A Cassini–Huygens az Amerikai Egyesült Államok űrügynöksége, a NASA által 17 ország, köztük Magyarország részvételével szervezett űrprogram szondája, amelyet Giovanni Cassini olasz származású francia csillagászról neveztek el. Ez a tudományos célú űrkutatás eddigi legnagyobb szabású vállalkozása, célja volt 2004 és 2008 között a Szaturnusz bolygó környezetének vizsgálata és egy leszállóegység, a Huygens eljuttatása a Titán hold felszínére. A programot 2017. szeptember 15-éig meghosszabbították.

A Cassini tudományos céljai: a gyűrűk háromdimenziós szerkezetének és dinamikus viselkedésének meghatározása; a holdak felszíni összetételének és geológiai múltjának meghatározása; a Iapetus vezető félgömbjén található sötét anyag eredetének és természetének meghatározása; a magnetoszféra viselkedésének és háromdimenziós szerkezetének mérése; a Szaturnusz légkörének vizsgálata a felhők szintjén; a titáni felhők időbeli változásának vizsgálata; a Titan felszínének vizsgálata;

A Cassini orbitert a kaliforniai Sugárhajtási Laboratórium (JPL) építette, a Huygens landert az Európai Űrügynökség, az orbiter nagy teljesítményű antennáját az Olasz Űrügynökség.

A Cassini–Huygens program összköltsége 3,26 milliárd dollár, amiből 1,4 milliárd az építés, 704 millió a működtetés, 54 millió a követés és 422 millió a Titan IV hordozórakéta.

A Cassini 2017. szeptember 15-én befejezte a küldetését azzal, hogy belemerült a Szaturnusz légkörébe, és ott megsemmisült.

Küldetés

A nagyméretű űrszonda TitanIV/Centaur rakéta segítségével 1997. október 15-én sikeresen elindult Cape Canaveralról. A Cassini a Vénusz (1998. április 26., 1999. június 24.), majd a Föld (1999. augusztus 18.) és a Jupiter (2000. december 30.) gravitációs lendítését kihasználva jutott el a Szaturnusz közelébe 2004 júniusában. A Jupiter megközelítésekor először vizsgálhatták a kutatók egyszerre két űreszközzel a bolygót (a másik űreszköz a Galileo űrszonda volt). A Cassini megérkezése után 2004 július elején állt pályára a Szaturnusz körül. Azelőtt átrepült a gyűrűkön és 2068 kilométerre közelítette meg a Phoebe holdat. Elhaladása alatt minden műszerét az égitestre irányította. Órákkal később az antennák már újra a Föld felé néztek, a műhold jeleit a Deep Space Network madridi és kaliforniai antennái vették. A Cassini óránkénti 20 900 kilométeres sebességgel haladt a Szaturnuszhoz viszonyítva. 23 éve nem járt űreszközünk a Phoebe közelében. A Voyager–2 1981-ben 2,2 millió kilométeres távolságban haladt el a hold mellett, ami a Cassini elhaladási távolságának ezerszerese.

2004. október 26-án a Cassini űrszonda mindössze 1200 kilométerre repült el a Szaturnusz óriásholdja, a Titán felszíne felett. Az eddigi legnagyobb közelítés során számos felvétel készült az égitestről, amelyek minden korábbinál részletesebben mutatják meg a sűrű felhőréteg mögött rejtőzködő felszín egyes területeit. Az akkori eredmények szerint a Titánnak nincsen mágneses mezeje.

A Huygens leszállóegység 2004. december 25-én, magyar idő szerint hajnali 4:24-kor sikeresen különvált a Cassini űrszondától. Ezzel megkezdte háromhetes útját a Titánig, amelyre 2005. január 14-én ereszkedett le. A Huygens adatait a Cassini űrszonda közvetítette a Földre, mivel a leszállóegység adóberendezése túl gyenge volt a közvetlen sugárzáshoz. Sajnálatos módon a rögzített tudományos mérések és képek nagy része nem jutott el a Földre, mert a Huygens adóegysége egy tervezési hibát tartalmazott, ugyanis nem vették figyelembe a Doppler-effektus hatását.

2010-ben a Cassini hatalmas vihart észlelt a Szaturnuszon. A vihar apró pontként kezdte egyetlen képkockán 2010. december 5-én, majd olyan nagy viharrá nőtt, hogy 2011 januárjára teljesen körbeérte a bolygót. A kolosszális vihar, mely észak-dél irányban mintegy 15 ezer kilométerre terjedt ki, a legnagyobb, melyet a Szaturnuszon az utóbbi két évtizedben észleltek, és az eddigi legnagyobb, amelyet addig a bolygón megfigyeltek. Ugyanazon a napon, amikor a Cassini nagy felbontású kamerái lencsevégre kapták a vihar első felvételeit, rádió- és plazmahullám készüléke észlelte a vihar elektromos aktivitását is, felfedve, hogy úgynevezett konvektív viharról van szó, ami erős feláramlással rendelkezik. A vihar 200 napos aktív periódusával a leghosszabb, bolygót átfogó viharrá vált, melyet a Szaturnuszon valaha megfigyeltek. A korábbi rekordtartó egy 1903-as kitörés volt, ami 150 napig állt fenn. A Hubble űrtávcsővel 21 évvel azelőtt észlelt nagyobb légköri zavar, mely hasonlított a jelenlegi viharhoz, csak 55 napig tartott.

A Cassini 2016. december 4-én nagyjából merőlegesen keresztezte a gyűrűk pályasíkját mintegy 91 000 km távolságban a bolygó felső felhőrétegétől számítva. A külső halvány, porszerű gyűrűt a Szaturnusz két apró holdja, a Janus és az Epimetheus hozza létre, ez kifelé 11 000 km távolságra van az F gyűrűtől. Ez előtt egy órával az űrszonda kb. 6 másodpercre bekapcsolta a hajtóművét, és 30 perc múlva keresztezte a gyűrűk keringési síkját, ezzel egy időben becsukta a hajtóművet védő kupolát, hogy védje azt.

Mivel az üzemanyag fogyóban volt, úgy döntöttek, hogy az Enceladus védelmében a szondát 2017. szeptember 15-én a Szaturnusz légkörébe irányítják, hogy ott megsemmisüljön, így kizárható, hogy egy későbbi, ellenőrizetlen lezuhanással az Enceladus ismeretlen bioszféráját földi baktériumok szennyezzék.

Az űrszonda

Az 5712 kg-os űrszonda 366 kg tömegű tudományos műszert, valamint a 320 kg-os Huygens leszállóegységet vitte magával. Ennél nagyobb tömege csak a szovjet Fobosz-program Marshoz küldött két űrszondájának volt. A Szaturnusz nagy távolsága miatt a Cassinivel nem lehet valós idejű kommunikációt folytatni. Az energiatermelésre radioizotópos generátort (RTG) használ. Az RTG modul építéséhez 38,2 kg plutóniumot használtak fel.

Az MTA KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézet (RMKI) kutatói a fedélzeti magnetométer (MAG) és a plazmaspektrométer (CAPS) létrehozásában vettek részt a földi ellenőrző berendezések és a kalibráló rendszerek megépítésével. A NASA díjjal ismerte el tevékenységüket. Az RMKI egy-egy munkatársa társkutatói szinten vesz részt a CAPS és a MAG kísérletben.

Adatok: tömeg: 5655 kg; magasság: 6,7 méter; szélesség: 4 méter.

Forrás: wikipédia.hu