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Orbits 0-C (Sommer/ Herbst 2004)
Die Flugbahn Cassinis im Saturnsystem von der Ankunft bis zur Huygens Mission sowie Meilensteine dieses Flugabschnitts zeigt das Diagramm auf der linken Seite. Bereits einen Tag nach der Saturnankunft passierte Cassini-Huygens den großen Mond Titan in einer Distanz von 339000 km . Dieser Abstand ist zwar recht groß im Vergleich zu den fast 1000 km, die während der Orbit Tour oft erreicht werden sollen. Dennoch hatte dieser als "T0" bezeichnete Vorbeiflug eine besondere Bedeutung. Hier zeigte sich, dass die Kameras und Spektrometer von Cassini die Oberfläche unter bestimmten Bedingungen sehen können.
Die beiden folgenden Tage waren nochmals Titan sowie verschiedenen Beobachtungen der Ringe und des Mondes Iapetus gewidmet. Abweichungen von der nominellen Flugroute sind korrigiert worden. Am 5. Juli schließlich richtete Cassini seine Antenne zur Erde und begann eine einwöchige Beobachtungspause. In dieser Zeit stand Cassini nämlich von der Erde aus fast hinter der Sonne, so dass nur schwer Signale empfangen werden konnten. Während dieser "Solar Conjunction Phase", die alle 12½ Monate eintritt, machte Cassini sozusagen ein paar Tage Urlaub.
Nach dem Ende der Konjunktion begann der Routinebetrieb. Verschiedene Beobachtungen des Mondes Iapetus, von Saturn, der Wasserstoffverteilung in dessen Umgebung sowie Kamera-Beobachtungen von anderen Saturnmonden zu Navigationszwecken wechselten sich gemäß eines dreitägigen Beobachtungsschemas ab, das fast ohne Unterbrechung bis in den August hineingeführt wurde. Der erste Umlauf um Saturn war mit 118 Tagen ungewöhnlich lang. Cassini wurde nochmals bis auf 9 Millionen km Abstand zu Saturn weggetragen, diese Distanz ist Ende August erreicht worden. Eine einstündige Zündung des Haupttriebwerks hob wenige Tage zuvor den saturnnächsten Punkt der Bahn an und brachte Cassini auf Vorbeiflugskurs am Titan. Am saturnfernsten Bahnpunkt wechselte die Zählung der Umlaufbahn, Cassini-Huygens von "rev 000" zu "rev 00A".
Im September fiel Cassini wieder zurück in Richtung Saturn. Weiterhin sind täglich mindestens 1 Gigabit an Daten gesammelt und zur Erde übertragen worden. Am 26. Oktober 2004 erfolgte der erste gezielte Titan Vorbeiflug "TA" in 1200 km Distanz zur Oberfläche. "TA" bezeichnet dabei den "Titan Vorbeiflug in Orbit 00A". Beim Anflug konnten das Spektrometer VIMS und andere Fernerkundungsinstrumente Atmosphäre und Oberfläche auf der saturnabgewandten Seite von Titan, einschließlich der geplanten Huygens-Landestelle beobachten. Kurz vor der größten Annäherung wurde mit dem INMS Instrument die Atmosphärenstruktur, Zusammensetzung und insbesondere die Windverhältnisse studiert, mit diesen Daten konnte der geplante Atmosphärendurchflug der Huygens-Sonde besser vorausberechnet werden. Nach dem Vorbeiflug -- während sich Cassini über die unbeleuchteten Seite von Titan bewegte -- folgte die erste RADAR Beobachtung von Titan, die einen Streifen auf der nördlichen, saturnzugewandten Bughemisphäre von Titan aufzeichnete. Zwei Tage später durchflog Cassini-Huygens den Periapsis Punkt von rev 00A in 312000 km Distanz zu den Saturnwolken.
Rev 00B begann am 21. November 2004, Cassinis Maximaldistanz zu Saturn wurde durch den TA Vorbeiflug auf 4,65 Mio. km verringert, die Umlaufzeit von Periapsis 00A zu Periapsis 00B auf 48 Tage. Am 13. Dezember folgte mit "TB" der zweite gezielte Titan Vorbeiflug. Die beobachtbare Hemisphäre war fast identisch zum TA Vorbeiflug, nur der geringste Abstand zur Oberfläche war mit 1580 km etwas größer. Die geplante Huygens Landestelle und andere Regionen wurden bei TB in größtmöglicher Auflösung aufgenommen. Der saturnnächste Punkt von rev 00B wurde am 15. Dezember 2004 erreicht. Zuvor erfolgte noch ein Dione-Vorbeilfug in 7200 km Abstand.
Am Abend des 16. Dezember 2004 begann für die Huygens-Sonde die entscheidende Phase. Das gesamte Gespann wurde durch ein Triebwerksmanöver auf Kollisionskurs mit Titan gebracht. In der Nacht vom 15. zum 16. Dezember wurden zunächst alle Fernerkundungsaktivitäten eingestellt, die einzige Ausnahme bildeten die für die Navigation notwendigen täglichen Aufnahmen der Saturnmonde. Am 25. Dezember 2004 früh um 3 Uhr (MEZ), nach 2628 Tagen gemeinsamem Flug, wurden die Haltebolzen für Huygens abgesprengt. Durch sanften Federdruck weggedrückt, entfernte sich Huygens langsam mit einer Geschwindigkeit von 1 km/h von Cassini. Dabei drehte sich die Sonde mit einer Frequenz von 10 Umdrehungen pro Minute um die kurze Achse. Etwa 11 Stunden später gelang es Cassinis Weitwinkelkamera (WAC), die Huygens-Sonde zu fotografieren. Mit diesen Bildern konnte festgestellt werden, dass das Aussetzmanöver zufrieden stellend abgelaufen ist. An den beiden folgenden Tagen wurden weitere Bilder mit der Telekamera gemacht. Da alles planmäßig verlaufen ist, mussten keine Notfallpläne aktiviert werden
Während Huygens' Bestimmung eine Kollision mit der Titan Atmosphäre war, musste der Cassini Orbiter wieder von der Kollisionsbahn weggelenkt werden. In der Nacht vom 27. zum 28. Dezember wurde daher das "Orbiter Deflection Maneuver" (ODM) durchgeführt, das Cassini 2½ Wochen später in eine ideale Position zum Empfang der Huygens Signale brachte. Die nominelle Flugbahn führte Cassini 2 Stunden und 5 Minuten nach dem Eintritt von Huygens in die Titanatmosphäre in 60000 km Distanz an Titan vorbei.
In der Silvesternacht 2004/05 näherte sich Cassini bis auf 123000 km an den seltsamen Mond Iapetus an. Aufgrund der großen Saturndistanz von über 3,5 Mio. km ist Iapetus für Cassini nur sehr schwierig zu beobachten. Tatsächlich kommt die Sonde diesem Mond nie näher als 41600 km, mit Ausnahme des gezielten Vorbeiflugs beim 49. Umlauf. Daher war diese zufällige, relativ dichte Begegnung mit Iapetus 14 Tage vor der Huygens Mission eine so ungewöhnliche Gelegenheit, dass das Beobachtungsverbot für die Fernerkundungsinstrumente zwei Tage lang aufgehoben wurde. Die Beobachtungsstrategie für "Iapetus B/C" wurde wie schon der Phoebe-Vorbeiflug von uns entworfen. Cassini erreichte während einer RADAR-Beobachtung am 31. Dezember 2004 den saturnfernsten Punkt der Bahn und wechselte in den Orbit "00C" über. Der Vorbeiflug verlief überaus erfolgreich, die ISS-Kamera lieferte 288 Bilder, von denen die schärfsten 750 m/px Auflösung erreichten
Ab dem 2. Januar 2005 stand Cassini wie schon vor dem Einschuss in die Saturnumlaufbahn in permanentem Kontakt zur Erde. Jegliche "unnötige" Aktion wurde auch jetzt vermieden, um die Huygens Mission nicht zu gefährden.
