Diseño de la Nave- Sonda Cassini

## **DISEÑO DE LA NAVE**

La nave Cassini es la nave más sencilla pero más grande construida
para la exploración espacial. Solamente las dos naves del proyecto Phobos, enviadas a Marte por la Unión Soviética, eran más pesadas. Contiene 1630 circuitos interconectados, 22 000 conexiones por cable, y más de 14 kilómetros de cableado. Su cuerpo principal consistía en uncilindro y un decágono como estructura principal. La nave mide más de 6,8 metros de longitud y más de 4 metros de

diámetro. En la parte superior se montó una gran antena parabólica de 4 metros de diámetro. La nave tiene tres módulos: Un módulo de equipamiento menor, que contiene los equipos electrónicos, un módulo de propulsión que contiene los sistemas de propulsión y un módulo de equipamiento inferior que contiene los RTG, las ruedas de reacción, motores, etc. En un lado del cilindro lleva los instrumentos ópticos, el magnetómetro montado en un brazo de 11 m, y otros instrumentos científicos. La masa de la nave es de 3867 kg, de los cuales 2125 kg es de propelente y de los instrumentos 687 kg. La electricidad es obtenida por 3 generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG), cada uno usa 10,9 kg de plutonio 238,que convierte el calor en electricidad. Cada uno generaba 300 vatios de electricidad a una tensión de 30 Voltios. Los RTG alimenta todos los equipamientos de la nave de manera continua. Tras 11 años la electricidad se reducirá a 210 vatios. El cableado en la nave es para
interconexiones de unos a otros equipos y transferencias, y sólo transfieren señales eléctricas.

Los mecanismos proporcionan por una parte apoyo mecánico, y por otro sirven para alinear los equipamientos. Se usan dispositivos para la separación de la nave del vehículo de lanzamiento, el despliegue del brazo del magnetómetro, los motores para hacer girar las ruedas de reacción, la regulación de las persianas, y las unidades de calentadores de radioisótopos. El control de temperatura es necesario para mantener caliente la nave. Se usa la antena de alta ganancia para dar sombra durante el vuelo en las cercanías al Sol. Las mantas térmicas aislantes que envuelven toda la nave absorben el calor de la nave para mantenerla caliente. Las persianas, montadas en el decágono sirven para regular la temperatura interna de la electrónica. Cada instrumento tiene un calentador. También se usan los calentadores eléctricos, y calentadores de radioisótopos (RHU) y el calor de los RTG para irradiar más calor. La actitud es determinada por un sistema AACS. La nave está estabilizada en los tres ejes. Se usa una unidad de referencia inercial(IRU), integrado de giroscopios de estado sólido. La unidad de referencia estelar usa cámaras de navegación con un mapa de 5000 estrellas. Las ruedas de reacción son para mantener la posición de la nave.

La propulsión se usa para mantener la posición de la nave, la
inserción orbital, correcciones, y la postura de la nave. Para ello se
usan 2 motores principales, uno primario y el otro como repuesto si el
primero falla, los dos dan un empuje de 445 N. También se usan 16
motores de 0,5 N, montados en 4 grupos de 4, para la postura y
correcciones. En el cilindro se montaron dos tanques, uno con tetróxido
de nitrógeno y otro de monometil-hidracina. Además de varios componentes
 de propulsión como válvulas, filtros, etc., este sistema incluye
también un único tanque de helio gaseoso para presionar los motores y el combustible, además de un tanque de hidracina para los pequeños motores. Las telecomunicaciones se hacían en banda X con una frecuencia de 8,4 GHz.
 Los componentes de este sistema son un tubo amplificador de onda de
20 W para amplificar la señal, dos transpondedores de espacio profundo
que reciben y transmiten, y el oscilador ultraestable. Las
telecomunicaciones usaban una antena parabólica
 de alta ganancia con 4 metros de diámetro y dos antenas de baja
ganancia para comunicaciones auxiliares. La velocidad de envío de datos
varía de 5 b/S ó 249 kb/s. La señal de la nave tardaría de 68 a 84
minutos a la Tierra o a la nave en la órbita de Saturno.

La nave procesa comandos usando un subsistema de comandos y gestión
de datos para las actividades de la nave y sus instrumentos; este
sistema es el cerebro de la nave porque es controlada. Los datos son
almacenados en dos grabadoras de estado sólido, en él se almacenan los
datos de la nave y de ciencia para su posterior transmisión a la Tierra
periódicamente, y además almacenan programas. Una vez enviados son
borrados para almacenar nuevos datos. Las dos grabadoras tienen
capacidad de 2 Gb, y son protegidos por la radiación a través de una
cubierta de aluminio.
 La electrónica lleva todos los equipos electrónicos, montados en doce
compartimientos controlados y protegidos de la radiación.
Desde que la nave Cassini llegó a Saturno, está a una distancia de entre 8,2 y 10,2 unidades astronómicas de la Tierra. Por esta razón, las señales que nos envía o que se le mandan desde la Tierra tardan entre 68 y 84 minutos
 en alcanzar su destino. En la práctica, esto significa que los
controladores en tierra no pueden operar en tiempo real con la nave, ya
sea para operaciones cotidianas o en caso de una avería inesperada.

**JAZMIN**