Ο ανιχνευτής Huygens της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας κυκλοφόρησε επιτυχώς από τον τροχίσκο της NASA νωρίς το πρωί και τώρα βρίσκεται σε ελεγχόμενη πορεία σύγκρουσης προς το μεγαλύτερο και πιο μυστηριώδες φεγγάρι του Κρόνου, τον Τιτάνα, όπου στις 14 Ιανουαρίου θα κάνει μια κάθοδο μέσω μια από τις πιο ενδιαφέρουσες ατμόσφαιρες στο ηλιακό σύστημα σε μια άγνωστη επιφάνεια.
Ο διαχωρισμός έγινε στις 02:00 UTC (03:00 CET): Λίγα λεπτά μετά τον διαχωρισμό, ο Cassini γύρισε πίσω στη Γη και έδωσε ξανά πληροφορίες σχετικά με το διαχωρισμό. Αυτό το σήμα χρειάστηκε στη συνέχεια 1 ώρα και 8 λεπτά για να διασχίσει τα 1,2 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα διαχωρίζοντας το διαστημικό σκάφος Cassini και τη Γη.
«Η σημερινή κυκλοφορία είναι ένα άλλο επιτυχημένο ορόσημο στην οδύσσεια Cassini / Huygens», είπε ο Δρ David Southwood, Διευθυντής Επιστημονικών Προγραμμάτων της ESA. Αυτός ήταν ένας φιλικός χωρισμός μετά από επτά χρόνια ζωής μαζί. Ευχαριστούμε τους συνεργάτες μας στη NASA για τον ανελκυστήρα. Κάθε διαστημικό σκάφος θα συνεχίσει τώρα μόνο του, αλλά περιμένουμε ότι θα συνεχίσουν να επικοινωνούν για να ολοκληρώσουν αυτήν την καταπληκτική αποστολή. Τώρα όλες οι ελπίδες και οι προσδοκίες μας επικεντρώνονται στη λήψη των πρώτων επιτόπιων δεδομένων από έναν νέο κόσμο που ονειρευόμαστε να εξερευνήσουμε εδώ και δεκαετίες ;.
Τελικό στάδιο μιας επταετούς οδύσσειας
Η αποστολή Cassini / Huygens, που αναπτύχθηκε από κοινού από τη NASA, την ESA και την ιταλική διαστημική υπηρεσία (ASI), ξεκίνησε στις 15 Οκτωβρίου 1997, όταν το σύνθετο διαστημικό σκάφος ξεκίνησε από το Cape Canaveral της Φλόριντα, πάνω σε όχημα Titan 4B / Centaur. Μαζί, οι δύο ανιχνευτές ζύγιζαν 5548 κιλά κατά την εκτόξευση και έγιναν η μεγαλύτερη διαστημική αποστολή που έχει σταλεί ποτέ στους εξωτερικούς πλανήτες. Για να αποκτήσουν επαρκή ταχύτητα για να φτάσουν στον Κρόνο, έπρεπε να πραγματοποιήσουν τέσσερις ελιγμούς υποβοήθησης της βαρύτητας πετώντας δύο φορές από την Αφροδίτη, μία από τη Γη και μία φορά από τον Δία. Την 1η Ιουλίου ο Cassini / Huygens έγινε τελικά το πρώτο διαστημικό σκάφος που εισήλθε σε τροχιά γύρω από τον Κρόνο.
Στις 17 Δεκεμβρίου, ενώ βρίσκεται στην τρίτη τροχιά του γύρω από τον πλανήτη, ο τροχιάς του Cassini έκανε έναν ελιγμό για να εισέλθει σε μια ελεγχόμενη τροχιά σύγκρουσης προς τον Τιτάνα. Όπως είχε προγραμματιστεί, πραγματοποιήθηκε λεπτομερής συντονισμός της τροχιάς στις 22 Δεκεμβρίου για να τοποθετηθεί ο Huygens στην ονομαστική του πορεία εισόδου. Ενώ ο Huygens θα παραμείνει σε αυτήν την τροχιά έως ότου βυθιστεί στην ατμόσφαιρα του Τιτάνα στις 14 Ιανουαρίου, ο τροχιτής θα εκτελέσει ελιγμό εκτροπής στις 28 Δεκεμβρίου για να αποφύγει τη σύγκρουση στο φεγγάρι. Ο σημερινός διαχωρισμός επιτεύχθηκε με την πυροδότηση πυροτεχνικών συσκευών. Κάτω από τη δράση των ελατηρίων ώθησης, των ράμπων και των κυλίνδρων, ο καθετήρας απελευθερώθηκε με σχετική ταχύτητα περίπου 0,3 m / s με ρυθμό περιστροφής 7 σ.α.λ. Τα δεδομένα τηλεμετρίας που επιβεβαιώνουν τον διαχωρισμό συλλέχθηκαν από σταθμούς Deep Space Network της NASA στη Μαδρίτη, την Ισπανία και το Goldstone της Καλιφόρνια, όταν το σήμα αναπαραγωγής τηλεμετρίας από το Cassini έφτασε τελικά στη Γη.
Ο ανιχνευτής Huygens είναι τώρα αδρανής και θα παραμείνει έτσι για την ακτογραμμή των 20 ημερών στον Τιτάνα. Τέσσερις ημέρες πριν από την κυκλοφορία του, προγραμματίστηκε ένα τριπλό περιττό χρονόμετρο για να ξυπνήσει τα συστήματα του καθετήρα λίγο πριν την άφιξη στον Τιτάνα.
Εξερευνώντας την ατμόσφαιρα του Τιτάνα
Ο Huygens έχει προγραμματιστεί να εισέλθει στην ατμόσφαιρα του Τιτάνα στις 09:06 UTC (10:06 CET) στις 14 Ιανουαρίου, με σχετικά απότομη γωνία 65; και ταχύτητα περίπου 6 km / s. Ο στόχος είναι πάνω από το νότιο ημισφαίριο, κατά τη διάρκεια της ημέρας. Προστατευόμενος από μια αφαιρετική θερμική ασπίδα, ο ανιχνευτής θα επιβραδυνθεί στα 400 m / s μέσα σε 3 λεπτά προτού αναπτύξει έναν αγωγό πιλότου 2,6 m στα περίπου 160 km. Μετά από 2,5 δευτερόλεπτα, αυτός ο αγωγός θα τραβήξει το πίσω κάλυμμα του καθετήρα και το κύριο αλεξίπτωτο, διαμέτρου 8,3 m, θα αναπτυχθεί για τη σταθεροποίηση του καθετήρα. Στη συνέχεια, θα απελευθερωθεί η μπροστινή ασπίδα και ο ανιχνευτής, του οποίου ο κύριος στόχος είναι να μελετήσει την ατμόσφαιρα του Τιτάνα, θα ανοίξει θύρες εισόδου και θα αναπτύξει βραχίονες για τη συλλογή των επιστημονικών δεδομένων. Όλα τα όργανα θα έχουν άμεση πρόσβαση στην ατμόσφαιρα για τη διεξαγωγή λεπτομερών επιτόπιων μετρήσεων της δομής, της δυναμικής και της χημείας του. Θα αποκτηθούν επίσης εικόνες της επιφάνειας κατά μήκος της διαδρομής. Αυτά τα δεδομένα θα διαβιβαστούν απευθείας στον τροχιογράφο του Cassini, ο οποίος, ταυτόχρονα, θα πετάει πάνω από τον Τιτάνα στα 60.000 km στην πλησιέστερη προσέγγιση. Τα γήινα ραδιοτηλεσκόπια θα προσπαθήσουν επίσης να ανιχνεύσουν τον τόνο του σήματος απευθείας.
Ο Huygens αλλάζει τα αλεξίπτωτά του
Μετά από 15 λεπτά, σε περίπου 120 χλμ., Ο Huygens θα απελευθερώσει το κύριο αλεξίπτωτο και ένα μικρότερο αλεξίπτωτο 3 μέτρων θα αναλάβει για να επιτρέψει μια βαθύτερη βουτιά στην ατμόσφαιρα κατά τη διάρκεια ζωής των μπαταριών του καθετήρα.
Η κατάβαση θα διαρκέσει περίπου 140 λεπτά πριν ο Huygens προσκρούσει στην επιφάνεια στα περίπου 6 m / s. Εάν ο ανιχνευτής επιβιώσει όλα αυτά, θα ξεκινήσει η εκτεταμένη αποστολή του, που συνίσταται στον άμεσο χαρακτηρισμό της επιφάνειας του Τιτάνα για όσο διάστημα οι μπαταρίες μπορούν να τροφοδοτήσουν τα όργανα και ο τροχιάς του Cassini είναι ορατός στον ορίζοντα στο σημείο προσγείωσης, δηλαδή όχι περισσότερο από 130 λεπτά.
Εκείνη την εποχή, ο τροχιάς του Cassini θα αναπροσανατολίσει το κύριο πιάτο κεραιών του προς τη Γη για να αναπαράγει τα δεδομένα που συλλέγει ο Huygens, τα οποία θα ληφθούν από την κεραία διαμέτρου 70 m της NASA στην Καμπέρα, Αυστραλία, 67 λεπτά αργότερα. Προβλέπονται τρεις αναπαραγωγές, για να διασφαλιστεί ότι όλα τα καταγεγραμμένα δεδομένα μεταδίδονται με ασφάλεια στη Γη. Στη συνέχεια, το Cassini θα συνεχίσει την αποστολή του εξερευνώντας τον Κρόνο και τα φεγγάρια του, το οποίο περιλαμβάνει πολλαπλά επιπλέον flybys του Τιτάνα τους επόμενους μήνες και χρόνια.
Ένας ανιχνευτής βαθιά στο διάστημα και το χρόνο
Μεγαλύτερο από τον υδράργυρο και ελαφρώς μικρότερο από τον Άρη, ο Τιτάνας είναι μοναδικός στο ότι έχει μια παχιά ατμόσφαιρα πλούσια σε άζωτο που περιέχει ενώσεις με βάση άνθρακα που θα μπορούσαν να δώσουν σημαντικές ενδείξεις για το πώς η Γη έγινε κατοικήσιμη. Η χημική σύνθεση της ατμόσφαιρας πιστεύεται ότι είναι πολύ παρόμοια με τη Γη πριν ξεκινήσει η ζωή, αν και ψυχρότερη (-180 ° C) και έτσι λείπει υγρό νερό. Τα in-situ αποτελέσματα από τον Huygens, σε συνδυασμό με παγκόσμιες παρατηρήσεις από επαναλαμβανόμενες μύγες του Τιτάνα από τον τροχίστη του Cassini, αναμένεται έτσι να μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε όχι μόνο ένα από τα πιο εξωτικά μέλη του Ηλιακού μας Συστήματος αλλά και την εξέλιξη της πρώιμης Γης ατμόσφαιρας και οι μηχανισμοί που οδήγησαν στην αυγή της ζωής στον πλανήτη μας.
Η κύρια συμβολή της Ευρώπης στην αποστολή Cassini, ο ανιχνευτής Huygens, δημιουργήθηκε για την ESA από μια βιομηχανική ομάδα με επικεφαλής τον Alcatel Space. Αυτό το διαστημικό σκάφος 320 κιλών μεταφέρει έξι επιστημονικά όργανα για να μελετήσει την ατμόσφαιρα κατά την κάθοδο του. Εργαστήρια και ερευνητικά κέντρα από όλες τις χώρες μέλη της ESA, τις Ηνωμένες Πολιτείες, την Πολωνία και το Ισραήλ συμμετείχαν στην ανάπτυξη αυτού του ωφέλιμου επιστημονικού φόρτου. Το πακέτο οργάνων ατμοσφαιρικής δομής Huygens (HASI) θα μετρήσει τα προφίλ θερμοκρασίας και πίεσης και θα χαρακτηρίσει τους ανέμους και τις αναταράξεις. Θα είναι επίσης σε θέση να ανιχνεύσει κεραυνό και ακόμη και να μετρήσει την αγωγιμότητα και τη διαπερατότητα της επιφάνειας εάν ο ανιχνευτής επιβιώσει από την πρόσκρουση. Το φασματόμετρο μάζας αεριοχρωματογράφου (GCMS) θα παρέχει λεπτή χημική ανάλυση της ατμόσφαιρας και των αερολυμάτων που συλλέγονται από τον συλλέκτη αερολύματος και τον πυρολύτη (ACP). Το καταγραφικό καθόδου / φασματικό ραδιόμετρο (DISR) θα συλλέγει εικόνες, φάσματα και άλλα δεδομένα σχετικά με την ατμόσφαιρα, τον προϋπολογισμό ακτινοβολίας, τις δομές σύννεφων, τα αερολύματα και την επιφάνεια. Το πείραμα ανέμου doppler (DWE) θα παρέχει ένα προφίλ ζώνης ανέμου, ενώ το πακέτο επιφανειακής επιστήμης (SSP) θα χαρακτηρίσει την τοποθεσία προσγείωσης εάν ο Huygens επιβιώσει από την πρόσκρουση.
Η αποστολή Cassini-Huygens είναι μια συνεργασία μεταξύ της NASA, της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος και της ASI, της ιταλικής υπηρεσίας διαστήματος. Το Jet Propulsion Laboratory (JPL), τμήμα του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια στην Πασαντένα, διαχειρίζεται την αποστολή για το Γραφείο Διαστημικής Επιστήμης της NASA στην Ουάσιγκτον. Η JPL σχεδίασε, ανέπτυξε και συναρμολόγησε τον τροχίσκο Cassini.
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων ESA
