Cassini

Sonda Cassini, nesoucí atmosférické pouzdro Huygens, dodané Evropskou kosmickou agenturou ESA a určené k sestupu na obří měsíc Titan, byla vypuštěna koncem roku 1997 a po několika gravitačních asistencích u Venuše, Země a Jupitera se v červnu 2004 přiblížila ke svému cíli. 2004-06-11 minula těsně prvního zástupce Saturnova systému - měsíček Phoebe - a brzdící manévr 2004-07-01 ji navedl na oběžnou dráhu kolem klenotu mezi planetami Sluneční soustavy.

Orbitální modul kombinované mise Cassini/Huygens byl poslední americkou obří planetární sondou postavenou v 90. letech 20. století. Byla to zároveň poslední stanice, která se ve 20. století vydala do oblasti velkých planet. V dalších rocích byla zvolena jiná strategie kosmického výzkumu, spočívající ve větším množství malých, jednoduchých a relativně laciných kosmických aparátů, které ovšem mohly plnit jen omezené úkoly. Navíc se zájem soustředil především na Mars a malá tělesa Sluneční soustavy, takže je velice pravděpodobné, že k Saturnu se v dohledné době žádný zástupce pozemské techniky nepodívá.

Konstrukce

Sondu postavila a provozuje NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL), Pasadena, Cal. (USA) pro NASA Office of Space Science, Washington, DC (USA). Hlavními partnery jsou dále European Space Agency (ESA), Paris (Francie) a Agenzia Spaziale Italiana (ASI), Roma (Itálie).

Tříose stabilizovaná planetární sonda. Orbitální část sondy má suchou hmotnost 2125 kg. Hmotnost pohonných látek činí 3132 kg, tzn. hmotnost sondy samotné je 5257 kg. Při startu je k sondě připojeno sestupové pouzdro Huygens o hmotnosti 320 kg. Společně s adaptérem, kterým je sestava upevněna na nosnou raketu, představuje startovní hmotnost 5712 kg. Většinu představují pohonné látky, z nichž více než polovina je potřeba na brzdící manévr u Saturnu v trvání 96 min. Jedná se zatím o největší a nejkomplexnější realizovanou meziplanetární sondu (stav 2004).

Kosmické plavidlo je vysoké 6.8 m a největší průměr představovaný parabolou vysokoziskové antény činí 4 m. Z tělesa sondy vyčnívá řada nosníků, z nichž největší je 11 m dlouhá tyč nesoucí magnetometr. Další tři desetimetrové anténní tyče jsou uspořádány do tvaru Y. Větší část sondy a přístrojů je ukryta pod vícevrstvou jantarovou nebo matově černou fólií. Fólie chrání sondu před extrémními teplotami v kosmu a udržuje vnitřní teplotu na hodnotě vyhovující palubnímu počítači a ostatním elektronickým prvkům. Pokrytí obsahuje rovněž vrstvy z mylaru, které mají za úkol chránit sondu před nárazy mikrometeoritů.

Jednotlivé stavební prvky sondy jsou propojeny přibližně 22000 spoji a asi 12 km kabelů.

Hlavní těleso sondy má přibližně válcový tvar a skládá se z dolního konstrukčního modulu, středního pohonného modulu a horního konstrukčního modulu. Na horní část je upevněna pevná vysokozisková parabolická anténa o průměru 4 m. V polovině výšky je připojena paleta nesoucí kamery a další přístroje dálkového průzkumu a druhá paleta obsahující přístroje určené ke studiu magnetických polí a nabitých částic. Na těchto dvou paletách se nachází většina vědeckého vybavení sondy. Obecně platí, že celá sonda musí být natáčena podle potřeby zaměření jednotlivých přístrojů. Tři přístroje mají nicméně možnost natáčet se kolem jedné osy.

Na začátku letu se vyklápí řada nosníků. Jsou mezi nimi tři tyčové antény sloužící k detekci plazmových vln a 11 m nosník magnetometru, který se pružinovým mechanismem rozkládá ze schránky připevněné na horním konstrukčním modulu.

Tříosá stabilizace se realizuje buď pomocí tří setrvačníků (jemná orientace) namontovaných podél tří hlavních os sondy nebo prostřednictvím 16 malých reaktivních motorku o tahu 0.5 N (hrubá orientace).

Orbitální část Cassini je sestavena ze 12 technických subsystémů zajišťujících veškeré funkce kosmického plavidla včetně elektrického zásobování, počítačového zpracování, telekomunikace, řízení orientace, pohonu, vzájemného propojení atp.

Nosná konstrukce je tvořena kostrou poskytující mechanickou podporu a rozmístění veškerého letového vybavení sondy a sestupového pouzdra Huygens. Navíc slouží jako ekvipotenciální schránka (uzemňovací prvek), který poskytuje odstínění proti rádiovému rušení, ochranu proti kosmickému záření a nárazům mikrometeoroidů. Nosná konstrukce sestává z horního konstrukčního modulu, obsahujícího mj. 12 van elektroniky, přístrojové palety a nosník magnetometru. Dalšími částmi jsou spodní konstrukční modul, podpůrná konstrukce, na níž je upevněna sonda Huygens, nízkoziskové a vysokoziskové antény, generátor elektrické energie, hlavní raketové motory, korekční motorky a další vybavení.

Povelový a datový systém zajišťuje ústřední zpracování veškerých dat, příjem povelů ze Země a vysílání údajů. Veškeré systémy jsou zdvojeny pro případ možné závady v některé části. Subsystém přijímá povely z řídícího střediska a data prostřednictvím rádiového systému. Povelový a datový systém používá dva redundantní polovodičové záznamníky a dva řídící počítače programované v jazyce Ada. Paměťová kapacita každého záznamníku obnáší 2 Gbit. Vědecká a technická data určená k odvysílání na pozemní stanici jsou nejprve zpracována a zformátována v povelovém a datovém systému a teprve potom předána do rádiového subsystému. Povelový a datový systém obsahuje software, který je schopen zachránit sondu v případě selhání a v případě nutnosti může na kritickou letovou situaci samostatně reagovat. Kapacita paměti povelového a datového subsystému představuje 512 kB v části RAM [=Random Access Memory] a 8 kB v části PROM [=Programmable Read-only Memory].

Systém řízení polohy a orientace zjišťuje nepřetržitě orientaci sondy v prostoru ve třech osách a polohu vzhledem k Zemi, Slunci, Saturnu a dalším kosmickým objektům. Poskytuje základní údaje pro přesné zaměření přístrojů a řídí v některých případech kontrolovanou rotaci, jestliže přístroje vyžadují skanování cíle. Subsystém obsahuje řadu senzorů včetně soustavy slunečních čidel, sledovače hvězd, měřiče zrychlení v ose Z a tři gyroskopické inerciální jednotky. Každá z těchto jednotek je sestavena ze čtyř setrvačníků, tři jsou v navzájem kolmých rovinách, čtvrtý je orientován šikmo ke všem zbývajícím. Subsystém konečně tvoří také ovládací prvky závěsů hlavních raketových motorů a záložního setrvačníku. Dva redundantní počítače opět programované v jazyce Ada zpracovávají všechny údaje získané ze shora jmenovaných prvků a výsledky předávají na ovládací prvky motorových jednotek nebo silových setrvačníků. Kapacita paměti sytému řízení polohy a orientace obnáší 512 kB RAM a 8 kB PROM.

Kabelový systém je tvořen silovou kabeláží a datovými kabely. Propojuje tři elektrické generátory se subsystémem elektrického zásobování, pyrotechnikou a vnějším radiátorem. Převádí data z povelového a datového systému do dalších skupin. Kabelové propoje umožnily technikům přístup k elektronice sondy během montáže a zkoušek.

Pohonný subsystém umožňuje ovlivňovat dráhu sondy a měnit její orientaci. Pracuje na základě informací ze systému řízení orientace a polohy. Poloha je udržována mj. 16 malými raketovými motorky o tahu 0.5 N uspořádanými do čtyř skupin po čtyřech kusech. Pomocí nich se dá udržovat nebo naopak měnit orientace sondy v prostoru pokud je potřeba např. zaměřit přístroje do určitého bodu. Pomocí těchto motorků se dají rovněž provádět malé korekce dráhy pro Δv<5 m/s. Jako palivo slouží hydrazin, jehož má sonda na začátku mise zásobu 132 kg. Větší dráhové změny (Δv>5 m/s) se uskutečňují zdvojenými raketovými motory s regulovaným tahem o přibližné velikosti 445 N. V hlavních motorech se používá dvousložkových kapalných pohonných látek, kterými jsou oxid dusičitý a monomethylhydrazin. Zásoby KPL pro hlavní motor tvoří 1130 kg monomethylhydrazinu a 1870 kg oxidu dusičitého. S touto zásobou lze provést celkovou změnu rychlosti sondy o Δv=2360 m/s. Motory jsou uloženy ve výkyvných závěsech, čímž se dá měnit směr vektoru tahu. V průběhu dlouhého letu jsou motory chráněny odsunovatelným krytem před nárazy mikrometeoroidů. Kryt lze odstranit a vysunout několikrát (nejméně 25x) a pro případ závady je možno ho pyrotechnicky odstřelit.

Systém řízení teploty udržuje teplotu v různých částech sondy v povolených mezích. Je tvořen celou řadou nejrůznějších technologií, z nichž většina je pasivního charakteru. Nad vanami elektroniky jsou umístěny automaticky ovládané žaluzie. Pokud je zapotřebí konstantní teplota v určitém segmentu sondy, jsou použity radioizotopové topné články. Sonda je zabalena do několika vrstev izolační fólie. Elektrické topné články jsou rozmístěny na mnoha místech a jsou ovládány hlavním počítačem podle údajů z mnoha tepelných čidel. Celá sonda a pouzdro Huygens je v určitých fázích letu zastíněna parabolickou anténou.

Systém mechanických zařízení zajišťuje pyrotechnické oddělení kosmického plavidla od adaptéru nosné rakety a pružinový mechanismus použitý k odstrčení sondy od nosného prostředku. Subsystém dále zajišťuje vyklopení nosníku magnetometru a rozklopení antén a dalších tyčí s vědeckými přístroji.

Polovodičová paměť bez jakýchkoliv pohyblivých částí je základním záznamovým zařízením na palubě sondy. Sonda je vybavena dvěma záznamníky o kapacitě 2 Gbit ve formě DRAM [=Dynamic Random Access Memory]. Jelikož je paměť vysoce citlivá na poškození kosmickou radiací, jsou záznamníky obloženy hliníkovými deskami o síle kolem 12 mm. I přesto se počítá s postupnou degradací paměti a se snížením její kapacity až o 10% na konci mise. Data jako telemetrie mohou být ukládána v oddělených souborech, nebo mohou být zapsána do záznamníku. Zápis a přehrávání dat řídí povelový a datový subsystém. Data jsou periodicky vysílána na Zemi a paměť je mazána.

Anténní systém představuje především vysokozisková parabolická anténa, která je schopna vysílat a přijímat ve čtyřech vlnových pásmech - X, Ka, S a Ku. Parabolickou anténu a dvě nízkoziskové antény pro misi poskytla Italská kosmická agentura ISA. Jedna z nízkoziskových antén je situována na parabole vysokoziskové směrové antény a druhá je připojena na tělese sondy pod místem připojení atmosférického pouzdra Huygens. Nízkoziskové tyčové antény jsou určeny pro pásmo X. Během letu ve vnitřních oblastech Sluneční soustavy je parabolická anténa nasměrována ke Slunci a používá se jako slunečník chránící Cassini před přehřátím. V těchto fázích letu a jako nouzové spojení později se používají ke komunikaci se Zemi nízkoziskové antény.

Energetický systém je tvořen třemi radioizotopovými termoelektrickými generátory. Generátory pracují na principu přímé přeměny tepla vznikajícího přirozeným radioaktivním rozpadem 3x10.9 kg PuO₂ na elektrickou energii. Elektrický výkon na začátku letu je 3x300 W, po příletu k Saturnu má být asi 3x250 W, po ukončení primární části mise po jedenácti letech poklesne na 3x210 W. Elektrická energie je konvertována na stejnosměrné napětí 30 V a používá se kromě napájení nejrůznějších přístrojů a subsystémů sondy také k aktivaci pyrotechnických obvodů. Oxid plutonia se používá rovněž pro 82 malých radioizotopových topných článků. Každý z nich produkuje asi 1 W energie, kterou se udržuje teplota uvnitř jistých úseků sondy.

Vědecké vybavení

Na palubě se nacházejí následující přístroje a provádějí se experimenty:

• radiolokátor RADAR určený především k výzkumu atmosféry a povrchu Titanu a dalších pevných těles jako např. asteroidů a měsíců Saturnu;
• kamerový systém ISS [=Imaging Science Subsystem] je základním zobrazovacím vybavením sondy a sestává ze širokoúhlé a úzkoúhlé kamery;
• rádiový experiment RSS [=Radio Science Subsystem] využívá rádiové aparatury sondy především ke studiu vlastností atmosfér;
• mapující spektrometr pro viditelné a infračervené pásmo VIMS [=Visible and Infrared Mapping Spectrometer];
• kombinovaný infračervený spektrometr CIRS [=Composite Infrared Spectrometr];
• analyzátor kosmického prachu CDA [=Cosmic Dust Analyser];
• výzkum rádiových a plazmových vln RPWS [=Radio and Plasma Wave Science];
• plasmový spektrometr CAPS [=Cassini Plasma Spectrometer];
• ultrafialový zobrazovací spektrograf UVIS [=Ultraviolet Imaging Spectrograph];
• magnetosférické zobrazovací zařízení MIMI [=Magnetospheric Imaging Instrument];
• magnetometr MAG [=Dual Technique Magnetometer];
• hmotový spektrometr iontů a neutrálních částic INMS [=Ion and Neutral Mass Spectrometer].

Kromě výše uvedených experimentů se provádí tzv. interdisciplinární vědecký výzkum IDS [=Interdisciplinary Scientist investigation], využívající kombinace předchozích měření ke zjišťování vědeckých dat o dějích a objektech, pro které neexistuje samostatný vědecký přístroj. Pozornost je zaměřena na:

• prstence a prach;
• satelity a asteroidy;
• cirkulaci plasmy a působení magnetosféry a ionosféry;
• plasmové prostředí v magnetosféře Saturnu;
• původ a vývoj Saturnova systému;
• aeronomii Titanu a Saturnu;
• atmosféry Titanu a Saturnu.

Průběh letu

Vzhledem k velkému časovému odstupu od startu sondy a zpracováním kapitoly věnované průběhu letu budou přednostně zařazovány aktuální informace a minulý průběh letu, uváděný jen zatím heslovitě, bude doplňován postupně. Zájemcům o mnohem podrobnější informace o průběhu letu doporučujeme pravidelné týdenní Status Reporty vydávané JPL nebo jejich zkrácenou verzi, kterou zařazujeme do sekce Horkých novinek.

Sonda odstartovala 1997-10-15 v 08:43 UT z kosmodromu na Cape Canaveral pomocí nosné rakety Titan 4B Centaur. Jelikož nosná kapacita použitého nosiče neumožňovala přímý let k Saturnu, byla použita složitá trajektorie s postupným urychlováním u několika planet (tzv. trajektorie VVEJGA [=Venus-Venus-Earth-Jupiter Gravity Assist]).
Cassini dvakrát prolétla kolem Venuše. Poprvé k tomu došlo v dubnu 1998 a podruhé v červnu 1999. Kolem Země byla urychlena v srpnu 1999. Kromě těchto gravitačních asistencí bylo vykonáno několik dráhových korekcí. Při letu pásem asteroidů se sonda přiblížila na vzdálenost několika miliónů kilometru k asteroidu (2685) Masursky. Na přelomu roků 2000 a 2001 minula sonda Jupiter, kde prováděla simultánní vědecký výzkum s družicí Galileo. Od února 2004 se přiblížil Cassini na takovou vzdálenost k Saturnu, že mohla být zahájena přibližovací fáze intenzivního vědeckého pozorování.

2004-05-27 vykonala sonda Cassini kritický korekční manévr TCM-20 [=Trajectory Correction Maneuver], který ji navedl na plánovanou průletovou dráhu kolem nejvzdálenějšího měsíce Saturnu Phoebe. Motor byl v činnosti 362 s a během manévru bylo dosaženo změny rychlosti Δv=34.7 m/s. Odchylka od plánované změny rychlosti byla menší než přípustné tolerance. Manévr byl očekáván s velkým napětím, protože se měl po skoro pěti letech nečinnosti vyzkoušet hlavní motorový systém používající dvousložkové kapalné pohonné látky. Úspěšná funkce motoru byla podmínkou pozdějšího navedení sondy Cassini na oběžnou dráhu kolem Saturnu. Zatímco k Saturnu zbývalo ještě 19 mil. km, Phoebe se nacházel pouhých 9 mil. km před kosmickým průzkumníkem. Během manévru bylo rádiové vysílání vedeno přes nízkoziskovou anténu LGA-2 [=Low Gain Antenna], protože orientace sondy neumožňovala zamířit parabolickou anténu k Zemi. LGA-2 byla poprvé použita po dlouhé přestávce, která uplynula od průletu sondy kolem Země.

2004-06-16 se uskutečnila dráhová korekce TCM-21 [=Trajectory Correction Maneuver]. Hlavní motor pracoval 38.38 s a bylo dosaženo změny rychlosti Δv=3.68 m/s. Po úspěšně provedené dráhové korekci se sonda Cassini nacházela na posledním úseku cesty k Saturnu. Na palubu sondy byla předána data pro manévr SOI [=Saturn Orbit Insertion], který se má uskutečnit dne 2004-07-01.

Sonda se pohybovala po korekci TCM-21 [=Trajectory Correction Maneuver] po perfektní trajektorii, a proto byl další korekční manévr TCM-22, plánovaný zhruba týden před příletem k Saturnu, jako nepotřebný zrušen. Operace spojené se SOI byly oficiálně zahájeny dne 2004-06-22. Od tohoto dne začalo nepřetržité sledování sondy stanicemi DSN [=Deep Space Network].

2004-06-29 byly na sondu odeslány poslední pokyny pro další dny zahrnující především operace spojené s naváděním na oběžnou dráhu. Od tohoto okamžiku zbývalo řídícímu středisku, vzhledem k časovému zpoždění rádiového signálu, které činilo 1 hod 24 min v jednom směru, jen s napětím očekávat, jak celý kritický manévr dopadne. Přesný okamžik zážehu brzdícího motoru byl stanoven na 02:35:42 UT dne 2004-07-01.

2004-06-30 začalo sondě Cassini prozatím nejkritičtější období za celou dobu putování vesmírem. Stav systémů byl nadále skvělý a meziplanetární stanice pokračovala v bezchybné cestě k Saturnu. Ve 14:00 UT byly zapojeny topné články na servopohonech závěsů, řídících směr vektoru tahu hlavních raketových motorů. V 16:00 UT se sonda nacházela ve vzdálenosti 650 tisíc km od planety a pohybovala se rychlostí 12 km/s. Ve 22:00 se vzdálenost zkrátila na 375 tisíc km a rychlost vzrostla na 15 km/s. V 19:30 UT měla proběhnout kalibrace akcelerometrů. Palubní počítač rozběhl poslední přípravné operace před zapálením motoru. Hlavní anténa Cassini stále ještě mířila k Zemi a komunikace probíhala normálním způsobem. Ke změně orientace mělo dojít až dalšího dne, těsně před průletem rovinou prstenců.

2004-07-01 v 00:51 UT (časy jsou udávány jako ERT [=Earth-Received Time] to je v okamžiku, kdy by mohly být zaznamenány na Zemi, skutečná událost se odehrála u Saturnu o 1 hod a 24 min dříve) přešlo vysílání sondy z vysokoziskové parabolické antény na nízkoziskovou anténu LGA-1 [=Low-Gain Antenna]. Byl zcela zastaven přenos telemetrie a na Zemi byla registrována pouze nosná vlna. Přibližně v 01:11 UT mělo být zahájeno otáčení sondy tak, aby ve směru letu mířila parabolická anténa, která během průletu rovinnou prstenců slouží jako ochranný štít před dopady prachových částic. Otáčení probíhalo velmi pomalu a bylo dokončeno po 10 minutách. Anténa má konstrukci z materiálů, které jsou velice odolné proti poškození. I přesto je setkání s částicemi obíhajícími kolem Saturnu v rovině prstenců považováno za velice riskantní. Na Zemi zatím proběhlo menší vzrušení týkající se stanice DSN v Austrálii poblíž Canberry. V oblasti vál prudký vítr a hrozilo nebezpečí, že obří parabola nebude moci spolehlivě zachycovat slabý signál z kosmu. Vítr se naštěstí uklidnil a Canberra se zapojila do sledování.
Ve 02:11 UT protnula dráha sondy ve vzdálenosti 158500 km od planety rovinu prstenců v mezeře mezi slabými prstenci F a G. Trajektorie přitom přecházela z jižní hemisféry na severní. Se zkracující se vzdáleností od Saturnu neustále narůstala rychlost sondy. Ve 02:18 UT už činila asi 22.8 km/s. Po přechodu pásmem zvětšeného nebezpečí srážky s kosmickým tělískem bylo nutno sondu opět kompletně otočit o 180°, tentokrát tak, aby tah raketového motoru působil proti směru letu. K tomu došlo ve 02:21 UT a obrat trval opět asi deset minut. To již k okamžiku zážehu zbývaly skutečně jen minuty. Ve 02:26 UT bylo z rozboru přicházejícího signálu zřejmé, že sonda přežila průlet "minovým polem" a chystá se k brzdícímu manévru. O dokončené obrátce bylo řídící středisko vyrozuměno kolem 02:34 UT.
Minutu před plánovaným spuštěním motoru byly otevřeny ventily a začalo tlakování potrubí.
02:35:42 UT - zážeh hlavního motoru se podařil a Cassini začíná brzdit. Ve 02:40 se pohybuje rychlostí asi 24.6 km/s a stále se blíží k Saturnu. Ve 02:42 UT činí vzdálenost k planetě asi 69200 km a podle sdělení řídícího střediska pracuje motor bezchybně. O tři minuty později se pohybuje Cassini rychlostí přes 25 km/s a Saturn je vzdálen 66800 km.
Po deseti minutách hoření hlásí řízení letu, že vše probíhá normálně. Ve 02:58 UT letí sonda 56300 km nad oblačnou přikrývkou a řítí se rychlostí 25.9 km/s. Motor pracuje podle předpokladů. Ve 02:59 UT je sonda z pohledu ze Země zakryta prstencem F. Vzhledem k tomu, že se jedná o velmi řídký prstenec, není spojení podstatně omezeno.
Ve 03:08 UT se sonda ztrácí za výrazným prstencem A a spojení se Zemí není možné po dobu asi 25 min. Rychlost už dosáhla 26.8 km/s.
Ve 03:12 zbývá do vypnutí motoru ještě celá hodina, manévr však probíhá bez problémů. Ve 03:16 UT pokračuje zákryt za prstencem A, přesto hmotou prstenců pronikl na Zemi krátký signál.
Ve 03:24 UT má Cassini za sebou polovinu plánované doby brždění. Ve 03:27 UT se pohybuje sonda 33000 km nad oblaky Saturnu rychlostí 28.8 km/s. Ve 03:31 UT se objevuje kosmické plavidlo v mezeře mezi prstenci A a B a příjem rádiových signálů je asi na 6 min obnoven. Pak se signál od 03:37 UT opět na 28 minut ztrácí za prstencem B.
Ve 03:38 se Saturn přiblížil již na 26900 km a rychlost dosáhla 29.7 km/s. Ve 03:55 UT už bylo dosaženo takové změny rychlosti, že by Cassini zůstal na oběžné dráze kolem Saturnu i v případě, že by nyní motor selhal. Dráha by ale byla zcela nevhodná pro plánovaný vědecký výzkum. Motor proto pracuje dál.
Ve 03:57 se sonda pohybuje rychlostí 30.8 km/s a blíží se k nejnižšímu bodu dráhy. Ve 04:03 UT prolétá Cassini nejblíže oblačné přikrývce Saturnu, od které ji dělí pouhých 19980 km. Již nikdy více se nepodívá na Saturn z menší vzdálenosti. Ve 04:05 UT opouští sonda zákryt za prstencem B a spojení je obnoveno. Zatím se sice ještě mezi sondou a Zemí nachází slabý prstenec C, ale ten již není schopen rádiové vysílání přerušit. Dopplerův posun rádiového signálu ve 04:07 UT ukazuje, že sonda brzdí poněkud intenzivněji, než se předpokládalo - motor má patrně o něco vyšší výkon, není to však žádná zvláštní komplikace. Cassini se vzdaluje od planety a rychlost klesá.
Ve 04:12 UT se podle plánu vypojuje hlavní raketový motor a sonda se stává první umělou družicí Saturnu. Řídící středisko vzápětí oznamuje, že doba hoření se lišila o 1 s oproti plánu. Během práce motoru bylo spotřebováno 850 kg KPL, což je asi jedna třetina původní zásoby při startu ze Země. Změna rychlosti činila Δv=626.17 m/s. Hlavní motor, který je projektován na celkovou dobu činnosti 700 min, přidal k již dříve provozovaným 100 minutám dalších 96 minut během navádění na oběžnou dráhu.
V okamžiku zapálení motorů se pohybovala sonda rychlostí 24.26 km/s a na konci brždění činila rychlost 30.53 km/s. Zdánlivý paradox zvýšení rychlosti je naprosto v pořádku. Analogicky by se chovalo vozidlo sjíždějící ze svahu (zde gravitační pole Saturnu), které by mělo před sebou stejně velký protisvah. Pokud by nebrzdilo, rychlost by se až do nejnižšího bodu trati (maximální přiblížení k planetě) neustále zvyšovala a setrvačností by pak překonalo následující stoupání. Pokud při sjíždění dolů částečně brzdím, rychlost se sice také až do nejnižšího bodu může zvyšovat - záleží na intenzitě brždění, ale pak již vozidlo (sonda) nemá dostatek energie, aby překonalo následující svah (úsek dráhy vzdalující se od planety) a zůstává uvězněno mezi dvěma kopci (na oběžné dráze kolem Saturnu).
Ve 04:15 UT bylo naplánováno opětovné uzavření krytu nad tryskou raketového motoru, který bude opět chráněn při průletu rovinou prstenců. Ve 04:17 UT je na základě Dopplerovského měření potvrzeno, že je Cassini na dobré dráze.
Ve 04:18 UT se začala sonda opět natáčet parabolickou anténou směrem k Zemi. Během spojení se mělo potvrdit, že vše proběhlo podle plánu a Cassini pokračuje podle stanoveného scénáře. Ve 04:21 skončila kritická fáze motorického navádění na oběžnou dráhu. Ve 04:24 UT prolétla sonda za prstencem D, ve 04:30 byl dokončen obrat a bylo konečně navázáno spojení se Zemí přes parabolickou anténu rychlostí 1896 bps. Řídící středisko ovládlo nadšení, když bylo potvrzeno, že brzdící manévr proběhl perfektně.
Po minutě vysílání se opět Cassini natočil, tentokrát tak, aby přístroje mířily na prstence. Začala vědecká část fáze maximálního přiblížení, přičemž hlavní důraz byl kladen na fotografování a měření magnetosféry. Během vědecké fáze průletu byly v činnosti přístroje MAG, INMS, CAPS, RPWS a samozřejmě optické sledovací přístroje, které se soustředily na snímkování prstenců.
Ve 04:39 UT měl být podle plánu odhozen kryt přístroje INMS [=Ion and Neutral Mass Spectrometer] a spektrometr měl zahájit sběr vědeckých dat. Kryt chránil přístroj od startu až do tohoto okamžiku proti případnému znečištění spalinami z motoru. Dříve než byl kryt oddělen, INMS byl naplněn argonem, který slouží k izolaci a ochraně vnitřních stěn. Přístroj byl připojen na elektrické napájení a poprvé od začátku mise začal poskytovat vědecká data. Ve 04:54 UT prolétala sonda za prstencem C, komunikace se Zemí by byla i v této době možná, ale stejně se neuskutečňovala, neboť přednost měla orientace s ohledem na vědecký výzkum. Ve 04:57 se Cassini schovala za disk Saturnu.
V 05:17 se v době rádiového black-outu konala v JPL tisková konference, kde byli zájemci seznámeni s dosavadním průběhem navádění na oběžnou dráhu. Bylo oznámeno, že parametry dráhy, až na malou odchylku, která bude korigována v příštích dnech, odpovídají předpokladům. Upřesněna byla doba hoření motoru. Kvůli zvětšenému výkonu bylo hoření ukončeno o jednu minutu dříve oproti předpokladům.
V 05:32 UT se sonda opět začala natáčet směrovou anténou dopředu, protože se blížil druhý průlet rovinou prstenců, tentokráte od severní strany. V 05:33 UT se Cassini vynořil ze zákrytu za Saturnem, nicméně zůstával zakryt prstencem A. Mimo něj se sonda dostala až v 05:44 UT. V době, kdy dráha sondy protínala rovinu prstenců, přístroj RPWS [=Radio and Plasma Wave Science] detekoval maličké plasmové impulsy vyvolané nárazy prachu. Jejich frekvence dosáhla až 680 zásahů za sekundu. Velikost prachových částeček byla srovnatelná s částečkami cigaretového kouře. Během průletu rovinou prstenců došlo přibližně k 100000 nárazům prachu na kosmické plavidlo za kritických pět minut. Zásahy sondy se nijak nepříznivě neprojevily.
V 05:58 UT protnula trajektorie stanice rovinu prstenců ve vzdálenosti 158500 km od planety a rovněž i nyní neutrpěla znatelnou újmu. Poté, co bylo těleso sondy orientováno parabolickou anténou k Zemi, mělo být v 07:00 UT navázáno normální spojení se Zemí. Bylo zahájeno vysílání dat z doby největšího přiblížení nejprve přes stanici DSN Madrid a poté přes DSN Goldstone. Vysílání veškerých vědeckých dat mělo trvat 19.5 h.
V 07:12 UT byl znovu odsunut kryt hlavního raketového motoru, který je tak opět připraven na další velké korekce dráhy. V 10:49 UT bylo řízení orientace sondy předáno zpět z raketových motorků na soustavu silových setrvačníků.
Krátce po 12:30 UT začaly do řídícího střediska přicházet první snímky pořízené z bezprostřední blízkosti při letu nad prstenci, ze vzdálenosti, která v dalším průběhu mise nebude nikdy menší. První černobílé obrázky zachycovaly dosud nevídané detaily. Ve 13:00 UT se už první neupravené ukázky objevily na internetu. Celkem bylo odvysíláno 61 obrázků.
V 17:00 UT se konala konference ve středisku JPL. Na ní oznámil manažer projektu Robert Mitchell, že operace SOI skončila perfektně a v jejím průběhu se nevyskytl ani jediný poplach. Proběhlo vyhodnocení skutečné dráhy po motorickém manévru. Podle prvních závěrů se zdá, že zážeh motoru, který byl plánován za několik dní a který měl upravit dráhovou odchylku, bude moci být zrušen.

Na trajektorii vzdalující se od Saturnu se sonda 2004-07-02 přiblížila poprvé k největšímu měsíci systému. Měsíc Titan minula ve vzdálenosti 339000 km v 10:54 UT. Ačkoliv v budoucnu se uskuteční celá řada mnohem těsnějších přiblížení, byla již tato příležitost využita k vědeckým sledováním. Už tento předběžný průzkum přinesl celou řadu zajímavých zjištění. Především se podařilo identifikovat některé povrchové útvary a hrubě stanovit mineralogické složení povrchu.

Motor při brzdícím manévru SOI pracoval perfektně a dosažená dráha byla natolik přesná, že bylo možno upustit od doladění trajektorie OTM-001 [=Orbital Trim Maneuver], které bylo plánováno na 2004-07-03. Původně se počítalo s tím, že bude nutno změnit rychlost o Δv=5 m/s. Rovněž další rezervní manévr OTM-001a plánovaný na 2004-07-17 s předpokládanou změnou rychlosti kolem Δv=1 m/s bylo možno zrušit.

Dne 2004-07-05 vstoupil Saturn do konjunkce se Sluncem (nacházel se za Sluncem). V 05:44 UT klesl úhel mezi středem Sluncem a sondou pod 3° a dále se zmenšoval. Rádiové spojení se sondou bylo od této chvíle velmi obtížné až nemožné. 2004-07-06 v 11:36 UT už byl poziční úhel menší než 2°. Na sondu byly vysílány pouze zkušební signály (asi 10 nedůležitých povelů) 10 až 20krát denně. Účelem bylo prozkoumat, jak se mění možnosti spojení při různých pozičních úhlech. Ještě před začátkem konjunkce kamery na sondě fotografovaly z velké vzdálenosti malé měsíčky Mimas, Tethys, Rhea a Japetus (2004-07-03, vzdálenost 3 mil. km). Poté byl na sondu vyslán povel, který upravoval systém rádiového spojení. Sonda měla vysílat telemetrii v reálném čase a po celou dobu měla zůstat hlavní anténa zaměřena na Zemi. Období konjunkce skončilo po několika dnech. 2004-07-11 v 08:35 UT se poziční úhel zvětšil opět nad 2° a o den později 2004-07-12 v 14:15 UT jeho hodnota překročila 3°. Stanice v Goldstone navázala normální spojení, které potvrdilo, že sonda je nadále ve výborném stavu.

2004-08-23 se uskutečnil zážeh hlavního motoru, který po 51 min 8 s (Δv=392.9 m/s) činnosti zvýšil vzdálenost nejbližšího bodu dráhy od Saturnu na hodnotu asi 300 tis. km. Manévr OTM-002 byl nezbytný proto, aby se Cassini znovu nedostala do prostoru prstenců, jak tomu bylo během navádění na dráhu SOI [=Saturn Orbit Insertion], a zároveň posloužil k zacílení sondy k prvnímu těsnému průletu kolem Titanu, k němuž má dojít 2004-10-26.
Řídící středisko obdrželo hlášení o úspěšném zážehu v 18:15 UT. Sonda se blíží k vrcholu svého prvního a nejdelšího oběhu kolem Saturnu. Vzdálenost od pericentra je asi 9 mil. km a Cassini se pohybuje relativní rychlostí 325 m/s vzhledem k Saturnu. Vůči rychlosti kolem 30 tis. m/s, jakou se řítila během SOI, teď prakticky "stojí na místě". Tento zážeh motoru byl třetí nejdelší za celou dobu letu (DSM v prosinci 1998 trval 88 min a SOI dokonce 97 min).

Koncem srpna 2004 prolétla sonda apocentrem (nejvzdálenějším bodem dráhy od Saturnu) na úvodním oběhu (označený jako Rev 0) a znovu se začala přibližovat k planetě. Oběh Rev 0 byl formálně ukončen a byl zahájen oběh Rev A (Rev je jiné označení pro orbit). Rozběhly se operace související s přiblížením k Titanu, k němuž by mělo dojít v říjnu.
Ke korekčnímu manévru OTM-003 [=Orbital Trim Maneuver] došlo po předchozích pozemních simulacích dne 2004-09-07. Zapálen byl při něm na 3.6 s hlavní raketový motor sondy. Byla dosažena změna rychlosti Δv=0.49 m/s. Jednalo se dosud o nejkratší zážeh hlavního motoru.

Poté co se Cassini začala po navedení na orbitu opět vzdalovat od planety, mířila dráha pod rovinu rovníku nad jižní polokouli Saturnu. Této skutečnosti bylo využito především k průzkumu jižního pólu, polárních září a k pozorování prstenců pod úhlem a ze vzdálenosti, které jsou jinak pozemskému pozorovateli nedostupné. Začátkem září 2004 se sonda Cassini momentálně nacházela vně magnetosféry, což bylo využito ke specifickým vědeckým výzkumům. Např. přístroje MAPS se zaměřily na studium vlivu slunečního větru na okolí Saturnu.

2004-09-14 došlo k již 15. komplexní prověrce pouzdra Huygens, které bylo dosud pevně spojeno s orbitální sekcí Cassini. Prověrka neobjevila žádné anomálie.

2004-10-20 byly do palubního počítače přeneseny nové sekvence povelů, jejichž podstatnou částí byly instrukce pro vědecké přístroje během nadcházejícího setkání s Titanem.

2004-10-23 se uskutečnil korekční manévr OTM-004 [=Orbital Trim Maneuver], jehož hlavním účelem bylo doladit dráhu sondy těsně před setkáním. Manévr byl zahájen v 07:29:28 UT. Korekce prováděná malými raketovými motorky RCS [=Reaction Control System] trvala 7 min 47 s a bylo dosaženo změny rychlosti Δv=0.38 m/s. Jednalo se o zatím nejdelší nepřetržité hoření motorků RCS. Zajímavé je, že předchozí korekce pomocí RCS se uskutečnila před více než rokem dne 2003-09-10. Od této doby se veškeré motorické manévry prováděly hlavním raketovým motorem.

Úspěch vědecké činnosti u Titanu závisel ve velké míře na podpoře komplexu DSN v Madridu. Předpověď počasí pro oblast Madridu předpokládala nízkou oblačnost a slabý déšť. Nebezpečné by mohly být silné deště, které by mohly způsobit ztrátu přenášených dat. Naštěstí meteorologové pracovali kvalitně a avizovaný slabý déšť neznamenal pro sledovací stanici žádnou komplikaci.

2004-10-26 v 16:44 UT minula sonda Cassini ve vzdálenosti 1176 km od povrchu Titan a na Zemi dorazily detailní snímky, spektra a radarová data. Jednalo se o zatím největší přiblížení k Titanu v dějinách kosmonautiky. Největší očekávání patřilo měření přístroje RADAR. Při tomto prvním pokusu prozkoumal aparát asi 1% povrchu a poprvé byly získány podrobné obrázky oblačností zakryté krajiny měsíce. První signály po skončeném průletu zaznamenala stanice Madrid v 01:25 UT dne 2004-10-27. Jedinou závadou během přiblížení byl postižen přístroj CIRS [=Composite Infrared Spectrometer]. Na Zemi dorazila pouze nepoužitelná data. Bylo rozhodnuto spektrometr odpojit od napájení a znovu ho nabootovat. Po 24 h byl CIRS znovu připojen a od té doby pracoval podle předpokladů.

Dne 2004-10-28 minula sonda měsíc Tethys tzv. necíleným průletem ve vzdálenosti několika set tisíc km. Příležitosti bylo využito k zatím nejpodrobnějšímu snímkování povrchu.

Dne 2004-10-29 se uskutečnil korekční manévr OTM-005, jehož smyslem bylo opravit dráhu ovlivněnou průletem kolem Titanu. OTM-005 vykonal hlavní raketový motor, který pracoval 4.6 s a změnil rychlost sondy o Δv=0.64 m/s.

Cassini se nadále vzdalovala od Saturnu a vědecký výzkum se věnoval pozorování kosmického prostředí, snímkování planety a prstenců a fotografování malých měsíců. Analyzátor kosmického prachu CDA byl např. nasměrován na prstenec E a měřil zastoupení prachu v okolí. Přibližně uprostřed prvního říjnového týdne, kdy se sonda nacházela poblíž apocentra byla zahájena sledovací kampaň přístrojů MAPS [=Magnetospheric and Plasma Science], jejímž cílem je podrobné zmapování Saturnovy rázové vlny a měření magnetosféry nad neosvětlenou částí planety. Ultrafialový spektrograf UVIS pátral po záblescích způsobených nárazy meziplanetárních tělísek metrových rozměrů na hmotu prstenců.

2004-11-19 se uskutečnila úspěšná kontrola připravenosti k uvolnění pouzdra Huygens a rádiového spojení prostřednictvím systému DSMS [=Deep Space Mission System].

Dne 2004-11-20 byla provedena korekce dráhy OTM-006 [=Orbital Trim Maneuver], jejímž účelem bylo upravit trajektorii před druhým těsným průletem kolem Titanu. Motorický manévr byl vykonán hlavním raketovým motorem v 18:10 UT v délce trvání 3 s. Jednalo se o zatím nejkratší zážeh hlavního motoru. Dosažená změna rychlosti činila Δv=0.4 m/s.

Dne 2004-11-21 v 09:47 UT (ERT) dosáhla sonda nejvzdálenějšího bodu oběžné dráhy od Saturnu - apoapsis - ve vzdálenosti 78 poloměrů Saturnu a formálně byl zahájen druhý oběh (označený B) kolem planety.

2004-11-23 se uskutečnila závěrečná kontrola PCO [Probe Check-out] pouzdra Huygens. Jednalo se o poslední prověrku před oddělením pouzdra, ke kterému mělo dojít za tři týdny. První rozbor dat ukazoval, že vše probíhalo podle očekávání.

Dne 2004-12-02 byl konečný termín pro rozhodnutí, zda uskutečnit odpojení pouzdra Huygens v předpokládaném termínu. Závěrečné vyjádření všech odpovědných pracovníků znělo GO! Následně byly 2004-12-05 na výsadkovém modulu podruhé depasivovány baterie.

Během diskuse navigačního týmu s dalšími skupinami řízení letu dne 2004-12-07 se probíraly dopady možného zrušení plánované korekce OTM-007 [=Orbital Trim Maneuver], která byla plánována na 2004-12-09. Po přezkoumání všech okolností bylo rozhodnuto tento manévr neuskutečnit, protože na dalším letu by se projevil jen neznatelně a dráha může být doladěna přesněji až při budoucím manévru OTM-009.

Dne 2004-12-13 v 11:38 UT uskutečnila Cassini druhé setkání s obřím měsícem Titanem. Jednalo se o poslední průlet před uvolněním modulu Huygens. Informace získané během průletu umožňují verifikovat údaje z prvního přiblížení v říjnu 2004.
Telemetrii potvrzující úspěšný průlet zachytila první stanice DSN Madrid o půlnoci z 2004-12-13 na 2004-12-14. Podle předpokladů minula sonda měsíc ve vzdálenosti asi 1200 km. Podobně jako při posledním průletu byl hlavní důraz kladen na sledování atmosféry Titanu. Získané informace jsou důležité pro posouzení míry rizika při ještě bližších setkáních a rovněž budou použity k ověření modelu atmosféry, který slouží jako podklad pro návrh trajektorie sestupu pouzdra Huygens. Přibližně o den později 2004-12-15 ve 02:52 UT prolétla sonda Cassini kolem dalšího měsíce Dione. Ledový satelit minula ve vzdálenosti 72500 km relativní rychlostí 5.3 km/s. Téhož dne v 06:09 UT došlo k setkání s dalším měsícem Mimas na vzdálenost 107500 km při relativní rychlosti 1.6 km/s. U obou přiblížení se jednalo o tzv. necílený průlet, tzn. že dráha sondy před setkáním nebyla záměrně korigována.

Zákony nebeské mechaniky zavedly sondu dne 2004-12-15 v 07:01 UT do nejbližšího bodu dráhy od Saturnu - bylo dosaženo periapsis.

Dne 2004-12-17 byl ve 02:30:11 UT (ERT) [=Earth Received Time] zahájen korekční manévr PTM [=Probe Targeting Meneuvre] neboli OTM-008 [=Orbital Trim Maneuver], který doladil dráhu spojených sond do bodu střetu s Titanem. Korekce byla plánována na 85.1 s, přičemž mělo být dosaženo změny rychlosti Δv=11.937 m/s. Telemetrické údaje potvrdily t=84.9 s a Δv=11.9 m/s. Úpravu dráhy provedl hlavní motor sondy. Další drobná dráhová korekce OTM-009 byla naplánována na 2004-12-23, těsně před oddělením pouzdra.

Dne 2004-12-25 v 03:08 UT (ERT) došlo po sedmi letech společného putování k oddělení sondy Cassini a sestupového pouzdra Huygens. Modul zahájil třítýdenní samostatnou cestu, která měla vyvrcholit ponořením do husté atmosféry měsíce Titanu dne 2005-01-14. Zprávu o úspěšném oddělení zaznamenala sledovací stanice NASA Deep Space Network poblíž Madridu (Španělsko) v 15:24 UT. Všechny systémy fungovaly podle očekávání a neobjevily náznaky jakýchkoliv problémů. Vzdalující se pouzdro zachytily po 12 hodinách kamery ISS.

Dne 2004-12-28 ve 04:07 UT provedla Cassini úhybný manévr OTM-010, který zajistil stanici průlet kolem Titanu v bezpečné vzdálenosti přibližně 60000 km. Řídící tým se nyní mohl plně věnovat nadcházejícímu setkání s měsícem Japetus. Sekvence příkazů ovládající systémy a přístroje sondy během průletu kolem Japeta byla odstartována 2004-12-30.

Posledního dne roku 2004-12-31 v 08:10 UT (ERT) dosáhla Cassini opět apoapsis a zahájila oběh označený C. Nacházela se ve vzdálenosti 60 poloměrů od Saturnu. Dalšího dne 2005-01-01 ve 02:44 UT (v řídícím středisku ještě před koncem roku) se uskutečnilo setkání s měsícem Japetus při relativní rychlostí 2.0 km/s a ve vzdálenosti 123390 km. K průletu došlo nad tmavou hemisférou měsíce. Získané snímky dosahují rozlišení až 1 km/pixel. Detaily pozorované na měsíci zanechaly vědce v úžasu. Byly pozorovány útvary, které nemají zatím ve Sluneční soustavě obdoby. Zvlášť vyniká 13 km vysoký hřeben, který se táhne prakticky podél rovníku přes celou viditelnou polokouli. Do průzkumu se zapojily i ostatní vědecké přístroje na palubě včetně radaru.

Na 2005-01-04 bylo naplánováno doladění dráhy OTM-010A. Manévr byl proveden malými motorky RCS [=Reaction Control System]. Zahájen byl v 00:45 UT a po době hoření 147.6 s bylo dosaženo změny rychlosti Δv=0.14 m/s. Jednalo se o první zážeh RCS od oddělení pouzdra Huygens.

2005-01-14 byla zahájena dramatická operace přistání modulu Huygens na měsíci Titanu. Poté, co Cassini zajistila perfektní zamíření sestupového pouzdra do správného koridoru, zůstalo jejím úkolem posloužit jako retranslační stanice, která přijme a na Zemi předá signály z Huygense klesajícího na povrch měsíce.
V 08:09 UT se sonda orientovala anténou směrem k Titanu a podle plánu začala v 10:18 UT přijímat přicházející signály. Ve 12:19 UT prolétla Cassini v nejmenší vzdálenosti od Titanu, tentokrát to bylo přibližně 60000 km nad povrchem a vzájemná relativní rychlost činila 5.4 km/s. Po dosednutí pouzdra na povrch sledovala místo přistání ještě tak dlouho, dokud nezmizelo za obzorem. Další spojení s modulem již nebylo možné i když přístroje na povrchu nadále fungovaly. Ve 14:54 UT se sonda znovu zorientovala anténou směrem k Zemi a v 15:07 UT zahájila přenos zaznamenaných dat. V 18:04 UT protnula dráha rovinu prstenců a sonda přešla z jižní polokoule na severní. Přenos dat měl být podle plánu ukončen následujícího dne 2005-01-15 ve 13:30 UT.

Dne 2005-01-16 v 07:15 UT nejprve Cassini minula měsíc Mimas ve vzdálenosti asi 108 tis. km a v 07:23 se přiblížila na 189 tis. km k dalšímu měsíci jménem Enceladus. Oba průlety byly tzv. necílené, tzn. sonda neprováděla žádné motorické manévry, které by mohly maximalizovat vědecký přínos. O chvíli později v 07:33 UT dosáhla Cassini bodu dráhy nejbližšího k Saturnu (periapsis) ve vzdálenosti 4.8 poloměru planety a formálně zahájila další oběh.
Téhož dne v 10:27 UT byla v plánu úprava dráhy OTM-011, kterou se sonda vrátila na původní orbitu, která byla změněna operacemi souvisejícími s vysazením pouzdra Huygens.
Významné události nabitého dne ale ještě nebyly u konce. Ve 13:05 UT sonda přeťala rovinu prstenců při přechodu ze severní na jižní polokouli a v 16:58 UT se uskutečnila ještě jedna návštěva měsíce. Sonda necíleně minula měsíc Rhea ve vzdálenosti 153.5 tis. km.

2005-01-28 se uskutečnila úprava dráhy OTM-012 [=Orbital Trim Maneuver]. Jejím smyslem bylo doladit dráhu kosmické stanice před nadcházejícím setkáním s Titanem (průlet T3), ke kterému mělo dojít 2005-02-15. Hlavní motor zahájil práci ve 20:15 UT. Během 120.1 s činnosti se změnila rychlost sondy o Δv=18.68 m/s.

Korekce dráhy OTM-013 (nazývaná též manévr T3 minus 3 dny) se uskutečnila 2005-02-11 a byla zahájena v 19:15 UT. Úprava trajektorie malými korekčními motorky trvala 220.5 s a bylo dosaženo změny rychlosti Δv=0.2072 m/s. Telemetrie po skončené operaci potvrdila, že manévr proběhl úspěšně.

Dne 2005-02-14 byly kamery sondy zaměřeny na přibližující se Titan. Následně zahájily pozorovací kampaň i další vědecké přístroje. Pozorování bylo na tři hodiny přerušeno 2005-02-15 počínaje 03:35 UT, kdy se sonda reorientovala k Zemi a odvysílala první balík dat. Poté bylo opět zahájeno sledování Titanu. K nejtěsnějšímu setkání došlo 2005-02-15 v 08:05 UT (ERT), kdy se sonda pohybovala ve výšce 1577 km nad povrchem relativní rychlostí 5.95 km/s. Největší objevy byly učiněny pomocí radarové sondáže, ke které došlo teprve podruhé od zahájení průzkumu Saturnova systému. Na získaných snímcích byly poprvé objeveny impaktní krátery, z nichž největší měl průměr kolem 440 km. Zaujaly rovněž rovnoběžné lineární útvary přezdívané "kočičí škrábance". Sledování Titanu skončilo 2005-02-16 v 00:40 UT (ERT), kdy se opět sonda zaměřila anténou k Zemi a o chvíli později zahájila vysílání výsledků měření.

2005-02-17 protnula dráha sondy opět rovinu prstenců a ve 02:02 UT dosáhla pericentra dráhy ve vzdálenosti 3.5 průměru Saturna. Později téhož dne došlo k setkání s měsícem Enceladus. I když se jednalo o tzv. necílený průlet, minimální vzdálenost těles činila pouhých 1180 km.

Úprava dráhy OTM-014 se uskutečnila 2005-02-18 v 07:09 UT. Hlavní motor pracoval 4.583 s a bylo dosaženo změny rychlosti Δv=0.71 s. Tentýž den proběhla kalibrace inerciální plošiny IRU [=Inertial Reference Unit]. Jednalo se o první nastavení jednotky po oddělení přistávacího modulu v prosinci 2004. Při testu byla měněna poloha sondy ve všech třech osách.

2005-02-23 proběhlo dálkové pozorování měsíců Dione, Enceladus, Mimas, Rhea a Tethys kamerami ISS a UVIS.

Dne 2005-02-27 dosáhla sonda maximální vzdálenosti od Saturnu (apoapsis) a tím začal 4. oběh kolem planety.

2005-03-02 byl v 05:59 UT zahájen korekční manévr OTM-015. Jeho cílem bylo doladit oběžnou dráhu stanice před očekávaným setkáním s měsícem Enceladus 2005-03-09, kdy se má Cassini přiblížit na pouhých 500 km. Hlavní motor pracoval 40.1 s a bylo dosaženo změny rychlosti Δv=6.2 m/s.

2005-03-03 bylo provedeno vyhodnocení dat z korekce dráhy OTM-015. Úprava dráhy byla velmi přesná, a proto navigační tým vydal doporučení, aby se další manévr OTM-016 zrušil.

Dne 2005-03-04 bylo krátkodobě přerušeno spojení se sondou. Příčinou byl úder blesku do stanice DSN 15 v Goldstone. Náhradní komunikace byla navázána přes DSN 26.

2005-03-05 bylo definitivně rozhodnuto, že se neuskuteční korekce OTM-016 [=Orbital Trim Maneuver], která podle plánu měla proběhnout téhož dne těsně před půlnocí světového času.

První cílený průlet kolem měsíce Enceladus se uskutečnil 2005-03-09. Nejmenší vzdálenost činila 500 km. Na příletové větvi se provádělo sedmihodinové snímkování, které mělo za cíl poznat geologickou historii a složení povrchu tělesa, změřit povrchovou teplotu a pátrat po případné řídké atmosféře. Na asi 1.5 hodiny se přístroje zaměřily i na měsíc Tethys, který se nacházel asi 220 tis. km daleko.
Deset minut před největším přiblížením (10:10 UT) se sonda natočila do bezpečnostní polohy, protože měla pokračovat skrz prstenec E a hrozilo nebezpečí poškození zvýšenou koncentrací prachových částic. Jednalo se o první průlet Cassini přes centrální oblast prstence E. Během něho byla sonda natočena parabolickou anténou ve směru letu, která tak chránila vlastní sondu před případnou kolizí. K největšímu přiblížení k Enceladu došlo v 10:19 UT (plánovaná vzdálenost 504 km, relativní rychlost 6.6 km/s). V 11:30 UT se sonda opět orientovala k měsíci.
Po protnutí prstence E bylo z Cassini vidět jen úzký osvětlený srpek Encelada. To bylo ale na druhou stranu výhodné k měření povrchové teploty a tepelné aktivity měsíce. Do sledování měsíce se zapojil i radar, který měl pomoci k rozřešení záhady takřka perfektní čistoty ledu na povrchu.
Krátce po setkání s Enceladem ve 13:06 UT se Cassini mihla ve vzdálenosti asi 85000 km (plán 83033 km) od blízkého měsíce Tethys. Rovněž zde se prováděla dálková pozorování. V 15:33 UT se sonda natočila parabolickou anténou k Zemi a v 15:57 UT začala stanice u Madridu přijímat data s výsledky pozorování. Krátké pozorování měsíce Enceladus proběhlo ještě později v 19:36 UT (vzdálenost asi 162 tis. km). Ve 22:11 UT došlo i na Tethys (vzdálenost 190 tis. km). Zbytek vědeckých pozorování ze setkání obdržela po půlnoci světového času 2005-03-10 (v odpoledních hodinách místního času 2005-03-09) stanice Goldstone.

Tři dny po setkání s Enceladem, dne 2005-03-12, se uskutečnila korekce dráhy OTM-017 (někdy označovaná jako "E1+3 days maneuver"). Operace byla zahájena ve 04:31 UT a trvala 2.822 s. Bylo dosaženo změny rychlosti Δv=0.42 m/s. Manévr proběhl ve "vypuštěném stavu", kdy ani palivo, ani okysličovadlo nebyly přímo připojeny na heliovou tlakovou nádrž.

Dne 2005-03-19 dosáhla Cassini apoapsis dráhy a tím dokončila 5. oběh kolem Saturnu. Oběh číslo 6 bude trvat do 2005-04-06. V 19:31 UT byl zažehnut hlavní motor sondy, který po 10.4 s činnosti změnil rychlost o Δv=1.6 m/s. Manévr OTM-018 upravil dráhu před dalším přiblížením k Titanu, k němuž mělo dojít 2005-03-31. Parametry oběžné dráhy po menévru OTM-18 byly blízké optimálním, a proto se začalo uvažovat o zrušení další plánované korekce.

Dne 2005-03-25 bylo po rozboru skutečných parametrů oběžné dráhy rozhodnuto zrušit korekční manévr OTM-019, který se měl podle plánu uskutečnit 2005-03-27.

Dne 2005-03-29 se uskutečnil necílený průlet kolem měsíce Tethys. Cassini rovněž tohoto dne dosáhla nejbližšího bodu dráhy k Saturnu (periapsis). Na hlavním raketovém motoru byl uzavřen kryt a sonda následně protnula rovinu prstenců.

2005-03-30 se podařilo vyfotografovat maličký Saturnův měsíček Epimetheus z doposud největší blízkosti. Snímek měsíce Epimetheus byl pořízen úzkoúhlou kamerou dne ze vzdálenosti přibližně 74600 km.

Dne 2005-03-31 došlo ve 21:18 UT ke 4. cílenému průlet kolem Titanu v minimální vzdálenosti 2400 km (plán 2042 km, relativní rychlost 5.9 km/s). Kamery poprvé vyhledaly cíl 2005-03-30 kolem 11:00 UT. Orientace sondy byla poprvé udržována výlučně pomocí silových setrvačníků. Rozbor telemetrie ukázal že tento systém fungoval bez problémů a odchylky od směru zaměření a rovněž chování gyroskopů nevybočilo z předpokládaných mezí.
Během průletu se provádělo měření vyzařování ovzduší v emisních čárách dusíku a uhlíku. Rádiolokátor zaznamenal další detailní snímky povrchových útvarů. Přístroj VIMS pozoroval vývoj oblačnosti a dalších přechodných jevů na Titanu. Dále byly zkoumány parametry plazmy v okolí měsíce, elektronová teplota, interakce mezi magnetosférou a ionosférou Titanu a pátralo se po bouřkových jevech.
Dne 2005-04-01 v 08:06 UT se sonda opět reorientovala anténou k Zemi a kolem 08:36 UT začal přenos naměřených údajů na stanici DSN Madrid.

Dne 2005-04-04 se uskutečnil korekční manévr OTM-020. Hlavní raketový motor byl nastartován v 10:36 UT a po 5.9 s práce změnil rychlost kosmické sondy o Δv=0.91 m/s.

2005-04-10 proběhla korekce dráhy OTM-021. Manévr byl zahájen ve 04:15 UT a po 37.35 s práce hlavního motoru bylo docíleno změny rychlosti Δv=5.82 m/s.
Technikům se pravděpodobně podařilo odstranit menší problém, který provázel činnost přístroje INMS [=Ion and Neutral Mass Spectrometer] od roku 2003. Po delší době provozu docházelo u něho k rebootování systému. Byla připravena úprava řídícího softwaru a zdá se, že zásahy přinesly úspěch. K dnešnímu dni pracoval přístroj bez anomálie už nepřetržitě 40 dnů.

K další úpravě dráhy OTM-022 došlo 2005-04-14 ve 04:55 UT. Korekční manévr provedly malé raketové motorky RCS, které za dobu činnosti 67.6 s způsobily změnu rychlosti sondy o Δv=63.5 mm/s. Manévr nazývaný též "T5 minus 3 dny" doladil nastávající průlet číslo 5 kolem Titanu na vzdálenost 1025 km.
Téhož dne se sonda necíleně přiblížila k miniaturnímu měsíčku Pan.

2005-04-15 kolem 06:00 UT byl na 20 hodin uzavřen kryt hlavního motoru. Tento úkon byl proveden jako prevence proti poškození, protože sonda prolétala oblastí zvýšeného výskytu prachových částic. Kryt se má opět uzavřít 2005-04-29 a zůstane uzavřen až do další dráhové korekce v červnu.
Během dne se sonda setkala s měsíci Epimetheus, Mimas a Calypso. Ve všech případech se jednalo o tzv. necílené průlety, při nichž se dráha sondy zvlášť před setkáním neupravuje.

Dne 2005-04-16 přibližně v 07:40 UT byly kamery sondy zaměřeny na přibližující se Titan. Ve stejné době začaly svá pozorování i další palubní přístroje. Ve 20:27 UT se Cassini mihla rychlostí 6.1 km/s v nejmenší výšce 1025 km nad měsícem. Ve 21:07 UT protnula od severu dráha sondy rovinu prstenců. Následujícího dne (2005-04-17) měření skončila a ve 13:15 se antény otočily opět směrem k Zemi. O půl hodiny později bylo zahájeno vysílání získaných dat. Na spojení byl použit sedmdesátimetrový teleskop sledovací stanice u Madridu.
Hlavní slovo při tomto průletu měl poprvé spektrometr INMS [=Ion and Neutral Mass Spectrometer]. Jeho úkolem bylo změřit hustotu neutrálních částic a iontů. Měl by to být první krok k poznání globálního složení termosféry a ionosféry a teplotní struktury jako funkce místního času a výšky. Při průletu se uskutečnilo rovněž kvalitní optické pozorování dosud málo zmapované polokoule Titanu kamerami ISS s maximálním rozlišením 250 m/pixel. Na snímcích byl zaregistrován takřka kruhový útvar o průměru kolem 1000 km, který byl vytvořen patrně impaktem.
Jedenáct hodin před největším přiblížením bylo možno sledovat východ a západ Saturnu nad měsícem Dione.

Korekční manévr OTM-023 [=Orbit Trim Maneuver] byl 2005-04-19 oficiálně zrušen.

Dne 2005-04-23 prolétla sonda bodem dráhy nejbližším k Saturnu (periapsis) a zahájila 7. oběh kolem planety. Hlavním úkolem bylo přitom pozorování prstenců, do něhož se zapojily především přístroje VIMS, ISS a UVIS.

Dne 2005-04-29 se uskutečnil korekční manévr OTM-024 [=Orbit Trim Maneuver]. Proběhl poblíž pericentra a uzpůsobil dráhu tak, že se Cassini 2005-07-14 přiblíží na pouhých 175 km k měsíci Enceladus. Hlavní motor byl spuštěn ve 02:15 UT a po 131.6 s činnosti bylo dosaženo změny rychlosti Δv=20.5 m/s. Průlet kolem Encelada bude prvním přiblížením k Saturnovu měsíci po dlouhé přestávce, která trvá od 2005-04-16, kdy se uskutečnilo zatím poslední setkání s Titanem.
Dlouhá pauza mezi průlety byly naplánována proto, aby se vědecká činnost mohla plně soustředit na tzv. zákrytové experimenty. Na přelomu dubna a května 2005 byla totiž vzájemná poloha planet taková, že Cassini, která se pohybovala poblíž pericentra dráhy byla, viděno ze Země i od Slunce, zakrývána Saturnem. Poprvé se uskutečnil experiment RSS [=Radio Science Subsystem], při němž lze získat unikátní data právě v době, kdy se signál sondy ztrácí za planetou. Podobně významná pozorování mohly vykonávat i optické přístroje na hranici světla a tmy.

2005-05-02 došlo k necíleným průletům kolem měsíců Tethys a Epimetheus. Přístroj RPWS [=Radio and Plasma Wave Experiment] zaregistroval ve 23:45 UT sluneční erupci typu II, ke které došlo o 1 h 20 min dříve. Rázová vlna se šíří Sluneční soustavou rychlostí 700 až 800 km/s a oblast Saturnu dosáhne pravděpodobně 2005-05-23. Poté, co se setká se Saturnem, vyvolá deformace magnetosféry, spustí polární záře a rádiové emise v kilometrových vlnových délkách. Takovéto jevy jsou schopny zaznamenávat mj. přístroje RPWS a MAPS na palubě sondy.

Dne 2005-05-04 se sonda přiblížila k Titanu během tzv. necíleného průletu.

Začátkem května 2005 byla zahájena kampaň rádiových experimentů RSS [=Radio Science Subsystem] využívajících zákrytů Slunce a Země za planetou.

2005-05-06 oznámil tým mající na starosti kamerový systém, že byl objeven nový měsíc planety. Předběžně dostal označení S/2005 S1. Objev byl očekáván na základě pozorovaných jevů na vnějším okraji Keelerovy mezery. Měsíc se podařilo identifikovat na šesti snímcích pořízených během 16 minut dne 2005-05-01 uzkoúhlou kamerou, která byla v tu dobu zaměřena na osvětlenou stranu vnějšího okraje prstence A.
Následně byl měsíc objeven na dalších 32 snímcích pořízených během 18 minut 2005-04-13. Tehdy byl fotografován prstenec F a nový měsíc je zobrazen s rozlišením 7 km/pixel. Nejlepší dva snímky (rozlišení 3.54 km/pixel) pak pocházejí z 2005-05-02. Na základě těchto obrázků byl stanoven průměr nového tělesa na 7 km, oběžná doba 0.594 dní a vzdálenost od Saturnu 136500 km. Odhadované geometrické albedo činí 0.5.

2005-05-21 došlo k necílenému průletu kolem měsíců Atlas, Prometheus a Enceladus.

2005-06-03 byla na sondu vyslány nové povely týkající se chování v nepředvídaných situacích. Mimo jiné byla prodloužena doba, po kterou může být sonda bez spojení. V současné době, pokud palubní počítač po 3.5 dnech nezaregistruje spojení se Zemí, přechází do tzv. bezpečnostního módu, ve kterém vyčkává, až se problém zásahem pozemního řídícího střediska vyřeší. Tento časový limit byl nyní prodloužen na 5 dní.

2005-06-08 došlo ke dvěma necíleným průletům kolem malých měsíčků Pallene (S/2004 S2) a Calypso.

Kvůli obavě, že by v průběhu zákrytů sondy za Saturnem a prstenci mohlo dojít k interferenci s normálními sekvencemi povelů, byl 2005-06-09 časový interval, kdy se nepovažuje ztráta spojení za kritickou a který kontroluje časový spínač CLT [=Command Loss Timer], znovu přenastaven na 85 h.

Dne 2005-06-17 dosáhla sonda Cassini nejvzdálenějšího bodu dráhy od Saturnu a zahájila 10. oběh kolem planety.

2005-06-22 se uskutečnil necílený průlet kolem Titanu. Koncem června byla zveřejněna informace o tom, že poblíž jižního pólu Titanu byl vyfotografován velice tmavý, ostře ohraničený útvar o rozměrech 234x73 km, který by mohl být s velkou pravděpodobností jezerem z kapalných uhlovodíků.

2005-06-26 došlo k necíleným průletům kolem měsíců Tethys, Pan a Telesto. Téhož dne se uskutečnila již čtvrtá kampaň (z plánovaných osmi) zákrytových experimentů. V tomto případě byly pro měření zatím nejlepší geometrické podmínky.

2005-06-27 byl odklopen kryt hlavního raketového motoru, který byl uzavřen od 2005-04-30. Jednalo se o přípravu na chystanou dráhovou korekci OTM-025, která proběhla dne 2005-07-08 a měla za úkol společně s předchozí korekcí OTM-024 navést sondu do optimální vzdálenosti při plánovaném druhém průletu kolem měsíce Enceladus. Manévr byl zahájen ve 22:00 UT. Po 2.1 s hoření hlavního motoru bylo dosaženo změny rychlosti Δv=0.33 m/s. Jednalo se zatím o nejkratší dobu činnosti hlavního motoru. Všechny systémy během operace fungovaly podle předpokladů. Dráhová korekce byla první, která se uskutečnila pomocí nové verze řídícího softwaru.

2005-07-09 byla před průletem rizikovou oblastí kolem Encelada opět uzavřen kryt hlavního motoru. V této poloze měl zůstat až do 2005-08-02, jeden den před dalším manévrem OTM-026.

2005-07-11 byl znovu zapojen radar, který vykonal radiometrické měření celého disku Titanu.

Dne 2005-07-14 došlo nejprve k necílenému průletu kolem měsíce Rhea. Během přiblížení byl mj. v činnosti radiolokátor RADAR, jehož pozorování sloužilo k upřesnění hustoty povrchového materiálu a jeho tepelných vlastností.
Hlavní událostí dne byl ale druhý cílený průlet kolem měsíce Enceladus. Setkání se mělo původně uskutečnit ve vzdálenosti asi 1000 km. Jelikož únorová (necílený průlet 1172 km) a březnová (cílený průlet 500 km) měření zachytila velice zajímavá data naznačující přítomnost řídké atmosféry a vědci měli velký zájem získat podrobnější údaje, bylo po rozboru situace povoleno snížit výšku průletu na 175 km. Jednalo se do této chvíle o vůbec o nejtěsnější setkání s jakýmkoliv objektem.
Prioritu při současném průletu dostaly vědecké přístroje ze souboru MPS [=Magnetospheric and Plasma Science]. MAG příkladně monitoroval interakce Encelada s plazmou Saturnovy magnetosféry. Analyzátor kosmického prachu CDA [=Cosmic Dust Analyser] měřil hustotu prachu v prstenci E a v prostředí obklopujícího měsíc. Přístroje RPWS [=Radio and Plasma Wave Science] provedly řadu pozorování bezprostředně u Encelada, jejichž cílem bylo získat charakteristiku plazmových vln a pátrat po zachycených iontech. Všechny optické přístroje intenzivně snímkovaly povrch měsíců Enceladus a Rhea s vysokým rozlišením. Ultrafialový zobrazovací spektrograf UVIS byl využit během zákrytu hvězdy Bellatrix za Enceladem ke stanovení hustoty a složení jeho atmosféry. Infračervený spektrometr CIRS [=Composite Infrared Spectrometr] měřil teplotu severního polárního regionu na Enceladu, který leží ve tmě už více než osm let, a snažil se detekovat aktivní povrchové útvary, které by mohly být zdrojem materiálu prstence E.
Řídká atmosféry u měsíce Epimetheus byla skutečně prokázána. Skládá se z vodní páry (65%) a molekulárního vodíku (20%). Zbytek připadá na oxid uhličitý a jistá množství molekulárního dusíku a oxidu uhelnatého. Další z přístrojů na palubě Cassini, kompozitní infračervený spektrometr CIRS, změřil, že jižní pól je teplejší než se čekalo. Teploty poblíž rovníku se pohybují kolem 80 K (asi -190°C), což je hodnota, která odpovídá předpokladům. Na jihu se měla teplota ještě snížit, nicméně zde byla změřena teplota 85 K. Úzká oblast u pólu poblíž prasklin v povrchu vykázala dokonce na některých místech 110 K (-160°C).
Na závěr hektického dne se uskutečnily další necílené průlety kolem malých měsíců Prometheus, Methone a Epimetheus.

2005-07-15 došlo opět k zákrytu sondy za Saturnem. Této skutečnosti bylo využito pro pátou sérii rádiových experimentů.

Dne 2005-07-18 začalo období zákrytu Saturnu (a samozřejmě i sondy kroužící kolem planety) za Sluncem. Úhlová vzdálenost mezi sondou a Sluncem se zmenšila na 4°. Spojení se sondou se vlivem průchodu rádiových vln kolem Slunce podstatně zhoršilo, a proto se aktivity sondy silně omezily. V souvislosti s tím byl modifikován program ochranného časovače pro ztrátu spojení CLT [=Command Loss Timer], který teď musel akceptovat delší intervaly mezi jednotlivými rádiovými relacemi se Zemí.

Dne 2005-07-23 dosáhl úhel mezi sondou a Sluncem minimální hodnoty 0.3°. Téhož dne dosáhla sonda nejvzdálenějšího bodu dráhy od Saturnu a zahájila 12. oběh.

2005-07-24 kolem 15:00 UT pozorovaly přístroje RPWS [=Radio and Plasma Wave Science] silnou sluneční erupci typu II. Pocházela pravděpodobně z aktivní sluneční oblasti AR0786, která se momentálně, pozorováno ze Země, nacházela na odvrácené straně, ale v přímé viditelnosti Cassini. Tato oblast byla v uplynulých týdnech extrémně bouřlivá. Podle odhadnuté rychlosti šíření rázové vlny meziplanetárním prostředím měl tento jev dosáhnout Saturnu mezi 2005-08-02 až 2005-08-04.

2005-07-26 skončilo pro sondu období konjunkce se Sluncem, když se obě tělesa pro pozemského pozorovatele vzdálila na více než 4°.

2005-08-02 proběhl již šestý experiment využívající zákrytu sondy za prstenci a planetou. Téhož dne se uskutečnily rovněž necílené průlety kolem měsíců Mimas, Prometheus, Calypso a Titan. V souvislosti s připravovanou korekcí OTM-026 byl odklopen kryt hlavního raketového motoru.

K dráhovému korekčnímu manévru OTM-026 došlo 2005-08-03. Tento manévr byl v žargonu techniků nazván "dočišťovacím" manévrem po průletu Enceladus 2. Hlavní motor byl nastartován v 13:14 UT (ERT=Earth received time). První rychlá kontrola po operaci potvrdila, že motor pracoval t=16.7 s a došlo ke změně rychlosti Δv=2.6 m/s. Všechny subsystémy hlásily normální funkci.

2005-08-11 dosáhla sonda nejvzdálenějšího bodu dráhy od Saturnu (apoapsis) a zahájila 13. oběh kolem planety.

Řídící tým po prostudování dat ze sondy usoudil, že není nutné provádět první dotlakování paliva, které se mělo uskutečnit v polovině září, a nebude to zapotřebí nejméně do prosince 2005.

2005-08-16 se sešel tým, aby vyhodnotil, zda se 2005-08-18 uskuteční dráhová korekce OTM-028. Vzhledem k tomu, že požadovaná změna rychlosti byla nepatrná, bylo posléze rozhodnuto korekční manévr zrušit.

2005-08-20 dosáhla trajektorie sondy opět nejbližšího bodu od Saturnu. Téhož dne se uskutečnily necílené průlety kolem měsíců Tethys (122750 km) a Telesto (105340 km).

2005-08-22 došlo k cílenému průletu kolem měsíce Titan (průlet T6). Kamery se zaměřily na cíl již 2005-08-21 ve 22:43 UT. Druhého dne v 08:39 UT protnula trajektorie sondy rovinu prstenců a konečně v 10:13 UT se Cassini přiblížila na minimální vzdálenost 3669 km (plán) k povrchu měsíce.
Vzhledem k poměrně velké vzdálenosti se naskytla možnost provádět infračervenou sondáž limbu přístrojem CIRS. Narozdíl od sondování ve směru nadiru je měření v limbu vhodné ke stanovení teplot v nízké stratosféře. Z oblasti poblíž 55° j.š. se podařilo získat údaje o teplotě, tlaku a obsahu aerosolů. Další měření během setkání prováděl magnetometr MAG, kamery ISS - snímkování jižní oblasti pod regionem Xanadu, UVIS, CIRS a analyzátor prachu CDA [=Cosmic Dust Analyzer]. V době největšího přiblížení optické přístroje sledovaly prostor kolem jižního pólu, tedy oblast, v níž se tvoří oblačnost a kde by se mohla vyskytovat dokonce jezera. Přenos naměřených dat se uskutečnil 2005-08-23, tedy den po průletu.

2005-08-25 se v 18:31 UT uskutečnila úprava dráhy OTM-029 [=Orbit Trim Maneuver]. Hlavní motor po 9.3 s činnosti změnil rychlost letu o Δv=1.4 m/s.

K další dráhové korekci došlo 2005-08-30. Hlavní raketový motor zahájil činnost v 20:05 UT a po 91.35 s hoření bylo dosaženo změny rychlosti Δv=14.3 m/s. Manévr se uskutečnil jako příprava na další průlet kolem Titanu (T7).

Dne 2005-09-01 proběhla zkouška groskopů RWA [=Reaction Wheel Assembly]. Během testu, při nichž se zjišťoval třecí odpor silových setrvačníků se prokázaly jen malé změny oproti stavu před půl rokem.

Korekční manévr OTM-031 se uskutečnil 2005-09-03. Jeho cílem bylo doladit dráhu sondy tak, aby průlet kolem Titanu (T7) proběhl ve výšce 1075 km. O opravu dráhy se postaraly korekční motorky RCS [=Reaction Control System]. Oparace byla zahájena v 19:52 UT a po době hoření t=66.8 s bylo dosaženo změny rychlosti Δv=0.0631 m/s.

2005-09-04 byl opět uzavřen kryt hlavního motoru, čímž se mělo předejít eventuálnímu poškození prachovými částicemi při průletu rovinou prstenců. Motor byl znovu odkrytován 2005-09-06.

2005-09-05 se uskutečnil osmý a prozatím poslední rádiový experiment využívající zákrytu sondy za planetou. Cassini prolétla periapsidou a minula měsíčky Pandora, Prometheus a Methone metodou necíleného průletu.

2005-09-07 došlo k sedmému cílenému průletu kolem Titanu. Kamery začaly pozorovat obří měsíc již o den dříve v 21:52 UT. Druhého dne v 09:02 UT se sonda natočila parabolickou anténou k Titanu v rámci přípravy na radarovou sondáž, která se rozběhla vzápětí. K největšímu přiblížení došlo v 09:33 UT ve vzdálenosti kolem 1075 km. Radar ukončil činnost v 11:21 UT. Následujícího dne měly být naměřené údaje odvysílány na Zemi.

Na schůzce 2005-09-09 bylo rozhodnuto zrušit dráhovou korekci OTM-032 kvůli tomu, že požadovaná úprava byla zcela nepatrná.

2005-09-10 byla zahájena operace dotlakování paliva v nádržích sondy. Procedura byla rozplánována na tři dny. Předchozí podobné tlakování proběhlo ještě během přeletové fáze mezi korekčními manévry TCM-9 a TCM-10 [=Trajectory Correction Maneuver]. Později by mělo dojít ještě k jednomu zvýšením tlaku na dráze kolem Saturnu.

2005-09-13 bylo oznámeno, že došlo ke ztrátě podstatného objemu vědeckých dat z průletu kolem Titanu. Příčinou byly jednak provozní problémy na sledovací stanici DSN a jednak softwarová závada na palubě sondy. V palubním počítači bylo chybně nastaveno návěští, které povoluje zápis a čtení na jednu polovinu polovodičové paměti SSR [=Solid State Recorder]. Polovina dat z průletu se potom neměla kam zaznamenat. Povel na opravu byl odeslán ze Země až 2005-09-15. Příčina chyby byla jednoznačně identifikována a reprodukována na pozemním zkušebním zařízení.

Sonda prolétla 2005-09-14 nejvzdálenějším bodem dráhy od Saturnu (apoapsis) a zahájila oběh číslo 15. V oblasti apoapsidy se uskutečňovalo měření přístrojem MAPS [=Magnetospheric and Plasma Science] zaměřené na detekci hranic magnetosféry nad zastíněnou částí planety a pozorování hranic magnetosféry v různých radiálních vzdálenostech.

Na tiskové konferenci 2005-09-16 byla veřejnost seznámena s objevem, při němž radiolokátor na Titanu pozoroval pravděpodobnou břehovou čáru bývalého nebo současného velkého jezera.

2005-09-19 v 19:00 UT se rozběhl korekční manévr OTM-033, mající za cíl upravit dráhu před setkáním s měsícem Hyperion. Po 176.3 s činnosti hlavního raketového motoru bylo dosaženo změny rychlosti o Δv=27.8 m/s.

Dne 2005-09-22 bylo řízením letu rozhodnuto zrušit korekční manévr OTM-034, který byl původně plánován na příští den. Korekce, která měla doladit dráhu před průletem kolem měsíce Hyperion byla uznána za nepotřebnou. Místo změny trajektorie bylo nutno mírně upravit zaměření sondy kvůli tomu, že bude měsíc míjet v nepatrně odlišné poloze.

2005-09-23 došlo k necíleným průletům kolem satelitů Calypso, Mimas, Prometheus a Tethys. Nejmenší vzdálenost od posledně jmenovaného činila pouhých 1500 km, což je méně než u mnohých cílených průletů. Mezi další vzrušující události těchto dnů patřil průlet sondy prachovým polem prstence E. I když se neočekávalo přílišné riziko, pro jistotu bylo rozhodnuto natočit stanici tak, aby parabolická anténa fungovala jako ochranný štít a kryt hlavního motoru byl uzavřen. Sonda se pohybovala v oblasti periapsidy a palubní radar při této příležitosti uskutečnil první pasivní pozorování atmosféry Saturnu.

2005-09-24 se Cassini přiblížila k měsíci Titanu, tentokrát metodou necíleného průletu.

2005-09-25 došlo k cílenému průletu kolem měsíce Hyperionu. Jednalo se o jediné plánované setkání během základní mise. Maximální přiblížení nastalo v 03:44 UT a podle plánu se sonda přiblížila na 514 km.

Během rádiového spojení 2009-05-27 došlo opět k přibližně 12 min výpadku telemetrie kvůli závadě na 70m parabolické anténě stanice DSS-14. Chybějící data obsahovala výsledky z radarového měření. Informace byla nicméně stále zaznamenána v palubním záznamníku SSR.

2005-09-25 se uskutečnil korekční manévr OTM-035. Korekci provedly motorky RCS, které zahájily operaci v 17:30 UT a po 321.3 s hoření změnily rychlost sondy o 0.294 m/s. Jelikož byl manévr velice přesný, mohla být zrušena další korekce OTM-036.

Dne 2005-09-29 byly z řídícího střediska odvysílány povely, které upravily obslužný program palubního záznamníku SSR-B [=Solid State Recorder] a následně mohla být 2005-10-04 přehrána data, které se nezdařilo zaznamenat vinou problémů na pozemní sledovací stanici. Bylo potvrzeno, že na Zemi dorazily v pořádku údaje z radarových měření měsíce Hyperionu. Jednalo se 85 Mb vědeckých a inženýrských záznamů a 0.02 Mb interních dat.

Plánovaný další průběh letu

V dalších čtyřech letech, na něž je naplánována tzv. primární mise, má Cassini oběhnout 76-krát kolem Saturnu po silně výstředné eliptické dráze a přitom bude provádět pozorování Saturnu, prstenců a měsíců. Kolem několika z nich prolétne v těsné blízkosti.

Parametry dráhy

Vysvětlivky:

Typ: S - kronocentrická (kolem Saturnu)

Experimenty a výsledky

Kamerový systém ISS
[=Imaging Science Subsystem]

Soustava kamer a pomocného zařízení má hmotnost 57.83 kg a vyžaduje k práci elektrický příkon 30 W. Vědecký zobrazovací systém ISS je určen ke studiu Saturnu, Titanu a dalších přirozených satelitů Saturnu. Hlavními vědeckými úkoly jsou:

• mapování trojrozměrné struktury a pohybu atmosféry Saturnu a Titanu;
• studium složení, distribuce a fyzikálních vlastností oblaků a aerosolů;
• výzkum rozptylu a absorpce světla a ohřevu atmosféry Saturnu a Titanu slunečním zářením;
• pátrání po blescích, polární záři a přirozeném vyzařování atmosféry;
• průzkum gravitačních interakcí mezi Saturnovými prstenci a satelity;
• určení původu a velikosti energie a momentů přenášených uvnitř prstenců;
• stanovení tloušťky prstenců a rovněž velikosti, složení a fyzikálního charakteru částic prstenců;
• mapování povrchu satelitů a určování jejich povrchového materiálu;
• měření rotace satelitů.

Kamerový systém tvoří jedna širokoúhlá a jedna úzkoúhlá CCD kamera. Obě pracují s obrazovou maticí 1024x1024 bodů na jeden snímek.
Širokoúhlá CCD kamera WAC [=Wide Angle Camera] sestává z 200 mm refraktoru (f/3.5). Je doplněna sadou 18 filtrů pro vlnové délky mezi 380 a 1100 nm. Zorný úhel je 3.5° a úhlové rozlišení obnáší 60 µrad/pixel.
Úzkoúhlá CCD kamera NAC [=Narrow Angle Camera] je vybavena 2 m refraktorem (f/10.5). Pomocí 24 filtrů pokrývá vlnový rozsah mezi 200 a 1100 nm. Zorný úhel je pouhých 0.35° a úhlové rozlišení činí 6.0 µrad/pixel.
Vědeckým vedoucím experimentu je Dr. Carolyn C. Porco[vá] ze Space Science Institute, Boulder, Colorado (USA).

Kombinovaný infračervený spektrometr CIRS
[=Composite Infrared Spectrometr]

Souprava infračervených spektrometrů o hmotnosti 39.24 kg a elektrickém příkonu 26.4 W je určena k měření infračerveného záření atmosféry, prstenců a povrchů přirozených satelitů ve vlnových délkách od 7 do 1000 µm. Hlavními úkoly jsou:

• mapování globálního rozložení teplot atmosféry;
• mapování globálního složení plynů v atmosféře;
• zjišťování rozložení mlh a oblačnosti v atmosféře;
• sběr informací o atmosférických energetických procesech;
• pátrání po nových druzích molekul v atmosféře.

Mezi další vedlejší cíle patří mj.:

• globální mapování teploty povrchu Titanu;
• stanovení tepelných charakteristik a složení Saturnových prstenců a ledových satelitů.

Pro splnění těchto úkolů je CIRS vybaven 508 mm teleskopem Cassegrainova typu a třemi interferometry, po jednom pro dalekou infračervenou a střední infračervenou oblast a jeden slouží jako referenční.
Interferometr pro dalekou infračervenou oblast pokrývá spektrální rozsah mezi 17 a 1000 µm. Přístroj na principu polarizačního interferometru má zorný úhel 4.3 mrad.
Interferometr pro střední infračervenou oblast je obvyklého Michelsonova typu a pokrývá spektrální obor od 7 do 17 µm ve dvou pásmech. První pásmo 9 až 17 µm používá fotokonduktivní masku detektoru 1x10 z HgCdTe. Druhé pásmo 7 až 9 µm je vybaveno fotovoltaickou maskou o stejných rozměrech a ze stejného materiálu. Každý element detektoru tvoří čtvercový pixel o rozměru 0.272 mrad.
Referenční interferometr poskytuje vzájemné časové srovnání měřených vědeckých dat k poloze skanovacího mechanismu. Jedná se rovněž o Michelsonův typ. Obsahuje laserovou diodu a zdroj LED, křemíkový rozdělovač paprsku/kompenzátor, optiku a křemíkový detektor. Je umístěn v optickém středu interferometru pro střední oblast.
Jednostupňový pasivní chladič vyzařuje teplo do prostoru a udržuje teplotu mezi 70 a 80 K. V tomto rozmezí je možno nastavit požadovanou hodnotu ve čtyřech úrovních, nominální hodnota je ale 80 K. Chladič obsahuje topné články, které se používají při dekontaminaci a temperování detektoru.
Vědeckým vedoucím experimentu je Dr. Michael Flasar z NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md. (USA).

Výzkum rádiových a plazmových vln RPWS
[=Radio and Plasma Wave Science]

Přístroje RPWS o hmotnosti 6.8 kg a elektrickém příkonu 7 W jsou určeny ke studiu jevů doprovázejících rádiové a plazmové vlny. Zahrnuje to pozorování rádiových emisí, plazmových vln, blesků, prachových impaktů a dále měření hustoty a teploty plasmy. Tato pozorování jsou prováděna v průběhu celé mise. Byla nebo jsou měřeny magnetosféry Země, Jupiteru a Saturnu, ionosféry Venuše a Titanu, sluneční vítr a prostředí v blízkosti asteroidů.
Měření plazmových vln se provádí pomocí trojice navzájem kolmých 10 m antén. Antény jsou na boku horního modulu orbitální části. Vyrobeny jsou z trubky ze slitiny berylia a mědi a po startu se rozkládají pomocí servopohonu. Lze jimi měřit nízkofrekvenční i vysokofrekvenční plazmové vlny v rozsahu 1 Hz až 16 MHz. Umožňují zjišťovat polarizaci vln a směr, ze kterého přicházejí. Pár dalších tříosých antén pro měření magnetického pole, pokrývajících pásmo 1 Hz až 12.6 kHz, poskytuje přesné měření spektrálních charakteristik, amplitudy vln a rychlých variací frekvence. Antény jsou umístěny na malé plošince připevněné na podstavu parabolické antény. Pomocí těchto dvou sad antén je možno paralelně provádět výzkum jak elektrických, tak magnetických polí.
Hustota a teplota elektronů se měří jednoúčelovou Langmuirovou sondou. Langmuirova sonda má kulový tvar o průměru 50 mm a je připevněna na stejné plošince jako pár malých antén RPWS na konci rozložitelné tyče o délce 1 m.
Vědeckým vedoucím experimentu je Prof. Donald A. Gurnett z University of Iowa, Iowa City, Iowa (USA).

Magnetosférické zobrazovací zařízení MIMI
[=Magnetospheric Imaging Instrument]

Soubor přístrojů o hmotnosti 21.57 kg a elektrickém příkonu 14 W. Je určen především k:

• měření složení, náboje a rozložení energie iontů a elektronů;
• detekci rychlých neutrálních částic;
• dálkové zobrazování magnetosféry Saturnu.

Jedná se vůbec o první přístroj použitý v kosmu, který je schopen vytvářet obraz planetární magnetosféry. Tyto informace mají být použity ke studiu celkového složení a dynamiky magnetosféry a její interakce se slunečním větrem, atmosférou Saturnu a Titanu, prstenci a velkými ledovými měsíci. Přístroj poskytuje zobrazení ionizovaných plynů (plasmy) obklopující Saturn a zjišťuje náboj a druh iontů.
Zařízení MIMI sestává ze dvou přístrojů - detektoru horké plazmy HPD [=Hot Plasma Detector] a analyzátoru energie neutrálních částic ENA [=Energetic Neutral Analyzer].
HPD je tvořen dvěma samostatnými teleskopickými detektory namontovanými na plošině, která se může po krocích otáčet v rozsahu 180°. Data z obou teleskopů jsou vyhodnocována v analyzátoru amplitudy pulsů. Pomocí frekvence a amplitudy pulsů je možno sledovat energetické elektrony a protony (energie větší než 15 keV) a těžší ionty (energie větší než 1 MeV/nukleon) z hlediska energie, směru pohybu a druhu.
ENA se skládá ze dvou senzorů zapojených do série, které detekují a analyzují neutrální částice o nízké hustotě s prahovou energií asi 100 eV. Provádí se rozbor složení částic uvnitř jistých rozsahů energií se zaměřením na skupiny H, He a CNO.
Vědeckým vedoucím experimentu je Dr. Stamatios M. Krimigis z Johns Hopkins University, Baltimore, Md. (USA).

Fotogalerie

Fotogalerie obsahuje celkem 68 obrázků, nejnovější byl přidán 2006-11-25.

Literatura

1. Cassini-Huygens Homepage (JPL) -
   http://saturn.jpl.nasa.gov
2. Snímky kamer ISS -
   http://ciclops.org
3. Cassini-Huygens Saturn Arrival, Press Kit, June 2004

Reakce čtenářů (číst/přidat)

Počet reakcí: 9
Poslední: 2014-05-28 00:13:07

Verze pro tisk