惠更斯号
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Image:050114huygens1.jpg
发布的第一张图像,距离地面16km処拍摂,图中展现了河和可能是海岸线的地貌
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更多详情请参见卡西尼—惠更斯号条目
惠更斯号(Huygens)是卡西尼—惠更斯号的一个组成部分。卡西尼—惠更斯号是美国国家航空航天局、欧洲航天局和意大利航天局的一个合作项目，主要任务是对土星系进行空间探测。惠更斯号探测器以荷兰物理学家、天文学家和数学家惠更斯的名字命名，其任务是深入土卫六的大气层，对土星最大的卫星土卫六进行实地考察。1997年11月15日卡西尼-惠更斯号太空船发射上天.惠更斯号与卡西尼号在2004年12月25日圣诞节分离,2005年1月14日ESA宣布惠更斯号成功登陆土卫六.
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[编辑] 概述
惠更斯号是人类第一个登陆土卫六的探测器.
惠更斯号是任务是调查云,大气层,及土星的卫星土卫六的表面地貌状况.惠更斯号被设计为能够突破进入土卫六的大気层,并且执行一系列机器人指令展开降落伞到达土卫六表面惠更斯号探测器系统包括降落在卫星表面的探测器,还有一个探测器支持系统(PSE),这个系统可以维持探测器运行于设定轨道上.PSE包括电子跟踪器件,登陆数据搜集恢复以及一个传输処理数据到轨道的传送器,数据将被传送或"下行"到地球.
2004年12月25日，“惠更斯”号脱离了位于环土星轨道的母船，飞向土卫六以完成它的使命。在这段时间里，“惠更斯”号仍旧处于“睡眠”的状态，探测器内部停止工作，直至抵达土卫六前几小时才被唤醒。
“惠更斯”号重319公斤，外形像一个贝壳，前部有一个防热盾，配备有三个降落伞，以用于降落过程。
在距离土卫六表面1200公里时，“惠更斯号”将以2．2万公里/时的速度冲向土卫六表面。“惠更斯”号前部的防热盾可以起到保护作用，避免它下降时与大气剧烈摩擦而烧毁。约在距土卫六地表面190公里处，探测器和防热盾分离。在距表面170公里处，探测器减速到每小时1400公里。此后，“惠更斯”号分别打开了三个降落伞。在距离土卫六表面几百米处，它会打开探照灯，照亮土卫六地表物体。
在兩個半小時降落过程中，“惠更斯”号的儀器會拍下土衞六表面情況、量度風速及壓力，以及分析大氣層氣體，這些采集到的数据會传回母船“卡西尼”号轨道器上。其登陸地點可能是一個鋪滿甲烷冰的堅硬表面，石塊或是化學品海洋。但無論它登陸何地,将继续向母船传送数据直到电池耗尽或母船離開接收範圍為止，电池估计能维持半个小时。ESA认为惠更斯号着陆的地方是固体陆地。
[编辑] 组成
惠更斯号探测器包含6个复杂的指令面板用于処理登录土卫六後获得的科学数据.这六部分是:
[编辑] 惠更斯惠更斯号大气结构探测仪(HASI)
[编辑] 多普勒风实验装置(DWE)
[编辑] 降落成像仪/光谱辐射计(DISR)
[编辑] 气相层析质谱仪(GCMS)
[编辑] 悬浮物质收集器和热解器(ACP)
[编辑] 表面科学包(SSP)
[编辑] 一个严重的设计缺陷
在探测器发射很长之後,有几个参与的工程师发现卡西尼号上的通讯部件存在一个严重的设计缺陷,这个缺陷可能导致所有来自惠更斯号的信息数据完全丢失.
因为惠更斯号直接向地球传送数据来说显得太小了,所以人们设计当它通过土卫六大气降落在其上後用无线电向卡西尼号发射遥感数据,这些数据将通过卡西尼号上的直径4米大的主天线中转到地球.一些工程师,如在ESA达姆施塔特工作的Claudio Sollazzo和Boris Smeds,对这个设计并不放心,他们认为,这个功能在发射前并没有经过完全彻底的实况测试.Smeds试图让上层对已在飞行的卡西尼号执行附加测试.2000年上半年,他从地球向卡西尼号发出模拟能量变化和多普勒效应的遥感数据.当时卡西尼号不能正常转播数据.
原因是:当惠更斯号降落在土卫六上时,将会相对卡西尼号产生加速度,由此它的讯号将发生多普勒效应.因此卡西尼号的硬件已经被设计为能够接受超过效应范围频率的数据.无论如何,固件却不能:多普勒效应不仅改变了载波频率,它也改变了有效负荷位的速率,这些信息以8192位每秒的周相移动速率发报,有一个模块的编程不能够正确接收.
对固件进行重新编程是不可能的,为了解决问题卡西尼-惠更斯号的轨道必须进行调整.所以惠更斯号分离日期推迟了一个月(2004年11月推迟到2004年12月),调整的目的是让进入土卫六降落的路径可以相对于卡西尼号运动方向垂直,这样就大大减小了多普勒效应. (详细信息参见IEEE频谱文档)
进入轨道的改变克服了设计缺陷,成功传送了数据.
