Cassini misija

Detaljno o ovome možete pogledati na adresi Astronomskog društva iz Loznice.

Cassini - instrumenti letelice Huygens

Neke zanimljive informacije o upravo aktuelnoj misiji istraživanja Saturna i njegovih satelita. Svi znamo da je reč o "Cassini - Huygens" misiji: Sonda (svemirska letilica) "Huygens" koju je proizvela i isporučila ESA (Evropska Svemirska Agencija) je još jedan veoma sofisticiran deo sistema, koji predstavlja u suštini najvažniji deo celokupne "Cassini" misije.

Sonda Sistem se sastoji od same sonde, tj. letilice, koja će se spustiti na Titan, i opreme koja će da podržava sondu (PSE = Probe Support Equipment). Ova oprema će ostati na svemirskoj letilici Cassini - orbiteru, koji će kružiti u orbiti Saturna. PSE će uključiti svu neophodnu elektroniku koja će da prati sondu, da prikupi podatke za vreme njenoga spuštanja, da ih obradi i dostavi orbiteru, odakle će ti podaci biti poslati na Zemlju. Sistem ima veliki broj inženjerskih podsistema, od kojih se neki nalaze na samoj Sondi, a neki na PSE. Koristan teret koji Huygens Sonda nosi sa sobom, sastoji se od 6 kompleta naučnih instrumenata, od koji je svaki tako projektovan da može da obavlja različite funkcije, od momenta kada sonda bude ušla u mračnu i misterioznu Titanovu atmosferu. Ovi podsistemi i instrumenti su od vitalnog značaja za Huygens Sondu, i bez njih bi bilo nemoguće da se ova misija uspešno obavi, tj. da se ispita misteriozna atmosfera i površina Titana.

Instrumenti su:

I - Huygens Atmospheric Structure Instrument (HASI) (Instrument za analizu strukture atmosfere ) Ovaj instrument sadrži niz senzora koji treba da izmere fizičke i električne karakteristike Titanove atmosfere. Akcelerometri će da izmere silu koja deluje na sve tri ose, kada sonda bude prolazila kroz atmosferu. Sa aerodinamičkim parametrima same sonde, koji su već poznati, biće moguće da se odredi gustina Titanove atmosfere i da se izmeri jačina vetra. U slučaju spuštanja sonde na tečnu podlogu, ljuljanje sonde na talasima se takodje može izmeriti. Senzori za merenje temperature i pritiska će takodje vršiti odgovarajuća merenja tokom prolsaka kroz atmosferu. Uređaj za merenje Di-električne konstante i analizator komponenata elektromagnetnih talasa će vršiti merenja elektrona i jona ( tj. pozitivno naelektrisanih čestica), zatim vršiće merenja provodljivost atmosfere kao i traganje za elektromagnetnom aktivnošću. Na površini Titana će se vršiti merenja provodljivosti i di-električne konstante materijala ( tj. odnos gustine električnoga fluksa koji zavisi od jačine električnoga polja, koji proizvodi flux).

II - Doppler Wind Experiment (DWE) (Eksperiment Dopler-vetar) Ovaj eksperiment će koristiti jedan ultra stabilan oscilator koji će da poboljša komunikaciju sa sondom - letilicom, tako da će imati vrlo stabilnu transmisionu frekvenciju. Skretanje letilice sa kursa, zbog uticaja vetra u Titanovoj atmosferi će indukovati merljiv Doplerov pomak u prenosnom signalu. Takodje će se meriti i ljuljanje i zanošenje letilice ispod padobrana, pod atmosferskim uticajem.

III - Descent Imager / Spectral Radiometer (DISR) Snimanje za vreme spustanja sonde / Spektralni radiometar (DISR) Ovaj instrument će da vrši snimanje i spektralna posmatranja, korišćenjem nekoliko senzora i i vidnog polja posmatranja. Takodje će se meriti gornji i donji tokovi radijacije u tankoj atmosferi Titana, tj. balans ili imbalans radijacije. Solarni senzori će meriti intenzitet svetlosti, koji se vidi oko Sunca, i rasipanje svetlosti do koje dolazi zbog aerosola u atmosferi. Ovo će omogućiti da se izračuna veličina, broj i gustina čestica koje lebde u atmosferi. Dve vrste snimaka (jedan vidljiv a drugi infracrveni) će snimati površinu pri kraju spustanja letilice, i kada se sonda bude približavala površini već će se napraviti čitav mozaik snimaka o mestu na koji će se spustiti sonda. Takođe će se vršiti i snimanje sa strane, kako bi se dobila vodoravna slika horizonta kao i donja površina oblaka, koji prekrivaju horizont. Za spektralno merenje površine, upaliće se lampa kratko pre samog spuštanja letilice, koja će popraviti vidljivost, koja je svakako veoma smanjena zbog nedostatka sunčeve svetlosti.

IV- Gas Chromatograph Mass Spectrometer (GCMS) Gasni hromatograf i spektrometar mase Ovaj instrument je višestruki analizer (merač) hemijskog sastava gasa. Projektovan je tako da identifikuje i meri nivo hemikalija u Titanovoj atmosferi. Instrument će prikupiti uzorke na velikoj nadmorskoj visini i vršiće analizu istih. Spektrometar mase će sačiniti model molekularne mase svakog gasa, a gasni hromatograf će izvršiti veoma moćnu analizu i razvrstavanje molekula i izotopa. Za vreme spuštanja, GCMS će vršiti analizu pirolitičkih produkata (tj. uzoraka koji će se promeniti zbog zagrevanja) i koje će dobiti od Pirolizera sakupljenog aerosola. Konačno GCMS će meriti sastav Titanove površine, ukoliko se sonda bezbedno spusti na površinu. Sva ova ispitivanja će biti moguće izvršiti zbog zagrevanja GCMS instrumenta, do kojeg će doći pre udara o tlo, što ce dovesti do isparavanje površinskog materijala, kada bude došlo do kontakta sonde sa površinom tla na Titanu.

V - Aerosol Collector and Pyrolyser (ACP) Sakupljač aerosola i Pirolizer Ovaj eksperiment će da uvuče čestice iz atmosfere u aerosol kroz filter, onda će da izvrši zagrevanje u pećnici uhvaćenih uzoraka (proces pirolize) do isparenja, kako bi se izvršilo raspadanje - razlaganje kompleksnih organskih materija. Produkt koji se dobije biće sproveden kroz cev do GCMS instrumenta radi vršenja analize sastava.
Postoje dva filtera koja će da sakupljaju uzorke na različitim visinama.

VI - Surface - Science Package (SSP) Paket Instrumenata za ispitivanje površine Takozvani SSP paket sadrži brojne senzore, koji su projektovani tako da mogu da odrede fizička svojstva Titanove površine na tački dodira sa letilicom, koji treba da nam kažu da li je površina čvrsta ili tečna. Jedan akustičan merač razdaljine (sonda) koja će se aktivirati kod zadnjih 100 metara spuštanja letilice, će neprestano određivati razdaljinu do površine, merenjem brzine spuštanja i neravnina na površini (na primer zbog mogućih talasa). Ako je površina tečna, ova sonda će da izmeri brzinu zvuka u ?okeanu? a verovatno i strukturu ispod površine (dubinu). Za vreme spuštanja, merenjem brzine zvuka će dati informaciju i o sastavu atmosfere i njenu temperaturu, a jedan akcelerometar će vrlo precizno da izmeri stepen smanjenja brzine kod samog udara, čime će da odredi čvrstinu i strukturu podloge. Senzori će određivati koliki je nagib letilice i kako i koliko je njeno ljuljanje (njihanje) za vreme spuštanja. Odrediće se položaj letilice nakon spuštanja, tako da će pokazati da li se letilica ljulja na talasima. Ako je površina zaista tečna, drugi senzori će odrediti gustinu tečnosti, temperaturu i stepen refleksije svetlosti, temperaturnu provodljivost, kapacitet zagrevanja i dielektričnu konstantu.

 

VRH

Status misije na dan 01.10.2004.

Na tačno 24 dana od (pre)dugo očekivanog bliskog susreta sa Titanom Kasini orbiter i Hajgens lender su u odličnom stanju i funkcionišu normalno. Od početka Saturn kampanje (januara ove godine) pa do danas na Zemlju je stiglo 22291 slika ili u proseku nešto više od 80 dnevno.

Proteklih nedelja pažnja kamera bila je usmerena na skoro globalno praćenje dinamične atmosfere Saturna, posmatranje erupcija i evolucija oluja i spajanje ovalnih struktura u gornjim slojevima atmosfere. Veliki broj instrumenata na orbiteru pratio je i merio zbivanja kako na noćnoj tako i na osvetljenoj strani planete. Polarna izmaglica i munje registrovani su ultraviolentnom kamerom.

Od lansiranja (oktobra 1997.) pa do danas Kasini je prešao 3.561 milijarde kilometara i trenutno je udaljen od Saturna 7.4 miliona kilometara. Kako će se narednih nedelja približavati ovoj planeti brzina će se drastično povećavati. Danas ona iznosi 5457 km/h.

ISS instrument (optička kamera) svakodnevno špijunira Saturnove spoljne prstenove u nadi da će pronaći nove strukture i male satelite. Za potrebe navigacije i eventualne korekcije Kasinijeve putanje ISS uslika nekoliko satelita u toku dana te se njihov položaj u odnosu na pozadinske zvezde proverava i poredi da bi se što preciznije znalo mesto Kasinija u prostoru.

Debela i gusta atmosfera Titana uporno čuva mnoge tajne ovog satelita čak i od moćnih Kasinijevih instrumenata. Prvi prelet orbitera na udaljenosti većoj od 60000 km dogodio se dan po ulasku Kasinija u orbitu oko Saturna, jula meseca. Podaci prikupljeni tom prilikom nisu bili katastrofa, ali su razočarali jer na površini, osim čudnih tamnih i svetlih oblasti, nisu detektovane nikakve geološke strukture. Kada Kasini 26. oktobra prođe iznad površine Titana na udaljenosti od samo 1200 km očekujemo oštre slike površine sa mnogo detalja i jasno izraženog reljefa. Nadamo se vedrom danu.

VRH