2.5 Научная аппаратура
1) Плазменный спектрометр(CAPS)
Плазменный спектрометр является инструментом прямого зондирования, который измеряет электрический заряд частиц (количество электронов и протонов в частице ) . CAPS будет исследовать молекулы ионосферы Сатурна и определять конфигурацию магнитного поля. CAPS также исследует плазму и солнечный ветер в магнитосфере Сатурна. CAPS был выключен с июня 2011 из-за электрического короткого замыкания, которое произошло в приборе . Прибор был включен в марте 2012, но после четырех дней произошло второе короткое замыкание и были вынуждены снова отключить данный прибор.
2) Анализатор космической пыли (CDA )
CDA является инструментом прямого зондирования, который измеряет размер, скорость и направление крошечных пылинок вблизи Сатурна. Некоторые из этих частиц вокруг Сатурна могут поступать из других звездных систем. CDA на орбитальном аппарате предназначен , чтобы узнать больше об этих загадочных частицах, составе других небесных тел и потенциально о происхождении Вселенной.
3)Композитный инфракрасный спектрометр ( CIRS )
CIRS является инструментом дистанционного зондирования, который измеряет инфракрасные волны, исходящие от объектов, чтобы узнать об их температуре, тепловых свойствах и составе. На протяжении миссии Кассини-Гюйгенс, CIRS будет измерять инфракрасное излучение атмосферы, колец и различных объектов в системе Сатурна . Это позволит изучить атмосферу Сатурна и составить зависимости температуры и давления от высоты, состава газа, распределения газовых масс и облаков. Также будут измерены тепловые характеристики и состав поверхностей спутников и колец.
4) Масс-спектрометр для ионов и незаряженных частиц (INMS) INMS является инструментом прямого зондирования, который анализирует заряженные частицы (такие как протоны и тяжелые ионы ) и нейтральные частицы (атомы) вблизи Титана и Сатурна, чтобы узнать больше об их атмосферах. INMS предназначен также для измерения плотности положительных ионов и нейтральных атомов на поверхности ледяных спутников и колец Сатурна .
5) Система научного наблюдения (ISS)
ISS является инструментом дистанционного зондирования, который захватывает большинство изображений в видимом свете, а также некоторые инфракрасные изображения и ультрафиолетовые изображения . ISS сделала сотни тысяч изображений Сатурна, его колец и его спутников, отправляя их на Землю средствами телеметрии. ISS имеет камеру с широким углом обзора (WAC), что позволяет делать снимки больших площадей, а также камеру с малым углом обзора (NAC), что позволяет делать снимки небольших участков в мелких деталях. Каждая из этих камер использует чувствительные устройства с зарядовой связью (CCD) в качестве детектора электромагнитных волн . Каждый CCD имеет 1024 квадратных массив пикселей. Обе камеры оснащены спектральными фильтрами, режимы которых возможно изменить, таким образом возможно увидеть изображение в различных диапазонах в пределах электромагнитного спектра от 0,2 до 1,1 мкм.
6) Магнитометр ( MAG )
MAG является инструментом прямого зондирования, который измеряет силу и направление магнитного поля вокруг Сатурна. Магнитные поля создаются частично за счет горячего расплавленного ядра в центре Сатурна. Измерение магнитного поля является одним из способов исследования ядра. MAG установлен на КА в целях создания трехмерной модели магнитосферы Сатурна, определения магнитного состояния Титана и его атмосферы, ледяныx спутников и изучения их воздействия на магнитосферу Сатурна.
7) Магнитосферная камера (MIMI)
MIMI является инструментом как прямого, так и дистанционного зондирования, который создает изображения и собирает различные другие данные о частицах, обнаруженных в огромном магнитном поле Сатурна, или в его магнитосфере. Эта информация будет использована для моделирования общей конфигурации и динамики магнитосферы, а также ее взаимодействия с солнечным ветром, атмосферой Сатурна, Титана, колец и ледяными спутниками.
8) RADAR
Бортовой радар является инструментом удаленно-активного и дистанционно-пассивного зондирования, который моделирует карту поверхности Титана. Он измеряет высоту надводных объектов (таких как горы и каньоны), посылая радиосигналы, которые отражаются от поверхности Титана, и анализирует их возвращение. Радиоволны могут проникать сквозь густую завесу тумана, окружающего Titan.
9) Измеритель радио и плазменных волн( RPWS)
RPWS является инструментом прямого и дистанционного зондирования, который принимает и измеряет радиосигналы, поступающие от Сатурна, в том числе радиоволны, создаваемые взаимодействием солнечного ветра с Сатурном и Титаном. Цель RPWS заключается в измерении электрических и магнитных полей в межпланетной среде и магнитосфере планеты. Он также будет определять электронную плотность и температуру около Титана. RPWS изучает конфигурацию магнитного поля Сатурна, а также занимается мониторингом и моделированием ионосферы Сатурна, плазмы, и молний Сатурна.
10) Система научных радиоизмерений (RSS)
RSS является инструментом дистанционного зондирования, использующемся для исследования изменения радиосигналов после прохождения таких объектов как атмосфера Титана, кольца Сатурна или Солнце. RSS изучает также состав, давление и температуру атмосферы и ионосферы, структуру колец и распределение частиц по размерам в кольцах, различные космические тела и гравитационные волны. Прибор использует канал связи Х-диапазона, а также S -диапазон.
11) Ультрафиолетовый спектрограф (UVIS )
UVIS является инструментом дистанционного зондирования, который создает изображения в ультрафиолетовом свете, отраженном от таких объектов, как облака Сатурна и / или его колец, для исследования их структуры и состава. Предназначен для измерения ультрафиолетового излучения с длиной волн от 55,8 до 190 нм, этот инструмент также является ценным инструментом для определения состава, распределения и температуры атмосферы. В отличие от других типов спектрометров, этот чувствительный инструмент может принимать как спектральные и пространственные показания. Это особенно полезно при определении состава газов . Кроме того, он может создать много кадров в короткое время, что позволяет создавать короткие фильмы.
12) Спектрометр видимого и инфракрасного излучения (VIMS )
VIMS является инструментом дистанционного зондирования, который создает изображения в видимом и инфракрасном свете, что позволяет узнать больше о составе поверхностей спутников Сатурна, колец , и составе атмосферы Сатурна и Титана. Он состоит из двух камер в одной : одна используется для захвата видимого света, другой - ифракрасного. VIMS исследует отраженный и испускаемый свет атмосферы, колец и поверхностей длин волн порядка 350 - 5100 нм. Он также “ловит” солнечный свет и свет звезд, который проходит сквозь кольца, что помогает в более глубоком изучении их структуры. Ученые планируют использовать VIMS для долгосрочных исследований движения облаков в системе Сатурна для определения погодных условий Сатурна .
Спускаемый модель "Гюйгенс" нес на себе 6 научных приборов:
1) Huygens Atmospheric Structure Instrument (HASI) - измерение физических и электрических свойств атмосферы Титана.
2) Doppler Wind Experiment (DWE) - изучение направления и силы ветров Титана.
3) Descent Imager/Spectral Radiometer (DISR) - отображение спуска и исследования уровня освещённости.
4) Gas Chromatograph Mass Spectrometer (GC/MS) - идентификация и измерение химического состава атмосферы Титана.
5) Aerosol Collector and Pyrolyser (ACP) - анализ атмосферных аэрозольных частиц.
6) Surface-Science Package (SSP) - определение свойств поверхности.