< EPIC 228732031 b: суперземля на 8.9-часовой орбите

Реконструкция погружения: как «Кассини» входил в атмосферу Сатурна

Телеметрия, полученная с КА «Кассини» в последние минуты перед потерей сигнала, позволила точно восстановить все, что с ним происходило.

---

Владислава Ананьева

15 сентября 2017 года КА «Кассини» вошел в атмосферу Сатурна. В этот момент на борту работало и передавало данные 8 научных приборов, кроме того, телеметрию посылали служебные подсистемы космического аппарата. И если научные данные, полученные во время погружения, будут анализироваться и осмысливаться еще много лет, инженеры миссии уже пришли к ясному пониманию того, как «Кассини» вел себя при входе в атмосферу. Эта информация станет базовой основой при планировании будущих миссий к Сатурну.

Основными инженерными данными (телеметрией) стали показания датчиков работы двигателей малой тяги, управлявших ориентацией космического аппарата. Каждый такой двигатель способен развивать тягу до 1.5 Н. 

За час до входа в атмосферу «Кассини» слегка покачивался на доли градуса, подавая слабые импульсы двигателями малой тяги раз в несколько минут, чтобы удерживать главную антенну направленной точно в сторону Земли. В это время единственной возмущающей силой были приливные силы со стороны близкого Сатурна, стремящиеся развернуть аппарат. 

«Чтобы главная антенна смотрела в сторону Земли, мы использовали так называемый «взрывной контроль» (bang-bang control), – сказала Джулия Вебстер (Julie Webster), начальница команды операторов, управляющих «Кассини». – Мы задаем аппарату узкий диапазон, в пределах которого он может поворачиваться, и когда он доходит до границы разрешенного интервала, он включает двигатель малой тяги, чтобы начать поворачиваться в другую сторону». 

Этот диапазон действительно узок – он составил всего 0.1°. Телеметрия показала, что аппарат находился в этом режиме вплоть до последних трех минут до потери сигнала.

На высоте 1900 км над верхушками облаков «Кассини» начал «чувствовать» атмосферу Сатурна. Плотность газов на такой высоте ничтожна и сравнима с плотностью газов на высоте орбиты МКС, однако аппарат летел в 3.5 раза быстрее МКС, и встречное давление было гораздо выше. Набегающий газ стал давить на 11-метровую штангу магнетометра, стремясь развернуть аппарат так, чтобы штанга была направлена против движения. Чтобы компенсировать возникающий крутящий момент, «Кассини» стал все чаще и сильнее включать двигатели малой тяги. В течение примерно двух минут ему это удавалось. 

---