Menu

Cassini-Huygens

26/09/2018 - Exploratie, Flyby, Maan, Orbiter, Ruimtevaart, Saturnus
Cassini-Huygens

Een omweg
Cassini-Huygens is een ruimtesonde die wordt ingezet voor de gelijknamige Cassini-Huygens missie: een ruimtevaartmissie die studie moet maken van Saturnus en zijn manen. De missie is een samenwerkingsverband tussen de Amerikaanse NASA, de Europese ESA en de Italiaanse ASI. In plaats van rechtstreeks naar Saturnus te vliegen heeft de sonde een aantal benaderingen van Venus, Aarde en Jupiter gemaakt. Tijdens die benaderingen heeft de sonde gebruikt gemaakt van hun zwaartekracht om snelheid te winnen. Vele activisten vreesden dat de sonde bij het passeren van de Aarde in de atmosfeer zou terecht komen en een ramp zou betekenen voor de kernreactor. Ondanks dat NASA vele malen bevestigde dat de kans hierop klein is (de kans dat een raket ontploft bij lancering is veel groter), probeerden men toch de lancering te verhinderen via de rechtbank.

Opdracht
Cassini had de opdracht om de samenstellingen van Saturnus’ ringen te bestuderen, daarnaast moest de sonde ook de ijzige manen van de planeet onderzoeken. De Huygens-sonde daalde af in de atmosfeer van de grootste maan van Saturnus, namelijk Titan. Hij zal bepalen bij de landing of het oppervlak van Titan vast is of vloeibaar. Het spectaculairste deel van de hele missie was de afdaling van Huygens in de atmosfeer van Titan. Tijdens die afdaling mat de sonde de samenstelling van de atmosfeer. In totaal kende Cassini-Huygens vier missie’s:

Missie verlenging
In april 2008 werd door NASA een missie-uitbreiding voorgesteld. Het ging om een verlenging van 27 maanden, goed voor 60 extra omwentelingen rond Saturnus en 45 flyby’s verdeeld over Titan, Enceladus, Mimas, Tethys, Dione, Rhea en Helene. De verlening begon op 1 juli 2008 onder de naam “Cassini Equinox Mission”.

Tweede missie verlening
In februari 2010 werd een tweede verlening goedgekeurd. Die verlenging begon op 1 september 2010 en duurde tot mei 2017, onder de naam “Cassini Solstice Mission”. De verlening was goed voor 155 extra omwentelingen rond Saturnus, 54 flyby’s van Titan en 11 flyby’s van Enceladus.


Reisverslag en ontdekkingen

De lancering van Cassini vond plaats op 15 oktober 1997. De eerste benadering van Venus gebeurde in april 1998, een tweede benadering gebeurde in juni 1999. Dankzij deze benadering kon de sonde genoeg snelheid maken om uit de asteroïdengordel te geraken.

In augustus 1999 maakte Cassini zijn benadering met de Aarde. De sonde maakte zijn dichtste benadering met de maan op een afstand van 377.000 kilometer. De sonde nam uitgebreid foto’s van de maan.

In januari 2000 maakte de sonde een flyby van de planetoïde 2685 Masursky op een afstand van 1,6 miljoen kilometer. Cassini ontdekte dat de planetoïde een diameter heeft van 15 tot 20 kilometer.

Vervolgens vloog Cassini door naar Jupiter. Hij maakte zijn eerste benadering met de planeet op 30 december 2000. De sonde verbleef zo’n zes maanden bij de planeet en nam uitgebreid foto’s van Jupiter, zijn ringen, de manen. Er werden metingen gedaan van de omvang van de planeet, de atmosfeer, de bekende Grote Rode Vlek van Jupiter. Cassini maakte enkele grote ontdekkingen over de samenstelling van de ringen van Jupiter en de atmosferische circulatie van de planeet.

In juni 2004 maakte Cassini een flyby langs de maan Phoebe. Het is de eerste en enige kans van de sonde om de maan te bestuderen. Eerder werd een flyby uitgevoerd door Voyager 2 op een grotere afstand. Toen werden er geen beelden gemaakt. De eerste beelden die Cassini maakte van de maan laten zien dat Phoebe een opvallend oppervlakte heeft, bezaait met kraters. Veel van die kraters blijken helder te zijn. Mogelijk is er ondergronds grote meren van ijswater aanwezig.

Op 1 juli 2004 ging Cassini als eerste in een baan rond Saturnus vliegen na een lange reis van zeven jaar. Om die baan te bereiken moest Cassini een complex manoeuvre uitvoeren. Daarbij moest de sonde tussen de ringen doorvliegen om in het zwaartekrachtsveld van Saturnus te geraken.

Op 2 juli 2004, één dag na het bereiken van de baan rond Saturnus, vloog Cassini langs Saturnus grootste maan Titan, op een afstand van 339.000 kilometer. Tijdens de missie zijn er 45 benaderingen van Titan gepland, waarvan de dichtste op een afstand van 1200 kilometer boven de atmosfeer van de maan. In totaal werden er vier gigabytes aan data verzameld over Titan en teruggestuurd naar Aarde. Cassini maakte beelden van bergen, meren van methaan, … Dankzij de speciale filter die Cassini gebruikte om door de nevel van de maan te kijken. Daaruit blijkt dat Titan ondanks een paar bergen en meren, vrij vlak is.

De grootste gebeurtenis is de landing van Huygens. De lander werd op 30 december 2004 losgelaten van Cassini om de daling naar het oppervlakte van Titan in te zetten. Tijdens de 2,5-uur durende afdaling maakte Huygens zo’n 350 foto’s. Om te landen werd Huygens voorzien van drie parachutes.

In 2005 maakte Cassini zijn eerste twee benaderingen van de maan Enceladus. Daar ontdekte de sonde dat de atmosfeer van de maan vrij dun is, vermoedelijk door een afbuiging in het magnetische veld van de maan. Cassini ontdekte ook dat Enceladus over ondergrondse meren beschikt en dat het waterijs via geisers vanonder het oppervlakte worden gespuwd. In de jaren daarop volgend maakte Cassini meerdere benaderingen van de maan. De dichtste benadering gebeurde op een afstand van 49 kilometer boven het oppervlak. Cassini maakte onder meer een temperatuurmap van de maan en hij vloog door de nevel die uit de geisers komen. Daar ontdekte de sonde sporen van waterstof, kooldioxide en koolwaterstof. De grootste ontdekking over Enceladus is dat de maan over ondergrondse meren beschikt en een mogelijke kandidaat is om over microbieel leven te beschikken.

In 2005 experimenteerde Cassini met radiosignalen om zo de grootte van de ringen te meten. Alsook om de atmosfeer van Saturnus te meten. Tijdens vier maanden werden de banen van Cassini zodanig aangepast dat hij door de ringen vloog en daarbij radiosignalen uitzend. Die signalen botsten dan op de deeltjes van de ringen. Zo kon Cassini de grootte en de structuur van de ringen meten.

In juli 2006, tijdens één van de benaderingen van Titan, maakte Cassini beelden van meren die bestaan van methaan en ethaan. Het is de eerste keer dat een sonde meren ontdekt die erg lijken als meren op Aarde. Later werd door NASA bevestigd dat één van die meren groter is dan de Great Lakes in Noord Amerika.

In november 2006 was Cassini getuigen van een orkaan op Saturnus. Die orkaan vond plaats op de zuidpool van de planeet. De orkaan had eigenschappen van een orkaan op Aarde. Het was de eerste keer dat een orkaan werd ontdekt op een andere planeet. Het verschil met aardse orkanen is dat de orkaan op één plaats bleef hangen. De storm had de omvang van 8000 kilometer en een hoogte van 70 kilometer. Er werden windsnelheden gemeten van 560 kilometer per uur.

In september 2007 maakte Cassini een flyby van de speciale maan Iapetus. Er werden beelden gemaakt op een afstand van 1600 kilometer. Een opvallend kenmerk van Iapetus is de berg langsheen de evenaar. Tijdens het verzenden van de verzamelde data naar Aarde werd Cassini geraakt door een kosmische straal. Daardoor ging de sonde tijdelijk in safe mode. De data ging echter niet verloren.

In oktober 2010 was Cassini getuige van de massive Great White Spot, een storm dat om de dertig jaar herhaald word. Opvallend is dat tijdens de storm de gemiddelde temperatuur in de stratosfeer stijgt met 83 graden dan normaal. De storm begon in 2010 en is de eerste die wordt geobserveerd door een ruimtesonde in orbit. Opvallend is dat de Grote Witte Vlek aanzienlijk groter is dan de Grote Rode Vlek.

In februari 2015 maakte Cassini zijn dichtste benadering met de maan Rhea op een afstand van 47.000 kilometer. Daar werden de eerste hoge resolutie-beelden van de maan gemaakt.

Cassini’s Grand Finale
Het einde van Cassini bevatte enkele dichte benaderingen van Saturnus om zo onder de ringen te geraken en in de atmosfeer te vliegen. Vervolgens op 15 september 2017 werd de afdaling ingezet en vervolgens vernield te worden door de hoge druk onder Saturnus’ atmosfeer. Deze methode werd gekozen om te voorkomen dat Cassini zou neerstorten op een maan en zo microbacterieën van de aarde zou verspreiden. De laatste jaren van de missie waren wetenschappers reeds bezig met het aanpassen van Cassini’s flyby’s om zo de baan te bereiken die leid naar de impact met de planeet. De laatste flyby van de maan Titan in april 2017 veranderde de baan zodat Cassini tussen Saturnus en de binnenste ring kon vliegen. Cassini vloog zo’n 3100 kilometer lang op een afstand van 320 kilometer verwijderd van het bovenste wolkendek van de planeet. Cassini maakten 22 omwentelingen op die afstand en nam succesvol zijn laatste foto’s van de atmosfeer van Saturnus. Vervolgens op 15 september 2017 dook de sonde onder het wolkendek. Om 7u55m46s AM EDT op 15 september 2017 werd het signaal met Cassini verbroken, 30 seconden later dan verwacht. Vermoedelijk werd Cassini platgedrukt door de enorme druk en opgebrand.