Василиса▶ Я жду вашего обращения. Что Вы хотите узнать?
Логотип
Зонд «Гюйгенс»
Huygens probe dsc03686.jpg
Макет зонда «Гюйгенс»
Заказчик Европа ЕКА
Производитель Европа ЕКА
Оператор Европейское космическое агентство и Итальянское космическое агентство
Задачи спуск на Титан
Спутник Сатурн
Стартовая площадка Соединённые Штаты Америки Канаверал LC40
Ракета-носитель Титан-4 -B / Центавр
Запуск 15 октября 1997 08:43:00 UTC
Выход на орбиту 25 декабря 2004 02:00 UTC
NSSDC ID 1997-061C
Технические характеристики
Масса 319 кг
Размеры 1,3 м в диаметре,
2,7 м (термозащитный панцирь)
Мощность 250 Ватт
Срок активного существования 22 дня (всего),
4 часа (активная фаза)
Элементы орбиты
Посадка на небесное тело 14 января 2005 , 12:43 UTC
Координаты посадки 10°17′37″ ю. ш. 163°10′39″ в. д.  /  10,2936° ю. ш. 163,1775° в. д.  / -10.2936; 163.1775 , Адири , Титан
esa.int/SPECIALS/Cassini…
Commons-logo.svg   Медиафайлы на Викискладе

Зонд «Гю́йгенс» ( англ.   Huygens probe ) создан Европейским космическим агентством и назван в честь голландского астронома XVII века Христиана Гюйгенса . Зонд был запущен 15 октября 1997 года в связке с космическим аппаратом « Кассини ». 25 декабря 2004 года зонд отделился от своего носителя и начал самостоятельное движение к Титану . 14 января 2005 года зонд «Гюйгенс» успешно вошёл в атмосферу Титана и совершил посадку на его поверхность в области, получившей название Ксанаду . Это была первая (и на 2019 год единственная) в истории мягкая посадка , совершённая во Внешней Солнечной системе . Зонд сел на твёрдую поверхность, хотя посадка в океане была также предусмотрена его конструкцией.

Цели

Всего «Гюйгенс» должен был выполнить пять основных задач :

  1. Определить физические характеристики атмосферы Титана (плотность, давление, температура и так далее) в зависимости от высоты.
  2. Измерить процентное соотношение составляющих атмосферы.
  3. Исследовать химические и, в частности, фотохимические процессы в атмосфере, особенно в отношении органических молекул, а также формирование и состав аэрозолей.
  4. Охарактеризовать метеорологию Титана, в частности, физику облаков, грозовые разряды и общую циркуляцию.
  5. Исследовать физическое состояние, топографию и состав поверхности Титана.

Инструментарий

Для осуществления научных экспериментов зонд «Гюйгенс» был оснащён шестью инструментами:

  • Инструмент «Гюйгенса» для определения атмосферной структуры ( Huygens Atmospheric Structure Instrument , HASI ) — измерение физических и электрических свойств атмосферы Титана;
  • Доплеровский измеритель скорости и сноса ( Doppler Wind Experiment , DWE ) — изучение направления и силы ветров Титана;
  • Формирователь изображений при спуске/спектральный радиометр ( Descent Imager/Spectral Radiometer , DISR ) — отображение спуска и исследование уровня освещённости;
  • Газовый хроматограф / масс-спектрометр ( Gas Chromatograph/Mass Spectrometer , GC/MS ) — идентификация и измерение химического состава атмосферы Титана;
  • Коллектор аэрозолей и пиролизёр ( Aerosol Collector and Pyrolyser , ACP ) — анализ атмосферных аэрозольных частиц;
  • Пакет для научного исследования поверхности ( Surface-Science Package , SSP ) — определение свойств поверхности.

Спуск на Титан

Спуск на парашютах сквозь атмосферу Титана занял у «Гюйгенса» 2 часа 27 минут 50 секунд. Столкновение аппарата с поверхностью Титана происходило на скорости 16 км/ч (или 4,4 м/с ), при этом приборы испытали кратковременные перегрузки, в 15 раз превышающие ускорение свободного падения на Земле. Этот толчок вывел из строя один из сенсоров, однако несколько минут спустя его функционирование возобновилось. Работоспособность зонда превзошла самые оптимистичные ожидания. « Кассини » принимал сигналы «Гюйгенса» на этапе спуска в течение 147 минут 13 секунд и с поверхности — ещё 72 минуты 13 секунд до момента, когда орбитальный аппарат скрылся за горизонт. После этого сигналы зонда некоторое время принимались на радиотелескопе в Австралии , хотя и оказались слишком слабыми, чтобы использовать их в качестве канала передачи информации.

Сам «Гюйгенс» не отправлял информацию непосредственно на Землю. В его задачу входила передача данных «Кассини», который и осуществил дальнейшую её передачу на Землю, когда севший на Титан зонд остался в зоне, невидимой для передачи сигнала. Всего было передано более 500 мегабайт информации, в том числе порядка 350 изображений. Всего планировалось передать на Землю 700 фотографий, но из-за сбоя в компьютерной программе (предположительно, по причине ошибок при её разработке) половина изображений, переданных «Гюйгенсом», была утеряна.

Место посадки аппарата 14 марта 2007 года было решено назвать в честь Юбера Кюрьена — одного из основателей Европейского космического агентства .

Результаты

Основные результаты

Поверхность Титана с высоты 16,2 км
Поверхность Титана в месте посадки зонда «Гюйгенс»

Во время спуска «Гюйгенс» отбирал пробы атмосферы. Скорость ветра при этом (на высоте от 9 до 16 км ) составила приблизительно 26 км/ч . С помощью внешнего микрофона удалось сделать запись звука этого ветра. Бортовые приборы обнаружили плотную метановую дымку (ярусы облаков) на высоте 18 19 км , где атмосферное давление составляло приблизительно 50 килопаскалей ( 5,1⋅10 3  кгс/м² ), или 380 миллиметров ртутного столба. Внешняя температура в начале спуска составляла −202 °C, в то время как на поверхности Титана оказалась немного выше: −179 °C.

Согласно интерпретации данных с зонда «Гюйгенс», сделанной Тэцуо Токано из Кёльнского университета, верхняя часть облаков состоит из метанового льда, а нижняя — из жидких метана и азота .

Снимки, сделанные в ходе спуска, показали сложный рельеф со следами действия жидкости (руслами рек и резким контрастом между светлыми и тёмными участками — «береговой линией»). Однако тёмный участок, на который спустился «Гюйгенс», оказался твёрдым. На снимках, полученных с поверхности, видны камни округлой формы размером до 15 см , несущие следы воздействия жидкости (галька).

Изучение свойств грунта было осуществлено с помощью пенетрометра . Первоначально грунт интерпретировали как тонкую корку сравнительно однородной консистенции на более мягкой основе («крем-брюле»). Позже данные пенетрометра были пересмотрены: теперь считается, что при посадке он ударился о гальку, после чего погрузился в грунт, общая консистенция которого соответствует консистенции влажного песка или плотного снега. Зонд погрузился в грунт на глубину 10 15 см . При этом из грунта выделялся метан (его выбросы были зарегистрированы приборами зонда).

Неожиданности

  1. Одной из первых неожиданностей стало существование на Титане второго, нижнего, слоя ионосферы, лежащего между 40 и 140 км (максимум электропроводности на высоте 70 км).
  2. Жёлтая метановая дымка, которая так мешает наблюдать поверхность Титана, присутствует в атмосфере на всех высотах, хотя первоначально ожидалось, что ниже 60 км атмосфера будет практически прозрачной.
  3. Полной неожиданностью для учёных оказалось то, что на высоте около 80 км в атмосфере Титана царит практически мёртвый штиль — сюда не проникают ни ветры, дующие ниже 60 км, ни турбулентные движения, наблюдаемые вдвое выше. Причины такого странного замирания движений пока не удаётся объяснить. Основу атмосферы Титана, как и на Земле, составляет азот . Второй по значимости газ — метан (CH 4 ) — занимает место, в чём-то подобное водяному пару в земной атмосфере. А в нижних слоях атмосферы могут даже образовываться метановые облака .

См. также

Примечания

  1. NASA Huygens   (недоступная ссылка) . Дата обращения 1 октября 2010. Архивировано 20 октября 2011 года.   (англ.)
  2. Huygens landing site to be named after Hubert Curien . ESA (5 March 2007). Дата обращения 6 августа 2007. Архивировано 22 августа 2011 года.
  3. Зонд «Гюйгенс» рассказал о погоде на Титане
  4. Миссия «Гюйгенс» завершилась пятью пресс-релизами

Ссылки

© 2014-2019 ЯВИКС - все права защищены.
Наши контакты/Карта ссылок