Cassini-Huygens: el final de 20 años de investigación



20 de septiembre, a las 14:54 hora de Moscú (11:54 UTC), la misión de 20 años de Cassini : la "mitad" orbital de la estación interplanetaria automática Cassini-Huygens (la misión de aterrizaje de la sonda Huygens completada el 14 de enero de 2005 se completa sin un mes) hora después de aterrizar en Titán). Fue solo la cuarta misión a Saturno después de Pioneer 11 y dos Voyagers, y la única en la que el dispositivo entró en su órbita. La próxima misión al sistema de Saturno debería tener lugar no antes de 2029 .

Durante su misión, el dispositivo realizó 293 revoluciones alrededor de Saturno, entre las cuales realizó 162 pases cerca de sus satélites y abrió 7 nuevos, transmitió 453,048 fotografías de 635 GB de datos científicos a la Tierra y se convirtió en una fuente de 3,948 publicaciones científicas. Descubrió el océano en Encelado, así como el océano, 3 mares y cientos de pequeños lagos en Titán. Alrededor de 5 mil personas de 27 países participaron en este proyecto, y su costo total fue de $ 3.9 mil millones, en el cual las acciones iniciales se distribuyeron como: $ 2.6 mil millones de la agencia estadounidense NASA, $ 500 millones de la ESA europea y $ 160 millones de ASI italiano.

Cassini Design




Aparato Cassini-Huygens en proceso de prueba. La parte naranja redonda en primer plano es Huygens aterrizando en el Titán, la parte blanca es la antena / radar Cassini de 4 metros

Diagrama del dispositivo en diferentes ángulos:



La sonda, que lleva el nombre de Giovanno Cassini (quien descubrió los satélites segundo a quinto de Saturno), mide tan solo 6.8 m de altura y 4 m de ancho con un peso en seco de 2150 kg (fue la tercera sonda interplanetaria más grande después de un par de soviéticos "Phobos" ). Saturno alcanza solo el 1.1% de la energía solar disponible para nosotros en la órbita de la Tierra, por lo que la sonda se alimenta de 3 RTG del mismo tamaño enorme que el dispositivo en sí mismo: tienen 32.7 kg de plutonio-238 (esto es 3.6 veces más de lo que era ambos Voyagers al inicio, 6.8 veces más que Curiosity y probablemente el mayor plutonio disponible para la NASA en este momento: 1 , 2 ). El dispositivo tiene 1630 componentes electrónicos separados y 22 mil conexiones de cables con una longitud de cable total de 14 km, y está controlado por computadoras duplicadas 1750A de 16 bits (otro vehículo de lanzamiento Titan IV controlado que lanzó el dispositivo en órbita). El equipo científico incluye 12 instrumentos agrupados en tres grupos, que están diseñados para 27 investigaciones científicas separadas:

Sensores de rango óptico:

1) Espectrómetro de infrarrojos compuesto, que incluye cámaras de 3 rangos ( CIRS ); 2) cámaras de gran angular y ángulo estrecho (33 cm de diámetro) del rango visible con un conjunto de varios filtros para diferentes colores y CCD con una resolución de 1024x1024 píxeles. ( ISS ); 3) un espectrómetro ultravioleta que incluye 4 telescopios ( UVIS ); 4) un espectrómetro de mapeo del rango visible e infrarrojo, que divide la luz visible en 352 regiones espectrales ( VIMS );

Sensores de campos magnéticos y partículas cargadas:

5) espectrómetro de plasma ( CAPS ); 6) un analizador de partículas de fijación de polvo cósmico desde micras a nanómetros ( CDA ); 7) espectrómetro de masas de iones y partículas neutras ( INMS ); 8) un magnetómetro colocado en un brazo dieléctrico de 11 metros, diseñado para reducir la influencia de los dispositivos del dispositivo en este sensor ( MAG ); 9) una herramienta de visualización de magnetosfera, que consta de tres sensores de iones y partículas cargadas ubicadas en diferentes planos ( MIMI ); 10) un detector de ondas de radio y plasma que tiene tres receptores de diferentes frecuencias ( RPWS );

Sensores de ondas de radio:

11) un radar de 4 metros de diámetro diseñado para mapear satélites de Saturno ( Radar ); 12) el subsistema de radio científico que consiste en el uso de la antena principal de 4 metros para observar Saturno, sus anillos y satélites por despeje de ondas de radio ( RSS ). Saturno tiene un retraso de señal de 68-84 minutos por trayecto.

Nota: Los modelos 3D de cada herramienta y los esquemas de su posición en el dispositivo están disponibles a través de los enlaces.

A través de espinas a Saturno


Infografía de misión y video de lanzamiento

Una pequeña nota sobre Pakman: obtuvieron este nombre por la similitud de las imágenes térmicas del planeta con el personaje principal del juego Pac-Man .



El peso de las sondas orbitales y de aterrizaje era demasiado grande para ser lanzado directamente a Saturno (con 350 kg de Huygens el peso total del dispositivo era de 2.5 toneladas), incluso teniendo en cuenta el hecho de que el Titan IV en el que voló Cassini-Huygens fue un 40% más útil carga que Titan IIIE en el que volaron los Voyagers. Por lo tanto, los vehículos tuvieron que deambular por el Sistema Solar durante mucho tiempo, ganando velocidad mediante maniobras gravitacionales para reunirse con Saturno: después del inicio el 15 de octubre de 1997, un grupo de 5,7 toneladas de dos vehículos llenos de 2978 kg de combustible fue a encontrarse con Venus. Habiendo realizado 2 maniobras gravitacionales el 26 de abril de 1998 y el 24 de junio de 1999 (en las que volaron a solo 234 y 600 km del planeta, respectivamente), el 18 de agosto de 1999 regresaron brevemente a la Tierra (volando a 1171 km de nosotros), después de lo cual Ya fui a Júpiter.


Una imagen de la luna hecha por una cámara de ángulo estrecho del dispositivo en el ultravioleta cercano, desde una distancia de aproximadamente 377 mil km y una velocidad de obturación de 80 μs.

Al pasar por el cinturón de asteroides, el dispositivo se reunió el 23 de enero con el asteroide Mazursky : desafortunadamente, la distancia era de 1,6 millones de km, y el asteroide en sí solo tenía un tamaño de 15x20 km, por lo que la foto tenía menos de 10 por 10 píxeles. El 30 de diciembre de 2000, Cassini-Huygens se reunió con Júpiter y su compañero Galileo , cuya misión ya se acercaba al final (completó su misión hace casi 14 años con la misma hazaña desinteresada que Cassini está a punto de realizar). Esta cuarta maniobra gravitacional finalmente le dio a los dos dispositivos la velocidad suficiente para enfrentarse a Saturno el 1 de julio de 2004, momento en el que ya había recorrido 3.400 millones de kilómetros.

Para no perder el tiempo, el equipo de la misión utilizó las antenas de radio del dispositivo para aclarar el efecto Shapiro (ralentizando la propagación de una señal de radio cuando se mueve en el campo gravitacional de un objeto pesado). Fue posible aumentar la precisión de la medición de los resultados anteriores de 1/1000 para los Vikings y Voyagers a 1/51000. Los resultados publicados el 10 de octubre de 2003 coincidieron completamente con las predicciones de la teoría general de la relatividad.


El gráfico muestra claramente los picos de los encuentros con los planetas (después de lo cual aumenta la velocidad de la nave espacial), un largo descenso con una pequeña curva cerca de Júpiter (cuando la nave espacial voló hacia Saturno, cambiando gradualmente la energía cinética por el potencial, saliendo del "pozo gravitacional" del Sol), y una serie ondas al final (cuando el dispositivo entró en la órbita de Saturno y comenzó a girar en su órbita).

La tan esperada reunión y la misión principal.


El 27 de mayo de 2004, Cassini por primera vez desde diciembre de 1998 encendió su motor principal para darle al dispositivo un impulso de 34.7 m / s, que era necesario para corregir la trayectoria, que lo gastó el 11 de junio de 2068 km desde Phoebe , un satélite muy distante de Saturno, que supuestamente formado en el cinturón de Kuiper y posteriormente fue capturado por la atracción gravitacional de Saturno. Debido al enorme radio de la órbita del satélite (con un promedio de unos 12,5 millones de km), este fue el único encuentro de Cassini con este satélite.

El 1 de julio, el motor principal del dispositivo se encendió nuevamente (ya durante 96 minutos) para bajar 626 m / s de velocidad para ingresar a la órbita de Saturno. El mismo día, Mephon fue descubierta y redescubierta por Pallina , que fue descubierta en una de las imágenes de la Voyager 2, pero como no estaba en las otras imágenes, la órbita del cuerpo celeste no pudo establecerse y durante 25 años recibió la designación S / 1981 S 14. Al día siguiente, Cassini realizó su primer vuelo más allá de Titán, el 24 de octubre, se descubrió otro satélite ( Polydevk ), y el 24 de diciembre se arrojó la sonda de aterrizaje Huygens.

El 14 de enero de 2005, Cassini actuó como repetidor de la sonda de aterrizaje (que se discutirá más adelante), y al día siguiente, el dispositivo se acercó lo más posible a Titán y, utilizando su radar, encontró un cráter de 440 kilómetros en su superficie. El 6 de mayo, se descubrió el satélite Daphnis , que vive al borde de la brecha de Keeler :



En los bordes de la brecha de 42 kilómetros, se descubrieron olas causadas por la muy débil atracción de Daphnis (cuyo peso es de solo 77 mil millones de toneladas, lo que crea una atracción de 25-100 mil veces más baja que la tierra):

imagen

El ecuador de Saturno y el plano de sus anillos están inclinados 27 ° con respecto a la eclíptica, de modo que podemos observar ambos polos de Saturno, así como también sus anillos desde los lados superior e inferior. Pero dado que se observan en un gran ángulo y desde grandes distancias (1.2-1.66 mil millones de kilómetros, dependiendo de la posición relativa de la Tierra y Saturno), era simplemente imposible ver algo allí, así que digamos que el hexágono de Saturno solo se descubrió volando pasando Voyagers.



La foto de Saturno en colores naturales, que consta de 36 imágenes de Cassini tomadas el 19 de enero de 2007 con tres filtros (rojo, verde y azul). La velocidad de obturación de los disparos se basa en la visibilidad de las áreas oscuras de los anillos, por lo que la superficie de Saturno resultó estar muy sobreexpuesta.

En 2005, se descubrió que alrededor de 250 kg de vapor de agua lo dejan a través de los géiseres de Encelado cada segundo a una velocidad de hasta 600 m / s. En 2006, los científicos pudieron establecer qué son exactamente la fuente de material para el penúltimo y más amplio: el anillo E.



El 22 de julio de 2006, el dispositivo voló sobre las latitudes del norte de Titán y en el mapa de radar hecho por el dispositivo por primera vez se descubrieron áreas oscuras, lo que indica que los lagos de metano se encuentran en estas superficies en la superficie. Durante los 127 tramos de este satélite realizados por el dispositivo, se estudiaron en detalle muchas partes de su superficie, algunas de las cuales mostraron cambios dinámicos. Entre estos se encontraba el mar de Ligeya, que tenía unas dimensiones de 420x350 km y una profundidad media de unos 50 m con un máximo de más de 200 m (la profundidad máxima registrada por el radar):



La causa más probable de tales mediciones son las ondas, los sólidos debajo o por encima de la superficie, o las burbujas en la mayor parte del líquido (que afectan la reflectividad de la superficie).

El 30 de mayo de 2007, se descubrió el satélite Anfa de 2 km, y el 10 de septiembre, el dispositivo pasó a solo 1,600 km de Iapetus , pero cuando las imágenes se transfirieron a la computadora del dispositivo, una partícula de rayos cósmicos lo golpeó, lo que hizo que entrara en modo seguro. Afortunadamente, no se perdieron imágenes. Poco antes de este evento, Arthur Clark recibió un video de felicitación por este evento (según una de sus novelas más famosas, "2001: Odisea en el espacio" , había uno de los monolitos en la superficie de Iapetus).

Video de felicitación y su traducción

Hola Este es Arthur Clark acompañándote desde mi casa en Colombo , Sri Lanka.

Me complace ser parte de este evento en el vuelo de Iapetus con la nave espacial Cassini.

Envío mis saludos a todos los amigos, conocidos y desconocidos, que se han reunido para este importante evento.

Lamento no poder estar con ustedes, ya que estoy en silla de ruedas debido a la poliomielitis y no planeo salir de Sri Lanka nuevamente.

Gracias a la World Wide Web, puedo seguir el progreso de la misión Cassini-Huygens desde su lanzamiento hace varios años. Como saben, tengo más que un interés en Saturno.

Y tenía mucho miedo a principios de 2005 cuando la sonda Huygens transmitió grabaciones de sonido desde la superficie de Titán. Esto es exactamente lo que describí en mi novela Earth Empire de 1975, donde mi personaje escucha los vientos que soplan sobre las llanuras del desierto.

¡Quizás fue un anticipo del futuro! 10 de septiembre, si todo va según lo planeado, Cassini echará un vistazo a Iapetus, uno de los satélites más interesantes de Saturno.

La mitad de Jápeto es un asfalto oscuro, mientras que la otra mitad es tan ligera como la nieve. Cuando Giovanni Cassini descubrió a Japeto en 1671, solo pudo ver el lado positivo. Hicimos nuestra mejor mirada cuando la Voyager 2 pasó junto a él en agosto de 1981, pero eso fue casi un millón de kilómetros.

Por otro lado, Cassini está a punto de ir a poco más de mil kilómetros de Japeto.

Este es un momento particularmente emocionante para los fanáticos de "2001: Una odisea del espacio", porque el monolito de Saturno, descubierto por el solitario astronauta David Bowman, se convirtió en la puerta de entrada a las estrellas.

El capítulo 35 de la novela titulado "El ojo de Japeto" contiene el siguiente pasaje:
El Discovery se acercaba a Iapeta tan lentamente que casi no había movimiento y era imposible notar el momento en que ocurrió un cambio evasivo y el cuerpo cósmico de repente se convirtió en un paisaje a unos ochenta kilómetros debajo de la nave. Verniers confiables dieron los últimos impulsos correctivos y guardaron silencio para siempre. El barco entró en su última órbita: el tiempo de respuesta es de tres horas, la velocidad es de mil trescientos kilómetros por hora. No se requería más velocidad en este campo gravitacional débil. El descubrimiento se ha convertido en un satélite del satélite.
Más de 40 años después, no puedo recordar por qué coloqué el monolito de Saturno en Japeto. En el momento del comienzo de la era espacial, los telescopios terrestres no podían distinguir los detalles de este cuerpo celeste. Pero siempre tuve una extraña fascinación con Saturno y la familia de sus compañeros. Por cierto, esta "familia" creció a un ritmo muy impresionante: cuando se lanzó Cassini, solo conocíamos a unos 18 de ellos. Entiendo que hay 60 de ellos ahora, y su número continúa aumentando. No puedo resistir la tentación de decir:

¡Dios mío, hay muchos satélites!

Sin embargo, en la película, Stanley Kubrick decidió poner toda la acción en el sistema de Júpiter, no en Saturno. ¿Por qué tal cambio? Bueno, por un lado, hizo la trama más sencilla. Y lo que es más importante, el departamento de efectos especiales no pudo producir un modelo de Saturno que Stanley hubiera encontrado convincente.

Esto se hizo correctamente, porque de lo contrario la película se habría vuelto obsoleta con el vuelo de la misión Voyagers, que presentó los anillos de Saturno en una forma que nadie podría imaginar.

He visto muchos ejemplos de Neptuno retratado en el arte, así que mantendré mis dedos cruzados mientras Cassini vuela más allá de Iapetus.

Quiero agradecer a todos los asociados con la misión y todo el proyecto. Quizás carece del glamour de la exploración espacial tripulada, pero un proyecto científico es extremadamente importante para nuestra comprensión del sistema solar. Y quién sabe, quizás algún día nuestra supervivencia en la Tierra dependerá de lo que encontremos allí.

Este es Arthur Clark, les deseo un vuelo exitoso.

Mapa de Iapetus con una resolución de 400 m por píxel (original 5 MB):



Alrededor del 40% de la superficie de este satélite está ocupada por áreas oscuras con un albedo 10 veces más pequeño que las áreas brillantes. Ahora, la fuente de una diferencia tan grande es el efecto de la separación del polvo y el hielo, cuando el hielo se evapora de las áreas oscuras y precipita en la luz, por lo tanto, las áreas claras se vuelven aún más brillantes y las oscuras se vuelven más oscuras. La razón por la cual el resto de los satélites se comportan "normalmente" es que tienen una duración más corta del día, durante el cual la superficie no tiene suficiente tiempo para calentarse lo suficiente.

Extensión y misión Cassini Equinox


El 1 de julio de 2008, comenzó la misión extendida de 27 meses de Cassini, que incluyó 21 vuelos adicionales de Titán, 8 Tefii, 7 Enceladus, 6 Mimas y un vuelo de Dion, Rhea y Helena.

El 15 de agosto de 2008, se descubrió Egeon , que, aunque lleva el nombre de un monstruo con 100 brazos y 50 cabezas, era una "piedra" casi inofensiva de 500 m de diámetro (era tan pequeña que tenía que establecerse en términos de brillo , por lo que el exacto no sabemos la forma de este satélite). Y el 9 de octubre, Cassini completó su maniobra más peligrosa: volar a solo 25 km de Encelado (¡y esto es a una velocidad de 17,7 km / s!). El equipo de la misión dio un paso tan arriesgado en aras de un análisis directo de la composición del vapor de agua de sus géiseres.

Durante sus 23 vuelos de Encelado durante toda la misión (en 10 de los cuales el aparato se acercó a una distancia de menos de 100 km), se descubrió que el pH del océano subsuperficial es de 11-12 unidades (que no es adecuado para las formas de vida terrestre), pero nitrógeno (4 ± 1%), dióxido de carbono (3.2 ± 0.6%), metano (1.6 ± 0.6%), así como trazas de amoníaco, acetileno, ácido hidrocianico y propano ( que indica la formación activa de sustancias orgánicas debajo de la superficie de Encelado). Desafortunadamente, el aparato no contiene instrumentos especiales para registrar compuestos orgánicos complejos (ya que ni siquiera podrían haber adivinado acerca de encontrar un aparato de este tipo durante la planificación de la misión), por lo que la respuesta a la pregunta "¿es posible que exista vida debajo de la superficie de Encelado?" Cassini se fue a sus seguidores.

Para el 26 de julio de 2009, el último de los satélites Cassini descubiertos fue el S / 2009 S 1 de 300 metros, que se detectó debido a la sombra de 36 kilómetros que arroja al borde lejano del anillo B a lo largo de la cual se encuentra su órbita:



Segunda Extensión y Misión del Solsticio de Cassini


En febrero de 2010, se tomó una decisión sobre una extensión adicional de la misión, que comenzó ya en septiembre, y se suponía que duraría hasta mayo de 2017, cuando se decidiría el destino final del aparato. Incluyó otros 54 vuelos de Titán y 11 vuelos de Encelado.

400 $ 7 ( 4 $) : 2010 ( ). — 30 ( , — 2006 2010 ). 25 2012 , 83°C . , .

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2012 2016 ( 2013 2017 , 6 ):



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La sonda de aterrizaje, llamada así por Christian Huygens (quien descubrió Titán en 1655, en la que aterrizó la sonda), es un dispositivo de 318 kilogramos de 2.7 metros de diámetro con 6 juegos de instrumentos:

1) un transmisor de frecuencia constante diseñado para medir la velocidad del viento por el efecto Doppler (Doppler Wind Experiment - DWE);
2) sensores de las propiedades físicas atmosféricas que miden la densidad, la presión y la resistencia eléctrica de la atmósfera, así como sensores de aceleración a lo largo de los tres ejes, lo que, junto con el dispositivo anterior, permite establecer la densidad atmosférica (Instrumento de Estructura Atmosférica Huygens - HASI);
3) cámaras de espectros visibles e infrarrojos, en paralelo con la obtención de imágenes, midiendo el espectro y la iluminación a la altura actual del dispositivo (Descent Imager / Spectral Radiometer - DISR);
4) un pirolizador de partículas de aerosol que realiza el calentamiento de muestras tomadas de dos alturas diferentes y las redirige al siguiente dispositivo (Aerosol Collector and Pyrolyser - ACP);
5) un cromatógrafo de gases-espectrómetro de masas que mide la composición y concentración de los componentes individuales de la atmósfera de Titán, y en la última etapa, también la capa superior del suelo evaporada por el calentador (espectrómetro de masas de cromatografía de gases - GCMS);
6) un conjunto de instrumentos para medir las propiedades de la superficie, que incluye un sensor acústico que mide la densidad / temperatura de la atmósfera en los últimos 100 m de descenso de acuerdo con las propiedades del sonido reflejado por la superficie (Surface-Science Package - SSP).



Huygens se separó de Cassini el 24 de diciembre de 2004 y el 14 de enero llegó a la atmósfera de Titán. El descenso en la atmósfera tomó 2 horas y 27 minutos, durante los cuales la protección térmica del dispositivo y sus tres paracaídas surtieron efecto, y después del aterrizaje, transfirió datos desde la superficie durante otros 72 minutos (hasta que la sonda Cassini que actúa como un repetidor de señal fue más allá del horizonte).


Sonda Huygens Cooperación internacional

Los diez descubrimientos principales de Huygens:

1) Durante las mediciones de la composición de la atmósfera desde una altitud de 1400 km hasta la superficie, se descubrió que las capas atmosféricas superiores a 500 km eran más cálidas y densas de lo esperado, y la temperatura promedio aquí fue de -100 ° C con gotas de 10-20 ° C, a una altitud de a 250 km, la temperatura alcanzó un máximo de -87 ° C (ligeramente por encima del mínimo en la Tierra), y luego cayó a -203 ° C a una altitud de 44 km. La superficie era ligeramente más cálida (-180 ° C) a una presión de 1,47 atmósferas.

2) Los vientos del oeste a una altitud de 120 km alcanzaron los 430 km / h, a una altitud de 60 km el dispositivo cayó en una fuerte turbulencia, después de lo cual la velocidad del viento comenzó a disminuir constantemente de 108 km / h en 55 km, a 36 km / h a una altitud de 30 km y 14 km / ha 20 km. A una altitud de 7 km, la dirección del viento cambió y luego solo una ligera brisa de 1-3.5 km / h actuó en la sonda. Durante el descenso, el vehículo demolió 165.8 km desde el punto inicial.

3) Se suponía que la luz del sol destruiría el metano atmosférico durante decenas de millones de años, y los científicos estaban interesados ​​en la fuente de su reposición. Las mediciones mostraron que, a una altitud superior a 40 km, la atmósfera se basa en nitrógeno con pequeñas impregnaciones de metano, luego la concentración de metano comienza a aumentar y alcanza el ~ 5% a una altitud de 7 km. Esta fue la primera evidencia indirecta de la presencia de criovolcanismo en Titán. En la superficie del planeta, el GCMS también encontró rastros de hidrocarburos más complejos, como el etano, el cian y el benceno.

4) Al descender a la atmósfera, el aparato descubrió la presencia de argón-36 y 38, así como el criptón y el xenón en la atmósfera. Los científicos han sugerido que el nitrógeno y los gases nobles ingresen a la atmósfera de titanio durante su formación, sin embargo, la proporción de argón-36 / nitrógeno resultó ser un millón de veces menor que la de la atmósfera del Sol. Esto sugiere que el nitrógeno no entró en la atmósfera de titanio en su forma pura, sino en la forma de algunos compuestos que contienen nitrógeno.

5) En la atmósfera de Titán, se detectó una concentración de 0.05% de argón radiactivo 40, que también demostró indirectamente la presencia de criovolcanismo (ya que su vida media fue de 1.3 millones de años, y debería haber decaído durante toda la existencia de la atmósfera).

6) La neblina marrón de Titán que ocultaba su superficie resultó ser un aerosol de metano, etano y cianuro de hidrógeno (una sustancia muy tóxica). Se detectó neblina en todas las alturas, con concentraciones notables en alturas de 80, 30 y 21 km, así como nubes de metano a alturas de 16 y 8 km.

7) A alturas de 130-35 km y 25-20 km, se tomaron dos muestras de aerosoles atmosféricos. Se descubrió que sus componentes principales son carbono y nitrógeno. La posterior reproducción de las propiedades de los aerosoles en la Tierra permitió establecer que durante 80 km su base es cianuro de hidrógeno, a una altitud de 44 km son etano, y a una altitud de 8 km se basa en metano.



La luz solar y las partículas cargadas de Saturno conducen a la descomposición de las moléculas de nitrógeno y metano, que, debido a su actividad química, se unen a otras moléculas en la atmósfera, formando estructuras más complejas hasta los hidrocarburos poliaromáticos (que se fijaron en la atmósfera y en la superficie). Las moléculas más grandes tienen una densidad más alta y se concentran gradualmente en las capas más bajas de la atmósfera, contribuyendo así a la formación de moléculas aún más grandes allí.

8) Inicialmente, se suponía que el dispositivo recibiría 700 fotos, pero debido a errores de diseño, solo se recibió la mitad de ellas: ya durante las pruebas durante el vuelo se descubrió que un error de software podría provocar que Cassini perdiera la frecuencia de transmisión Señal de Huygens, que se suponía que debía moverse con respecto a él durante el aterrizaje. Ya era imposible reescribir el código del programa, por lo que se contó la trayectoria de aterrizaje de Huygens de modo que durante el aterrizaje se moviera perpendicular a Cassini (para minimizar las velocidades relativas de los dispositivos). Para hacer esto, Huygens tuvo que reiniciarse un mes más tarde de lo planeado previamente.

Pero ya sobre el hecho de aterrizar, se descubrió otra desgracia: la sonda tenía dos sistemas de comunicación, pero como la cantidad de datos asociados con las fotografías era bastante grande, se transmitían simultáneamente a través de ambos canales, sin duplicación. Debido a un error de software, Cassini no escuchó ninguno de los canales, por lo que la mitad de las fotos simplemente se perdieron.

Sin embargo, las 350 fotografías recibidas (entre las cuales 3 cámaras de sonda hicieron varios estéreo) fueron suficientes: en ellas se encontraron canales de ríos secos de 100 m de profundidad con pendientes muy pronunciadas, lo que indica rápidos arroyos que se desatan en estos lugares. El sitio de aterrizaje era un lecho de río cubierto de guijarros con un diámetro de 10-15 cm.



9) Los científicos estaban interesados ​​en saber si las tormentas eléctricas ocurren en Titán y cuál es su naturaleza. Por lo tanto, se instalaron radios de frecuencia ultrabaja en el dispositivo para registrar la resonancia de Schumann . Aunque el dispositivo no detectó un solo rayo, los sensores registraron una señal a una frecuencia de 36 Hz, así como una capa conductora ionosférica que se extiende a altitudes de 140 a 40 km con un pico en la región de 60 km. Esto indicó que la capa reflectante inferior no coincidía con la superficie del planeta (como en la Tierra), sino que estaba a una profundidad de 55-80 km debajo de su superficie.



Un modelo de la estructura del Titán por Dominic Fortres del University College London , hecho por él en base a los datos de Huygens y Cassini. Ice VI en la foto aquí, aunque se derrite a 81 ° C, no tiene nada que ver con el ice nueve de Kurt Vonnegut, y no representa una amenaza para nosotros, por lo que las formas de vida Titanian no pueden tener miedo, incluso si están allí)

10) Encontrar el sitio de aterrizaje de la sonda resultó ser bastante difícil, ya que aunque la cámara de visión lateral Huygens podía grabar detalles de la superficie a una distancia de hasta 450 km, los radares de Cassini no vieron por completo las características del relieve capturadas por las cámaras Huygens. Se descubrió que este efecto, llamado "dunas fantasmas", estaba asociado con depósitos superficiales de hidrocarburos que no reflejan señales de radio. Por lo tanto, Cassini realmente mira "a través de ellos", revelando solo capas de hielo sucio ubicadas debajo de la superficie del planeta, y con un alivio menos pronunciado.

Esto permitió a los científicos establecer que el candidato más probable para el material de construcción para las dunas de titanio son los gránulos de hidrocarburos y / o nitrilo con un pequeño contenido de hielo de agua y dimensiones características de 0.1-0.3 mm (cerca del tamaño de la arena del suelo), cuya fuente de movimiento es , en condiciones de viento muy lento cerca de la superficie - es la saltación .

La gran final


En mayo de 2017, se decidió el destino del dispositivo: al final de la segunda misión extendida, le quedaba muy poco combustible, y se consideraron 19 posibles opciones para completar la misión, incluida una colisión con Saturno, sus anillos principales o satélites de hielo, la órbita desde la órbita de Saturno hasta el heliocéntrico una órbita o una órbita estable alrededor de Titán / Phoebe (e incluso una variante de una colisión con Mercurio). Como resultado, se decidió enviar el dispositivo a la atmósfera de Saturno, para proteger así a los satélites de Saturno de su posible contaminación biológica. Para realizar esta tarea, el aparato realizó una maniobra cerca de Titán el 22 de abril, que lo redirigió a la brecha de 2,000 kilómetros entre Saturno y su anillo más cercano.

Desde entonces, ha realizado 21 giros a una distancia de solo 1600-4000 km de las nubes de Saturno, acercándose constantemente a la atmósfera de Saturno, y actualmente se encuentra en su último turno 22. El dispositivo tomará sus últimas imágenes un par de horas antes de ingresar a la atmósfera, después de lo cual desplegará su antena de 4 metros hacia la Tierra y transmitirá datos sobre la composición de la atmósfera de Saturno desde sus espectrómetros hasta que pueda contrarrestar las perturbaciones atmosféricas. Poco después de perder el contacto con él, colapsará y arderá en las densas capas de la atmósfera de Saturno, en algún lugar allí, en la constelación de Ofiuco , a 1.400 millones de kilómetros de nosotros.


Referencias


Cuenta atrás para la misión "Gran Final"
Modelo 3D interactivo del dispositivo.
Fotografías sin procesar del dispositivo (395 328 piezas)
Las 10 mejores fotos tomadas por el dispositivo por año (para el período 2011-2016)
Los 10 principales descubrimientos científicos por años (para el período 2005-2016)

Source: https://habr.com/ru/post/es406469/


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