25 Décembre 2004 – Cassini sort la sonde spatiale Huygens

L’orbiteur Cassini libère la sonde Huygens qui a atterri avec succès sur Titan, la lune de Saturne, le 14 janvier 2005.MISSION NOMINALE :Cassini-Huygens est l’une des missions d’exploration les plus ambitieuses de tous les temps, tandis que l’atterrissage de Huygens sur Titan est l’atterrissage le plus éloigné de la Terre jamais réaliséLa missionLa mission Cassini-Huygens vers Saturne est considérée comme l’une des missions d’exploration planétaire les plus ambitieuses jamais montées. Entreprise conjointe de l’ESA, de la NASA et de l’ASI, l’agence spatiale italienne, Cassini-Huygens est arrivé sur Saturne le 1er juillet 2004 et a exploré en détail le système saturnien annelé sur une période initiale de quatre ans.  La sonde Huygens de l’ESA a été larguée de Cassini le 25 décembre 2004. Huygens a continué vers Titan, la lune la plus grande et la plus intéressante de Saturne, descendant en parachute et atterrissant à 11h30 UTC, le 14 janvier 2005. La phase de descente a duré environ 2 heures, 27 minutes, avec 1 heure et 10 minutes supplémentaires de fonctionnement en surface.  Le Huygens Probe Operations Center (HPOC) était situé à l’ESOC, à Darmstadt, en Allemagne. Le Cassini Space Flight Operations Facility est situé au Jet Propulsion Lab (JPL) de la NASA, en Californie.L’équipe de contrôle de vol

L’équipe de contrôle de vol Huygens (FCT) comprenait le responsable des opérations spatiales (SOM), Claudio Sollazzo, et une équipe de 7 personnes composée d’ingénieurs et de contrôleurs d’engins spatiaux travaillant à l’ESOC et à la NASA/JPL.  Sollazzo a été associé à la mission à plusieurs titres sur une période de 14 ans.  Le FCT est soutenu par de nombreux spécialistes de l’ESOC dans les domaines de la dynamique de vol, du support logiciel et des stations au sol, entre autres. L’équipe a également travaillé en étroite collaboration avec les contrôleurs de la NASA.Aperçu des opérations de la mission

Le vaisseau spatial Cassini-Huygens a été lancé à 08h43 UTC, le 15 octobre 1997, par une fusée Titan IVB-Centaur depuis la base aérienne de Cap Canaveral en Floride, aux États-Unis. Le vaisseau spatial de 5,6 tonnes était trop lourd pour être injecté dans une trajectoire directe vers Saturne, de sorte que le voyage interplanétaire d’environ 6,7 ans comprenait des manœuvres d’assistance à la gravité sur Vénus, la Terre et Jupiter.Croisière

Au cours des deux premières années, le vaisseau spatial Cassini-Huygens a effectué trois manœuvres assistées par gravité, passant deux fois par Vénus et une fois par la Terre. Pendant toute la phase de croisière, les activités des engins spatiaux ont été principalement liées à la maintenance de routine des sous-systèmes d’ingénierie et de la charge utile scientifique de l’orbiteur.Huygens a subi des vérifications régulières pour surveiller la santé et l’état de la sonde et de ses composants. Suite à la détection de l’anomalie du transpondeur Cassini lors d’un des tests réguliers du relais sonde, une refonte de la mission Huygens a été réalisée. Les modifications requises du logiciel de Huygens et de ses expériences ont été téléchargées, testées et vérifiées lors de campagnes de contrôle ultérieures, ainsi que d’autres activités telles que la maintenance du logiciel embarqué et des tests spécifiques à la charge utile.

Les télécommunications avec la sonde ont été acheminées via la zone de soutien de mission Cassini (MSA) à la NASA/JPL et ont utilisé les antennes Deep Space Network (DSN) de la NASA.Insertion en orbite de Saturne

À son arrivée à Saturne, le 1er juillet 2004, le vaisseau spatial a exécuté la manœuvre d’insertion en orbite de Saturne (SOI), qui a duré 96 minutes et a amené Cassini à moins de 20 000 km du sommet des nuages ​​de Saturne ; la période orbitale initiale autour de Saturne était inférieure à 4 mois.

In light of the recent sad ending for Oppy, let's throwback to a different space probe, Cassini-Huygens. Cassini-Huygens were launched on Oct '97 and arrived at Saturn July 2004.

Because Cassini's was low on rocket fuel and to avoid it someday to collide with the moons, pic.twitter.com/b9N3ZYhYzf

— amira (@heythisismira) February 15, 2019

Le 23 août 2004, le vaisseau spatial a exécuté une manœuvre pour élever son périapside d’orbite et pour cibler l’orbiteur et la sonde combinés pour le premier d’une série de trois survols rapprochés de Titan. Le premier de ces survols aura lieu le 26 octobre avec une approche rapprochée de seulement 1200 km, le survol de Titan le plus proche jamais effectué. La gravité de Titan a exercé un effet de freinage sur le vaisseau spatial, réduisant sa période orbitale à 48 jours et reciblant pour le prochain survol le 13 décembre.Le deuxième survol de Titan, à une altitude de 2500 km, a encore réduit la période orbitale à 32 jours en préparation de la troisième rencontre avec Titan le 14 janvier 2005, date prévue de la descente de Huygens. Au cours des deux premiers survols de Titan, des informations précieuses concernant la planification finale de la mission de sonde ont été obtenues.

Séparation orbiteur-sondeLa sonde Huygens est sortie le 25 décembre 2004 ; Cassini a alors effectué une manœuvre de déviation pour se placer sur une trajectoire passant à une distance de sécurité au-dessus de Titan avec un retard de plusieurs heures par rapport à l’arrivée prévue de la sonde. La trajectoire de l’orbiteur a été soigneusement conçue pour que l’orbiteur puisse collecter les données transmises par Huygens lors de la descente.Après le largage de la sonde, il n’était plus possible d’envoyer des commandes à Huygens depuis le sol. Toutes les activités de la sonde seront désormais contrôlées par des séquences embarquées autonomes pilotées par des événements et des minuteries. Pendant la phase de côte, la sonde était inactive, avec seulement une minuterie en marche. Peu de temps avant que la sonde n’entre dans l’atmosphère de Titan (environ 3 heures avant l’atterrissage à la surface), la minuterie a déclenché une séquence d’événements, y compris la mise sous tension initiale de ses sous-systèmes et instruments scientifiques.Entrée et descente de la sonde

Le 14 janvier 2005, la sonde Huygens est entrée avec succès dans la haute atmosphère de Titan et est descendue sous parachute à la surface. La phase de descente a duré environ 2 heures 27 minutes, avec 1 heure 10 minutes supplémentaires de fonctionnement en surface. Pendant la phase d’entrée, la sonde ne peut pas transmettre de télémétrie, de sorte qu’un ensemble limité de données de gestion technique est stocké à bord pour une transmission ultérieure à l’orbiteur.

Plus tard, pendant la descente, des données ont été collectées à partir de tous les instruments fournissant une image scientifique détaillée de l’atmosphère et de la surface de Titan.La descente de la sonde était contrôlée par des parachutes. Les conditions aérodynamiques dans lesquelles le parachute principal s’est déployé étaient critiques ; l’instant correct était déterminé par des accéléromètres qui surveillaient la décélération. Des dispositifs pyrotechniques ont libéré le bouclier avant et le capot arrière, et un parachute pilote a sorti le parachute principal.

Les événements ultérieurs ont été déterminés par une minuterie logicielle, déclenchée au moment du largage du parachute, T₀. Ces événements comprenaient :

Établir une liaison de relais radio pour la transmission des données vers l’orbiteur pour l’enregistrement et la lecture ultérieure sur TerreAllumer les instruments

Déploiement d’un parachute stabilisateur plus petit pour s’assurer que la sonde atteigne la surface de Titan pendant la durée de conception de la mission (150 minutes maximum pour la descente, et au moins 3 minutes au sol)Cette durée est limitée par la capacité des batteries des sondes et par la géométrie changeante de la liaison relais au fur et à mesure que l’orbiteur poursuit son orbite autour de Saturne.

Pendant la phase de descente, la sonde a transmis des signaux en bande S (2040 et 2090 mégahertz sur deux canaux de communication redondants, ou chaînes). Les données relayées par la sonde ont été collectées et stockées de manière redondante par l’orbiteur dans deux enregistreurs à semi-conducteurs. Les données enregistrées de la sonde ont ensuite été transmises à la Terre et envoyées au Huygens Probe Operations Center (HPOC) de l’ESA/ESOC.Atterrissage

Après une descente spectaculaire, Huygens a atterri sur Titan à 11h30 UTC, le 14 janvier 2005. La sonde a continué à collecter des données depuis la surface pendant 1 heure et 10 minutes supplémentaires. Passé ce délai, Cassini avait tourné en orbite devant le site d’atterrissage et hors de contact radio en visibilité directe, de sorte qu’aucune autre donnée ne pouvait être reçue. Par la suite, la batterie de la sonde s’est épuisée et la sonde a cessé de fonctionner, comme elle avait été conçue pour le faire.

Les stations au so – NASA DSNPour Cassini, les télécommunications et la réception des données sont assurées par le Deep Space Network (DSN) de la NASA. Le réseau se compose de trois complexes de communication dans l’espace lointain situés à environ 120 degrés de longitude l’un de l’autre dans le monde : à Goldstone, en Californie ; près de Madrid, Espagne ; et près de Canberra, en Australie. Ce placement permet une communication continue avec les engins spatiaux de l’espace lointain.

Pendant la phase de croisière, les communications entre les contrôleurs de mission de l’ESOC et de Huygens étaient assurées via le Probe Support Equipment (PSE) monté à bord de Cassini. Pendant la descente, les données ont été transmises de Huygens à Cassini via une liaison radio. Aucune télécommande n’a été envoyée à Huygens une fois qu’il s’est séparé de Cassini et toutes les opérations par la suite ont été automatiquement exécutées à partir d’instructions préprogrammées.

Segment sol et système de contrôle de mission

Il n’y avait pas de système de contrôle de mission traditionnel établi à l’ESOC; toutes les commandes à Huygens ont été relayées à Cassini via NASA / JPL. L’équipe des opérations Huygens de l’ESOC a beaucoup travaillé avec le modèle d’ingénierie Huygens et le logiciel et le matériel de simulation pour les tests et la validation pendant la croisière.

La plateforme et la charge utile

La plateforme

La sonde comprenait l’ensemble d’entrée (ENA), qui enveloppe le module de descente (DM). L’ENA fournit une fixation Orbiter, une séparation et une éjection ombilicale, une protection thermique de croisière et d’entrée et un contrôle de décélération d’entrée. Il a été largué après l’entrée, libérant le module de descente.Le DM comprend une coque en aluminium et une structure interne contenant toutes les expériences et les sous-systèmes de support de la sonde, y compris les dispositifs de descente du parachute et de contrôle de la rotation.

Le PSE (Probe Support Equipment) à bord de Cassini se compose de :

Quatre boîtiers électroniques – deux unités Probe Support Avionics (PSA), un Receiver Front End (RFE) et un Receiver Ultra Stable Oscillator (RUSO)

Le dispositif d’éjection par rotation (SED)

Le harnais (y compris le connecteur ombilical) assurant les liaisons d’alimentation, radio et de données entre le PSA, la sonde et l’orbiteur

La charge utile

Huygens est un laboratoire robotique sophistiqué équipé de six instruments scientifiques, qui à leur tour comprennent un certain nombre de capteurs et de détecteurs.

Instrument	Nom
ACP	Collecteur d’aérosols et pyrolyseur
DISR	Imageur de descente et radiomètre spectral
DWE	Expérience de vent Doppler
SMGC	Chromatographe en phase gazeuse et spectromètre de masse
HASI	Instrument de structure atmosphérique Huygens
SSP	Forfait Science des surfaces

Cassini sort la sonde spatiale Huygens

En 2004, la sonde Huygens a entamé une descente de 22 jours vers la plus grande lune de Saturne, Titan. Il avait été lancé dans le cadre du vaisseau spatial Cassini en 1997, et ensemble ils sont entrés sur l’orbite de Saturne en juin 2004. Alors que les trajectoires du vaisseau spatial et de Titan convergeaient, Cassini a éjecté la sonde Huygens, l’envoyant sur une côte de 22 jours vers le nuage. -lune couverte. Il a atterri le 14 janvier 2005 et a renvoyé des photographies de la surface de la lune. Cassini restera en orbite autour de Saturne au moins jusqu’en juillet 2008. La mission Cassini-Huygens pour étudier Saturne et ses 33 lunes connues résulte d’un effort de coopération sans précédent entre la NASA des États-Unis, l’Agence spatiale européenne et le programme spatial italien, à un coût de 3,3 milliards de dollars.

https://www.esa.int/Enabling_Support/Operations/Cassini-Huygens

https://todayinsci.com/12/12_24.htm#event