Cassini. Koniec wiel­kiej misji cz.2

Cassini. Koniec wielkiej   misji

Cassini. Koniec wiel­kiej misji

Od listo­pada 1995 r. w Jet Propulsion Laboratory pro­wa­dzono mon­taż i testy orbi­tera, pod­czas gdy inte­gra­cję i testy prób­nika Huygens wyko­nano w zakła­dach Daimler-Benz Aerospace Dornier Satellitensysteme w Ottobrunn w pobliżu Monachium. Na początku kwiet­nia 1997 r. Huygens został prze­trans­por­to­wany samo­lo­tem na kosmo­drom Cape Canaveral. 21 kwiet­nia 1997 r. tra­fił tam także orbi­ter Cassini.

Na kosmo­dro­mie prze­pro­wa­dzone zostały finalne etapy mon­tażu i testów przed­star­to­wych sondy oraz jej inte­gra­cja z rakietą nośną. 29 sierp­nia 1997 r., już po zamon­to­wa­niu sondy na szczy­cie rakiety Titan IV, wykryto uszko­dze­nie frag­mentu osłony ter­micz­nej wewnątrz prób­nika Huygens, spo­wo­do­wane przez nie­pra­wi­dłowo usta­wiony prze­pływ powie­trza w sys­te­mie chło­dze­nia. W celu naprawy osłony konieczne było zde­mon­to­wa­nie sondy i jej prze­wie­zie­nie do hali mon­ta­żo­wej, co zmu­siło do prze­su­nię­cia ter­minu startu, zapla­no­wa­nego pier­wot­nie na 6 października.

Lecimy!

Start sondy Cassini-Huygens nastą­pił 15 paź­dzier­nika 1997 r. o 8:43:01 UTC ze sta­no­wi­ska star­to­wego SLC-40 na Cape Canaveral Air Force Station. O 8:54 UTC rakieta nośna Titan 401B/Centaur (numer seryjny 4B-33/TC-21) wpro­wa­dziła sondę na wstępną orbitę par­kin­gową. Powtórny zapłon członu Centaur o 9:13 UTC umoż­li­wił wej­ście na orbitę helio­cen­tryczną. Ponieważ sonda miała zbyt dużą masę na to, żeby rakieta nośna mogła dostar­czyć ener­gii wystar­cza­ją­cej na bez­po­średni lot do Saturna, dla potrzeb misji zapro­jek­to­wano tra­jek­to­rię lotu nazwaną VVEJGA (Venus-Venus-Earth-Jupiter Gravity Assist). Umożliwiła ona czte­ro­krotne wyko­rzy­sta­nie manew­rów asy­sty gra­wi­ta­cyj­nej mija­nych pla­net (pod­czas dwu­krot­nych prze­lo­tów obok Wenus, prze­lotu obok Ziemi oraz Jowisza) dla dotar­cia do Saturna.
27 marca 1998 r. Cassini prze­szła przez pierw­sze pery­he­lium swej orbity, w odle­gło­ści 0,67 AU od Słońca. Największe zbli­że­nie pod­czas pierw­szego prze­lotu obok Wenus, na odle­głość 283,7 km od powierzchni pla­nety, miało miej­sce 26 kwiet­nia 1998 r. o 13:44:41 UTC. Wykonany w efek­cie prze­lotu manewr asy­sty gra­wi­ta­cyj­nej zwięk­szył pręd­kość sondy wzglę­dem Słońca o 3,7 km/s.
3 grud­nia 1998 r. przy uży­ciu sil­nika głów­nego został wyko­nany manewr DSM (Deep Space Maneuver; Δv = 450,2 m/s), który zapla­no­wano w celu zmniej­sze­nia pręd­ko­ści sondy w pobliżu apo­ap­sis, obni­ża­jąc nastę­pu­jące pery­ap­sis i umoż­li­wia­jąc prze­pro­wa­dze­nie ponow­nego manewru asy­sty gra­wi­ta­cyj­nej ze strony Wenus. 7 grud­nia 1998 r. sonda prze­szła przez aphe­lium, w odle­gło­ści 1,58 AU od Słońca.
Drugi prze­lot obok Wenus nastą­pił 24 czerwca 1999 r. o 20:29:55 UTC, w odle­gło­ści 602,6 km od jej powierzchni. W wyniku prze­lotu pręd­kość sondy wzglę­dem Słońca zwięk­szyła się o 3,1 km/s. 29 czerwca 1999 r. sonda prze­szła przez dru­gie pery­he­lium, w odle­gło­ści 0,72 AU od Słońca.
18 sierp­nia 1999 r. Cassini zbli­żyła się do Ziemi, prze­la­tu­jąc o godz. 3:28:26 UTC w odle­gło­ści 1171 km od niej, nad połu­dnio­wym Pacyfikiem. Prędkość sondy zwięk­szyła się przy tym o 4,1 km/s. 15 sierp­nia, krótko przed tym prze­lo­tem, została odrzu­cona osłona instru­mentu VIMS IR, a 16 sierp­nia – roz­ło­żony wysię­gnik magnetometru.
Podczas prze­lo­tów obok Wenus i Ziemi zapla­no­wano prze­pro­wa­dze­nie sto­sun­kowo nie­wiel­kiej ilo­ści obser­wa­cji nauko­wych. W trak­cie pierw­szego zbli­że­nia do Wenus poszu­ki­wano oznak wyła­do­wań w jej atmos­fe­rze. Podczas kolej­nego prze­lotu badano inte­rak­cje zacho­dzące pomię­dzy wia­trem sło­necz­nym a pla­netą oraz jej jonos­ferę. Również instru­menty optyczne wyko­nały wtedy swoje pierw­sze, testowe obser­wa­cje. Przelot obok Ziemi wyko­rzy­stano do prze­pro­wa­dze­nia kali­bra­cji instru­men­tów sondy; w tym celu wyko­nano obser­wa­cje ziem­skiej magne­tos­fery, powierzchni Księżyca oraz test radaru pole­ga­jący na wysła­niu i odbio­rze odbi­tych od powierzchni Ziemi sygnałów.
W dro­dze do Jowisza sonda Cassini minęła w znacz­nej odle­gło­ści – około 1,5 mln km – pla­ne­to­idę (2685) Masursky. Największe zbli­że­nie miało miej­sce 23 stycz­nia 2000 r. o 09:58 UTC. Podczas spo­tka­nia sonda wyko­nała obser­wa­cje oce­nia­jące kształt, roz­miary i albedo pla­ne­to­idy oraz pomiary spektralne.
1 lutego 2000 r. antena główna (HGA) prze­stała peł­nić rolę osłony prze­ciw­sło­necz­nej i prze­jęła funk­cję utrzy­my­wa­nia łącz­no­ści z Ziemią.
1 paź­dzier­nika 2000 r. sonda Cassini roz­po­częła trwa­jącą przez 6 mie­sięcy kam­pa­nię obser­wa­cyjną Jowisza. Badania wyko­ny­wane przez nią były przy tym sko­or­dy­no­wane z obser­wa­cjami pro­wa­dzo­nymi przez sondę Galileo, która od grud­nia 1995 r. znaj­do­wała się na orbi­cie wokół tej pla­nety. Podczas fazy zbli­ża­nia się do Jowisza Cassini znaj­do­wała się poza gra­ni­cami jego magne­tos­fery i pro­wa­dziła pomiary wia­tru sło­necz­nego, pod­czas gdy Galileo prze­by­wała głę­boko we wnę­trzu magne­tos­fery. Po minię­ciu pla­nety sonda Cassini leciała wzdłuż brzegu gra­nicy magne­tos­fery, wie­lo­krot­nie ją prze­kra­cza­jąc, nato­miast Galileo opu­ściła magne­tos­ferę i pro­wa­dziła pomiary wia­tru słonecznego.
Obserwacje wyko­nane pod­czas prze­lotu przez instru­menty naukowe obej­mo­wały: bada­nie składu i dyna­miki atmos­fery Jowisza, w tym zorzy polar­nej i prze­pły­wów cie­pła, obser­wa­cje pier­ścieni Jowisza, obser­wa­cje Europy i Kallisto pod­czas ich opo­zy­cji, obser­wa­cje księ­życa Himalia i okre­śle­nie jego okresu rota­cji, obser­wa­cje Io pod­czas jego zaćmie­nia, bada­nia magne­tos­fery Jowisza i jego inte­rak­cji z wia­trem sło­necz­nym, pomiary stru­mie­nia pyło­wego pocho­dzą­cego z Io oraz obser­wa­cje pro­mie­nio­wa­nia syn­chro­tro­no­wego Jowisza.
W sko­or­dy­no­wa­nych obser­wa­cjach Jowisza wyko­rzy­stano też Kosmiczny Teleskop Hubble’a, Obserwatorium Rentgenowskie Chandra i sze­reg radio­te­le­sko­pów na powierzchni Ziemi. Kamery sondy Cassini wyko­nały łącz­nie około 26 000 foto­gra­fii pla­nety i jej księżyców.
16 grud­nia 2000 r., pod­czas zbli­ża­nia do Jowisza, z powodu zakłó­ceń w funk­cjo­no­wa­niu koła reak­cyj­nego RWA-2 nastą­piło prze­łą­cze­nie ste­ro­wa­nia poło­że­niem sondy na sys­tem ste­ro­wa­nia reak­cyj­nego (RCS). Z tego powodu, w celu ochrony przed nad­mier­nym zuży­ciem hydra­zyny, od 19 do 28 grud­nia wstrzy­mano pro­wa­dze­nie kam­pa­nii obserwacyjnej.
Największe zbli­że­nie do Jowisza nastą­piło 30 grud­nia 2000 r. o 10:04:21 UTC. Odległość od pla­nety w periap­sis wynio­sła 9 722 965 km. W wyniku prze­lotu pręd­kość sondy zmie­niła się o 2,2 km/s, a jej tra­jek­to­ria została odchy­lona o 12,2°, kie­ru­jąc się ku Saturnowi. Ostatnie obser­wa­cje Jowisza zostały wyko­nane 22 marca 2001 r.

  • Waldemar Zwierzchlejski

To jest skrócona wersja artykułu.

CZYTAJ E-WYDANIE KUP WYDANIE PAPIEROWE