Компоновка научных приборов зонда "Гюйгенс"
Во время фазы путешествия к Сатурну Huygens был присоединен к Cassini практически в бездействующем состоянии, которое, однако, периодически проверялось. На всем пути его здоровье оставалось твердым. Общая масса спускаемого аппарата в форме диска толщиной 1,1 м составляла 320 кг. Защитный кожух состоял из двух частей: передний щит и обратной стороны. Передний щит имел форму коническо-сферической поверхности с углом 120° в вершине, массу 79 кг, диаметр 2,75 м. |
Расположение научных приборов зонда "Гюйгенс"
Описание приборов и важнейших экспериментов на "Гюйгенсе"
 |
1. Huygens Atmospheric Structure Instrument (HASI), этот инструмент содержал набор датчиков, которые измеряли физические и электрические свойства атмосферы Титана. Акселерометры измеряли силы во всех трех направлениях во время прохождения зонда через атмосферу. Так как аэродинамические свойства зонда были известны, то было возможным определить плотность атмосферы Титана и обнаружить порывы ветра. Если бы зонд приземлился на жидкой поверхности, этот инструмент был в состоянии измерить движение зонда на волнах. Датчики температуры и давления также измеряли тепловые свойства атмосферы. Анализатор диэлектрической проницаемости и электромагнитных волн измерял количество электронов и ионов (положительно заряженных частиц) проводимости атмосферы (т.е. измерял концентрацию газов и частиц в атмосфере) и измерял электромагнитную активность. На поверхности Титана измерялись электрические свойства поверхностного материала: проводимость и диэлектрическая проницаемость (то есть отношение плотности потока электрической индукции к напряженности электрического поля, производящего этот поток). Подробное описание прибора на сайте ESA
|
 |
2. Descent Imager/Spectral Radiometer (DISR) десантная фотокамера /спектральный радиометр. Этот прибор сделал целый ряд изображений и спектральные наблюдения с помощью нескольких датчиков и полей зрения. . Измеряя восходящий и нисходящий потоки радиации, радиационный баланс (или неустойчивость) была определена толщина атмосферы Титана. Солнечные датчики измеряли изменение интенсивности света вокруг Солнца за счет его рассеяния на аэрозолях в атмосфере. Это позволило расчитать размеры и концентрации взвешенных частиц. Два блока формирования изображений (одно видимое, одно инфракрасное) наблюдали поверхность во время последних стадий спуска и, поскольку зонд медленно вращался, создавал мозаику картин вокруг места посадки. Был также блок формирования видимых изображений вида сбоку, обеспечивающий получение горизонтального вида на горизонт и нижней стороны облачного слоя. Для спектральных измерений незадолго до посадки была включена лампа, которая повысила освещенность поверхности слабым солнечным светом.
Подробное описание прибора на сайте ESA
|
 |
3. Doppler Wind Experiment (DWE). Цель этого эксперимента заключалась в измерении скорости ветра при спуске "Гюйгенса" через плотные слои атмосферы Титана, наблюдая изменения несущей частоты ультрастабильного радиоосциллятора (Radio Ultra Stable Oscillator – RUSO) зонда из-за эффекта Доплера. Это измерение не могло быть сделано из космоса из-за ошибки в конфигурации одного из приемников "Кассини". Тем не менее, ученые смогли измерить скорость этих ветров с использованием глобальной сети радиотелескопов [на Земле].
Подробное описание прибора DWE Ultra Stable Oscillator на сайте ESA
|
 |
4. Gas Chromatograph Mass Spectrometer (GCMS) — газовый хроматограф и масс-спектрометр определяли химический состав атмосферы и грунта. Этот универсальный анализатор химии газа, определял и измерял химические вещества в атмосфере Титана. Он взял пробы на большой высоте для анализа. Масс-спектрометр построил модель молекулярных масс каждого газа, а более сильное разделение молекулярных и изотопических разновидностей было достигнуто газовым хроматографом. Во время спуска GCMS проанализировал продукты пиролиза (т.е. образцы измененные нагреванием), переданные ему от аэрозольного коллектора и пиролизера (см. п.5). Наконец, с помощью GCMS измеряется состав поверхности Титана в случае благополучного приземления. Это исследование стало возможным благодаря нагрева прибора GCMS только незадолго до соударения для того, чтобы выпарить поверхностный материала при контакте.
Подробное описание прибора на сайте ESA Устройство и принципы работы газового хроматографа на сайте AEL (NASA) Устройство и принципы работы масс-спектрометра на сайте AEL (NASA) AEL — аббревиатура Лаборатории Атмосферных Экспериментов в Подразделении Исследования Солнечной Системы Центра космических полетов им. Годдарда НАСА (The Atmospheric Experiments Laboratory (AEL) in the Solar System Exploration Division at NASA Goddard Space Flight Center).
|
 |
5. Aerosol Collector and Pyrolyser (ACP) аэрозольный коллектор и пиролизер исследовали структуру и физические свойства облачного покрова и атмосферы. Этот инструмент пропускал аэрозольные частицы атмосферы через фильтры, затем производилось нагревание захваченных образцов в печи (процесс пиролиза) для испарения летучих и разложения сложных органические материалов. Полученные продукты переносились по трубе к инструменту GCMS (см. п.4) для анализа. Два фильтра предназначались для сбора образцов на различных высотах: один от вершины спуска вниз к тропопаузе (160–40 км) и второй образец в слое облаков (23–17 км).
Подробное описание прибора на сайте ESA
|
 |
6. Surface-Science Package (SSP) — пакет научных приборов содержал ряд датчиков, предназначенных для определения физических свойств поверхности Титана в точке удара. Эти датчики также определяли, являются ли поверхности твердой или жидкой. Акустический эхолот, активированный во время последних 100 метров спуска, непрерывно определял расстояние до поверхности, измерял скорости спуска и шероховатость поверхности (например, из-за волн [в жидкости]). Измерение скорости звука во время спуска, дало информацию о составе атмосферы и ее температуре, акселерометр также точно записал замедления профиля при ударе, предоставляя информацию о твердости и структуре поверхности. Датчик крена измерял любое отклонение маятника во время спуска и указал отношение зонда после приземления. Наклона датчика любого маятника во время спуска, и указал положение зонда после приземления.
Подробное описание прибора на сайте ESA
|
 |
 |
Один из создателей приборов для исследования Титана Ральф Лоренц (Ralph D. Lorenz) с зондом "Гюйгенс" в Европейском центре космических операций в Дармштадте (Германия) во время испытания зонда для спуска на парашюте из корзины воздушного шара в Швеции в 1995.
|
Пенетрометр (penetrometr) — прибор для измерения консистенции полужидких материалов путём определения глубины проникновения испытательного тела стандартных размеров и массы в испытываемую среду.
Этот датчик, созданный Ральфом Лоренцом (расположен на стойке), был установлен в нижней части спускаемого зонда Гюйгенс и записывал воздействия с поверхностью Титана. Он состоит из диска пьезоэлектрической керамики PZT-5A и находился между двумя шайбами Vespel под предварительной нагрузкой наконечником из полушарового титанового болта. Когда его головка нажата, керамика генерирует заряд, который регистрируется усилителем и по телеметрии передается на Землю. Датчик размером 14 мм — с ноготь пальца руки своего создателя первым, а по сути — Ральф Лоренц коснулся поверхности Титана. |
|
источники: ESA, daviddarling.info, Расположение научных приборов зонда "Гюйгенс" взято с постера Кевина Доусона (Kevin Dawson) посвященного миссии Гюйгенс-Титан. Размер файла 1,95Мб, размер изображения 2816 на 2048 пикселей, загрузить постер
Завершающие операции сборки зонда "Гюйгенс"
В Космическом центре им. Кеннеди (KENNEDY SPACE CENTER, FLA) — сотрудник в защитном костюме в помещении обслуживания опасных полезных грузов (PHSF) шьет теплоизоляционный материал на задней крышке теплового щита зонда Гюйгенс в ходе предстартовой подготовки, тестирования и интеграции [с Cassini]. Фото: 22.04.1997. Источник: en.wikipedia.org
Перевод Александр Коваль Титан. Исследования зонда Гюйгенс Координаты места посадки зонда "Гюйгенс" 14 января 2005 года на карте поверхности Титана на страницу Спутники Сатурна. Титан (22)
|
| © Александр Коваль 2004-2016 |
|
|
