Ugrás a tartalomhoz

Cassini–Huygens

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Ez a szócikk az űrszondáról szól. Hasonló címmel lásd még:Giovanni Domenico Cassini.
Cassini–Huygens
A Cassini pályára álláskor a Szaturnusz körül (fantáziarajz)
A Cassini pályára álláskor aSzaturnuszkörül
(fantáziarajz)
OrszágAmerikai Egyesült Államok,Európa
ŰrügynökségNASANASA
Európai ŰrügynökségEurópai Űrügynökség
ASI
Küldetés típusaKözelrepülés,keringésésleszállás
NSSDC ID1997-061A
Küldetés
CélégitestSzaturnusz
Indítás dátuma1997.október 15.
Indítás helyeSLC–40
HordozórakétaTitan IV-B/Centaur
Megérkezés2004.július 1.
Leszállás aTitanra2005.január 14.10:13UTC
Küldetés vége2008.július 1.(tervezett)
Meghosszabbítás2017.szeptember 15.[1][2]
Az űrszonda
Tömeginduló tömege: 5712 kg
EnergiaellátásRTG,indulásakor 885 W,
A fő küldetés végére 633 W
Cassiniorbiter
Tömege2125 kg(üzemanyag nélkül)
Huygensleszállóegység
Tömege349 kg
Hivatalos weboldal
RSShírek:[1]
AWikimédia CommonstartalmazCassini–Huygenstémájú médiaállományokat.

ACassini–HuygensazAmerikai Egyesült Államokűrügynöksége,aNASAáltal 17 ország, köztükMagyarországrészvételével szervezett űrprogramszondája,amelyetGiovanni Cassiniolasz származású franciacsillagászrólneveztek el. Ez a tudományos célúűrkutatáseddigi legnagyobb szabású vállalkozása, célja volt 2004 és 2008 között aSzaturnuszbolygó környezetének vizsgálata és egyleszállóegység,a Huygens eljuttatása aTitánhold felszínére. A programot 2017. szeptember 15-éig meghosszabbították.

A Cassini tudományos céljai: a gyűrűk háromdimenziós szerkezetének és dinamikus viselkedésének meghatározása; a holdak felszíni összetételének és geológiai múltjának meghatározása; aIapetusvezető félgömbjén található sötét anyag eredetének és természetének meghatározása; amagnetoszféraviselkedésének és háromdimenziós szerkezetének mérése; a Szaturnusz légkörének vizsgálata a felhők szintjén; a titáni felhők időbeli változásának vizsgálata; a Titan felszínének vizsgálata;

A Cassini orbitert akaliforniaiJet Propulsion Laboratory(JPL) építette, a Huygens landert azEurópai Űrügynökség,az orbiter nagy teljesítményű antennáját azOlasz Űrügynökség.

A Cassini–Huygens program összköltsége 3,26 milliárddollár,amiből 1,4 milliárd az építés, 704 millió a működtetés, 54 millió a követés és 422 millió aTitan IVhordozórakéta.

A Cassini 2017. szeptember 15-én befejezte a küldetését azzal, hogy belemerült a Szaturnusz légkörébe, és ott megsemmisült.

Küldetés[szerkesztés]

A nagyméretű űrszondaTitanIV/Centaurrakétasegítségével1997.október 15-énsikeresen elindultCape Canaveralról.A Cassini aVénusz(1998. április 26., 1999. június 24.), majd aFöld(1999. augusztus 18.) és aJupiter(2000. december 30.)gravitációs lendítésétkihasználva jutott el a Szaturnusz közelébe 2004 júniusában. A Jupiter megközelítésekor először vizsgálhatták a kutatók egyszerre két űreszközzel a bolygót (a másik űreszköz aGalileo űrszondavolt). A Cassini megérkezése után 2004 július elején állt pályára a Szaturnusz körül. Azelőtt átrepült a gyűrűkön és 2068 kilométerre közelítette meg a Phoebe holdat. Elhaladása alatt minden műszerét az égitestre irányította. Órákkal később az antennák már újra a Föld felé néztek, a műhold jeleit aDeep Space Networkmadridi és kaliforniai antennái vették. A Cassini óránkénti 20 900 kilométeres sebességgel haladt a Szaturnuszhoz viszonyítva. 23 éve nem járt űreszközünk a Phoebe közelében. AVoyager–21981-ben 2,2 millió kilométeres távolságban haladt el a hold mellett, ami a Cassini elhaladási távolságának ezerszerese.[3]

A Cassini felvétele egynapfogyatkozásról,amikor a Szaturnusz fedi el a Napot

2004. október 26-án a Cassini űrszonda mindössze 1200 kilométerre repült el a Szaturnusz óriásholdja, aTitánfelszíne felett. Az eddigi legnagyobb közelítés során számos felvétel készült az égitestről, amelyek minden korábbinál részletesebben mutatják meg a sűrű felhőréteg mögött rejtőzködő felszín egyes területeit. Az akkori eredmények szerint a Titánnak nincsenmágneses mezeje.[4]

A Huygens leszállóegység 2004. december 25-én, magyar idő szerint hajnali 4:24-kor sikeresen különvált a Cassini űrszondától. Ezzel megkezdte háromhetes útját a Titánig, amelyre 2005. január 14-én ereszkedett le.[5]A Huygens adatait a Cassini űrszonda közvetítette a Földre, mivel a leszállóegység adóberendezése túl gyenge volt a közvetlen sugárzáshoz. Sajnálatos módon a rögzített tudományos mérések és képek nagy része nem jutott el a Földre, mert a Huygens adóegysége egy tervezési hibát tartalmazott, ugyanis nem vették figyelembe aDoppler-effektushatását.

Hamisszínes kép a viharról

2010-ben a Cassini hatalmas vihart észlelt a Szaturnuszon. A vihar apró pontként kezdte egyetlen képkockán 2010. december 5-én, majd olyan nagy viharrá nőtt, hogy 2011 januárjára teljesen körbeérte a bolygót. A kolosszális vihar, mely észak-dél irányban mintegy 15 ezer kilométerre terjedt ki, a legnagyobb, melyet a Szaturnuszon az utóbbi két évtizedben észleltek, és az eddigi legnagyobb, amelyet addig a bolygón megfigyeltek. Ugyanazon a napon, amikor a Cassini nagy felbontású kamerái lencsevégre kapták a vihar első felvételeit,rádió- ésplazmahullámkészüléke észlelte a vihar elektromos aktivitását is, felfedve, hogy úgynevezettkonvektív viharrólvan szó, ami erős feláramlással rendelkezik. A vihar 200 napos aktív periódusával a leghosszabb, bolygót átfogó viharrá vált, melyet a Szaturnuszon valaha megfigyeltek. A korábbi rekordtartó egy1903-as kitörés volt, ami 150 napig állt fenn. AHubble űrtávcsővel21 évvel azelőtt észlelt nagyobb légköri zavar, mely hasonlított a jelenlegi viharhoz, csak 55 napig tartott.[6]

A Cassini 2016. december 4-én nagyjából merőlegesen keresztezte a gyűrűk pályasíkját mintegy 91 000 km távolságban a bolygó felső felhőrétegétől számítva. A külső halvány, porszerű gyűrűt a Szaturnusz két apró holdja, a Janus és az Epimetheus hozza létre, ez kifelé 11 000 km távolságra van az F gyűrűtől. Ez előtt egy órával az űrszonda kb. 6 másodpercre bekapcsolta a hajtóművét, és 30 perc múlva keresztezte a gyűrűk keringési síkját, ezzel egy időben becsukta a hajtóművet védő kupolát, hogy védje azt.[7]

Mivel az üzemanyag fogyóban volt, úgy döntöttek, hogy az Enceladus védelmében a szondát 2017. szeptember 15-én a Szaturnusz légkörébe irányítják, hogy ott megsemmisüljön, így kizárható, hogy egy későbbi, ellenőrizetlen lezuhanással az Enceladus ismeretlen bioszféráját földi baktériumok szennyezzék.[8]

Az űrszonda[szerkesztés]

A Cassini részei

Az 5712 kg-os űrszonda 366 kg tömegű tudományos műszert, valamint a 320 kg-os Huygens leszállóegységet vitte magával. Ennél nagyobb tömege csak a szovjetFobosz-programMarshoz küldött két űrszondájának volt. A Szaturnusz nagy távolsága miatt a Cassinivel nem lehet valós idejű kommunikációt folytatni. Az energiatermelésreradioizotópos generátort(RTG) használ. Az RTG modul építéséhez 38,2 kgplutónium-238 izotópothasználtak fel.

AzMTAKFKIRészecske- és Magfizikai Kutatóintézet (RMKI) kutatói a fedélzeti magnetométer (MAG) és a plazmaspektrométer (CAPS) létrehozásában vettek részt a földi ellenőrző berendezések és a kalibráló rendszerek megépítésével. A NASA díjjal ismerte el tevékenységüket. Az RMKI egy-egy munkatársa társkutatói szinten vesz részt a CAPS és a MAG kísérletben.[9]

Adatok:tömeg: 5655 kg; magasság: 6,7 méter; szélesség: 4 méter.

Műszerek[szerkesztés]

Cassini Plasma Spectrometer (CAPS)
Cosmic Dust Analyzer (CDA)
Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS)
Radio and Plasma Wave Science instrument (RPWS)
  • Cassini Plasma Spectrometer (CAPS):méri azelektronokésprotonokenergiáját éselektromos töltését.Méri a Szaturnuszionoszférájábólszármazó molekulákat és meghatározza a Szaturnuszmágneses terénekkonfigurációját. Méri még az itt találhatóplazmátés anapszeleta magnetoszféra belsejében.
  • Cosmic Dust Analyzer (CDA):méri a Szaturnuszhoz közeli apró porszemek nagyságát, sebességét és irányát. Ezeknek egy része a bolygó körül kering, másik része pedig valószínűleg a Külső-Naprendszerből származik.
  • Composite Infrared Spectrometer (CIRS):méri a különböző objektumokról (légkör, gyűrűk vagy holdfelszín) érkezőinfravörös fényt,melynek alapján következtetni lehet a hőmérsékletre és az összetételre. Három dimenzióban térképezi fel a Szaturnusz légkörét a hőmérséklet, a nyomás, a gázösszetétel, az aeroszolok és felhők eloszlásának meghatározásához.
  • Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS):a töltött részecskéket (mint a protonok és nehéz ionok) és semleges részecskéket (mint az atomok) vizsgálja a Titán és a Szaturnusz mellett. Méri továbbá a pozitív ionokat, illetve a jeges holdak és a gyűrűk semleges környezetét.
  • Imaging Science Subsystem (ISS):felvételeket készítlátható tartományban,valamint részben infravörös és ultraibolya tartományban. Az ISS-nek két kamerája van: egy széles látószögű kamera(Wide Angle Camera, WAC)és egy keskeny látószögű kamera(Narrow Angle Camera, NAC).Több százezer felvétel készül a Szaturnuszról, a holdakról és a gyűrűkről. Mindkét kamera érzékenyCCD-t használ detektorként. Mindegyik CCD 1024 négyzetpixelből áll, melyek oldalai egyenként 12 µm méretűek. A kamerarendszer több módon gyűjthet adatokat. A kamerák forgó szűrőkkel vannak ellátva, amelyek azelektromágneses spektrumkülönböző sávjaiban működnek, 0,2-1,1 µm hullámhossz között.
  • Dual Technique Magnetometer (MAG):méri a Szaturnusz körülimágneses mezőerősségét és irányát. A mágneses mezőt részben a bolygó központi magja hozza létre. A mágnesesség mérésével lehetővé teszi a mag vizsgálatát. A MAG célja a Szaturnusz magnetoszférájának háromdimenziós modelljének létrehozása és a holdak szerepének vizsgálata a magnetoszférában.
  • Magnetospheric Imaging Instrument (MIMI):a Szaturnusz hatalmas mágneses mezője által csapdába ejtett részecskéket vizsgálja. Az adatokat a magnetoszféra dinamikájának, konfigurációjának és a napszéllel való kölcsönhatásának, a bolygó légkörének, a gyűrűknek és a holdaknak a vizsgálatára használják.
  • Radio Detection and Ranging Instrument (RADAR):a Titan felszínét térképezi fel és méri a felszíni objektumok (hegyek, kanyonok) magasságát az elküldött és visszaverődő rádiójelek alapján. Ezen kívül a RADAR a Szaturnusz és a holdak által létrehozottrádióhullámokatis vizsgálja.
  • Radio and Plasma Wave Science instrument (RPWS):méri a Szaturnusztól érkező rádiójeleket, beleértve a Szaturnusz, a Titan és anapszélkölcsönhatásából adódó rádióhullámokat. Meghatározza aneutronsűrűségetés a hőmérsékletet a Titan közelében és a Szaturnusz magnetoszférájának bizonyos részein. Tanulmányozza a mágneses tér konfigurációját, az ionoszférát, aplazmátés a légkörivillámokat.
  • Radio Science Subsystem (RSS):földi rádióantennák segítségével figyeli, milyen változásokat szenvednek az űrszonda rádiójelei különböző objektumokon való áthaladáskor (ilyenek például a Titan légköre vagy a Szaturnusz gyűrűi). Tanulmányozza a légkörök és ionoszférák összetételét, nyomását és hőmérsékletét, a gyűrűk sugaras szerkezetét, a részecskék méretét, eloszlását a gyűrűkben és agravitációs hullámokat.A műszer X-, S- és Ka-sávú kommunikációs kapcsolatot használ.
  • Ultraviolet Imaging Spectrograph (UVIS):visszaverődőultraibolya fénybenkészít képeket, az objektumok (mint a Szaturnusz felhői ésvagy gyűrűi) szerkezetének és összetételének vizsgálatához. Segít meghatározni a légkörök összetételét, eloszlását, részecsketartalmát és hőmérsékletét.
  • Visible and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS):két kamerából áll: az egyik alátható tartománybanmér, a másikinfravörösben.Segítségével többet tudhatunk meg a holdfelszínek, gyűrűk és légkörök összetételéről. A VIMS figyeli még a gyűrűkön áthaladó napfényt és csillagfényt, amelyből következtetni lehet a gyűrű szerkezetére. A VIMS méri még a légkörökből, gyűrűkről és felszínekről visszaverődött vagy kibocsátott sugárzást 350-5100nanométerhullámhosszközött.

Jegyzetek[szerkesztés]

  1. ↑ Kereszturi, Ákos:Hét év hosszabbítás a Szaturnusz körül,2009. január 28. (Hozzáférés: 2009. január 29.)
  2. ↑Csécsi, László:A Cassini fejest ugrott a Szaturnuszba,2017. szeptember 15. [2018. április 10-i dátummal azeredetibőlarchiválva]. (Hozzáférés: 2017. szeptember 15.)
  3. ↑SG.hu - Lezajlott a Cassini 52 randevújából az első
  4. ↑Cassini: meglepő aktivitás a Titánon
  5. ↑Kritikus művelet a Szaturnusznál
  6. ↑Cassini-krónika a Szaturnusz kolosszális viharáról.[2011. november 21-i dátummal azeredetibőlarchiválva]. (Hozzáférés: 2011. december 9.)
  7. ↑NASA: Cassini Makes First Ring-Grazing Plunge2016-12-05
  8. ↑Cassini concludes pioneering mission at Saturn - 2017-09-15
  9. ↑Űrvilág

Források[szerkesztés]

További információk[szerkesztés]

Magyar oldalak[szerkesztés]

Külföldi oldalak[szerkesztés]

A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=Cassini–Huygens&oldid=26909828”