Хотя было ясно, что основой миссии станет орбитальный аппарат для исследования атмосферы Сатурна, его колец, спутников и магнитосферы, разгорелся спор о том, куда направить атмосферный зонд: на Сатурн, на Титан или на оба тела. Последний вариант был слишком дорогим. В конце концов выбрали Титан, поскольку всех волновала загадка его атмосферы. К 1985 г. в ESA разработали новую конструкцию спускаемого аппарата, который мог работать в плотной атмосфере Титана в условиях малой силы тяжести. Зонд назвали в честь Христиана Гюйгенса (Christiaan Huygens)-голландского астронома XVII в., открывшего Титан. А орбитальный аппарат (спутник), созданный в Лаборатории реактивного движения в Пасадине (Калифорния), получил имя в честь франко-итальянского астронома XVII столетия Жана-Доминика Кассини (Jean Dominique Cassini), открывшего четыре спутника Сатурна и основной промежуток в его кольцах - деление Кассини. Общая стоимость экспедиции - около $3 млрд., из которых примерно 25% внесли европейцы.
Спутник Cassini и зонд Huygens - один из самых больших и тяжелых межпланетных аппаратов из когда-либо построенных. На спутнике 12 научных приборов, а на зонде - 6 (см. вставку). Заправленный горючим, Cassini-Huygens весит около 5,5 т, а его высота составляет 6,8 м. Поскольку Cassini удаляется вдвое дальше, чем Galileo, ему потребовалась более устойчивая система связи и мощная антенна (предоставленная Космическим агентством Италии), больше топлива для маневрирования и более высокая электрическая мощность. Как и в случае Galileo, для питания Cassini используется естественный распад радиоактивного плутония, генерирующего тепло, которое преобразуется в электричество.
Хотя Cassini-Huygens был запущен при помощи самой мощной американской ракеты Titan 4B с разгонной ступенью Centaur, аппарат весил слишком много, чтобы послать его непосредственно к Сатурну. Следуя примеру предыдущих экспедиций в глубины Солнечной системы, Cassini благодаря нескольким гравитационным маневрам смог набрать необходимую скорость. Подлетая близко к планетам, аппарат получал дополнительное ускорение. С 1998 по 2000 г. Cassini облетел Венеру (дважды), Землю и Юпитер, а в декабре 2000 г., проходя мимо Юпитера, исследовал его магнитосферу издалека, в то время как Galileo делал аналогичные измерения с более близкого расстояния. Такие одновременные наблюдения проводились впервые. Они показали, что магнитосфера Юпитера несимметричная, с неожиданным изобилием ионов и электронов с одной ее стороны. Cassini передал прекрасные изображения Юпитера, детально запечатлевшие его бурную атмосферу.
В 2000 г. при испытании системы связи был выявлен недостаток конструкции, который не позволил бы Cassini получить данные от зонда Huygens, когда тот будет спускаться к поверхности Титана. (Затем сведения должны быть переданы на Землю.) Радиоприемник спутника не смог получить информацию от зонда во время испытаний, моделировавших доплеровское смещение частоты сигнала, которое будет иметь место при спуске. Инженеры изменили запланированную траекторию полета, чтобы, уменьшив относительную скорость спутника и зонда, свести к минимуму доплеровское смещение.
Прибытие Cassini в систему Сатурна произойдет 11 июня 2004 г., когда аппарат минует Фебу - спутник, обращающийся по нерегулярной эллиптической орбите на расстоянии около 13 млн. км от планеты. Cassini пройдет на расстоянии 2 тыс. км от этого спутника размером 220 км, который, возможно, состоит из первичного вещества, более 4,5 млрд. лет назад сформировшего твердые ядра планет-гигантов. Спустя три недели, 1 июля, Cassini приблизится к Сатурну с тыльной стороны плоскости колец и пролетит в широкую щель между кольцами F и G. Затем будет запущен двигатель, который в течение 97 минут выдаст тормозной импульс, чтобы замедлить полет космического аппарата и вывести его на орбиту вокруг Сатурна. Пока двигатель будет работать, Cassini пролетит на ближайшем расстоянии (18 тыс. км) от Сатурна. Если все пройдет по плану, этот маневр переведет Cassini на эллиптическую орбиту, которая будет позже скорректирована дополнительными включениями двигателя.
|