| Главная » Астрономия |
|
СОДЕРЖАНИЕ Введение 1. Выведение на орбиту. Полёт к Сатурну 2. Бортовые системы 2.1 Система электроснабжения 2.2 Система обеспечения тепловых режимов 2.3 Система ориентации и стабилизации 2.4 Бортовой радиокомплекс 2.5 Научная аппаратура 2.6 Компоновка АМС «Кассини» Библиографический список
ВВЕДЕНИЕ Автоматическая межпланетная станция (АМС) - беспилотный космический аппарат <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B0%D0%BF%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0%D1%82> (КА), предназначенный для полёта в межпланетном космическом пространстве <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE> с выполнением различных поставленных задач. АМС обычно предназначается для выполнения комплекса задач, начиная научно-исследовательскими проектами, и заканчивая политическими демонстрациями. Типичными объектами для исследовательских задач являются другие планеты, их естественные спутники, кометы и другие объекты Солнечной системы. При этом обычно производится фотографирование, сканирование рельефа; измеряются текущие параметры магнитного поля, радиации, температуры; химический состав атмосферы другой планеты, грунта и космического пространства вблизи планеты; проверяются сейсмические характеристики планеты. Накопленные измерения периодически передаются на Землю с помощью радиосвязи. Большинство АМС имеют двунаправленную радиосвязь с Землёй, что даёт возможность использовать их как дистанционно управляемые приборы. В данный момент в качестве канала для передачи данных используют частоты в радиодиапазоне. Исследуются перспективы применения лазеров для межпланетной связи. Большие расстояния создают существенные задержки при обмене данными, поэтому степень автоматизации АМС стремятся максимально увеличить. Первой автоматической межпланетной станцией была «Луна-1 <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D1%83%D0%BD%D0%B0-1>», пролетевшая вблизи Луны <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D1%83%D0%BD%D0%B0>. Наиболее известными АМС являются аппараты серии «Вояджер <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D1%8F%D0%B4%D0%B6%D0%B5%D1%80>», «Венера <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%B0_%D0%92%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0>», «Луна <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D1%83%D0%BD%D0%B0_%28%D0%BA%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%B0%29>», «Маринер <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%80%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D1%80_%28%D0%9A%D0%90%29>», «Пионер <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%B5%D1%80_%28%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%B0%29>», «Викинг <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B8%D0%BA%D0%B8%D0%BD%D0%B3_%28%D0%9A%D0%90%29>», «Галилео <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%BB%D0%B5%D0%BE_%28%D0%9A%D0%90%29>», «Вега <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B5%D0%B3%D0%B0_%28%D0%9A%D0%90%29>», «Кассини <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%BD%D0%B8_%28%D0%9A%D0%90%29>», «Новые горизонты <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B5_%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BE%D0%BD%D1%82%D1%8B>». АМС могут обладать различной конструкцией, но обычно они имеют множество схожих особенностей. Источниками электроэнергии на борту АМС обычно являются солнечные батареи или радиоизотопные термоэлектрические генераторы <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D0%B8%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BF%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B8_%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B8%D0%B8>. Запас электроэнергии на случай возможных перебоев обеспечивает специальная аккумуляторная батарея. В приборном отсеке поддерживается температура, достаточная для нормального функционирования всех находящихся там устройств. Бортовая астроинерциальная навигационная система <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D1%80%D1%86%D0%B8%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BD%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F> состоит из инерциальных датчиков, астрокорректора; совместно с наземными службами она определяет угловую ориентацию в пространстве и координаты. Для управления ориентацией в пространстве АМС использует гиродины <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BD>, корректирующие ракетные двигатели. Для ускорения или торможения во время крейсерского полёта используются ракетные двигатели, а в последнее время - электрические ракетные двигатели <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%80%D0%B0%D0%BA%D0%B5%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C>. Для радиосвязи используются преимущественно параболические и фазированные антенны, работающие на гигагерцовых частотах. Крупные АМС зачастую имеют разделяющуюся конструкцию. Например, по прибытию к планете назначения от АМС может отделяться спускаемый аппарат который обеспечивает мягкую посадку неподвижной планетарной станции или планетохода либо обеспечивает размещение в атмосфере аэростата с научной аппаратурой, а оставшаяся на орбите спутника планеты часть АМС-орбитальная станция может выполнять функции радио ретранслятора <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80>. Кассини-Гюйгенс (англ. <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D0%B3%D0%BB%D0%B8%D0%B9%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA> Cassini-Huygens) - автоматический космический аппарат, созданный совместно НАСА <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%90%D0%A1%D0%90>, Европейским космическим агентством <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%95%D0%9A%D0%90> и Итальянским космическим агентством <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D1%82%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D1%8F%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D0%BA%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D0%B0%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE>, в настоящее время исследующий планету Сатурн <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B0%D1%82%D1%83%D1%80%D0%BD>, кольца и спутники <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BF%D1%83%D1%82%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B8_%D0%A1%D0%B0%D1%82%D1%83%D1%80%D0%BD%D0%B0>. Аппарат состоит из двух основных элементов: непосредственно станции Кассини <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%BD%D0%B8_%28%D0%9A%D0%90%29> и спускаемого зонда Гюйгенс <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%8E%D0%B9%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D1%81_%28%D0%B7%D0%BE%D0%BD%D0%B4%29> (англ. <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D0%B3%D0%BB%D0%B8%D0%B9%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA> Huygens probe), предназначенного для посадки на Титан <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B8%D1%82%D0%B0%D0%BD_%28%D1%81%D0%BF%D1%83%D1%82%D0%BD%D0%B8%D0%BA%29>. Кассини-Гюйгенс был запущен 15 октября <http://ru.wikipedia.org/wiki/15_%D0%BE%D0%BA%D1%82%D1%8F%D0%B1%D1%80%D1%8F> 1997 года <http://ru.wikipedia.org/wiki/1997_%D0%B3%D0%BE%D0%B4> и достиг системы Сатурна 1 июля <http://ru.wikipedia.org/wiki/1_%D0%B8%D1%8E%D0%BB%D1%8F> 2004 года <http://ru.wikipedia.org/wiki/2004_%D0%B3%D0%BE%D0%B4>. 25 декабря <http://ru.wikipedia.org/wiki/25_%D0%B4%D0%B5%D0%BA%D0%B0%D0%B1%D1%80%D1%8F> 2004 года <http://ru.wikipedia.org/wiki/2004_%D0%B3%D0%BE%D0%B4> зонд Гюйгенс отделился от главного аппарата. Зонд достиг Титана 14 января <http://ru.wikipedia.org/wiki/14_%D1%8F%D0%BD%D0%B2%D0%B0%D1%80%D1%8F> 2005 года <http://ru.wikipedia.org/wiki/2005_%D0%B3%D0%BE%D0%B4> и выполнил успешный спуск в атмосфере спутника. Станция Кассини при этом стала первым искусственным спутником Сатурна. Рисунок 1 - «Кассини-Гюйгенс» в сборе Основными целями миссии являются: 1) Определение структуры и поведения колец <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%86%D0%B0_%D0%A1%D0%B0%D1%82%D1%83%D1%80%D0%BD%D0%B0>; ) Определение геологической структуры и истории поверхности спутников; ) Определение природы и происхождения тёмного материала на одном из полушарий Япета <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AF%D0%BF%D0%B5%D1%82_%28%D1%81%D0%BF%D1%83%D1%82%D0%BD%D0%B8%D0%BA%29>; ) Исследование структуры и поведения магнитосферы <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B0>; ) Исследование поведения атмосферы Сатурна и структуры облачного покрова; ) Исследование облаков и тумана в атмосфере Титана; ) Определение характера поверхности Титана. Первоначально миссия была запланирована до 2008 <http://ru.wikipedia.org/wiki/2008>, однако впоследствии продлена до лета 2010 <http://ru.wikipedia.org/wiki/2010>. 3 февраля 2010 года было объявлено о дальнейшем продлении программы до 2017 года. Продленная миссия включает в себя 155 дополнительных витков вокруг Сатурна, 54 сближения с Титаном и 11 - с Энцеладом <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BD%D1%86%D0%B5%D0%BB%D0%B0%D0%B4_%28%D1%81%D0%BF%D1%83%D1%82%D0%BD%D0%B8%D0%BA%29>.
1. ВЫВЕДЕНИЕ НА ОРБИТУ. ПОЛЁТ К ПЛУТОНУ Старт миссии состоялся 15 октября 1997 года. В космическое пространство аппарат выведен с мыса Канаверал (Флорида, США) ракетоносителем Titan 4B. Разгонный блок Centaur вывел АМС на траекторию полёта к Венере, для совершения первого гравитационного маневра. Идея миссии зародилась в далеком 1982 году, преодолевая на своем пути и сокращение финансирования, политическую критику и недовольство граждан, обеспокоенных экологическими проблемами. Рисунок 2 - Старт РН «Titan 4B» с АМС «Кассини» космический орбита сатурн бортовой Рисунок 2 - Схема ПН РН «Titan 4B» с АМС «Кассини» Станция Кассини вместе с зондом Гюйгенс в настоящее время являются самым большим функционирующим межпланетным комплексом. Орбитальный аппарат без зонда имеет массу 2150 килограммов <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B8%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BC>. Вместе с Гюйгенсом, имеющим массу 350 килограммов, 3132 килограммами топлива <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D0%B8%D0%B2%D0%BE> и разгонным блоком, аппарат имеет массу 5600 килограммов. Только три станции имеют большую массу - запущенные СССР зонды «Фобос - 1», «Фобос - 2» и российская АМС «Марс-96 <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%80%D1%81-96>». Рисунок 3 - Схема полёта АМС Использовав для разгона гравитационные поля трёх планет зонд дважды (в 26 апреля 1998 и 24 июня 1999 гг.) пролетел мимо Венеры, набрав максимальную скорость 69.000 км\ч. Затем “Cassini” вновь вернулся к Земле 18 августа 1999 г. за час и 20 минут до наибольшего приближения, Кассини приблизился на минимальное расстояние к Луне <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D1%83%D0%BD%D0%B0> (377 000 км.) и сделал серию снимков. 30 декабря <http://ru.wikipedia.org/wiki/30_%D0%B4%D0%B5%D0%BA%D0%B0%D0%B1%D1%80%D1%8F> 2000 г. провел гравитационный манёвр в гравитационном поле Юпитера <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AE%D0%BF%D0%B8%D1%82%D0%B5%D1%80>. В этот день Кассини приблизился к планете на минимальное расстояние и провёл ряд научных измерений. Также зонд сделал множество цветных изображений Юпитера, наименьшие видимые детали поверхности имеют размер примерно 60 километров в поперечнике. В это время стали наблюдаться перебои с системой ориентации, но вскоре они прекратились. В ЦУП сделали вывод, что в маховики управления временно попал космический мусор. К цели экспедиции - планете Сатурн, станция приблизилась 30 июня 2004 года, став её искусственным спутником. В ночь с 24 на 25 декабря <http://ru.wikipedia.org/wiki/25_%D0%B4%D0%B5%D0%BA%D0%B0%D0%B1%D1%80%D1%8F> зонд Гюйгенс отделился и начал своё движение к Титану. Скорость “Cassini” составляла во время орбитального полёта 15 км\с (21.600 км\ч), а максимальная дистанция приближения - 19.800 км. Предполагалось, что “Cassini” выполнит 74 витка вокруг Сатурна и 45 витков вокруг Титана, но на деле миссия этой автоматической станции оказалась намного продолжительнее. Рисунок 5 - График скорости КА Рисунок 6 - Траектория полёта КА «Кассини» в окрестности Сатурна Первое продление 15 апреля 2008 г. NASA объявило о продлении миссии на 2 года (до июля 2010 <http://omop.su/709183.html> г.). Старт новой миссии, получившей название «Кассини Равноденствие» (англ. <http://omop.su/6161.html> Cassini Equinox Mission), был запланирован на 1 июля 2008 г. Эта миссия включала 60 дополнительных облётов вокруг Сатурна, 26 сближений с Титаном, 7 с Энцеладом, и по одному с Дионой, Реей и Хеленой. С научной точки зрения Кассини также предстояло изучить кольца Сатурна, его магнитосферу и саму планету. Второе продление 3 февраля 2010 года было объявлено о дальнейшем продлении программы до сентября 2017 года. Первоначальное название продленной миссии было «Продленная миссия» (англ. <http://omop.su/6161.html> extended-extended mission), но затем оно было изменено на «Кассини Солнцестояние» (англ. <http://omop.su/6161.html> Cassini Solstice Mission). Продленная миссия включает в себя 155 дополнительных витков вокруг Сатурна, 54 сближения с Титаном и 11 с Энцеладом. Первоначально предлагалось несколько вариантов того, что делать с аппаратом после окончания основной миссии: · перевод аппарата на вытянутую орбиту, где аппарат не столкнётся ни с одним из спутников Сатурна (этот вариант сейчас является наиболее приоритетным); · направить аппарат в атмосферу Сатурна (как это было сделано с зондом «Галилео» <http://omop.su/29540.html>). Однако, для выполнения этого манёвра аппарату придётся пройти сквозь кольца планеты, что грозит потерей контроля над ним; · аппарат можно увести с орбиты Сатурна и направить в другие области Солнечной системы (аппарат предлагают использовать для исследований Урана <http://omop.su/2347.html>, Нептуна <http://omop.su/589.html> или каких-либо объектов пояса Койпера <http://omop.su/20776.html>); · также рассматривался вариант вывода аппарата на траекторию столкновения с Меркурием <http://omop.su/544.html>. В этом варианте было бы использовано гравитационное поле Юпитера <http://omop.su/559.html>. Это гипотетическое столкновение произошло бы примерно в 2021 <http://omop.su/709203.html> на относительной скорости 20 км/с, что позволило бы изучить состав пород этой планеты.
. БОРТОВЫЕ СИСТЕМЫ Аппарат содержит 14 километров проводов и кабелей. Орбитальный модуль “Cassini” несет 12 научных приборов, “Гюйгенс” - еще 6, что позволяет проводить 27 различных научных экспериментов.
.1 Система электроснабжения Из-за большого расстояния Сатурна от Солнца <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D1%86%D0%B5> невозможно использовать солнечный свет как источник энергии для аппарата. Поэтому «Кассини» получает энергию от трех радиоизотопных термоэлектрических генераторов (РИТЭГ <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%98%D0%A2%D0%AD%D0%93>), который использует для получения электричества плутоний <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BB%D1%83%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D0%B9> (в данном случае - оксид плутония). Такие генераторы уже применялись для энергообеспечения других аппаратов, в частности «Галилео» <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%BB%D0%B5%D0%BE_%28%D0%9A%D0%90%29> и «Улисс» <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%BB%D0%B8%D1%81%D1%81_%28%D0%9A%D0%90%29>, и рассчитаны на очень долгий срок работы. В конце 11-го года использования установленный на «Кассини» РИТЭГ будет способен вырабатывать 628 ватт <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B0%D1%82%D1%82>. По прибытии на Сатурн, три генератора обеспечат около 750 Вт энергии. Аппарат использует 32.8 килограммов плутония.
2.2 Система обеспечения тепловых режимов Снаружи конструкция «одета» в многослойное лёгкое теплозащитное покрытие. Внутри конструкция окрашена чёрным. Аппарат согревается работой собственной аппаратуры, а также диоксидом плутония в качестве источника тепла: 82 небольших радиоизотопных тепловых блока на орбитальном аппарате Кассини и 35 на зонде Huygens, каждый производит около 1 ватта тепла, чтобы сохранить близлежащую электронику в рабочем диапазоне температур. На расстоянии Сатурна, интенсивность солнечного света составляет примерно один процент от того, что на Земле, поэтому холод является серьезной проблемой. Внутри аппарата поддерживается температура в пределах 10 - 30 °С.
.3 Система ориентации и стабилизации Кассини оснащен двумя ракетных двигателей собраний, REA-B и REA-B с тягами по 445 ньютонов. Основные маневры на орбитах Сатурна выполнялись одним из них. Также аппарат имеет 16 двигателей малой тяги, работающих на однокомпонентном топливе - гидрозине. Их задача состоит в том, чтобы обеспечить контроль ориентации, а также делать небольшие корректировки траектории полета космического корабля. Основный двигатели используют монометилгидрозин в качестве топлива и азотный тетроксид, как окислитель. Система подачи - вытеснительная. Для давления на эластичную диафрагму в баке используется гелий. "Кассини" стабилизирован в трех плоскостях за счет работы двигателей, а также специальных дисковых устройств (точно направленная стабилизация аппарата достигается за счет поворота дисков, осуществляемых электромоторами) и гироскопов. В память звёздных датчиков заложена звёздная карта из 5000 звёзд. Принцип работы заключается в следующем: 10 раз в секунду датчик делает широкоугольный снимок звёздного неба, сравнивает его с картой в памяти и определяет ориентацию аппарата в пространстве. Блок IMU обновляет информацию о движении станции с частотой 100 раз в секунду.
.4 Бортовой радиокомплекс Аппарат оборудован одной основной и двумя маломощными антеннами(LGA). Основная антенна(HGA) используется для связи с Землей на частоте 8,4 Ггц, для приема данных от "Гюйгенса", а также как радар. Антенна также используется при проведении экспериментов по прохождению радиосигнала (в разных диапазонах) через атмосферы Сатурна и Титана и кольца Сатурна, что позволяет определить давление в атмосферах, размер частиц колец и др. параметры. До отлета "Кассини" на значительное расстояние от Солнца 4-метровая тарелка основной антенны использовалась для защиты аппарата от солнечного излучения. Поскольку при этом антенна не была направлена на Землю, для связи использовались две маломощные антенны (в принципе для связи с Землей достаточно одной маломощной антенны). Аппарат содержит внушительную компьютерную начинку. Фактически каждый научный инструмент снабжен собственным микрокомпьютером, а все инженерные системы - двумя (с целью повышения надежности). Основной компьютер производства фирмы IBM имеет память в два "мегаслова" (megaword). Компьютер спроектирован для применения в авиации и ранее доказал свою высокую надежность в экстремальных условиях эксплуатации. Компьютерная система имеет многоступенчатую систему защиты от ошибок и сбоев. Хранение научной и служебной информации осуществляется специальным устройством, не имеющим движущихся частей (на предшествующих аппаратах использовалась магнитная лента).
.5 Научная аппаратура ) Плазменный спектрометр(CAPS) Плазменный спектрометр является инструментом прямого зондирования, который измеряет электрический заряд частиц (количество электронов и протонов в частице ) . CAPS будет исследовать молекулы ионосферы Сатурна и определять конфигурацию магнитного поля. CAPS также исследует плазму и солнечный ветер в магнитосфере Сатурна. CAPS был выключен с июня 2011 из-за электрического короткого замыкания, которое произошло в приборе . Прибор был включен в марте 2012, но после четырех дней произошло второе короткое замыкание и были вынуждены снова отключить данный прибор. ) Анализатор космической пыли (CDA )является инструментом прямого зондирования, который измеряет размер, скорость и направление крошечных пылинок вблизи Сатурна. Некоторые из этих частиц вокруг Сатурна могут поступать из других звездных систем. CDA на орбитальном аппарате предназначен , чтобы узнать больше об этих загадочных частицах, составе других небесных тел и потенциально о происхождении Вселенной. )Композитный инфракрасный спектрометр ( CIRS )является инструментом дистанционного зондирования, который измеряет инфракрасные волны, исходящие от объектов, чтобы узнать об их температуре, тепловых свойствах и составе. На протяжении миссии Кассини-Гюйгенс, CIRS будет измерять инфракрасное излучение атмосферы, колец и различных объектов в системе Сатурна . Это позволит изучить атмосферу Сатурна и составить зависимости температуры и давления от высоты, состава газа, распределения газовых масс и облаков. Также будут измерены тепловые характеристики и состав поверхностей спутников и колец. ) Масс-спектрометр для ионов и незаряженных частиц (INMS) INMS является инструментом прямого зондирования, который анализирует заряженные частицы (такие как протоны и тяжелые ионы ) и нейтральные частицы (атомы) вблизи Титана и Сатурна, чтобы узнать больше об их атмосферах. INMS предназначен также для измерения плотности положительных ионов и нейтральных атомов на поверхности ледяных спутников и колец Сатурна . ) Система научного наблюдения (ISS) ISS является инструментом дистанционного зондирования, который захватывает большинство изображений в видимом свете, а также некоторые инфракрасные изображения и ультрафиолетовые изображения . ISS сделала сотни тысяч изображений Сатурна, его колец и его спутников, отправляя их на Землю средствами телеметрии. ISS имеет камеру с широким углом обзора (WAC), что позволяет делать снимки больших площадей, а также камеру с малым углом обзора (NAC), что позволяет делать снимки небольших участков в мелких деталях. Каждая из этих камер использует чувствительные устройства с зарядовой связью (CCD) в качестве детектора электромагнитных волн . Каждый CCD имеет 1024 квадратных массив пикселей. Обе камеры оснащены спектральными фильтрами, режимы которых возможно изменить, таким образом возможно увидеть изображение в различных диапазонах в пределах электромагнитного спектра от 0,2 до 1,1 мкм. ) Магнитометр ( MAG ) MAG является инструментом прямого зондирования, который измеряет силу и направление магнитного поля вокруг Сатурна. Магнитные поля создаются частично за счет горячего расплавленного ядра в центре Сатурна. Измерение магнитного поля является одним из способов исследования ядра. MAG установлен на КА в целях создания трехмерной модели магнитосферы Сатурна, определения магнитного состояния Титана и его атмосферы, ледяныx спутников и изучения их воздействия на магнитосферу Сатурна. ) Магнитосферная камера (MIMI) MIMI является инструментом как прямого, так и дистанционного зондирования, который создает изображения и собирает различные другие данные о частицах, обнаруженных в огромном магнитном поле Сатурна, или в его магнитосфере. Эта информация будет использована для моделирования общей конфигурации и динамики магнитосферы, а также ее взаимодействия с солнечным ветром, атмосферой Сатурна, Титана, колец и ледяными спутниками. ) RADAR Бортовой радар является инструментом удаленно-активного и дистанционно-пассивного зондирования, который моделирует карту поверхности Титана. Он измеряет высоту надводных объектов (таких как горы и каньоны), посылая радиосигналы, которые отражаются от поверхности Титана, и анализирует их возвращение. Радиоволны могут проникать сквозь густую завесу тумана, окружающего Titan. ) Измеритель радио и плазменных волн( RPWS)является инструментом прямого и дистанционного зондирования, который принимает и измеряет радиосигналы, поступающие от Сатурна, в том числе радиоволны, создаваемые взаимодействием солнечного ветра с Сатурном и Титаном. Цель RPWS заключается в измерении электрических и магнитных полей в межпланетной среде и магнитосфере планеты. Он также будет определять электронную плотность и температуру около Титана. RPWS изучает конфигурацию магнитного поля Сатурна, а также занимается мониторингом и моделированием ионосферы Сатурна, плазмы, и молний Сатурна. ) Система научных радиоизмерений (RSS)является инструментом дистанционного зондирования, использующемся для исследования изменения радиосигналов после прохождения таких объектов как атмосфера Титана, кольца Сатурна или Солнце. RSS изучает также состав, давление и температуру атмосферы и ионосферы, структуру колец и распределение частиц по размерам в кольцах, различные космические тела и гравитационные волны. Прибор использует канал связи Х-диапазона, а также S -диапазон. ) Ультрафиолетовый спектрограф (UVIS )является инструментом дистанционного зондирования, который создает изображения в ультрафиолетовом свете, отраженном от таких объектов, как облака Сатурна и / или его колец, для исследования их структуры и состава. Предназначен для измерения ультрафиолетового излучения с длиной волн от 55,8 до 190 нм, этот инструмент также является ценным инструментом для определения состава, распределения и температуры атмосферы. В отличие от других типов спектрометров, этот чувствительный инструмент может принимать как спектральные и пространственные показания. Это особенно полезно при определении состава газов . Кроме того, он может создать много кадров в короткое время, что позволяет создавать короткие фильмы. ) Спектрометр видимого и инфракрасного излучения (VIMS )является инструментом дистанционного зондирования, который создает изображения в видимом и инфракрасном свете, что позволяет узнать больше о составе поверхностей спутников Сатурна, колец , и составе атмосферы Сатурна и Титана. Он состоит из двух камер в одной : одна используется для захвата видимого света, другой - ифракрасного. VIMS исследует отраженный и испускаемый свет атмосферы, колец и поверхностей длин волн порядка 350 - 5100 нм. Он также “ловит” солнечный свет и свет звезд, который проходит сквозь кольца, что помогает в более глубоком изучении их структуры. Ученые планируют использовать VIMS для долгосрочных исследований движения облаков в системе Сатурна для определения погодных условий Сатурна . Спускаемый модель "Гюйгенс" нес на себе 6 научных приборов: ) Huygens Atmospheric Structure Instrument (HASI) - измерение физических и электрических свойств атмосферы Титана. ) Doppler Wind Experiment (DWE) - изучение направления и силы ветров Титана. ) Descent Imager/Spectral Radiometer (DISR) - отображение спуска и исследования уровня освещённости. ) Gas Chromatograph Mass Spectrometer (GC/MS) - идентификация и измерение химического состава атмосферы Титана. ) Aerosol Collector and Pyrolyser (ACP) - анализ атмосферных аэрозольных частиц. ) Surface-Science Package (SSP) - определение свойств поверхности.
2.6 Компоновка АМС «Кассини» Вес "Кассини" при старте составил 5,650 кг (6 тон), включая 320-килограммовый "Гюйгенс", 336 кг научных приборов и 3130 кг топлива. Конструктивно-компоновочные схемы аппарата приведены ниже
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Spacegid.com [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://spacegid.com/missiya-k-saturnu-kassini-gyuygens.html 2. Nasa.gov [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://saturn.jpl.nasa.gov/spacecraft/overview/ -23.03.2013. http://www2.jpl.nasa.gov/basics/cassini.html 3. Википедия [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://en.wikipedia.org/wiki/Cassini%E2%80%93Huygens. <%20http://ru.wikipedia.org/wiki/Кассини.> - 24.03.2014; 4. Animatedsoftware.com [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.animatedsoftware.com/cassini/hp9708ps.htm 5. Superkids.com [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.superkids.com/aweb/pages/features/saturn/cassini/cassini.shtml Скачать архив (677.4 Kb) Схожие материалы: |
| Всего комментариев: 0 | |