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Cassini-Sonde
Die Cassini-Sonde ist 6,8 m hoch und hat an der Antenne einen Durchmesser von 4 m. Die Gesamtmasse mit Treibstoff betrug beim Start 5574 kg, davon entfallen etwa 300 kg auf die zwölf wissenschaftlichen Instrumente und 320 kg auf die Huygens-Sonde. Kurz vor der Saturnankunft betrug die Masse noch 4641 kg, vor dem Absetzen der Huygens-Sonde 3307 kg, danach 2987 kg. Zum Ende der nominellen Mission im Juli 2008 wird erwartet, dass Cassini noch eine Masse von etwa 2450 kg aufweisen wird. Die "Trockenmasse" liegt bei 2180 kg.
Cassini ist die vorerst letzte der "großen" interplanetaren Raumsonden der NASA, zu denen auch Galileo (Jupiter), Magellan (Venus) oder Mars Observer (Mars) gezählt werden können. Alle nachfolgenden Sonden waren erheblich kleiner.
Der Magnetometerarm ist mit einer Länge von 11 m das einzige größere Bauteil, das wesentlich über die Außenmaße hinausragt. Unterhalb der großen Antenne, die in Italien gebaut wurde, sind die Computer von Cassini in einer ringförmigen Struktur untergebracht. Dort befinden sich auch zwei "Solid State Recorder" (SSR) die zur Zwischenspeicherung der Daten dienen und von denen jeder fast 2 Gigabit aufnehmen kann. Sie spielen für den wissenschaftlichen Teil der Mission eine zentrale Rolle.
Die Energieversorgung aller elektrischen Systeme erfolgt über drei seitlich angebrachte "Radioisotope Thermoelectric Generators" (RTGs), in denen der radioaktive Zerfall von Plutonium-238 Wärme freisetzt, die in Strom umgewandelt wird. Im Jahr 2008 sollen noch über 600 Watt elektrischer Leistung verfügbar sein.
Korrekturen der Flugbahn können mit einem von zwei Triebwerken durchgeführt werden, die an der der Antenne entgegen gesetzten Seite von Cassini angebracht sind. Ihr Schub beträgt jeweils 445 Newton, das bedeutet, dass ein Triebwerk bei vollem Schub auf der Erde eine Masse von etwa 45 kg in der Schwebe halten könnte. Bei der Saturnankunft feuerte eines der Triebwerke 96,4 min lang. In dieser Zeit wurde die Sonde um etwa 2250 km/h verlangsamt. Es ist nicht geplant, beide Triebwerke parallel einzusetzen; bei einem Ausfall der aktiven Düse kann aber das Reservetriebwerk sofort einspringen. Der Tank bildet die zentrale Struktur der Sonde. Als Treibstoff wird Monomethylhydrazin (chemische Formel: N2H3CH3) verwendet (1130 kg waren zum Startzeitpunkt verfügbar), Stickstofftetroxid (N2O4) dient als Oxidator (1870 kg).
Zur Lageregelung dienen vier Schwungräder ("Gyros"), von denen eines als Reserve dient, sowie 16 kleine Düsen, die in vier Vierergruppen an Auslegern angebracht sind. Beim Start standen hierfür 132 kg Hydrazin (N2H4) als Treibstoff zur Verfügung, das in einem seitlich angebrachten, kugelförmigen Tank gelagert wird. Diesem Tank gegenüber befindet sich ein weiterer, etwas größerer Tank, in dem 9 kg Helium (He) gespeichert sind. Damit können in der Schwerelosigkeit die Tanks unter Druck gesetzt und so Treibstoff zu den Düsen gedrückt werden.
Zur Planung und Orientierung sind die sechs Hauptrichtungen der Sonde mit einem x,y,z-Koordinatensystem festgelegt. Die Hauptantenne zeigt in diesem System in -Z Richtung, die Düsen in +Z Richtung, die Kameras in -Y, der Magnetometerarm in +Y und die Huygens-Sonde in -X Richtung. Die Flächen der Radiatoren, mit denen überschüssige Wärme der Kameras und Spektrometer ins Weltall abgestrahlt werden, zeigen in +X Richtung. Dieser Teil von Cassini darf zu fast keinem Zeitpunkt der Mission von der Sonne beschienen werden.
Neben der großen Antenne ("High Gain Antenna", HGA) verfügt Cassini noch über zwei kleine Rundstrahlantennen ("Low Gain Antenna", LGA-1 und LGA-2). LGA-1 sitzt über der großen Antenne an der Spitze und weist ebenfalls in -Z Richtung. Die LGA-2 ist unterhalb der Huygens-Sonde angebracht und zeigt in -X Richtung. Die kleinen Antennen waren für die erste Flugphase im inneren Sonnensystem notwendig, als die Hauptantenne Cassinis auf die Sonne gerichtet war, um die Elektronik durch Abschirmung vor zu großer Hitze zu schützen. Während des Einschusses in die Saturnumlaufbahn hatte die LGA-1 ebenfalls Signale zur Erde gefunkt, so dass in dieser kritischen Flugphase Informationen über Cassinis Abbremsmanöver empfangen werden konnten. Wissenschaftliche Daten vom Saturnsystem können aber nur über die HGA zur Erde gefunkt werden. Die Datenübertragungsrate kann aus Saturnentfernung bis zu 165900 Bits pro sec erreichen. Die HGA diente auch zum Empfang der Huygens Daten am 14. Januar 2005.
Bilder vom Aufbau der Sonde sind in unserer Galerie zu finden.
