Tàu thăm dò Huygens của Cơ quan Vũ trụ châu Âu đã được quỹ đạo Cassini của NASA phát hành thành công vào sáng sớm hôm nay và hiện đang trong quá trình va chạm có kiểm soát đối với mặt trăng lớn nhất và bí ẩn nhất của Sao Thổ, Titan, vào ngày 14 tháng 1, nó sẽ đi xuống một trong những bầu khí quyển hấp dẫn nhất trong hệ mặt trời đến một bề mặt không xác định.
Cuộc chia ly xảy ra lúc 02:00 UTC (03:00 CET): Vài phút sau khi chia tay, Cassini quay trở lại Trái đất và chuyển tiếp thông tin về sự chia ly. Tín hiệu này sau đó mất 1 giờ 8 phút để vượt qua 1,2 tỷ km ngăn cách tàu vũ trụ Cassini và Trái đất.
Phát hành hôm nay là một cột mốc thành công khác trong cuộc phiêu lưu của Cassini / Huygens?, Tiến sĩ David Southwood, Giám đốc Chương trình Khoa học của ESA cho biết. ? Đây là một cuộc chia ly thân thiện sau bảy năm chung sống. Cảm ơn các đối tác của chúng tôi tại NASA cho thang máy. Mỗi tàu vũ trụ sẽ tiếp tục một mình nhưng chúng tôi hy vọng họ sẽ giữ liên lạc để hoàn thành nhiệm vụ tuyệt vời này. Bây giờ tất cả hy vọng và kỳ vọng của chúng tôi đều tập trung vào việc có được dữ liệu tại chỗ đầu tiên từ một thế giới mới mà chúng tôi đã mơ ước khám phá trong nhiều thập kỷ?.
Giai đoạn cuối của một cuộc phiêu lưu bảy năm
Nhiệm vụ Cassini / Huygens, do NASA, ESA và cơ quan vũ trụ Ý (ASI) phối hợp phát triển, bắt đầu vào ngày 15 tháng 10 năm 1997, khi tàu vũ trụ hỗn hợp được phóng từ Cape Canaveral, Florida, trên chiếc xe Titan 4B / Centaur. Cùng nhau, hai tàu thăm dò nặng 5548 kg khi phóng và trở thành sứ mệnh không gian lớn nhất từng được gửi đến các hành tinh bên ngoài. Để có được vận tốc đủ để tới Sao Thổ, họ phải thực hiện bốn động tác hỗ trợ trọng lực bằng cách bay hai lần bởi Sao Kim, một lần bởi Trái Đất và một lần bởi Sao Mộc. Vào ngày 1 tháng 7, Cassini / Huygens cuối cùng đã trở thành tàu vũ trụ đầu tiên đi vào quỹ đạo quanh Sao Thổ.
Vào ngày 17 tháng 12, trong khi trên quỹ đạo thứ ba của nó quanh hành tinh có vành, quỹ đạo Cassini đã thực hiện một thao tác để đi vào quỹ đạo va chạm có kiểm soát đối với Titan. Theo kế hoạch, một sự điều chỉnh tốt về quỹ đạo đã diễn ra vào ngày 22 tháng 12 để đặt Huygens vào danh sách đầu vào danh nghĩa của nó. Trong khi Huygens sẽ vẫn ở trên quỹ đạo này cho đến khi nó lao vào bầu khí quyển của Titan vào ngày 14 tháng 1, quỹ đạo sẽ thực hiện một thao tác làm lệch hướng vào ngày 28 tháng 12 để tránh đâm vào mặt trăng. Sự tách biệt ngày nay đã đạt được bằng cách bắn các thiết bị pháo hoa. Dưới tác động của lò xo đẩy, đường dốc và con lăn, đầu dò được giải phóng với vận tốc tương đối khoảng 0,3 m / s với tốc độ quay 7 vòng / phút. Dữ liệu đo từ xa xác nhận sự phân tách được thu thập bởi các trạm Mạng không gian sâu của NASA ở Madrid, Tây Ban Nha và Goldstone, California, khi tín hiệu phát lại từ xa từ Cassini cuối cùng đã đến Trái đất.
Tàu thăm dò Huygens hiện không hoạt động và sẽ duy trì như vậy cho giai đoạn bờ biển kéo dài 20 ngày tới Titan. Bốn ngày trước khi phát hành, một bộ đếm thời gian dự phòng ba lần đã được lập trình để đánh thức các hệ thống của tàu thăm dò ngay trước khi đến Titan.
Khám phá bầu không khí của Titan
Huygens dự kiến sẽ vào bầu khí quyển của Titan vào khoảng 09:06 UTC (10:06 CET) vào ngày 14 tháng 1, đi vào một góc tương đối dốc 65? và vận tốc khoảng 6 km / s. Mục tiêu là trên bán cầu nam, về phía ngày. Được bảo vệ bởi một lá chắn nhiệt ablative, đầu dò sẽ giảm tốc xuống 400 m / s trong vòng 3 phút trước khi nó triển khai một máng thí điểm 2,6 m ở khoảng 160 km. Sau 2,5 giây, máng này sẽ kéo đi phần vỏ phía sau của đầu dò và chiếc dù chính, đường kính 8,3 m, sẽ triển khai để ổn định đầu dò. Tấm khiên phía trước sau đó sẽ được phát hành và tàu thăm dò, với mục tiêu chính là nghiên cứu bầu khí quyển của Titan, sẽ mở các cổng đầu vào và triển khai bùng nổ để thu thập dữ liệu khoa học. Tất cả các thiết bị sẽ có quyền truy cập trực tiếp vào khí quyển để tiến hành các phép đo tại chỗ chi tiết về cấu trúc, động lực và hóa học của nó. Hình ảnh của bề mặt dọc theo đường đua cũng sẽ được thu nhận. Những dữ liệu này sẽ được truyền trực tiếp đến quỹ đạo Cassini, đồng thời, sẽ bay qua Titan ở 60 000 km ở cách tiếp cận gần nhất. Máy quang tuyến dựa trên trái đất cũng sẽ cố gắng phát hiện trực tiếp âm của tín hiệu.
Huygens thay đổi dù của nó
Sau 15 phút, ở khoảng 120 km, Huygens sẽ giải phóng chiếc dù chính của mình và một chiếc máng nhỏ hơn 3 m sẽ tiếp tục cho phép lao sâu hơn vào bầu khí quyển trong vòng đời của pin của đầu dò.
Việc hạ xuống sẽ kéo dài khoảng 140 phút trước khi Huygens tác động lên bề mặt với tốc độ khoảng 6 m / s. Nếu tàu thăm dò tồn tại tất cả những điều này, nhiệm vụ mở rộng của nó sẽ bắt đầu, bao gồm đặc tính trực tiếp bề mặt Titan miễn là pin có thể cung cấp năng lượng cho các thiết bị và quỹ đạo Cassini có thể nhìn thấy trên đường chân trời tại vị trí hạ cánh, tức là không nhiều hơn 130 phút.
Vào thời điểm đó, quỹ đạo Cassini sẽ định hướng lại đĩa ăng ten chính của nó về Trái đất để phát lại dữ liệu do Huygens thu thập, sẽ được ăng ten đường kính 70 m của NASA nhận được ở Canberra, Australia, 67 phút sau. Ba lần phát lại được lên kế hoạch, để đảm bảo rằng tất cả dữ liệu được ghi lại được truyền đến Trái đất một cách an toàn. Sau đó, Cassini sẽ tiếp tục sứ mệnh khám phá Sao Thổ và các mặt trăng của nó, bao gồm nhiều tàu bay Titan bổ sung trong những tháng tới.
Một thăm dò sâu vào không gian và thời gian
Lớn hơn Sao Thủy và nhỏ hơn một chút so với Sao Hỏa, Titan là duy nhất trong việc có một bầu không khí giàu nitơ dày đặc chứa các hợp chất dựa trên carbon có thể mang lại manh mối quan trọng về cách Trái đất có thể ở được. Thành phần hóa học của khí quyển được cho là rất giống với Trái đất trước khi sự sống bắt đầu, mặc dù lạnh hơn (-180? C) và vì vậy thiếu nước lỏng. Do đó, kết quả tại chỗ từ Huygens, kết hợp với các quan sát toàn cầu từ các thiên thạch Titan lặp đi lặp lại của quỹ đạo Cassini, do đó được kỳ vọng sẽ giúp chúng ta hiểu không chỉ một trong những thành viên kỳ lạ nhất của Hệ Mặt trời mà còn cả sự tiến hóa của khí quyển Trái đất sơ khai và các cơ chế dẫn đến bình minh của sự sống trên hành tinh của chúng ta.
Đóng góp chính của châu Âu cho sứ mệnh Cassini, tàu thăm dò Huygens, được xây dựng cho ESA bởi một nhóm công nghiệp do Alcatel Space lãnh đạo. Tàu vũ trụ nặng 320 kg này đang mang theo sáu dụng cụ khoa học để nghiên cứu bầu khí quyển trong quá trình hạ xuống. Các phòng thí nghiệm và trung tâm nghiên cứu từ tất cả các quốc gia thành viên ESA, Hoa Kỳ, Ba Lan và Israel đã tham gia vào việc phát triển trọng tải khoa học này. Gói công cụ cấu trúc khí quyển Huygens (HASI) sẽ đo các thông số nhiệt độ và áp suất, và đặc trưng cho gió và nhiễu loạn. Nó cũng sẽ có thể phát hiện sét và thậm chí để đo độ dẫn và độ thấm của bề mặt nếu đầu dò sống sót sau tác động. Máy quang phổ khối sắc ký khí (GCMS) sẽ cung cấp phân tích hóa học tốt về khí quyển và các sol khí được thu thập bởi bộ thu khí dung và nhiệt phân (ACP). Máy đo phóng xạ / quang phổ gốc (DISR) sẽ thu thập hình ảnh, quang phổ và các dữ liệu khác về khí quyển, ngân sách bức xạ, cấu trúc đám mây, aerosol và bề mặt. Thí nghiệm gió doppler (DWE) sẽ cung cấp cấu hình gió khu vực trong khi gói khoa học bề mặt (SSP) sẽ mô tả đặc điểm của bãi đáp nếu Huygens sống sót sau tác động.
Nhiệm vụ Cassini-Huygens là sự hợp tác giữa NASA, Cơ quan Vũ trụ Châu Âu và ASI, cơ quan vũ trụ của Ý. Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực (JPL), một bộ phận của Viện Công nghệ California ở Pasadena, đang quản lý sứ mệnh cho Văn phòng Khoa học Vũ trụ của NASA, Washington. JPL đã thiết kế, phát triển và lắp ráp quỹ đạo Cassini.
Nguồn gốc: ESA News Release
