarde, en dan een van de planeet Jupiter . De terrestrische vliegveld was de laatste instantie toen de Cassini -ruimtesonde een denkbaar gevaar voor de mens vormde. De manoeuvre was succesvol, met Cassini die op 18 augustus 1999 over 1.171 km boven de Aarde overliep. [44] Als er een storing was waardoor de Cassini- ruimtesensor met de Aarde kon botsen, schatte NASA’s volledige milieueffectstudie dat , in het ergste geval (met een scherpe invalshoek waarin Cassini langzaam zou opvlammen) zou een significante fractie van de 33 kg [31] plutonium-238 in de RTG’s verspreid zijn in de atmosfeer van de Aarde zodat vijf miljard mensen (dwz bijna de gehele terrestrische bevolking) zouden kunnen zijn blootgesteld, waardoor er naar schatting 5.000 extra kankersterfte zou zijn [45] (0,0005 procent, dat wil zeggen een fractie 0.000005, van een miljard kankersterfgevallen, verwachten hoe dan ook van andere oorzaken; product is onjuist berekend elders [46] als 500.000 sterfgevallen). De kans op dit gebeuren werd echter geschat op minder dan een op een miljoen. [45]

Telemetrie

De Cassini- ruimtetuig kan in verschillende telemetrieformaten overbrengen. Het telemetrie subsysteem is misschien wel het belangrijkste subsysteem, want zonder dat er geen data terugkomt.

De telemetrie is van bovenaf ontwikkeld, door de ruimtetuig die een moderne computer gebruikt dan de vorige missies. [47] Cassini was daarom de eerste ruimtetuig om mini-pakketten aan te nemen om de complexiteit van het Telemetry Dictionary te verminderen, en het softwareontwikkelingsproces leidde tot de oprichting van een Telemetry Manager voor de missie.

Er zijn op dit moment ongeveer 1088 kanalen (in 67 mini-pakketten) samengesteld in de Cassini Telemetry Dictionary. Uit deze 67 complexe mini-pakketten bevatte 6 mini-pakketten de covariantie van het subsysteem en Kalman behaalde elementen (161 metingen), die niet gebruikt werden tijdens normale missieoperaties. Dit verliet 947 metingen in 61 mini-pakketten.

In totaal zijn er zeven telemetriekaarten die overeenstemmen met 7 AACS-telemetriemodi. Deze modi zijn: (1) Record; (2) Nominale Cruise; (3) Medium Slow Cruise; (4) langzame cruise; (5) Orbitale Ops; (6) Av; (7) ATE (Attitude Estimator) Kalibratie. Deze 7 kaarten hebben betrekking op alle ruimtetuig telemetrie modi.

Huygens probe

Hoofdartikel: Huygens (ruimtetuig)
Huygens uitzicht op het oppervlak van Titan
Hetzelfde met verschillende gegevensverwerking

De Huygens- sonde, verstrekt door het Europees Ruimteagentschap (ESA) en vernoemd naar de 17de-eeuwse astronomer die de eerste ontdekte Titan, Christiaan Huygens , onderzocht de wolken, de sfeer en het oppervlak van Saturnus Moon Titan in zijn afkomst op 15 januari 2005. Het was ontworpen om in de atmosfeer van Titan binnen te komen en te remmen en een volledig gereinigd robotlaboratorium naar beneden te vallen. [48]

Het sonde systeem bestond uit de sonde zelf die afnam naar Titan, en de sondeondersteunende apparatuur (PSE) die verbonden bleef aan de baanbrekende ruimtetuig. De PSE bevat elektronica die de sonde volgt, de verzamelde gegevens herstellen tijdens de afkomst, en verwerk en verzend de gegevens naar de orbiter die deze naar de Aarde zendt. De kernbesturingscomputer CPU was een overbodig MIL-STD-1750A controlesysteem.

De gegevens werden overgedragen door een radioverbinding tussen Huygens en Cassini, voorzien van Probe Data Relay Subsystem (PDRS).Als de missie van de sonde niet kon worden telecommanded vanaf de aarde als gevolg van de grote afstand, werd het automatisch beheerd door de Command Data Management Subsystem (CDMS). De PDRs en CDMS werden door de Italiaanse Space Agency (ASI).

Na Cassini de lancering, werd ontdekt dat de gegevens teruggestuurd van de sonde naar mission control center van de European Space Agency was grotendeels onleesbaar. Er werd vastgesteld dat Cassini ontvanger kon de veranderingen in frequentie en golflengte van het signaal dat het ontvangt van Huygens tijdens de afdaling naar Titan nauwkeurig te verwerken. [49] Het probleem werd verholpen door verandering van de afstand en de hoek van Cassini traject om Huygens tijdens de landing. [49] [50]

Geselecteerde gebeurtenissen en ontdekkingen

Hoofd artikel: Cassini-Huygens tijdlijn

Venus en de Aarde fly-bys en de cruise naar Jupiter

Beeld van de Maan tijdens de flyby

De Cassini ruimtesonde uitgevoerd twee zwaartekracht-assist flybys van Venus op 26 april 1998 en 24 juni 1999. Deze flybys op voorwaarde dat de ruimtesonde met voldoende momentum om de hele weg naar de asteroïdengordel . Op dat moment, de zwaartekracht van de zon trok de ruimtesonde terug in de binnenste Solar System.

Op 18 augustus 1999, tijdens 03:28 UTC, de ambachtelijke maakte een zwaartekracht-assist flyby van de aarde. Een uur en 20 minuten voor de dichtste nadering, Cassini maakte zijn dichtste benadering van de Maan van de aarde op 377.000 kilometer, en het duurde een reeks kalibratie foto’s.

Op 23 januari 2000, Cassini voerde een flyby van de asteroïde 2685 Masursky rond 10:00 UTC. Hij nam foto’s [51] in de periode van vijf tot zeven uur voordat de flyby op een afstand van 1,6 miljoen kilometer, en een diameter van 15 tot 20 km werd geschat voor de asteroïde.

Jupiter flyby

Een Jupiter flyby beeld

Cassini maakte zijn dichtste benadering van Jupiter op 30 december 2000 en maakte vele wetenschappelijke metingen. Ongeveer 26.000 afbeeldingen van Jupiter, de vage ringen en haar manen werden genomen tijdens de zes maanden flyby. Het produceerde de meest gedetailleerde globale kleurenportret van de planeet geplaatst (zie afbeelding rechts), waarbij de kleinste zichtbare kenmerken ongeveer 60 km (37 mijl) over. [52]

Cassini gefotografeerd Io doorreis Jupiter op 1 januari 2001.

Een belangrijke bevinding van de flyby, aangekondigd op 6 maart 2003, was van atmosferische circulatie van Jupiter. Dark “gordels” worden afgewisseld met licht “zones” in de atmosfeer, en wetenschappers al lang beschouwd als de zones, met hun bleke wolken, op gebieden die van de opwaartse kracht van de lucht te zijn, mede omdat veel wolken op aarde vorm waar de lucht stijgt. Maar analyse van de Cassini -beelden toonden aan dat individuele storm cellen Opwellingsgebieden helder-witte wolken, te klein om te zien vanaf de Aarde, pop-up bijna zonder uitzondering in de donkere gordels. Volgens Anthony Del Genio van NASA Goddard Institute for Space Studies , “de banden moet het gebied van netto toenemende atmosferische beweging op Jupiter, [zodat] netto beweging in de zones te zinken.”

Andere atmosferische waarnemingen onder een wervelende donkere ovaal van hoge atmosferische-waas, over de grootte van de Grote Rode Vlek , in de buurt van Jupiter’s noordpool. Infraroodbeelden onthulde aspecten van verkeer bij de polen, met banden van bol-omcirkelende winden, waarbij aangrenzende banden in tegengestelde richting bewegen.

Dezelfde aankondiging ook gesproken over de aard van Jupiter ringen . Licht verstrooiing door deeltjes in de ringen toonde de deeltjes werden onregelmatig gevormde (in plaats van sferische) en waarschijnlijk afkomstig zijn ejecta van micrometeorieten effecten op de manen van Jupiter, waarschijnlijk Metis en Adrastea .

Tests algemene relativiteit

Op 10 oktober 2003 heeft de missie wetenschap team kondigde de resultaten van de tests van Albert Einstein ’s algemene relativiteitstheorie , uitgevoerd met behulp van radiogolven verzonden vanaf de Cassini ruimtesonde. [53] De radio onderzoekers gemeten een frequentie verschuiving van de radiogolven naar en van het ruimtevaartuig, als die voorbij dicht bij de zon Volgens de algemene relativiteitstheorie, een massief object zoals de zon zorgt ruimte-tijd curve, waardoor een straal van radiogolven (of licht, of enige vorm van elektromagnetische straling ) die passeert door de zon om verder (zogenaamde reis Shapiro tijdvertraging ).

Hoewel enige meetbare afwijkingen van de waarden berekend met de algemene relativiteitstheorie worden voorspeld door een aantal ongewone kosmologische modellen werden dergelijke afwijkingen gevonden bij dit experiment. Previous tests met radiogolven uitgezonden door Viking en Voyager ruimtesondes waren in overeenstemming met de berekende waarden van de algemene relativiteit met een nauwkeurigheid van één op duizend. De meer verfijnde meting van de Cassini ruimtesonde experiment verbeterd deze nauwkeurigheid tot ongeveer één op 51.000. [54] De data krachtig te ondersteunen algemene relativiteitstheorie Einstein. [ nodig citaat ]

Nieuwe manen van Saturnus

De mogelijke vorming van een nieuwe maan werd gevangen op 15 april 2013

In totaal heeft de Cassini -missie ontdekte zeven nieuwe manen een baan om Saturnus. [55] Met behulp van foto’s genomen door Cassini , onderzoekers ontdekten Methone , Pallene en Polydeuces in 2004, [56] hoewel later analyse bleek dat de Voyager 2 Pallene had gefotografeerd in haar 1981 flyby van de geringde planeet. [57]

Discovery foto van de maan Daphnis

Op 1 mei 2005 werd een nieuwe maan ontdekt door Cassini in de Keeler kloof . Het kreeg de aanduiding S / 2005 S1 alvorens te worden benoemd Daphnis . Een vijfde nieuwe maan werd ontdekt door Cassini op 30 mei 2007 en werd voorlopig gekenmerkt S / 2007 S 4. Het is nu bekend als Anthe . Een persbericht op 3 februari 2009 toonde een zesde nieuwe maan gevonden door Cassini . De maan is ongeveer 1/3 mijl (500 m) in diameter in de G-ring van het ringsysteem van Saturnus en heet nu Aegaeon (voorheen S / 2008 S1). [58] Een druk release op 2 november 2009 vermeldt de zevende nieuwe maan gevonden Cassiniop 26 juli 2009. Thans wordt gelabeld S / 2009 S1 en is ongeveer 300 meter (1000 voet) in diameter in het B-ringsysteem. [59]

Op 14 april 2014 NASA-wetenschappers meldde de mogelijke begin van een nieuwe maan in de A ring van de planeet Saturnus. [60]

Phoebe flyby

Cassini aankomst (links) en vertrek mozaïeken van Phoebe (2004)

Op 11 juni 2004, Cassini vloog door de maan Phoebe . Dit was de eerste kans voor close-up studies van deze maan ( Voyager 2 speelde een verre flyby in 1981, maar heeft geen gedetailleerde beelden). Het was ook Cassini’s alleen mogelijk luchtparade voor Phoebe te wijten aan de mechanica van de beschikbare banen rond Saturnus. [61]

De eerste close-up beelden werden ontvangen op 12 juni 2004, en de missie wetenschappers onmiddellijk realiseerde zich dat het oppervlak van Phoebe ziet er anders uit asteroïden bezocht door ruimtevaartuigen. Delen van de veel kraters oppervlak zien er zeer helder in die foto’s, en wordt momenteel aangenomen dat een grote hoeveelheid water ijs bestaat onder zijn directe oppervlak.

Saturn rotatie

In een aankondiging op 28 juni 2004, Cassini beschreven programma wetenschappers het meten van de rotatie periode van Saturnus. [62] Omdat er geen vaste functies op het oppervlak kan worden gebruikt om deze periode te verkrijgen, de herhaling van radiostraling gebruikt. Deze nieuwe gegevens het eens met de laatste gemeten waarden van de aarde, en vormen een puzzel om de wetenschappers. Het blijkt dat de radio rotatieperiode is veranderd sinds het eerst in 1980 werd gemeten door Voyager 1 en dat nu 6 minuten langer. Dit geeft geen verandering in het totale rotatie van de aarde, maar gedacht gevolge van beweging van de bron van de radiostraling een andere breedte, waarbij de rotatiesnelheid verschillend zijn.

Baan om Saturnus

Saturn bereikt equinox in 2008, kort na het einde van de belangrijkste missie

Op 1 juli 2004 heeft de ruimtesonde vloog door de spleet tussen de F en G ringen en behaalde een baan , na een zeven jaar durende reis. [63] Het is het eerste ruimtetuig dat ooit een baan om Saturnus.

De Saturn Orbital Insertion (SOI) manoeuvre uitgevoerd door Cassini was complex, waarbij het vaartuig weg van de aarde en langs zijn vluchtpad oriënteren de antenne met hoge versterkingsfactor, zijn instrumenten af te schermen van deeltjes in ringen van Saturnus. Zodra het vaartuig het ringvlak doorkruist, moest het opnieuw draaien om de motor punt langs zijn vluchtpad en vervolgens gebakken de motor om het vaartuig vertragen van 622 meter per seconde [64] om Saturnus te vangen. Cassini werd gevangen door de zwaartekracht van Saturnus rond 20:54 Pacific Daylight Time op 30 juni 2004. Tijdens de manoeuvre Cassini doorgegeven binnen 20.000 km (12.000 mijl) van Saturnus wolkentoppen.

Toen Cassini was in Saturnus baan, vertrek uit de Saturnus-systeem werd in 2008 geëvalueerd tijdens het einde van de missie planning. [65] [ verduidelijking nodig ]

Titan flybys

Titan’s oppervlak werd in beeld gebracht door te kijken door de atmosfeer in 2004, maar sommige wolken zichtbaar blijven

Cassini had zijn eerste flyby van Saturnus ‘ grootste maan, Titan , op 2 juli 2004, een dag nadat baan inbrengen, toen het binnen 339.000 km (211.000 mijl) van Titan benaderd om. Foto’s genomen via speciale filters (in staat om te zien door de wereldwijde nevel van de maan) toonde zuidpoolgebied wolken gedacht te zijn samengesteld uit methaan en oppervlakte-eigenschappen met zeer uiteenlopende helderheid. Op 27 oktober 2004 heeft het ruimtevaartuig voerde de eerste van de 45 geplande nauwe flybys van Titan wanneer het voorbij slechts 1.200 kilometer boven de maan. Bijna vier gigabitsvan de gegevens werden verzameld en overgebracht naar de aarde, met inbegrip van de eerste radarbeelden van nevel gehuld oppervlak van de maan. Het bleek het oppervlak van Titan (tenminste het gebied waarop radar) relatief niveau, met topografie bereiken niet meer dan ongeveer 50 meter hoogte. De flyby op voorwaarde dat een opmerkelijke toename van de beeldresolutie ten opzichte van eerdere dekking. Beelden met tot 100 keer betere resolutie werden genomen en zijn kenmerkend gepland voor volgende Titan flybys resoluties.

Huygens landt op Titan

Hoofd artikel: Huygens (ruimtevaartuig)
Extern beeld
Ruwe beelden van de Huygens sonde afdaling op 14 januari 2005 (37 pagina’s)
© ESA / NASA / JPL / U. van Arizona. (ESA hosting)

Cassini liet de Huygens -sonde op 25 december 2004, door middel van een veer en spiraal rails bedoeld om de probe te roteren voor meer stabiliteit. Het trad de atmosfeer van Titan op 14 januari 2005, en na een twee-en-een-half uur durende afdaling landde op vaste grond. [4] Hoewel Cassini met succes doorgegeven 350 van de foto’s die zij ontving van Huygens van de afdaling en landing site, een softwarefout niet in geslaagd om te zetten op een van de Cassini -ontvangers en veroorzaakt het verlies van een andere 350 foto’s. [66]

Enceladus flybys

Gezien Enceladus van Europa -achtige oppervlak met de Labtayt sulci breuken in het midden en Ebony (links) en Cufa dorsa linksonder; afgebeeld door Cassini op 17 februari 2005

Tijdens de eerste twee nauwe flybys van de maan Enceladus in 2005, Cassini ontdekte een afbuiging in het plaatselijke magnetische veld die kenmerkend is voor het bestaan van een dunne maar significante sfeer. Andere metingen verkregen op dat tijdstip geïoniseerde waterdamp als hoofdbestanddeel. Cassini ook waargenomen waterijs geisers uitbarsten van de zuidpool van Enceladus, waarvan geloofwaardigheid geeft aan het idee dat Enceladus levert de deeltjes van Saturnus ‘E ring. Mission wetenschappers begonnen te vermoeden dat er zakken van vloeibaar water in de buurt van het oppervlak van de maan die de uitbarstingen van brandstof kan zijn. [67]

Op 12 maart 2008 heeft Cassini maakte een nauwe fly-by van Enceladus, langs binnen 50 km van het oppervlak van de maan. [68] Het ruimtevaartuig gevoerd door de pluimen zich vanaf de zuidelijke geisers, opsporen water, kooldioxide en verschillende koolwaterstoffen met een massaspectrometer en tegelijkertijd afbeelden oppervlaktekenmerken die bij veel hogere temperatuur dan de omgeving met de infrarood spectrometer. [69] Cassini kon gegevens zijn kosmische stof analyzer verzamelen vanwege onbekende softwaredefect.

Wikinews heeft gerelateerd nieuws: Cassini ontdekt organisch materiaal op maan van Saturnus

Op 21 november 2009 heeft Cassini maakte zijn achtste flyby van Enceladus, [70] dit keer met een andere geometrie, het naderen van binnen 1.600 kilometers (990 mi) van het oppervlak. De Composit Infrarood Spectrograaf (CIRS) akte een kaart van thermische emissie van de Bagdad sulcus ‘tijgerstreep’ . De geretourneerde gegevens hielp een gedetailleerde en hoge resolutie mozaïek beeld van het zuidelijke deel van Saturn gerichte halfrond van de maan te maken.

Op 3 april 2014, bijna tien jaar na de Cassini in een baan van Saturnus, NASA gemeld bewijs van een grote zoute interne oceaan van vloeibaar water op Enceladus. De aanwezigheid van een interne zoute oceaan in contact met rotsachtige kern van de maan, plaatst Enceladus “onder de meest waarschijnlijke plekken in het zonnestelsel voor het hosten van buitenaardse microbieel leven .” [71] [72] [73] Op 30 juni 2014 NASA viert tien jaar van Cassini verkennen van Saturnus en zijn manen , aandacht voor de ontdekking van water activiteit op Enceladus onder andere bevindingen. [74]

In september 2015 NASA aangekondigd dat zwaartekracht en beeldgegevens van Cassini werden gebruikt om de analyseren libraties van Enceladus’ baan en bepaald dat het oppervlak van de maan is niet star verbonden met de kern, met de conclusie dat de ondergrondse oceaan dientengevolge van algemene omvang moet zijn. [75]

Op 28 oktober 2015 Cassini voerde een nauwe flyby van Enceladus, binnen 49 km (30 mijl) van het oppervlak, en die door de ijzige pluim boven de zuidpool . [76]

Radio bedekkingen van de ringen van Saturnus

In mei 2005, Cassini begon met een reeks van radio verduistering experimenten, om de grootte-verdeling van de deeltjes in het meten van de ringen van Saturnus , en meet de atmosfeer van Saturnus zelf. Al meer dan vier maanden, de ambachtelijke voltooide banen voor dit doel ontworpen. Tijdens deze experimenten vloog achter het ringvlak van Saturnus, gezien vanaf de Aarde en overgedragen radiogolven door de deeltjes. De radiosignalen ontvangen op aarde werden geanalyseerd op frequentie, fase en kracht verschuiven van het signaal naar de structuur van de ringen te bepalen.

Bovenbeeld: zichtbare kleur mozaïek van ringen van Saturnus genomen op 12 december 2004. Onderste afbeelding: gesimuleerde weergave vervaardigd uit een radio verduistering waarneming op 3 mei 2005. Kleur in het onderste beeld vertegenwoordigt ring deeltjesgrootten.

Sprak verschijnsel geverifieerd

In beelden die werden vastgelegd 5 september 2005, Cassini ontdekt spaken in de ringen van Saturnus, [77] die eerder alleen gezien door de visuele waarnemer Stephen James O’Meara in 1977 en vervolgens bevestigd door de Voyager ruimtesondes in de vroege jaren 1980. [78] [79] [ full nodig citaat ]

Meren van Titan

Hoofd artikel: meren van Titan

Ligeia Mare , aan de linkerkant, wordt vergeleken op schaal aan Lake Superior .

Titan – Evolving functie in Ligeia Mare (21 augustus 2014).

Radarbeelden verkregen op 21 juli 2006 lijken te meren te tonen vloeibare koolwaterstoffen (zoals methaan en ethaan ) in noordelijke breedtegraden van Titan. Dit is de eerste ontdekking van de momenteel bestaande meren overal behalve op aarde. De meren variëren in grootte van één à honderd kilometer over. [80]

Op 13 maart 2007 heeft het Jet Propulsion Laboratory heeft aangekondigd dat het sterke bewijzen heeft gevonden van zeeën van methaan en ethaan in het noordelijk halfrond van Titan. Ten minste één van deze groter is dan een van de Grote Meren in Noord-Amerika. [81]

Saturn orkaan

In november 2006, wetenschappers ontdekt dat er een storm op de zuidpool van Saturnus met een duidelijke eyewall . Dit is kenmerkend voor een orkaan op aarde en had nog nooit gezien op een andere planeet voor. In tegenstelling tot een aards orkaan lijkt de storm stationair te zijn op de paal. De storm is 8.000 kilometers (5.000 mi) over, en 70 kilometer (43 mijl) hoog, met wind waait bij 560 kilometer per uur (350 mph). [82]

Iapetus flyby

Genomen op 10 september 2007 op een afstand van 62.331 km (38.731 mijl) equatoriale rand en oppervlakte Iapetus worden onthuld. (CL1 en CL2 filters)

Close-up van Iapetus oppervlak 2007

Op 10 september 2007 heeft Cassini heeft haar flyby van de vreemde, tweekleurige, walnootvormige maan Iapetus . Beelden werden genomen van 1.000 mijl (1.600 km) boven het oppervlak. Zoals het was het verzenden van de beelden terug naar de aarde, werd getroffen door een kosmische straling die gedwongen is om tijdelijk in te voeren veilige modus . Alle gegevens van de flyby werd teruggewonnen. [83]

Mission uitbreiding

Op 15 april 2008, Cassini financiering ontvangen voor een 27-maand verlengd missie. Het bestond uit 60 meer banen van Saturnus , met 21 meer dicht Titan flybys, zeven van Enceladus, zes van Mimas, acht van Tethys, en één gericht flyby elk van Dione , Rhea , en Helene . [84] De verlengde missie begon op 1 juli 2008, en werd omgedoopt tot de Cassini Equinox missie als de missie viel samen met Saturnus ‘ equinox . [85]

Tweede missie uitbreiding

Een voorstel werd NASA ingediend voor een tweede missie extensie (september 2010 – mei 2017), de voorlopige naam van de verlengde verlengde missie of XXM. [86] Deze ($ 60 miljoen per jaar) werd in februari 2010 goedgekeurd en omgedoopt tot de Cassini Solstice Mission . [87] Het omvat Cassini baan om Saturnus 155 keer, geleidend 54 aanvullende flybys van Titan en 11 van Enceladus.

Grote storm van 2010 en de nasleep

Noordelijk halfrond storm in 2011

Op 25 oktober 2012, Cassini was getuige van de nasleep van de massale Great White Spot storm die terugkeert ongeveer elke 30 jaar op Saturnus. [88] Gegevens van de samengestelde infrarood spectrometer (CIRS) instrument gaf een sterke afscheiding uit de storm die een temperatuur piek veroorzaakt in de stratosfeer van Saturnus 83 K (83 ° C; 149 ° F) boven normaal. Tegelijkertijd, een enorme toename van ethyleengas werd gedetecteerd door NASA onderzoekers van Goddard Research Center in Greenbelt, Maryland. Ethyleen is een kleurloos gas dat zeer ongebruikelijk op Saturnus en zowel natuurlijk en door kunstmatige bronnen ter wereld geproduceerd. De storm die deze kwijting geproduceerd werd voor het eerst waargenomen door het ruimtevaartuig op 5 december 2010 in het noordelijk halfrond van Saturnus. De storm is het eerste in zijn soort moet worden voldaan door een ruimtevaartuig in een baan rond Saturnus als eerste op thermisch infrarood golflengten worden genomen, zodat wetenschappers de temperatuur van de atmosfeer van Saturnus waarnemen en volgen fenomenen die onzichtbaar voor het blote oog . De piek van ethyleen gas dat werd geproduceerd door de storm bereikte niveaus die 100 keer meer dan de gedachte mogelijk is voor Saturn waren. Wetenschappers hebben ook vastgesteld dat de storm getuige was de grootste,heetste stratosferische draaikolk ooit ontdekt in het zonnestelsel, aanvankelijk groter is dan JupiterGrote Rode Vlek .

Venusovergang

Op 21 december 2012, Cassini waargenomen een doorvoer van Venus over de Zon [89] Het VIMS instrument geanalyseerd zonlicht die langs de atmosfeer van Venus. [89] VIMS eerder waargenomen voor de doorvoer van exoplaneet HD 189733 b . [89]

De Dag van de Aarde Geglimlachte

De Dag van de Aarde Geglimlachte – Saturnus met een aantal van zijn manen, Aarde , Venus en Mars zo zichtbaar in deze Cassini montage (19 juli, 2013). [90]
Hoofd artikel: De Dag van de Aarde Smiled

Op 19 juli 2013 werd de sonde wees in de richting van de Aarde om een beeld van de aarde en het vastleggen van de Maan , als onderdeel van een natuurlijk licht, multi-image portret van het hele stelsel van Saturnus. Het evenement was uniek omdat het de eerste keer dat de NASA het publiek dat een lange afstand foto werd genomen op voorhand op de hoogte. [90] [91] De imaging team zei dat ze wilde dat de mensen lachen en zwaaien naar de hemel, met Cassini wetenschapper, Carolyn Porco , een beschrijving van het moment als een kans om te “vieren het leven op de Pale Blue Dot “. [92]

Rhea flyby

Op 10 februari 2015, de Cassini ruimtesonde bezocht Rhea nauwer, binnen 47.000 km (29.000 mijl). [93] De satellieten na de maan met zijn camera’s produceren van enkele van de hoogste resolutie kleuren beelden nog van Rhea. [94]

Hyperion flyby

Cassini heeft haar laatste flyby van Saturnus ‘maan Hyperion op 31 mei 2015, op een afstand van ongeveer 34.000 km (21.000 mijl). [95]

Hyperion – context uitzicht
vanaf 37.000 km (23.000 mi)
(31 mei 2015)
Hyperion – close-up weergave
van 38.000 km (24.000 mi)
(31 mei 2015)

Flyby dion

Cassini deed zijn laatste flyby van Saturnusmaan Dione op 17 augustus 2015 op een afstand van ongeveer 475 km (295 mi). Een eerdere flyby werd uitgevoerd op 16 juni [96]

Hexagon verandert van kleur

Hoofd artikel: Saturnus zeshoek

Tussen 2012 en 2016, de zeshoek veranderd van een overwegend blauwe kleur om meer van een gouden kleur. [97] Een theorie is dat zonlicht creëert waas de paal wordt blootgesteld aan zonlicht gevolg van de verandering in het seizoen. [97] Eerder werd geconstateerd dat er minder blauw overall op Saturn tussen 2004 en 2008. [98]

2012 en 2016:
veranderingen zeshoek kleur

2013 en 2017:
veranderingen zeshoek kleur

Grand Finale en vernietiging

Hoofd artikel: Cassini pensioen

Een close-up beeld van de atmosfeer van Saturnus uit ongeveer 3100 km (1900 mijl) boven de wolkenlaag, genomen door Cassini op zijn eerste duik op 26 april 2017, bij de start van de Grand Finale

De gekozen missie eindigt betrof een serie close Saturn geeft naderen binnen de ringen , dan een vermelding in de atmosfeer van Saturnus op 15 september 2017 om het ruimtevaartuig te vernietigen. [4] [9] [65] Deze methode werd gekozen omdat het noodzakelijk te zorgen bescherming en biologische verontreiniging geven de manen van Saturnus voorkomen gedacht kansrijke leefbaarheid . [99]

In 2008 is een aantal opties werden geëvalueerd om dit doel te bereiken, elk met verschillende middelen, wetenschappelijke en technische uitdagingen. [100] Een korte periode Saturn gevolgen voor een einde van de missie werd beoordeeld als “uitstekend” de redenen “D-ring optie voldoet onvoltooid AO doelen, goedkoop en gemakkelijk haalbaar”, terwijl een botsing met een ijzige maan werd gewaardeerd “goed” voor zijn ” goedkoop en haalbare overal / tijd”. [100]

Op 29 november 2016, het ruimtevaartuig voerde een Titan flyby dat nodig was om de gateway van F-ring banen: Dit was het begin van de Grand Finale fase culminerend in zijn botsing met de planeet. [101] [102] Een laatste Titaan flyby op 22 april 2017 veranderde de baan opnieuw te vliegen door de spleet tussen Saturnus en de binnenring dagen later op 26 april Cassini gevoerd ongeveer 3100 km (1900 mijl) boven Saturnus wolkenlaag en 320 km (200 mi) van de zichtbare rand van de binnenste ring; het met succes nam beelden van de atmosfeer van Saturnus en begon terug te keren data de volgende dag. [103] signaal werd verloren op 07:55:46 EDT op 15 september 2017.

File: Cassini's Grand Finale.ogv Speel media
Video detaillering Cassini ’s Grand Finale missie en een terugblik op wat de missie is volbracht

Missie

Cassini-Huygens door de cijfers, met ingang van september 2017

Het ruimtevaartuig operatie terug op aarde is georganiseerd rond een reeks missies. [104] Elke kamer is gestructureerd volgens een bepaald bedrag van de financiering, doelen, enz. [104] Ten minste 260 wetenschappers uit 17 landen op het hebben gewerkt Cassini-Huygens missie, naast duizenden mensen over het algemeen gewerkt aan het ontwerpen, vervaardigen, en start de missie. [105]

  • Prime Mission, juli 2004 tot en met juni 2008. [106] [107]
  • Cassini Equinox missie was een zending van twee jaar verlenging, die liep van juli 2008 tot en met september 2010. [104]
  • Cassini Solstice Mission liep van oktober 2010 tot en met april 2017. [104] [108] (ook bekend als de XXM missie.) [98]
  • Grote Finale (ruimtevaartuig uiteindelijk gestuurd in Saturn), april 2017 tot 15 september, 2017. [108]