Межпланетный зонд кассини: Межпланетный зонд Кассини отметил 10-летний юбилей на орбите Сатурна

Зонд Cassini сгорел в атмосфере Сатурна — РБК

www.adv.rbc.ru

www.adv.rbc.ru

www.adv.rbc.ru

Скрыть баннеры

Ваше местоположение ?

ДаВыбрать другое

Рубрики

Курс евро на 6 октября
EUR ЦБ: 58,06

(+1,89)

Инвестиции, 05 окт, 16:23

Курс доллара на 6 октября
USD ЦБ: 59,4

(+0,61)

Инвестиции, 05 окт, 16:23

Хватит ли IT-специалистов для развития бизнеса в России

РБК и S+Консалтинг, 10:16

Bloomberg не исключил сокращения добычи нефти Россией из-за «потолка цен»

Политика, 10:14

Микрозаймы и краудинвестинг: что нужно знать о поддержке малого бизнеса

Национальные проекты, 10:10

www. adv.rbc.ru

www.adv.rbc.ru

В МИД заявили о «размытии» нейтралитета Австрии из-за поддержки санкций

Политика, 10:10

Главы комитетов Госдумы попросили прокурора разобраться в снабжении тыла

Политика, 10:06

Цена на алюминий в Лондоне впервые с августа превысила $2400 за тонну

Инвестиции, 10:04

«Интеррос» Потанина инвестировал в сервис BestDoctor

Технологии и медиа, 10:01

Объясняем, что значат новости

Вечерняя рассылка РБК

Подпишитесь за 99 ₽ в месяц

В СК сообщили, что пропавшую менеджера ОАК удалось найти

Общество, 09:57

Как не скатиться до «бла-бла-лидерства»

Pro, 09:54

Сортировка как обязанность: как избавиться от свалок в России

Партнерский проект, 09:53

Россия выделит Белоруссии $1,5 млрд на импортозамещение

Политика, 09:52

ЦИАН назвал районы Москвы с наибольшим падением цен на аренду однушек

Недвижимость, 09:48

Микрозаймы и краудинвестинг: что нужно знать о поддержке малого бизнеса

Национальные проекты, 09:30

Ускорить скорую: как спасти людей с инсультом

Партнерский проект, 09:30

www. adv.rbc.ru

www.adv.rbc.ru

www.adv.rbc.ru

Стартовавшая почти 20 лет назад миссия завершилась гибелью межпланетной станции. Ученые надеются, что в последние мгновения своей «жизни» Cassini отправил на Землю данные, которые позволят раскрыть секреты атмосферы Сатурна

Фото: NASA

Межпланетный зонд Cassini, стартовавший с Земли в октябре 1997 года и в 2004 году достигший Сатурна, завершил свою миссию, сгорев в атмосфере газового гиганта, сообщает NASA.

«Спасибо, Cassini, и прощай», — заявил на проходящей в NASA церемонии один из ученых, работавших над миссией.

www.adv.rbc.ru

В NASA пояснили, что на Земле будут получать сигналы Cassini в течение 83 минут после гибели космического аппарата. По истечении этого срока NASA объявило, что передача сигналов прервалась.

www.adv.rbc.ru

Ученые рассчитывают, что перед гибелью Cassini успел передать данные, которые позволят ученым лучше понять строение атмосферы Сатурна.

В апреле 2017 года Cassini, находившийся на орбите Сатурна с 2004 года, приступил к финальной части своей исследовательской миссии — пролету между Сатурном и его кольцами, чего ранее не делал ни один аппарат, созданный руками человека. Тогда предполагалось, что, совершив 22 таких пролета, Cassini полностью исчерпает свой запас топлива, после чего будет направлен в плотные слои атмосферы Сатурна.

Зонд Cassini был сконструирован и запущен Лабораторией реактивного движения — научно-исследовательским центром NASA, однако в реализации многолетнего проекта принимают участие также Европейское космическое агентство и Итальянское космическое агентство. Всего семнадцать стран внесли свой вклад в исследовательскую миссию, а в обработке данных, поступающих с Cassini, участвуют более чем 250 ученых по всему миру.

Авторы

Евгений Калюков

Миссия Cassini к Сатурну: воспоминания о зонде

Самая грандиозная миссия к Сатурну – в цитатах, цифрах и результатах.

Роман Фишман

22 последних оборота – и конец. 26 апреля 2017 года межпланетный зонд Cassini совершил первый из серии пролетов сквозь 2400-километровую щель между сверкающими кольцами Сатурна на скорости 125 тыс. км/ч, антенной прикрываясь от мелких осколков. 15 сентября он развернет антенну к Земле и отправится в последний прыжок, в бездну атмосферы газового гиганта. Еще минута – и всё: сейчас, пока до этого момента остается несколько недель, ученые не надеются, что сигналы от аппарата будут поступать дольше. Но это будут новые данные об одном из самых потрясающих миров Солнечной системы. Пролетая между планетой и ее кольцами, аппарат измерит их гравитацию и уточнит массу льда в кольцах. Это поможет определить их возраст и решить вопрос о происхождении. Миллиарды лет назад, вместе с самой планетой? Или, наоборот, сравнительно недавно, из других небесных тел, как это показал Cassini для кольца Е, наполненного выбросами Энцелада? Вдруг зонд рассмотрит даже подозрительный объект в кольце С, который может быть ядром, остатком тела, разбитого кольцами? С каждым оборотом приближаясь к атмосфере Сатурна, Cassini переключит внимание на нее, сфотографирует бури и проследит за составом – возможно, открыв загадки некоторых странных устойчивых штормов. Ученые ожидают, что еще через две минуты молчания зонд окончательно испарится, но нам останутся ответы и воспоминания.

Сатурн

Газовый гигант с системой ледяных колец и многочисленными спутниками. В 95 раз тяжелее Земли и в 9,5 раза дальше от Солнца, местный год длится 29,4 наших лет. Состоит в основном из водорода, средняя плотность меньше воды (0,69 г/см³). Очень бурная атмосфера (ветры на экваторе могут дуть быстрее 500 км/ч) и мощное магнитное поле, создающее полярные сияния. Cassini совершил 294 оборота вокруг планеты.

Кольца

Плоские и тонкие, из частиц льда и пыли размером от микрометров до метров. Самые плотные – кольца А и В, разделенные щелью Кассини. Внутреннее кольцо D достигает атмосферы, внешнее разреженное кольцо Фебы тянется на миллионы километров от нее. Проходя сквозь кольца и их щели, Cassini разворачивался «тарелкой» антенны вперед, используя ее как щит от возможного столкновения со случайными частицами.

На северном полюсе Сатурна облака складываются в необычный шестиугольный шторм поперечником около 25 тыс. км. Как показал Cassini, он уходит в глубину атмосферы почти на 100 км. Природа этих устойчивых образований остается неясной. Возможно, они появляются в результате взаимодействия нескольких быстро вращающихся вихрей с более медленными потоками самой атмосферы.

Спиральные аномалии

Притяжение спутников вызывает возмущения в кольцах Сатурна. Cassini обнаружил, что некоторые из них направлены в сторону планеты, словно их порождает что-то на ней самой. Трудно представить, чтобы на газовом гиганте были горы или другие источники гравитационных аномалий, и феномен до сих пор не объяснен. Возможно, так проявляются колебания твердого ядра Сатурна.

Cassini уточнил скорость вращения Сатурна вокруг своей оси: 10 часов 45 минут 45 секунд. Это примерно на шесть минут медленнее, чем зарегистрировали зонды Voyager в 1980 и 1981 годах.

Дон Гарнетт (Университет Айовы): «Не думаю, что кто-то в связи с этим решил, будто вся планета целиком может замедляться. Похоже, что существует определенное отставание между вращением недр планеты и ее магнитного поля».

Сквозь плотную атмосферу Титана зонд Huygens спускался почти два с половиной часа, отметив, что скорость ветра достигает 26 км/ч, а на высоте 18–19 км висят густые облака. Сверху он снял сложный «речной» рельеф, да и на месте посадки обнаружились округлые камни гальки. Еще около полутора часов зонд проработал на поверхности, успев передать на Cassini около 350 фотографий в желтых оттенках метанового тумана.

Спутники Сатурна

Луны Сатурна

62 спутника

13 размерами > 50 км

За кольцами и между ними

Научные миссии

635 Гб данных

453 048 снимков

162 пролета близ спутников

3948 научных публикаций

Космический аппарат Cassini

1. 4-метровая остронаправленная антенна радара для картографирования Титана и других спутников, пара широконаправленных антенн.

2.Спектрометр для исследования частиц космической плазмы (CAPS).

3.Анализатор космической пыли (CDA), позволяющий выяснить размеры, скорость, заряд и направление движения частиц.

4. ИК-спектрометр (CIRS) для удаленных измерений температуры.

5. Масс-спектрометр INMS, анализирующий состав заряженных и нейтральных летучих частиц.

6. Камеры с широкоугольным и длиннофокусным объективами.

7. Инструменты для анализа заряженных частиц, картографирования и изучения магнитосферы (MIMI-LEMMS).

8. Магнитометр MAG на выдвижной 11-метровой мачте.

9. Антенны и датчики инструмента RPWS для регистрации плазматического и радиоволнового окружения аппарата.

10.  Спускаемый модуль Huygens (DM) в комплекте с посадочным модулем (EAM), который обеспечил мягкое приземление на поверхность Титана 14 января 2005 года.

11. Источники энергии: три РИТЭГа (32,7 кг плутония-238).

12. Спектрометры видимого и ИК-излучения (VIMS).

13. Спектрометр УФ-излучения (UVIS).

14. Основной и дублирующий двигатели R-4D на самовоспламеняющейся смеси тетраоксида азота и монометилгидразина (тяга 445 Н). На аппарате также имеются 16 слабых маневровых гидразиновых двигателей тягой по 1 Н.

Самое блестящее тело Солнечной системы: яркое отражение (0,9 падающего видимого излучения) дает светлая, истрескавшаяся ледяная поверхность. Весной 2008 года Cassini прошел всего в 50 км над ней, сквозь выбросы ледяных гейзеров у южного полюса спутника, частицы которых образуют кольцо Е. Все указывает на наличие у него тяжелого ядра и жидкого водного океана, по крайней мере в южном полушарии.

Точные измерения гравитационного поля Энцелада подтвердили, что под его ледяной поверхностью скрывается жидкий океан глубиной порядка 10 км.

Дэвид Стивенсон (Калифорнийский технологический институт): «С учетом наших знаний о том, из чего сложены небесные тела, подобные этому, самым естественным вариантом будет вода».

Открыты новые спутники Метона и Паллена, 3 и 4 км в поперечнике. Они находятся между орбитами Мимаса и Энцелада, примерно в 200 тыс. км от центра Сатурна.

Непропорционально крупный спутник, на который приходится более 96% массы всех лун Сатурна. Единственное тело Солнечной системы, кроме Земли, на котором постоянно существует жидкость и происходит ее круговорот. Единственный спутник с плотной атмосферой. Облака и осадки, озера и реки из метана, активная кора из тяжелых углеводородов, криовулканизм – Cassini совершил 127 сближений с Титаном.

Кэролин Порко (Институт космических исследований, Колорадо): «Одной из главных задач возвращения к Сатурну был осмотр системы для поиска новых тел. Приятно думать, что среди предстоящих нам в ближайшие годы фантастических находок мы уже можем отметить подтверждение двух новых лун».

На Титане обнаружены и неплохо картографированы «углеводородоемы» – реки, озера и целые моря, заполненные жидким метаном и другими легкими углеводородами.

Ларри Содерблом (Геологическая служба США): «Мы увидели, что эти области темнее, чем что-либо на Титане… Cassini показал, что это озера, совсем такие, как на Земле. Титан как музыкальное крещендо: каждый пролет интереснее предыдущего».

Недра крошечной Реи, видимо, не дифференцированы, и она представляет собой смесь каменных пород и льда. Спутник движется одной и той же стороной вперед, и ведущее полушарие богато ударными кратерами, а заднее – следами тектонической активности, вызванной деформацией спутника гравитацией Сатурна. Cassini отметил торможение электронов в окрестностях Реи, что может говорить о наличии слабой системы колец.

Хронология 

В НАСА выбрали самые перспективные проекты межпланетных зондов // Смотрим

• Профиль

Изучение спутников Сатурна

22 декабря 2017, 14:24

• Иллюстрация NASA.

• Иллюстрация NASA.

• Иллюстрация NASA.

• Иллюстрация NASA.

Ведомство объявило финалистов конкурса «Новые рубежи». Один из аппаратов-победителей через несколько лет отправится покорять просторы Солнечной системы.

Как сообщает пресс-релиз ведомства, в NASA выбрали финалистов конкурса New Frontiers («Новые рубежи»). Ими стали проекты двух аппаратов: возвращаемого модуля для кометы и мультикоптера для спутника Сатурна Титана.

Миссия CAESAR должна повторить подвиг аппарата Philae: сесть на комету Чурюмова-Герасименко. Но это не всё. В отличие от зонда «Филы», посадочный модуль CAESAR не только опустится на поверхность кометы и соберёт образцы вещества, но и отправит капсулу с ними на Землю.

Это очень важно, ведь в космическом аппарате каждый грамм на вес золота. Поэтому любой зонд можно оснастить только самыми необходимыми приборами. А если доставить образцы на нашу родную планету, в распоряжении исследователей окажется вся мощь земных лабораторий. К сожалению, пока такие достижения в истории человечества можно пересчитать по пальцам одной руки.

Ресурс phys.org уточняет, что посадочную капсулу разработает японское космическое агентство JAXA, чья миссия Hayabusa уже отправляла аналогичную капсулу с астероида Итокава. Образцы астероидного вещества встречали на Земле в 2010 году, а возвращение капсулы CAESAR запланировано на 2038 год.

Отметим, что кометы так интересны астрономам, потому что практически в первозданном виде сохраняют вещество, из которого когда-то образовалась Солнечная система. Их очень важно изучать. Комета Чурюмова-Герасименко удобна тем, что «Розетта» и «Филы» составили её карты. Поэтому исследователи смогут выбрать «посадочную площадку» заранее.

К тому же предварительная «разведка» кометы дала интригующие результаты. Например, известно, что она богата органикой.

Вторым финалистом оказался проект аппарата Dragonfly («Стрекоза»). Это мультикоптер с четырьмя парами винтов для полётов в атмосфере спутника Сатурна Титана – между прочим, единственного в Солнечной системе спутника, имеющего устойчивую и плотную газовую оболочку.

Дальность полёта дрона должна составить сотни километров, так что на картах Титана в итоге прибавится подробностей. Напомним, что на это небесное тело в 2005 году уже садился аппарат «Гюйгенс» (Huygens), но он передавал информацию в течение всего лишь нескольких часов. Планируется, что «Стрекоза» будет порхать над поверхностью загадочного спутника значительно дольше.

В задачи мультикоптера входит исследование интригующей химии Титана. Специалисты считают, что в среде с таким составом может развиться или уже развилась жизнь. Чтобы не загрязнять её земными микробами, учёные сожгли зонд «Кассини» в атмосфере Сатурна.

В пресс-релизе NASA не уточняется, подвергнется ли Dragonfly какой-либо дезинфекции перед посадкой на Титан. Однако, хотелось бы верить, что нечто подобное квадрокоптер всё-таки ждёт, ведь даже в стерильных комнатах NASA микроорганизмы находили.

Впрочем, обо всех подробностях ещё будет время подумать. Из двух вышедших в финал проектов профинансирован будет только один, и в 2019 году агентство NASA объявит победителя. Запуск аппарата состоится в середине 2020 годов.

Жюри конкурса отобрало также два проекта, которым будут выделены деньги на развитие технологий: ELSAH и VICI.

Проект ELSAH получит средства на разработку дешёвых и эффективных средств дезинфекции космических аппаратов перед посадкой на потенциально обитаемые миры. Задача, актуальная для экспедиции на Титан, если только там не успел уже всё безнадёжно испортить «Гюйгенс».

В рамках проекта VICI будет создано оборудование, способное работать в суровых условиях Венеры. Речь идёт об исследовании её горных пород.

Добавим, что конкурентами победителей были проекты полётов к Энцеладу, посадки на Венеру, доставки грунта с южного полюса Луны, визиты к Сатурну и к астероидам-троянцам.

Напомним, что конкурс New Frontiers проводится в четвёртый раз. Его победителями в своё время стали аппарат New Horizons, нанёсший визит Плутону, и Juno, изучающий Юпитер. Победителем третьего конкурса стал проект OSIRIS-REx, который в августе 2018 года должен достичь астероида Бенну.

К слову, «Вести.Наука» (nauka.vesti.ru) неоднократно рассказывали об интересных проектах космических аппаратов. Мы писали об инициативе Юрия Мильнера отправить зонд к Энцеладу и даже к Альфе Центравра. Говорили мы и о проекте флота роботов-бурильщиков для Энцелада воздушного шара для Венеры и даже субмарины для плавания в углеводородных морях Титана.

• новости

Весь эфир

Кассини-Гюйгенс: путешествие к Сатурну и его спутникам

Миссия Кассини-Гюйгенс

Кассини на орбите вокруг Сатурна

Изображение
1/2,
Кредит:

НАСА.

Кассини на орбите Сатурна

Впечатление художника от космического корабля «Кассини» на орбите вокруг Сатурна.

Скачать

Сатурн — как объект исследования и эстетическая достопримечательность

Изображение
2/2,
Кредит:

NASA/JPL-Caltech/Институт космических наук

Сатурн — объект исследования и эстетическая достопримечательность

Миссия «Кассини-Гюйгенс» — один из самых амбициозных проектов космических исследований, когда-либо предпринятых. Запущенный 15 октября 1997 года американо-европейский планетарный зонд почти семь лет путешествовал по космосу к Сатурну, второй по величине планете Солнечной системы. Зонд достиг Кольцевой планеты в середине 2004 года, преодолев расстояние в 3500 миллионов километров. До прибытия «Кассини-Гюйгенс» Сатурн пролетели три американских космических аппарата: «Пионер-11», «Вояджер-1» и «Вояджер-2». «Кассини-Гюйгенс» будет исследовать систему Сатурна в течение четырех лет.

Скачать

Одна из самых захватывающих миссий по исследованию Солнечной системы началась 15 октября 1997 года, когда почти семиметровая ракета-носитель Titan 4B взлетела с мыса Канаверал и исчезла в ночном небе над Флоридой, неся полезный груз весом чуть менее пяти с половиной тонн. тонн. Вскоре после этого разгонный блок Centaur разогнал космический корабль с орбиты Земли, отправив его в путешествие к Сатурну, второй по величине планете Солнечной системы. Его яркие кольца и многочисленные ледниковые спутники делают его почти миниатюрной солнечной системой.

Успешная миссия НАСА/ЕКА завершится через 20 лет 15 сентября 2017 года. Среди основных компонентов миссии был посадочный модуль Гюйгенс Европейского космического агентства ЕКА, который сопровождал Кассини до прибытия на Сатурн, прежде чем отделиться и посадка на Титан, крупнейший спутник Сатурна, в январе 2005 г.

Немецкий аэрокосмический центр (DLR) участвовал и продолжает участвовать в миссии «Кассини-Гюйгенс» как с научной, так и с технической точки зрения. Космическое управление DLR финансирует это предприятие от имени Федерального министерства экономики и борьбы с изменением климата Германии (BMWK). Наша небольшая серия статей расскажет об этой миссии, ее экспериментах, научной концепции, ее наиболее важных открытиях и вкладе, сделанном DLR и другими научными институтами Германии.

Данные миссии

Запуск:	15 октября 1997 г.
Вес запуска:	5,820 килограммы (включая 365 килограммов. Юпитер
Кассини входит Сатурн Орбит:	1 июля 2004 г.
Разделение HUYGENS Probe:	25 декабря 2004
HUYGENGENGENGIN0054 landing on Titan:	14 January 2005
Launch site:	NASA Kennedy Space Center, Cape Canaveral, Florida
Launch rocket:	Titan IV B/Centaur
Mission Control Center:	Лаборатория реактивного движения НАСА (JPL), Пасадена, Калифорния, США
Наземные станции:	Сеть дальнего космоса НАСА
Прием данных:	Нет работы в реальном времени; промежуточное хранение данных в массовой памяти на борту Cassini с загрузкой во время периодов связи с наземной станцией
Номинальный конец миссии:	июнь 2008 г.; продлен до 2017 г.
Срок службы Cassini:	4 года (около 76 оборотов Сатурна)

Научные приборы на борту Cassini-Huygens

Космический аппарат Cassini
CAPS (плазменный спектрометр Cassini)	Исследование плазмы в магнитном поле Сатурна с помощью трех спектрометров. Главный исследователь: Дэвид Т. Янг, Юго-Западный научно-исследовательский институт, Сан-Антонио, Техас, США.
CDA (анализатор космической пыли)	Анализирует частицы льда и пыли в системе Сатурна. Устройство также может определять электрический заряд, скорость, направление и массу отдельных частиц. Он также определит химический состав таких частиц. Встроенный высокоскоростной детектор (HRD) может обнаруживать до 10 000 частиц в секунду. CDA был разработан в Институте физики элементарных частиц им. Макса Планка. Разработка технологии, а также производство и контрольные испытания аппаратных средств и механических компонентов были завершены под руководством отдела системного кондиционирования Института строительной механики DLR в Берлине. Планирование миссии и анализ данных должны выполняться Институтом физики элементарных частиц им. Макса Планка. Главный исследователь: Ральф Шрама, Институт физики элементарных частиц им. Макса Планка, Гейдельберг.
CIRS (композитный инфракрасный спектрометр)	Измеряет температуру и состав поверхностей, атмосфер и колец. Он состоит из трех спектрометров, измеряющих в диапазонах длин волн 7-9 мкм, 9-17 мкм и 17-1000 мкм; Университет Вупперталя участвует в этом инструменте. Главный исследователь: Майкл Флазар, НАСА/Центр космических полетов имени Годдарда, Гринбелт, Мэриленд, США.
INMS (ионный и нейтральный масс-спектрометр)	Определяет состав нейтральных и заряженных частиц в магнитосфере. Главный исследователь: Дж. Хантер Уэйт, SPRL, Мичиганский университет, Анн-Арбор, Мичиган, США.
ISS (подсистема обработки изображений)	Прибор для дистанционного зондирования, который делает монохромные и цветные изображения атмосфер, колец и лун в системе Сатурна. Данные изображений МКС составляют основу для большинства геологических интерпретаций поверхностей различных спутников, а также для исследований динамики системы колец и метеорологической активности в атмосферах Сатурна и Титана. Камера ISS состоит из двух компонентов: NAC (узкоугольная камера) с фокусным расстоянием от 2000 миллиметров и WAC (широкоугольная камера) с фокусным расстоянием 200 миллиметров. NAC получает изображения с пространственным разрешением 60 метров на элемент изображения (пиксель) с расстояния 10 000 километров. Основное внимание Института планетарных исследований DLR в Берлине сосредоточено на планировании последовательностей целей с точностью до секунды, а также на картографической обработке данных изображения для создания геометрически точных карт. Эта работа проводилась в сотрудничестве с группой «Кассини» профессора Герхарда Нойкума из Свободного университета Берлина, а также с Институтом космических наук в Боулдере, штат Колорадо, США. Главный исследователь: Каролин С. Порко, Институт космических исследований, Боулдер, Колорадо, США.
MAG (двойной магнитометр)	Измеряет магнитное поле Сатурна и его взаимодействие с солнечным ветром. Кельнский университет и Брауншвейгский технический университет активно работают над этим инструментом. Главный исследователь: Дэвид Дж. Саутвуд/Мишель Догерти (исполняющая обязанности), Имперский колледж, Лондонский университет, Великобритания.
MIMI (прибор для получения изображений магнитосферы)	Фотография и измерение магнитного поля Сатурна с помощью набора из трех детекторов. Этим прибором занимается Институт Макса Планка по исследованию Солнечной системы. Главный исследователь: Стаматиос М. Кримигис, Университет Джона Хопкинса, Лорел, Мэриленд, США.
RADAR (Cassini Radar)	Получает радиолокационные изображения и измерения высоты поверхности Титана. Главный исследователь: Чарльз Элачи, Лаборатория реактивного движения, Пасадена, Калифорния, США.
RPWS (Наука о радио- и плазменных волнах)	Исследование планетарных электрических и магнитных полей, электронной плотности и температуры. Главный исследователь: Дональд А. Гернетт, Университет Айовы, Айова-Сити, Айова, США.
RSS (радионаучная подсистема)	Поиск гравитационных волн во Вселенной и изучение атмосфер, колец и гравитационных полей Сатурна и его спутников. Главный исследователь: Арвидас Дж. Клиоре, Лаборатория реактивного движения, Пасадена, Калифорния, США.
UVIS (ультрафиолетовый спектрограф)	UVIS состоит из четырех отдельных компонентов и может обнаруживать УФ (ультрафиолетовый) свет в диапазоне длин волн от 0,056 до 0,19 микрометров. Ученые ожидают, что данные UVIS предоставят информацию о составе колец и спутников Сатурна, а также о составе, фотохимии и температуре атмосфер Сатурна и Титана. Один из четырех компонентов UVIS, водородно-дейтериевая абсорбционная ячейка (HDAC), была разработана и построена в Институте исследований Солнечной системы им. Макса Планка. Это устройство установит взаимосвязь между водородом и дейтерием (тяжелым водородом) в атмосферах Сатурна и Титана; Институт планетарных исследований DLR участвовал в разработке программного обеспечения и проведет оценку данных для этого устройства. Главный исследователь: Ларри Эспозито, Университет Колорадо, Боулдер, Колорадо, США.
ВИМС (спектрометр видимого и инфракрасного картографирования)	Проводит спектральное картографирование химического состава и структуры поверхностей, атмосфер и колец Сатурна и его спутников. VIMS принимает сигналы как в диапазоне длин волн видимого света (от 0,35 до 1,07 мкм), так и в диапазоне длин волн инфракрасного излучения (от 0,85 до 5,1 мкм). Прибор состоит из двух спектрометров: одного для видимого света и ближнего инфракрасного диапазона, другого для регистрации в инфракрасном спектре. VIMS может получать изображения кольца Сатурна и поверхностей спутников, атмосферы Сатурна и атмосферы Титана в 352 отдельных длинах волн в вышеупомянутых спектральных диапазонах; из-за различных физических характеристик поверхностей и химических веществ их можно распознать на соответствующих длинах волн. Кроме того, VIMS может смотреть сквозь плотный облачный покров Титана, чтобы «увидеть» поверхность Луны. Спектральная чувствительность VIMS к длинам волн охватывает большое количество соединений льда, таких как водяной лед, сухой лед, аммиачный лед и метановый лед. Спектрометр также может идентифицировать группы минералов, таких как силикаты или оксиды и углерод, а также другие органические и неорганические материалы на спутниках Сатурна. Доктор Ральф Яуманн из Института планетарных исследований DLR и его коллеги из научной группы VIMS управляют калибровкой прибора, планированием последовательностей изображений, а также научной оценкой данных спектрометра. Главный исследователь: Роберт Х. Браун, Лунная и планетарная лаборатория, Аризонский университет, Тусон, Аризона, США.
Зонд Гюйгенс
HASI (Инструмент структуры атмосферы Гюйгенса)	Исследует физические и электрические характеристики атмосферы Титана во время и после приземления с помощью акселерометров, барометров и датчиков температуры; Кельнский университет участвует в этом инструменте. Главный исследователь: Марчелло Фульчиньони, Парижский университет VII / Департамент космических исследований, Обсерватория Париж-Мёдон, Франция.
DWE (доплеровский эксперимент с ветром)	DWE изучает влияние ветра на зонд с помощью сверхстабильного несущего сигнала, передаваемого на орбитальный аппарат «Кассини». Главный исследователь: Майкл Берд, Боннский университет.
DISR (Descent Imager/Spectral Radiometer)	DISR проводит измерения яркости и температуры и получает изображения аэрозольного слоя, атмосферы и поверхности Титана. Институт планетарных исследований им. Макса Планка участвует в компоненте радиометра. Главный исследователь: Марти Томаско, Аризонский университет, Тусон, Аризона, США.
ГХ-МС (газовый хроматограф, масс-спектрометр)	Определяет состав титановой атмосферы и аэрозолей с помощью масс-спектрометра, системы сбора газов, газового хроматографа и системы транспортировки проб. Главный исследователь: Хассо Ниманн, NASA/GSFC, Мэриленд, США.
ACP (аэрозольный коллектор и пиролизер)	Исследует облака и аэрозоли в атмосфере Титана с помощью системы сбора проб GCMS (газовый хроматограф, масс-спектрометр); состав атмосферы и аэрозолей Титана определяется с помощью масс-спектрометра, газосборной системы, газового хроматографа и системы транспортировки проб. Главный исследователь: Хассо Ниманн, NASA/GSFC, Мэриленд, США.
SSP (Surface-Science Package)	Исследует свойства поверхности Титана в непосредственной близости от места посадки зонда с помощью семи подсистем, которые измеряют локальное ускорение, наклон, температуру, акустику, проводимость и плотность. Главный исследователь: Джон Зарнеки, Открытый университет, Милтон Кейнс, Великобритания.

• Поделиться этой страницей

Продолжить чтение

Дополнительная информация

• Миссия на Сатурн и его спутники

  Миссия «Кассини-Гюйгенс» — один из самых амбициозных проектов космических исследований, когда-либо предпринятых. Запущенный 15 октября 1997 года американо-европейский планетарный зонд почти семь лет путешествовал по космосу к Сатурну, второй по величине планете Солнечной системы.

• Команда из двух человек в космическом путешествии

  Когда миссия Кассини-Гюйгенс была запущена 15 октября 19 г. 97 входной зонд «Гюйгенс» был установлен на борту орбитального космического корабля «Кассини» и соединен поворотной пластиной. Гюйгенс провел семилетнее путешествие к Сатурну в «спящем режиме», просыпаясь каждые шесть месяцев только на три часа, чтобы можно было выполнить функциональные проверки.

• Встреча Кассини со спутниками Сатурна

  К концу своей миссии космический корабль «Кассини» совершил 113 облетов Титана, 24 облета ледяной луны Энцелада и еще 22 близких облета других ледяных лун.

• Сатурн — Кольцевая планета

  Сатурн — одна из планет, которую можно увидеть с Земли невооруженным глазом. Это шестая планета от Солнца, между Юпитером и Ураном. С экваториальным диаметром 120 000 км это вторая по величине планета в нашей Солнечной системе после Юпитера.

• Спутники и кольца Сатурна

  У Сатурна больше всего спутников среди всех планет Солнечной системы; в настоящее время известно 62 спутника (по состоянию на первую половину 2011 г. ). Из них 53 названы. Из 62 известных спутников 29обнаружены с 2004 г.

• Титан: луна с атмосферой

  Титан, впервые обнаруженный в 1655 году голландским астрономом Христианом Гюйгенсом, является крупнейшим из 82 идентифицированных нами спутников Сатурна. С диаметром 5150 километров Титан является вторым по величине спутником во всей Солнечной системе, уступая только спутнику Юпитера Ганимеду с диаметром 5262 километра.

• С 1997 по 2017 год интригующе сложная миссия подходит к концу

  1 сентября 2017 г.

  15 октября 1997 года космический корабль «Кассини» стартовал с мыса Канаверал и отправился в почти семилетнее путешествие к системе Сатурн на ракете «Титан-4В». Он вращался вокруг планеты и ее многочисленных ледниковых спутников почти 13 лет, с 2004 по 2017 год.

• Преобразование данных изображения в атлас — картографирование спутников Сатурна

  7 сентября 2017 г.

  Сегодня, благодаря Кассини, мы знаем 62 спутника Сатурна. Карты важны для того, чтобы иметь возможность изучать их дальше. Институт планетарных исследований DLR подготовил карты семи ледяных спутников среднего размера Мимаса, Энцелада, Тефии, Дионы, Реи, Япета и Фебы на основе изображений с высоким разрешением, полученных камерой на борту «Кассини».

• Анализатор космической пыли — совместный проект Макса Планка и DLR

  .

  13 сентября 2017 г.

  Всего на борту Cassini-Huygens находится 18 научных приборов. Одним из них является анализатор космической пыли (CDA), который анализирует частицы льда и пыли в системе Сатурна. Особенность этого прибора, до сих пор единственного в мире, заключается в том, что он может одновременно определять электрический заряд, скорость, направление полета и массу отдельных частиц.

Контактный телефон

• Elke Heinemann

  Немецкий аэрокосмический центр (DLR)

  
  
  Коммуникации и отношения со СМИ
  

• Ulrich Köhler

  Немецкий аэрокосмический центр (DLR)

  Институт планетарных исследований

Краткий обзор институтов и объектов DLR.

Заявление об альтернативах солнечной энергии атомной для межпланетных космических зондов

Заявление об альтернативах солнечной энергии ядерной для межпланетных космических зондов

Заявление об альтернативах ядерной энергии солнечной энергии для межпланетных космических зондов

Росс МакКлуни, доктор философии, главный научный сотрудник, Флоридский центр солнечной энергии, 1679 Clearlake Rd., Cocoa, FL 32922, 14 августа 1997 г.

(Примечание: взгляды, выраженные доктором МакКлуни, являются его личными взглядами и не обязательно мнением Университета Центральной Флориды.
или Центр солнечной энергии Флориды. Принадлежность доктора МакКлуни к Центру солнечной энергии Флориды и Центральному университету.
Флорида только для целей идентификации.)

Я физик-оптик и автор учебника по переносу лучистой энергии [ Введение в радиометрию и фотометрию , Artech House, Boston, 1994]. Я был ученым-исследователем в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА с 1973 по 1976 год. В течение нескольких месяцев я изучал возможное использование солнечной энергии в качестве альтернативы ядерной энергии для межпланетных космических зондов, таких как миссия Кассини, запуск которой запланирован с Мыс Канаверал в октябре.

Мне ясно, что у НАСА есть большое разнообразие доступных ему вариантов, и они могли бы смешать их все вместе, чтобы использовать солнечную энергию для преобразования зонда «Кассини» в солнечную энергию и почти для всех будущих межпланетных миссий. Вот доступные стратегии:

1. Использовать новые высокоэффективные солнечные элементы, описанные многими авторами, с эффективностью до 20%. Не нужно основывать эту цифру на заявлении одного агрессивного производителя солнечных фотоэлектрических систем в Европе. Это в два раза превышает эффективность старых солнечных элементов и может снизить требования к площади и массе солнечной энергии для будущих космических зондов в тот же раз. Многие исследовательские лаборатории добиваются значительного улучшения характеристик солнечных элементов, некоторые утверждают, что эффективность достигает 24%. Конечно, может потребоваться год или два, чтобы получить их в прочной и проверенной форме для использования в космосе, но куда спешить?

2. Использовать новые, прочные и легкие солнечные концентраторы, воспользовавшись 4-кратным преимуществом (при теоретически идеальном пределе), которое новый класс оптических устройств, называемых концентраторами без изображения, может предложить по сравнению с традиционными оптическими системами формирования изображения. Для получения дополнительной информации об этих концентраторах вы можете прочитать учебник High Collection Nonimaging Optics У. Т. Велфорда и Роланда Уинстона [Academic Press, 1989] или многочисленные статьи в Procedings of SPIE the International Optical Engineering Society and Applied Optics, a технический журнал Оптического общества Америки, которые появляются после публикации книги Уэлфорда/Уинстона. Уинстон является мировым рекордсменом по концентрации солнечной радиации на Земле, достигнув коэффициента концентрации 56 000 к 1 из 19. 88. [С. Глекман, Прикладная оптика, Vol. 27, p.4385.] Конечно, потребуется немного времени и существенное увеличение крошечного бюджета, который НАСА уже использует для исследования использования солнечных концентраторов в космосе, но
что за спешка?

3. Используйте новую маломощную электронику, которой требуется гораздо меньше энергии для выполнения электронной и компьютерной частей миссии. Дополнительную информацию см. в июльском выпуске журнала «Военная и аэрокосмическая электроника» за 1997 год, в статье под названием «Эксперимент малой мощности для космоса». Например, если требования к мощности сокращаются наполовину, размер системы сбора солнечной энергии должен соответствовать этим требованиям. Конечно, НАСА скажет, что эти маломощные электронные системы все еще находятся в стадии исследований и потребуется некоторое время, чтобы убедиться в их готовности к полету в космос, но куда спешить?

4. Разделите миссию на более мелкие, лучшие, быстрые и дешевые. «Кассини» — это пережиток холодной войны и эпохи крупных, затяжных и дорогостоящих космических миссий, что является прямым нарушением нового изречения администратора НАСА, которое Голденс активно рекламировал в отношении миссий «меньше, лучше, дешевле». Да, вероятно, потребуется много времени, чтобы разделить зонд «Кассини» на несколько более мелких, в основном переконструировав большую часть корабля, доставляющего полезные грузы к месту назначения, но куда спешить?

5. Соберите ВСЕ это вместе для Кассини и других будущих межпланетных зондов.

С этими стратегиями на выбор и возможностью использовать их все вместе нет причин использовать рискованные ядерные генераторы для межпланетных зондов. Идти на такой риск с учетом вышеупомянутых альтернатив неразумно, особенно с учетом того факта, что, по словам Мичио Каку, зонд «Кассини» содержит 400 000 кюри плутония-238, что в 30 000 раз превышает 13 кюри, заявленных властями, которые были выпущены из космоса. Авария на Три-Майл-Айленде, повлекшая за собой судебные иски на миллиарды долларов.

конец—

Ответы стороннику РИТЭГов для Cassini

Джордж Уильям Герберт, на его веб-сайте

http://www.crl.com/~gherbert/Space/Cassini/Solar.html предлагает обоснованное объяснение того, почему вариант использования солнечной энергии для RTG для космического корабля Cassini на Сатурн не сработает. Вот мой ответ. Росс МакКлуни

Г. Герберт говорит:

Может ли Кассини использовать солнечную энергию вместо РИТЭГов?

Многие спрашивают, нужны ли РИТЭГи для миссии Кассини. В конце концов, солнечная энергия используется для большинства космических зондов и спутников. Почему его нельзя использовать для Кассини?

Многие противники «Кассини» распространили сообщения о том, что новые солнечные элементы Европейского космического агентства могут позволить «Кассини» работать на солнечной энергии на Сатурне.

92) или примерно 1/91 или 0,011 света, падающего на Землю. Стандартное значение энергии солнечного света составляет 1350 ватт на квадратный метр на расстоянии Земли от Солнца. Так далеко, как Сатурн, вы видите около 15 (14,83) ватт на квадратный метр.

Как далеко может дать вам 15 ватт на квадратный метр?

НАСА официально несколько нервничает по поводу того, будут ли солнечные батареи работать на таком расстоянии (см. http://www.jpl.nasa.gov/cassini/MoreInfo/spacepwr.html раздел «Неядерные альтернативы РИТЭГам»).

Как правило, солнечные элементы работают более или менее хорошо при слабом освещении, как и при более интенсивном освещении.

Ответ МакКлуни:

Самая большая проблема, по словам Шейлы Бейли из NASA/LeRC’s Photovoltaics Branch, это низкая температура, при которой они будут работать на таком расстоянии. Но, конечно, если используется концентратор, он увеличит поток на элементах и ​​нагреет их до приемлемого уровня температуры, при котором их характеристики будут меньше ухудшаться.

Г. Герберт:

Хотя мы никогда не летали на одном из них до Сатурна, вполне разумно предположить, что их можно заставить работать на таком расстоянии от Солнца, если их должным образом протестировать. Вам определенно нужно их больше, примерно в 90 раз больше, так как у вас есть около 1% света.

МакКлуни:

В принципе верно, но не учитывается использование прочных и легких концентраторов, что может снизить требования к массе в 4 или более раз, даже если учитывать массу концентраторов. Также игнорируется дальнейшее снижение за счет использования маломощных электроника и уменьшенные размеры миссии.

Г. Герберт:

Если вы не измените требования к мощности для Кассини, ему потребуется около 600 квадратных метров массива солнечных батарей на Сатурне. Один (очевидно, схема НАСА с чужим наброском «более эффективной» круговой решетки) показан ниже:…. EIS для миссии Кассини.]

МакКлуни:

Да, если не использовать концентраторы, то весь этот солнечный свет приходится собирать прямо на ячейки и их должна быть большая площадь (и масса). С другой стороны, вы можете перехватить те же самые 600 квадратных метров с помощью сильного легкого концентратора (или набора более мелких) и сфокусировать излучение на более приемлемой площади реальных фотоэлементов, скажем, 100 квадратных метров. Если вы уменьшите требования к электропитанию на 2, вы сократите площадь до 50 кв.м. Если разбить миссию пополам, получится всего 25 кв.м.

Г. Герберт: [Ссылаясь на

http://www.animatedsoftware.com/cassini/casgimbl.gif]

Существует несколько проблем с любой из этих концепций массива:

Вес

Том

Редизайн космического корабля для

м

Весы

м

Новое управление вращением / ориентацией

м

Эксплуатационные ограничения: Солнечные панели всегда должны быть направлены на солнце

Некоторые инструменты заблокированы независимо от того, куда идут панели

МакКлуни:

Конечно. И поскольку все они, по-видимому, были «решены» для «Кассини» с огромными затратами времени, энергии и денег в течение многих лет, кто хочет остановить это сейчас и вернуться к чертежной доске и почти начать все сначала? Думаю, это одна из реальных причин сопротивления отмене запуска «Кассини». И это понятно. Многие очень умные планетологи и астрономы вложили огромное количество времени и усилий, а также заработали значительную репутацию в миссию «Кассини» на протяжении многих лет, и они рассчитывали на то, что НАСА обеспечит их стабильным и долговечным источником питания. Они тоже получили это, за исключением ужасной ошибки или катастрофы. В каком-то смысле эти ученые были преданы, потому что НАСА положило свои яйца в ядерную/военную корзину, подвергая этих ученых возможному исключению по причинам, казалось бы, не зависящим от них. Я думаю, что сейчас они должны тратить свое время и энергию на жалобы в НАСА, а не пытаться рационализировать протестующих против «Кассини».

Я уже говорил, что если все ученые с полезными нагрузками на зонде «Кассини» подпишут заявление против ЛЮБОГО дальнейшего использования ядерных материалов в космосе, кроме нескольких недолговечных микрокюри в диагностических и научных целях, как это было использовано на Mars Pathfinder, то я бы рекомендовал приостановить протест против миссии Cassini. Реальная опасность, на мой взгляд, заключается не столько в самом Кассини, сколько в том, что за ним последует. Однако без твердой приверженности отказу от ядерного оружия в космосе мы должны провести черту прямо здесь и прямо сейчас.

Г. Герберт:

Все это большие проблемы. Самая острая проблема это как раз вес. Это, примерно, солнечные батареи того же размера, что и Международная космическая станция «Альфа», которая находится в стадии строительства и вот-вот должна начаться. Оптимистичная оценка того, сколько будут весить эти солнечные батареи, составляет около 2500 кг (5500 фунтов). Прямо сейчас весь космический аппарат «Кассини» весит 5630 кг (более 12 000 фунтов), из которых 3130 кг (около 6,900 фунтов) является топливом, поэтому он может остановиться на Сатурне и не продолжать движение мимо него. Это означает, что теперь космический корабль сам по себе весит 2500 кг (5500 фунтов) без топлива. Глядя на конструкцию корабля, вы заменяете около 165 кг (350 фунтов) РИТЭГов солнечными панелями в 15 раз большей массы, другими словами, почти вдвое увеличивая общий сухой (без топлива) вес космического корабля. В результате космический корабль со всеми приборами Кассини будет весить в общей сложности около 5000 кг (11000 фунтов) без топлива, потребуется более 6000 кг (13000 фунтов) топлива для запуска.
остановится на Сатурне и, таким образом, будет весить более 11 000 кг (24 000 фунтов) при полной загрузке, более двенадцати тонн.

МакКлуни:

Интересно, что автор выбрал сравнение с космической станцией. Это хороший пример работы с большими, старыми и дорогими проектами. По словам людей из НАСА, с которыми я разговаривал, солнечные элементы для этой станции были куплены некоторое время назад и ждут отправки. Тем временем они устаревают, а их эффективность ниже, чем наилучшая доступная. Если бы НАСА или подрядчик отложили эту покупку до тех пор, пока запуск не стал бы более неизбежным, я полагаю, что они могли бы приобрести гораздо лучшие элементы, снизив их массу, тем самым высвободив массу для ценного экспериментального пространства на станции или уменьшив потребность в топливе. , или для какой-либо другой выгоды. Это хороший пример слишком узкого взгляда. Автор стремится показать, что простая замена РИТЭГов «Кассини» стандартными солнечными батареями создает огромное количество конструкторских проблем. Конечно. Чего он не может сделать, так это сделать шаг назад и посмотреть на более широкую картину, изучив все варианты.

Г. Герберт:

На Земле нет ракеты-носителя, которая могла бы запустить двенадцать тонн на переходную орбиту в направлении Сатурна (или серия облетов Венера-Венера-Земля-Сатурн, запланированная для Кассини). Cassini не может быть переработан для использования солнечных батарей , как бы этого не хотелось некоторым из противников.

МакКлуни:

Ну а кто сказал, что мы должны были отправить 12 тонн на переходную орбиту к Сатурну? Я указал несколько способов уменьшить массу до более разумного уровня. Конечно, для «Кассини» это потребовало бы очень существенной задержки запуска. Мой ответ: так куда спешить? Сатурн существует очень давно и, по-видимому, останется там на некоторое время. Почему мы должны идти туда в 1997? Зачем нарушать изречение Дэна Голдина «меньше, лучше, быстрее, дешевле»? Лучше перестроить всю концепцию исследования вокруг этого принципа, принимая на себя удары краткосрочными потерями, но получая гораздо лучшее и более устойчивое видение НАСА как действительно гражданского агентства, заботящегося о потребностях всех людей, а не только несколько ученых-космонавтов, связавших свою карьеру с неудачной концепцией.

Г. Герберт:

А как насчет тех отчетов о солнечных батареях ЕКА?

Карл Гроссман пишет в Несмотря на риски, продвижение ядерных технологий в космос делает шаг вперед ,

Использование плутония в миссии «Кассини» стоимостью 3,4 миллиарда долларов и ужасная опасность, которую он представляет, не нужны. В 1994 году Европейское космическое агентство (ЕКА) объявило о том, что оно назвало «технологической вехой» — разработку высокоэффективных солнечных элементов для выработки скромного количества электроэнергии, необходимой для таких космических зондов, как «Кассини». Об этом сообщил физик ЕКА газете Florida Today в 1995, что, если бы ЕКА предоставило деньги для выполнения работы, «в течение пяти лет они могли бы иметь солнечные батареи, готовые для обеспечения энергией космической миссии на Сатурн».

Это заявление является фактически правильным (все эти заявления были сделаны причастными лицами), но в целом создает весьма вводящее в заблуждение впечатление и упускает из виду несколько важных событий. Физика ЕКА поправили его собственные инженеры ЕКА после анализа всей проблемы мощности и массы: это не сработает. Новые солнечные элементы ЕКА улучшили эффективность преобразования (световой энергии в электрическую) элементов примерно с 20% до примерно 25%, что является значительным, но не огромным скачком. Однако их новые элементы были не намного легче на ватт произведенной мощности, а это означает, что новые элементы не сильно увеличат массу космического корабля. В то время как будущие исследования и разработки могут улучшить как эффективность (надеемся на 30% или более), так и вес этих новых солнечных элементов, на земле нет ничего, ни в лабораториях ЕКА, ни на чертежных досках, ни где-либо еще, достаточно хорошего, чтобы заменить РИТЭГи на Кассини. фунт за фунтом.

МакКлуни:

У меня нет с этим проблем. Мы научились немного сомневаться в заявлениях производителей фотоэлектрических элементов о новых элементах, которые еще не были произведены в больших объемах или, в данном случае, еще не полностью рассчитаны на космические мощности, но нам не нужно слушать одного производителя, чтобы увидеть, что тенденция предназначен для более эффективных ячеек, и эффективность 20% в сочетании с другими стратегиями, которые я изложил, могут значительно снизить массу энергосистемы Кассини.

Конечно, РИТЭГи лучше, если не учитывать проблемы радиационной безопасности. Это действительно замечательное инженерное решение. Базовая мощность в течение многих лет с очень небольшим ухудшением, постоянная и довольно невосприимчивая к парочке микрометеоритов, без движущихся частей, которые могут изнашиваться и ломаться, и без необходимости направлять массив концентрирующих коллекторов к гораздо меньшему солнечному диску. как видно с Сатурна. Использование концентрирующих оптических систем и высокоэффективных солнечных элементов для длительных межпланетных миссий будет непростым делом. Однако ядерные риски больших РИТЭГов просто неприемлемы и никогда не были приемлемыми, и НАСА обманывает себя или обманывается Министерством энергетики и/или ВВС и различными промышленными кругами, заставляя их думать иначе. Проблема заключается в нежелании ученых, компаний, ВВС и начальства НАСА сократить свои потери и переосмыслить роль атомной энергии в космосе, отменив Кассини сейчас, пока они это обдумывают.

Г. Герберт:

Предсказать 5-летнюю стоимость НИОКР невозможно; никакие теоретические улучшения необходимой величины не понимаются, поэтому нет оснований предполагать, что их можно сделать. Возможно, они могли бы быть, но вы не можете планировать миссии вокруг несуществующей технологии.

МакКлуни:

Правильно, поэтому вы не выполняете эти миссии, пока исследования не создадут явно приемлемые альтернативы ядерной энергии. Есть еще один момент, который необходимо учитывать. Бюджет солнечных энергетических систем в космосе ничтожен практически по любым меркам. Таким образом, мы имеем дело с «самосбывающимся пророчеством», когда желаемая технология недоступна, потому что бюджеты исследований никогда не были достаточными, чтобы сделать ее доступной. На самом деле я думаю, что желаемая технология либо уже доступна, либо близка к тому, чтобы быть доступной, если основные масштабы и план миссии были изменены, чтобы соответствовать новой парадигме, той, которой последовала удивительно успешная миссия Mars Pathfinder.

Г. Герберт:

Точно так же в своем информационном бюллетене Cassini Фредрика Рассел утверждает:

Нельзя ли безопасно выполнить миссию Кассини — без плутония? Конечно, говорят доктор Каку и другие. Плутоний, помещенный в три радиоизотопных тепловых генератора (РТГ), должен использоваться только в качестве источника энергии для производства электроэнергии для приборов на зонде, а не для движения. Они говорят, что если бы у НАСА была воля, необходимое электричество можно было бы получать за счет солнечной энергии, собранной фотогальваническими панелями на Кассини, а когда солнце слишком далеко, от долгоживущих топливных элементов.

К сожалению, для питания Кассини в течение многих лет с использованием топливных элементов потребуется больше топлива для топливных элементов, чем Кассини может доставить на Сатурн. Лучшие водородно-кислородные топливные элементы, такие как на «Шаттле», производят около 1000 ватт-часов на фунт топлива. Миссия Кассини рассчитана на 4 года на Сатурне, около 1500 дней или 35 000 часов. При потребляемой мощности около 650 Вт это дает общее потребление энергии около 23 миллионов ватт-часов. Это потребует около 23 тысяч фунтов водорода и кислорода для топливных элементов, более 10 000 кг, что сделает Cassini на топливных элементах больше, чем Cassini на солнечных батареях (см. выше), и еще более невозможным для отправки. орбиту до Сатурна.

МакКлуни:

Я не думаю, что топливные элементы являются решением для очень длительных миссий в дальнем космосе, потому что они основаны на использовании расходных материалов, масса которых должна увеличиваться по мере увеличения продолжительности миссии. Если зонды разделить на множество более мелких, лучших, дешевых и быстрых, то, возможно, топливные элементы можно будет использовать в сочетании с солнечными батареями, чтобы обеспечить адекватное сочетание. Кто-нибудь в НАСА рассматривал различные комбинации гибридных энергосистем? Солнечные от 2 до 6 астрономических единиц (а.е.) от солнца, топливные элементы плюс солнечные от 6 до 8, и просто не уходите дальше, чем примерно 9AU от солнца. Назовите это недоступным с современными технологиями и просто не ходите туда. Я думаю, что это космическая политика, с которой люди на Земле могут жить в буквальном смысле.

Г. Герберт:

Можно ли разработать еще один зонд Сатурна для использования солнечных батарей?

Теоретически, да, можно спроектировать космические зонды для миссий на Сатурн, которые в основном будут солнечными элементами, размером с Кассини, и будут иметь гораздо меньшую научную отдачу на фунт из-за менее массовых солнечных элементов. Это не будет редизайном Cassini, это должен быть совершенно новый дизайн, выбрасывающий все 1,5 миллиарда долларов, потраченные на Cassini до сих пор. Однако в этом есть сильные недостатки. Гораздо меньшая часть зонда будет использоваться для научных инструментов, камер и т. д. Хуже того, существует минимальный размер, до которого могут быть построены такие зонды, потому что компьютеры и радиоприемники, которые достаточно хороши для работы, не могут быть миниатюризированы сверх размера. определенное место. Этот размер, плюс необходимые солнечные элементы, все еще требуют некоторых из самых больших и самых дорогих ракет (таких как Titan 4B), чтобы добраться до Сатурна. Титан 4B стоит около 350 миллионов долларов каждый, поэтому миссии на солнечный Сатурн в конечном итоге обойдутся в 700 миллионов долларов или больше, с примерно десятой частью научных инструментов на каждом из них, которые есть у Кассини. Это
Выполнение той же работы на Сатурне с использованием солнечных батарей стоит намного, намного больше.

МакКлуни:

Это всего лишь еще один пример узкого мышления, из-за которого НАСА вообще попало в эту неразбериху. Начните с необоснованных предположений (выполнение миссии «Кассини» или ее версии, запланированной в настоящее время), и вы получите необоснованные выводы. Здесь нам нужно какое-то действительно новое, действительно творческое мышление, а не те же самые избитые старые аргументы, пытающиеся оправдать неправильное решение, принятое много лет назад и поддерживаемое с каждым годом все более неправильными решениями.

конец

Опровержение Джорджа Уильяма Герберта, 15 августа 1997 г.

Эта веб-страница была представлена ​​в World Wide Web:

The Animated Software Company
http://www.animatedsoftware.com
[email protected]

Последнее изменение: 10 июля 1999 г.
Webwiz: Russell D. Hoffman

Что такое Кассини? (с картинками)

`;

Космический аппарат «Кассини» был первым зондом, созданным специально для исследования Сатурна, и первым, вышедшим на орбиту вокруг планеты-гиганта. На нем находился посадочный зонд «Гюйгенс», предназначенный для посадки и исследования крупнейшего спутника Сатурна Титана. Кассини несет двенадцать научных приборов, а также широкополосную антенну для связи с Землей и источник питания радиоизотопного теплового генератора (РТГ).

Cassini был запущен с мыса Канаверал 15 октября 1997 года на ракете-носителе Titan IV/Centaur. «Кассини» был вторым по величине межпланетным зондом из когда-либо запущенных, а высокоэнергетическая траектория к Сатурну потребовала серии гравитационных ускорений, чтобы космический корабль двигался, не потребляя слишком много топлива. Орбитальный аппарат совершил два облета планеты Венера, один мимо Земли и один мимо гигантской планеты Юпитер, прежде чем выйти на орбиту Сатурна 1 июля 2004 г.

Оказавшись на орбите вокруг Сатурна, «Кассини» маневрировал, используя ракетные ускорители и пролетая мимо спутников Сатурна, в первую очередь Титана. 25 декабря 2004 года «Кассини» запустил зонд «Гюйгенс», который позже вошел в атмосферу Луны и приземлился на ее поверхность. С тех пор «Кассини» продолжил исследования Сатурна и его обширных систем спутников и колец, а также провел еще много наблюдений за Титаном и другими спутниками, такими как Энцелад. Кассини обнаружил четыре новых спутника, слишком маленьких для наблюдения с Земли.

Cassini несет двенадцать различных научных инструментов, в том числе визуальную камеру высокого разрешения, которая передала на Землю тысячи снимков Сатурна и его окрестностей. Его инфракрасная камера способна измерять температуру объектов и использовалась, чтобы видеть сквозь глобальную дымку Титана для составления карты поверхности. Радиолокационные приборы на борту использовались для подтверждения существования жидких озер на Титане, и, пропуская радиоволны через кольца Сатурна, ученые могли определить структуру системы колец. У «Кассини» также есть несколько детекторов для измерения напряженности магнитного поля; отклонение в локальном магнитном поле Энцелада использовалось для подтверждения того, что у Луны есть атмосфера, состоящая в основном из водяного пара.

Майкл — давний участник AllTheScience, специализирующийся на темах, связанных с палеонтологией,
физика, биология, астрономия, химия и футуризм. Помимо того, что он заядлый блоггер, Майкл особенно
увлечен исследованиями стволовых клеток, регенеративной медициной и терапией продления жизни. Он также работал на
Фонд Мафусаила, Институт искусственного интеллекта сингулярности и Фонд спасательных шлюпок.