Kosmická sonda Cassini-Huygens

Kosmická sonda Cassini-Huygens
Sdílej
 
Seriál o planetách, který v ábíčku právě vychází, mě zaujal. Přijal jsem proto nabídku redakce zkonstruovat pro vás opět nějaký zajímavý model s kosmickou tematikou.


Jeden z nejvhodnějších a nejzajímavějších objektů je průzkumná planetární sonda Cassini-Huygens, skvělý výsledek spolupráce vesmírných agentur americké NASA, evropské ESA a italské ASI. Zkuste postavit model v měřítku přijatelném i pro začínající modeláře. V ničem si nezadá se stavbou velkého nákladního auta, bojového vozidla nebo náročné formule.
Ladislav Badalec

Sonda Cassini-Huygens



Cassini je americká kosmická sonda. Vyvinuli ji v NASA a je určená k výzkumu planety Saturn, jejích prstenců a měsíců. Na misi s sebou vynesla také atmosférickou sondu Huygens, navrženou a vyrobenou v Evropské kosmické agentuře (ESA).


Ze Země odstartovala 15. října 1997. Do sféry Saturnova gravitačního vlivu vstoupila Cassini v březnu 2004 a v červenci téhož roku byla navedena na oběžnou dráhu kolem planety.

Dne 25. prosince 2004 se od mateřského orbitálního modulu oddělilo pouzdro se sondou Huygens, která v lednu 2005 úspěšně přistála na povrchu největšího Saturnova měsíce Titanu. Během přistání a pobytu atmosférické sondy na měsíci sloužila Cassini na orbitě jako retranslační stanice pro předávání veškerých získaných dat z Huygens na Zemi. Spojení trvalo jen necelé 4 hodiny, přesto se mise Huygens považuje za mimořádný vědecký a technický úspěch. Životnost Cassiny byla plánována na jedenáct let, ale ukazuje se, že její mise potrvá ještě asi do roku 2010.

Technická data

 


Sonda Cassini
Výška: 6,8 m
Průměr vysokoziskové antény: 4 m
Délka magnetometru: 11,1 m
Hmotnost dopravovaných vědeckých přístrojů: 687 kg
Hmotnost včetně modulu Huygens: 2150 kg
Celková hmotnost s palivem: 5600 kg
Sonda Huygens
Průměr tělesa: 2,7 m
Hmotnost včetně podpůrného vybavení: 352 kg



PŘÍPRAVNÉ PRÁCE



Návod (pdf)

Kromě běžného nářadí budete ke stavbě potřebovat několik kulatých párátek o průměru 1,5–2 mm; 3 špejle o průměru do 3 mm; 3 ks rovného drátu o průměru 1 mm a několik špendlíků se železnou i skleněnou hlavičkou.



Špejle použijte jako výztuhy a výplně konstrukčních dílů trupu, magnetometru, řídicích trysek a motorů i spojovacího zámku u obou sond. Z párátek vyrobte osičky všech trubičkových dílů, předkreslených v kresbě modelu v měřítku 1:1. Konstrukce jednotlivých přístrojů je sice jednoduchá, ale jejich montáž na sondy natolik členitá, že i zkušení modeláři budou muset dávat pozor, kam a jak díly umístí. Nepřeskakujte proto číslování dílů a dodržujte pořadí stavby uvedené v návodu.

Sondu Cassini postavte z dílů označených zelenými čísly, díly sondy Huygens a spojovacího zámku jsou podloženy azurovou barvou. Díly a čísla dílů, u nichž objevíte červený bod, vyžadují zesílení a podlepení, nejlépe kladívkovou čtvrtkou. Na většině dílů naleznete malé červené šipky - tyto orientují montáž prvků na sondu Cassini ve svislé ose ve směru zdola nahoru.



Díly označené černými šipkami (popřípadě bílými na tmavém podkladu) stáčejte na odřezku špejle, párátka nebo na jehlici do válečků a trubiček. Pozorně sledujte předkreslené otvory na jednotlivých dílech a přizpůsobte jim i průměry stáčených páskových dílů. Prostřihy a prořezy jsou značeny červenými ryskami, křížky či značkami nůžek. Všechny ostatní značky ve vystřihovánce jsou obvyklé, anebo jsou vysvětlený při zpracování konkrétního dílu.

Linie označené šipkami ohýbejte po orýhování do rubu (od sebe), hrany ukončené kulatým bodem vytvořte ohýbáním papíru k tisku (k sobě). Vytvarování oblouků snadno docílíte lehkým přetažením papíru o hranu pracovní desky.

ODDĚLITELNÉ ČÁSTI MODELU


A sonda Cassini
B vyjímatelná sonda Huygens
C pohyblivý nasazovací magnetometr

Návodná kresba 1 (pdf)
Návodná kresba 2 (pdf)
Návodná kresba 3 (pdf)

NÁVOD NA SLEPENÍ

 

 

Sonda Cassini



První důležitý pokyn se týká sestavení trupu a následného rozmísťování všech prvků, detailů a přístrojů ve správné vzájemné poloze ke skeletu sondy. Připravte si horní a spodní desku hlavy skeletu se středovými otvory, díly 1 a 3, které rovněž podlepte kladívkovou čtvrtkou a nechte nejdřív řádně vytvrdit pod zatížením. Díl 2 sestavte do dvanáctistěnu.

Na horní zálepky pozorně umístěte plochu 1 tak, aby k sobě přilehly jediné dvě bílé plošky pro pozdější usazení počítače 17. Na protilehlé straně se musí pod ploškou dílu 12 na horní desce nacházet stěna umístění dílu 49, všechna další rozmístění již budou správná. Hlavu skeletu uzavřete spodní deskou 3, nejdříve si však pečlivě přeneste na boky dvanáctistěnu polohu modrých písmen A, B, C, D. Díl 5 s potřebnými otvory slepte do válce. Horní část trupu rozšiřte komolým kuželem 4, na spodní zálepky nasaďte kuželový díl 6 a trup uzavřete dnem 7.

Pozor na orientaci podélné osy krytu motorů 8 ve směru bodů B a D na válci trupu. Dno doplňte krytem 8. Připravte si osu skeletu z kulaté špejle podle dílu 9. Na zkoušku zaveďte osu dole do motoru a na trup navlékněte hlavu skeletu. Po kontrole správného vzájemného usazení (podle křížení směrů A-C a B-D) hlavu pečlivě vystřeďte a přilepte na zálepky kuželové redukce k trupu. Do otvorů krytu 8 instalujte výpusti hlavního a záložního motoru, 2x trubičku 10 a trysky 2x 11.

 

Výsuvný magnetometr


Na modelu nahraďte výsuvný magnetometr nasazovací tyčí, kterou budete moci při přepravě sondy spolehlivě vyjímat. Podle dílu 9a si odřízněte buď dvě špejle o délce 110 mm (pokud chcete mít tyčový magnetometr více dělitelný), nebo jednu o délce 220 mm. V obou případech budou špejle tvořit výplň hranolků 21 a 22, do jejichž konců nejdříve zalepte trubičky z kancelářského papíru podle dílu 88. Do trubičkových vedení hranolku 21 zasuňte špejli, kterou ponechte u rovné hrany vyčnívat 2,5 cm. Z druhé strany navlékněte a přilepte k malým zálepkám jeden z kotoučových disků 23. Poté navlékněte na špejli dvěma trubičkami osazený hranolek 22, přiložte druhý disk 23 a celou tyč dokončete zužujícím se návlekem 24.

Do vodícího hranolu 19 je nutné zabudovat buď samostatnou trubičku 88 o délce 38 mm, nebo zesilující vedení zhotovené z hranolku 20 a stejné trubičky. Zalepte ji do hranolku vpředu zároveň s hranou, vzadu u modrých chlopní ponechte trubičku vyčnívat. Součástku vložte do hranolu 19 (kulaté otvory upravte jako čtvercové), důkladně ji zalepte a ponechte vytvrdit. Složte středovou krychli 18 a bez lepení ji navlékněte na osu skeletu. Malá žlutá šipka ukazuje do otvoru, do něhož zasuňte a zalepte vodicí trubičku hranolků 19/20. Dbejte na to, aby nedošlo ke slepení trubičky s osou trupu, krychlička musí také zůstat s hranolem otočná a pohyblivá v prostoru mezi vyznačenými ploškami dílků 12.


Přístrojové části a detaily sondy Cassini

Všechny ostatní přístrojové části a detaily na hlavě skeletu můžete již sestrojit a přilepit napevno podle číselného označení. Stejně tak můžete postupovat i na spodních částech trupu. V této fázi již není třeba podrobně popisovat celou stavbu. Pokud jste dodrželi uvedený postup, máte sondu připravenou k celkovému vystrojení a závěrečnému „obtěžkání“ sondou Huygens. Jde jen o pozorné a pečlivé sestavování zejména těchto celků:

1. Skelet doplňte čtyřmi pomocnými směrovými, tzv. tanečními raketovými nohami, které tvoří díly 4x 25 s aretačními osičkami 26, čtveřice krytů motorků 27 s osmi tryskami stočenými na jehlici z pásků 28.

2. Základ velké parabolické antény sestavte z dvanácti příčných žeber 30, talířových ploch 31, 32, 33 a dvou pásových obvodových nosníků 34, 35. Žebra 30 slepte do kruhového obvodu, vždy rameno s modrým číslem na rub ramena se stejným červeným číslem. Slepte také podélně pásy obvodových lišt a po zaschnutí ve všech dílech pečlivě prostříhejte konstrukční zářezy. Pásy slepte do kruhů.

Na spodní zálepky žeber 30 umístěte plochu 31. Podle dílu 33 zhotovte ze čtvrtky pomocný kotouč, jímž zevnitř vyztužte dno. Opatrně vsaďte do zářezů v žebrech oba kruhové nosníky, pečlivě vytvarujte konstrukci do podoby košíku. Čistě podlepte bílým papírem talíř 32, vytvarujte parabolu, dnem vzhůru ji položte na rovnou podložku a nasaďte na ni "košíkovou" konstrukci. Řádně ji vystřeďte a malými kapkami lepidla zakápněte celek natupo na několika místech kuželové plochy. Po zaschnutí ji shora doplňte kotoučovou plochou 33, nasaďte na osu skeletu a potom dokončete nad parabolou sestavu malé obousměrné antény z dílů 36 až 42.

3. Válcový trup doplňte skříněmi 43 A, B, C, D. V dílu A zhotovte opatrně "hvězdicový" otvor pro kulovitý přístroj 48. Do skříně B zalepte až při stavbě sondy Huygens dvě pomocné trubičky podle dílu 88 pro zámkové spojení s touto sondou. S nasměrováním a definitivním zalepením trubiček počkejte do doby, než zhotovíte zasunovací kolíky na trupu sondy Huygens.

4. Sondu Cassini dokončete třemi napájecími zdroji z dílů 44, 45 a kryty 46, kamerovým systémem (51a-d), analyzátorem kosmického prachu (52-57) a dalšími vědeckými přístroji sestavenými podle návodných kreseb a pořadového číslování dílů 58 až 83. Zvlášť druhá kamerová sestava na skříni D může být malým hlavolamem, který musíte sestavit do samostatného celku od nosníku 60 k deskovým clonám 82, 83. Teprve potom ho lze umístit na tělo sondy.

Sonda Huygens

Začněte válcovým tělem 84, k němuž přilepte plášť kužele 85. Zezadu zalepte do válce zesílené kotoučové žebro 86 se dvěma otvory pro trubičky 88. Po zaschnutí lepidla zasuňte do trubiček dvě špejle 89, navlékněte na ně dno 87, a pokud možno kolmo na trup a ve stejné rozteči obou špejlí dno přilepte k zálepkám zúženého trupu. Než trubičky a špejle dokonale zaschnou, sestavte z dílů 94, 95 a 96 ochranný tepelný štít, do kterého zalícujte vnitřní kužel pláště 93. Do středového otvoru pak válcový trup zasuňte na doraz a přilepte k zadní straně tepelného štítu.

Závěrečnou prací na modelu bude výroba kruhového závěsu z kotoučů 2x 90, podlepených přibližně zhruba na tloušťku 1,5 mm (hranu začistěte po obvodu páskem 91). Závěs přichyťte na skříni B dvěma třmeny 92, přesně ve směru zasunování spojovacích kolíků Huygens do zdířek Cassini. Pro případnou retuš nebo opravu zlatého pláště můžete použít malé odřezky z posledního, tedy devadesátého sedmého rezervního dílu.

KONSTRUKCE A NÁVRH Ladislav Badalec