Huygens (sonda)

Z Wikipédie

1997-061C - Huygens
Názov objektu	Huygens
COSPAR	1997-061C
Katalógové číslo	bez čísla
Štart	15. október 1997
Kozmodróm	Eastern Test Range
Nosná raketa	Titan 4B Centaur
Stav objektu	pristál na mesiaci Titan
Pristátie	14. január 2005
Prevádzkovateľ	ESA, ASI
Výrobca	Aerospatiale, Francúzsko
Kategória	planetárna sonda
Hmotnosť	318 kg

Huygens je západoeurópska planetárna sonda, súčasť kombinovanej misie Cassini-Huygens, určená na prieskum atmosféry a povrchu najväčšieho Saturnovho mesiaca Titanu. Pre organizáciu ESA a taliansku národnú kozmickú agentúru ASI ju vyrobila francúzska firma Aerospatiale. Na prístrojovom vybavení sa podieľala tiež americká organizácia NASA a celý rad amerických univerzít. Vlastná atmosferická sonda tvaru nízkeho kužeľa s maximálnym priemerom 2,7 m bola stabilizovaná rotáciou. Počas balistického zostupu bolo puzdro s prístrojmi chránené proti tepelnému namáhaniu krytom s celkovou hmotnosťou asi 100 kg, tvoreným vpredu ablatívnym štítom na ochranu proti žiaru počas zostupu a vzadu hliníkovým krytom, pod ktorým bol umiestnený padákový systém tvorený troma postupne vypúšťanými nylonovými padákmi: pilotným, hlavným a stabilizačným. Proti bolo prístrojové puzdro vybavené 35 topnými elementmi vybavené 35 výhrevnými elementami s plutóniom 238.

Sonda niesla súbor vedeckých prístrojov, ktorý tvorili:

zostupová kamera a spektrálny rádiometer s 13 čidlami pre meranie teploty častíc v atmosfére, atmosféry a povrchu, spektrálny výskum a vyhotovenie snímkou pod vrstvou oblačnosti;
reflektor určený na osvetlenie povrchu, pre zábery vo viditeľnej a infračervenej oblasti;
plynový chromatograf a hmotový spektrometer pre chemickú analýzu plynov a aerosólových častíc;
lapač aerosólov a pyrolytické zariadenie na zachytenie častíc v oblakoch a ich následné odparenie;
súbor experimentov pre povrchový výskum na určenie fyzikálnych vlastností a zloženia povrchu na mieste dopadu, ktorý tvorili:
- akustický detektor umožňujúci meranie výšky a prípadného pohybu povrchu (vlny, hĺbka mora v prípade pristátia na hladine);
- prístroj na meranie výkyvov sondy pri zostupe a po pristáti;
- čidlá merajúce hustotu, teplotu, index lomu, tepelné vlastnosti atď. kvapalného povrchu;
zariadenie pre výskum atmosféry obsahujúce čidlá na meranie fyzikálnych a elektrických vlastností atmosféry, hustoty atmosféry, veterného prúdenia, mohutnosti vĺn, teploty a tlaku;
anemometer na meranie rýchlosti vetra.

Počas letu po medziplanetárnej dráhe a v počiatočnej fázy letu po obežnej dráhe okolo Saturnu bola sonda Huygens pripojená k materskej sonde Cassini, určenej na prieskum planéty, jej prstencov a systému jej mesiacov. Na materskej sonde bolo umiestnené zariadenie na vypustenie sondy Huygens aj prijímače pre preposlanie nameraných dát z atmosférickej sondy na Zem.

[úprava] Priebeh letu

Po štarte 15. októbra 1997 z kozmodrómu na myse Canaveral na Floride (USA) boli vzhľadom k veľkej hmotnosti spojených sond počas letu k Saturnu využité gravitačné manévre pri dvoch preletoch okolo Venuše (26. apríla 1998 vo výške 234 km a 24. júna 1999 vo výške 600 km), okolo Zeme (18. augusta 1999 vo výške 1171 km) a okolo Jupitera (30. decembra 2000 vo výške približne 10 mil. km). Každý z týchto gravitačných manévrov sondu urýchlil, čím sa podstatne skrátila doba príletu k Saturnu.

Počas preletu medziplanetárnym priestorom technici dodatočne prišli na problém súvisiaci s dopplerovským posunom frekvencie modulujúceho digitálneho signálu prenášaných dát zo sondy Huygens na sondu Cassini počas pristávacieho manévru na Titane. Problém bol nakoniec vyriešený presunutím pristátia sondy Huygens z prvého na tretí obeh a zväčšením vzájomnej vzdialenosti obidvoch sond v priebehu manévru, čím sa nežiadúci efekt zmiernil.

Do Saturnovej sféry gravitačného vplyvu vstúpila sonda Cassini 9. marca 2004. Zážihom hlavného korekčného motora na dobu 96 minút bola 1. júla 2004 sonda navedená na obežnú dráhu okolo planéty. Dňa 14. septembra 2004 boli započaté prípravy puzdra Huygens k samostatnému letu. Do tej doby bola sonda Huygens až na krátke okamihy previerok jej technického stavu hybernovaná. Vlastné odpojenie sondy Huygens od materskej sondy Cassini prebehlo 25. decembra 2004. Sonda Huygens 14. januára 2005 úspešne pristála na mesiaci Titan. Zostup atmosférou trval 2 hodiny 32 minút a 15 sekúnd. Počas pristávania a pobytu na povrchu slúžila sonda Cassini ako retranslačná stanica pre predávanie vedeckých a technických dát zo sondy Huygens na Zem.

Atmosferická sonda pristála na zmrznutom titanovom „bahne“ tvorenom zmesou kremičitanových hornín a tuhého metánu. Nad očakávania vedcov prežila pristátie o viac ako 4 hodiny a spojenie medzi ňou a signál preposielacou sondou Cassini bolo stratené až 2 hodiny po pristáti, keď sa jej Cassini stratila za obzorom. Slabý signál nosnej frekvencie (bez možnosti získania zmysluplných dát) bol prijímaný priamo na Zemi ešte ďalšie 2 hodiny potom.

V dôsledku programátorskej chyby došlo k strate približne polovice dát prijatých na sonde Cassini, ktoré neboli nahrané do palubnej pamäti a preto nemohli byť neskôr predané na Zem. Napriek tomu je misia Huygens považovaná za mimoriadny technický a vedecký úspech.

[úprava] Pôvod mena

Sonda je pomenovaná na počesť holandského astronóma, fyzika a matematika Christiaana Huygensa (1629 – 1695), ktorý v roku 1659 popísal skutočný tvar Saturnových prstencov.