Zbogom Cassini: interplanetarna stanica je izgorjela u atmosferi Saturna. Poslednji sati sonde Cassini (15 fotografija)

15. septembra 2017 u 04:55 PDT (11:55 UTC) Zemlja je prestala da čuje signal sa radio predajnika Cassini. Nakon gotovo dvadesetogodišnjeg leta i rada više od 13 godina u sistemu Saturn, američka svemirska letjelica ušla je u atmosferu planete, prenoseći jedinstvene naučne podatke do posljednje sekunde.

Cassini je lansiran 15. oktobra 1997. i ušao je u orbitu oko Saturna 1. jula 2004. Tokom 13 godina napravio je 293 orbite oko planete i napravio 162 bliska preleta svojih mjeseca. Uređaj je mapirao njihove površine i izmjerio njihov hemijski sastav, pratio evoluciju sezonskih procesa na Saturnu i Titanu i proučavao prstenove planete, njenu magnetosferu, nabijene čestice i valove u kosmičkoj plazmi.

Kratak pregled Cassinijeve orbitalne "ture", koja je trajala devet godina duže od prvobitno planiranog i sastojala se od nekoliko uzastopnih misija, napravljena je u NK br. 7, 2017.

"Veliko finale" Kasinijevog dvadesetogodišnjeg putovanja planirano je sedam godina prije nego što se održi. Odluka da se uređaj pošalje u atmosferu Saturna nastala je zbog straha od kontaminacije mjeseca planete zemaljskim mikroorganizmima - posebno Enceladom sa svojim subglacijalnim okeanom iz kojeg izbijaju polarni gejziri. Sastanak sa predstavnicima zemljine biosfere, koji bi mogli preživjeti u održivom stanju na strukturnim elementima svemirske letjelice, iskrivio bi izgled lokalnog života, ako ga ima.

Poslednjih pet meseci

Završna faza ekspedicije počela je tokom Cassinijevog programa letenja S99, koji je počeo 11. aprila. Od 25. maja do 9. jula uvježbavana je komandna sekvenca S100, a od 10. jula do kraja - S101, koja je uključivala 10.657 pojedinačnih komandi.

Dana 22. aprila 2017. godine izvršen je posljednji prelet mete Titana gravitacijskim manevrom, uslijed čega se donja tačka orbite letjelice pomjerila ispod sistema prstenova. Sada je uređaj morao da napravi 22 orbite sa nagibom od 62,4° do 61,7° u periodu od 6,4-6,5 dana, svaki put prolazeći periapsisom između vidljive površine i prstenova Saturna i udaljujući se otprilike 1,27 miliona km od planeta u apocentru.

Prvi "ron" dogodio se 26. aprila na 271. orbiti, kada je Cassini leteo na visini od 2800 km iznad vrhova oblaka planete maksimalnom brzinom od 33,957 km/s. Područje ispod prstenova pokazalo se praktički bez prašine - RPWS uređaj za snimanje radio i plazma talasa zabilježio je samo nekoliko čestica veličine 1 µm i niže. To je dalo nadu u uspjeh svih narednih preleta i implementaciju naučnog programa koji je uključivao mapiranje gravitacionog i magnetskog polja planete, fotografiranje i sondiranje prstenova i površine Saturna sa minimalne udaljenosti, te direktna mjerenja sastav gornje atmosfere.

Od 17 prvih letova, najniži je bio 15. maja na visini od 2660 km, a najviši 28. maja na visini od 3900 km iznad oblaka Saturna. To je ujedno postao i najdublji prodor letjelice u unutrašnji prsten D. Da bi se promijenila visina periapse između pojedinačnih orbita, Titan preleti 23. maja na udaljenosti od 118.000 km i 10. jula na udaljenosti od 264.000 km, kao i kao dvije male ispravke korištene su. Dana 10. maja, izveden je manevar OTM-471 sa povećanjem brzine od samo 21 mm/s paljenjem motora na 14 sekundi. Posljednja korekcija OTM-472 bila je značajnija - 15. jula motori su radili 153,125 sekundi i promijenili brzinu letjelice na 143,64 mm/s.

Cassini je 11. avgusta prošao 195.000 km od Titana, zbog čega se visina pericentra letjelice smanjila za 1.200 km. Stoga je u posljednjih pet letova letjelice "udario" uz sam rub atmosfere na visini od 1710 km do 1630 km, a za održavanje orijentacije nisu korišteni zamašnjaci, već motori na tekući pogon niskog potiska. Tačna visina svakog raspona nije objavljena; Znamo samo da je treći od njih bio rekordno nizak 27. avgusta. Ovih pet orbita poslužilo je kao proba za Cassinijev konačni ulazak u atmosferu.

Prilikom prelaska ravni prstenova pri brzinama od 33,6 km/s do 35,0 km/s, Cassini je, po pravilu, usmjerio svoju visoko usmjerenu antenu naprijed duž vektora brzine kako bi zaštitio „osjetljivije“ dijelove od čestica prašine. Međutim, prilikom “ronjenja” u D prsten na 276. i 277. orbiti bilo je malo prašine, a na 281. odlučeno je da se to ne radi; uređaj je bezbedno prošao kroz najniži deo prstena i nije oštećen. Cassini je većinu svojih letova izvodio u autonomnom režimu uz naknadno "izvještavanje" o rezultatima, ali je na orbitama 273, 274, 275, 278, 280 i 284 prenosio direktno na Zemlju dok je prelazio ravan prstenova.

Već u svom prvom preletu, ISS kamera je snimila slike Saturna u rezoluciji 10 puta boljoj nego u prethodnih 13 godina. Fotografisanje planete, prstenova i satelita i njihovo sondiranje spektrometrima VIMS, CIRS i UVIS u različitim kombinacijama vršeno je na svim narednim orbitama. U prstenovima su od posebnog interesa bili različiti ivični efekti, poremećaji i male nestabilnosti, poznati pod kodnim nazivom „propeleri“. Ime su dobili po velikim pilotima 20. vijeka - Bleriot, Santos-Dumont, Earhart.

Od satelita su se najčešće posmatrali Titan i Encelad, posebno njegova južna polarna regija sa gejzirima, ali je bilo vremena za fotografisanje Dione na 280. orbiti i za vrlo male satelite. Sićušni Bebhionn - dvostruki objekat prečnika od samo 6 km, koji se proteže u apocentru 25 miliona km od Saturna - snimljen je na orbitama 272, 273, 276, 280 i 282. Dvostruko veći Kiviuk od 14 kilometara, koji je također osumnjičen za binarnu prirodu, fotografisan 28. jula, 9. i 16. avgusta i Trümr 23. avgusta i 3-4. septembra. Osim toga, 6. juna, spektrometrija zvijezde ε Orionis je izvršena tokom pomračenja od strane njenog satelita Tethys (Tethys).

10. i 16. avgusta kamera ISS-a je posmatrala Neptun na nebu u blizini Kiviuka. To je značilo da je Cassini mogao snimiti osam od devet planeta (uključujući Pluton, ali isključujući Merkur).

Radio kompleks je korišten za određivanje karakteristika Saturnovog gravitacijskog polja i za osvjetljavanje prstenova, a analizator kosmičke prašine CDA pokušao je "uloviti" njihovu materiju. Uređaj RADAR ih je skenirao u rezoluciji od 4 km do 100 m na 276. i 277. orbiti, a proučavao je i atmosferu Saturna: na 288. orbiti u pasivnom režimu, te na 290. i 292. u aktivnom režimu. Naučnike su zanimale koncentracije amonijaka u atmosferi ispod sloja oblaka amonijaka kao dokaz Saturnovog vremena.

292. orbita, ujedno 22. u seriji Grand Finale, počela je prolaskom apcentra 5. septembar u 18:47 UTC po vremenu na brodu. 9. septembra u 00:09–00:14, uređaj je uzastopno prošao ravan prstenova i pericentar orbite i 13 sati kasnije počeo da šalje primljene informacije na Zemlju. 11. septembar, pred kraj svoje orbite, Cassini je iskusio povlačenje Titana. Let je bio jedan od dalekih - u 19:04 UTC uređaj je prošao 119.049 km iznad površine satelita - ali je gravitacijski uticaj Titana smanjio brzinu letjelice za 29 m/s, zbog čega je pericentar orbite uronio u atmosferu Saturna.

293. orbita je počela 12. septembra u 05:27 UTC na brodu. U posljednja dva dana, svemirska letjelica je snimila Titan i Enceladus, koji se nalazi iza Saturnovog sjevernog horizonta, planetu i pojedinačne karakteristike njenih prstenova, uključujući zbijenost kodnog imena Peggy na vanjskoj ivici A prstena, što bi moglo biti formativno mali satelit. Konačno, VIMS spektrometar i drugi optički instrumenti posmatrali su područje nadolazećeg Cassinijevog pada. Posljednja fotografija je snimljena 14. septembar u 19:58 UTC.

U 21:45 UTC, prema vremenu kada je signal stigao na Zemlju, što je odgovaralo 20:22 vremenu na brodu, počela je posljednja 14,5-satna komunikacija. Cassini je prenosio informacije na frekvenciji od 8,43 GHz brzinom od 66.360 bps, oslobađajući svoj solid-state uređaj za pohranu podataka od snimljenih podataka u roku od 11 sati. Signal svemirske letjelice stigao je do stanice Long-Distance Network u Goldstoneu sa nivoom snage od -128,06 dB, odnosno 1,56,10-19 W. Najnovije fotografije su prihvaćene i odmah objavljene u sirovom obliku na web stranici projekta Cassini.

Kada završite sa resetiranjem vaših podataka, 15. septembra u 07:14 na brodu, letjelica je započela petominutno okretanje do takvog položaja da se maseni spektrometar jona i neutralnih atoma INMS nalazi na prednjoj strani letjelice u smjeru leta i može direktno mjeriti sastav gornja atmosfera Saturna i njene promjene visine. Na Zemlji je palicu preuzela 70-metarska antena DSS-43 u blizini Canberre, sposobna da podrži prijem brzinom od 124.426 bps. Cassini je, međutim, odmah rekonfigurirao ploču tako da su u posljednja tri i po sata naučne informacije bile poslane na Zemlju brzinom od 27.650 bps u skoro realnom vremenu - samo nekoliko sekundi nakon što su primljene na brod. Prijenos je obavljen u X- i S-opsegu sa prijemom na 70-metarskoj i, uz rezervaciju, na jednoj od 34-metarskih antena u Australiji. Osim toga, Doplerove opservacije izvršila je stanica New Norcia Evropske svemirske agencije.

Upute za uređaj za završnu fazu leta bile su jednostavne. Cassini se približava planeti sa sjeverne hemisfere. Ulazna tačka u atmosferu je na dnevnoj strani, 10° sjeverno od ekvatora. Uređaj mora izvršiti mjerenja sa osam od 12 instrumenata (INMS maseni spektrometar, CIRS i UVIS spektrometar, magnetosferski i plazma instrumenti MIMI, RPWS, MAG, CDA senzor kosmičke prašine i visoko stabilni generator radio kompleksa) i prenijeti podatke posljednjem. Ovu mogućnost će pružiti ugrađeni raketni motori na tečno gorivo sa potiskom od 0,5N, koji podržavaju orijentaciju visokousmjerene antene na Zemlju unutar ±0,1° od specificirane zbog izdavanja kratkih impulsa.

Stručnjaci za balistiku su predvidjeli da će Cassini osjetiti efekte Saturnove tanke gornje atmosfere na visini od 1915 km iznad vrhova oblaka i iznad nivoa pritiska od 1 atm. Kao i sve takve granice, bilo je u određenoj mjeri uslovno. Kada letite izvan atmosfere, dovoljno je da se motori pokrenu svakih nekoliko minuta, kompenzujući samo mali moment okretanja od gravitacionog polja planete. Sa povećanjem gustoće plinske školjke i tlaka brzine, okretni moment i radna frekvencija bi trebali rasti. Za uslovnu ulaznu tačku uzet je trenutak kada radni ciklus – proporcija vremena tokom kojeg rade raketni motori na tečno gorivo – dostigne 10%.

Kako bi se nosili s efektom atmosfere na izbočene elemente Cassinijeve strukture, a posebno na nosač magnetometra od 11 metara, raketni motori na tečno gorivo će postepeno povećavati radni ciklus sa 10 % na 100 %. Ova etapa će trajati oko minut, tokom koje će se zemaljsko vozilo blagom putanjom spustiti do oznake od 1500 km. Ovdje će uznemirujući momenti iz nadolazećeg toka postati jači od stabilizirajućih impulsa motora koji neprekidno rade. Uređaj će se početi okretati, prelazeći u nekontrolirani salto, a Zemlja će se udaljiti od ose svoje antene. U narednih trideset sekundi, Zemljina sonda će početi da se urušava, a nekoliko minuta kasnije atmosfera planete će upiti svoje ostatke.

Najnovija objavljena prognoza je bila da će Cassini početi ponovno ulazak 15. septembra u 03:31 PDT (10:31 UTC) po vremenu i izgubiti orijentaciju minut kasnije. 83 minuta i 27 sekundi nakon ovoga, u 04:55:16 PDT (11:55:16 UTC), posljednji signal iz svemirske letjelice će stići do Zemlje i više neće čuti Cassinija.

Općenito, ovo predviđanje se obistinilo: uređaj je mogao izdržati atmosferu Saturna 91 sekundu, a u posljednjih 20 sekundi motori su radili sa 100 % svojih mogućnosti. Koristan signal u X opsegu sa naučnim informacijama prekinut je u 11:55:39, au S pojasu u 11:55:47. Prema telemetrijskim podacima, bilo je jasno da je u ovih zadnjih 8 sekundi Cassini počeo polako da se vraća. Tada je telemetrija nestala iz signala primljenog na Zemlji i ostala je samo noseća frekvencija, ali je nakon 24 sekunde i ona prestala da stiže. Zakopavši se u atmosferu Saturna na visini od 1391 km pri brzini od 34,449 km/s, zemaljski aparat je prestao da postoji.

"Ovo je posljednje poglavlje nevjerovatne misije, ali je i novi početak", rekao je pomoćni administrator NASA-e dr. Thomas Zurbuchen. “Cassinijevo otkriće okeanskih svjetova na Titanu i Enceladusu promijenilo je sve i uzdrmalo naše razumijevanje nevjerovatnih mjesta na kojima možemo tražiti život izvan Zemlje do njenog jezgra.”

„Cassini nas je možda napustio, ali njegovi naučni darovi će nas zaokupljati dugi niz godina“, rekla je naučnica JPL projekta dr. Linda J. Spilker. “Samo smo zagrebali površinu onoga što možemo naučiti iz brda podataka koje nam je poslao tokom svog života.”

"Upravljački tim Cassinija je uradio apsolutno zvjezdani posao dovodeći svemirsku letjelicu do njenog odgovarajućeg kraja", rekao je menadžer projekta Earl H. Maize. “Od dizajniranja putanje prije sedam godina do navigacije u 22 ronjenja koja zaustavljaju srce između Saturna i njegovih prstenova, ova fantastična grupa naučnika i inženjera je došla do prikladnog kraja velikog projekta.”

Tokom 20 godina leta, Cassini je prešao 7,9 milijardi km, primio i izvršio 2,5 miliona komandi u okviru 101 faze programa leta, izvršio 360 manevara i korekcija*, otkrio šest satelita Saturna, napravio i prenio 453.048 slika na Zemlju, i ukupno 635 GB naučnih informacija, na osnovu kojih je do kraja ekspedicije objavljeno 3948 naučnih članaka.

Za nekoliko sati, jedna od najdužih, najskupljih i uspješnih svemirskih misija u historiji istraživanja svemira završit će svoje putovanje, izgarajući u atmosferi najspektakularnije džinovske planete, Saturna. Svemirska letjelica Cassini, koja je u funkciji skoro 20 godina, prenosit će najnovije jedinstvene podatke. stranica govori o istoriji i ključnim otkrićima ovog nevjerovatnog uređaja.

Naziv i razvoj

Odmah se mora reći da je nazvati misiju jednostavno Cassini netačno. Tačan naziv zajedničke zamisli NASA-e, ESA-e i Italijanske svemirske agencije je Cassini-Huygens. Orbitalni uređaj, koji je razvijen u SAD-u, dobio je ime u čast Giovannija Domenica Cassinija, koji je otkrio četiri satelita Saturna (tzv. "Luisove zvijezde": Japet, Rhea, Tethys i Dione) i jaz između prstenovi - Cassini jaz; Lender je nazvan Huygens, u čast Kristijana Hajgensa, koji je napravio matematički model Saturnovih prstenova i objasnio faze planete. Italijanska svemirska agencija samostalno je razvila i izgradila antenu za svemirske komunikacije na daljinu, uz pomoć koje sonda komunicira sa Zemljom.

Giovanni Domenico Cassini

Wikimedia Commons

Ovo je bilo jedno od prvih iskustava saradnje Evrope i Amerike u svemiru i, možda, najskuplje. Ukupni troškovi misije su 3,26 milijardi američkih dolara, od čega je NASA potrošila 2,6 milijardi, 500 miliona, a 160 miliona je donirala Italija (za poređenje: cijena prve (uspješne) indijske misije bila je samo 70 miliona). Bio je to vrlo veliki uređaj: lansirna masa kompleksa bila je 5712 kilograma. U čitavoj istoriji istraživanja planeta bez posade, samo tri misije su bile teže, i sve su bile sovjetske. “Fobos-1”, “Fobos-2” i “Mars-96”, koji nikada nisu napustili blizinu Zemlje.

Sastavljanje aparata u NASA-i

Ideja za stvaranje teškog vozila (tzv. klase „Flagship“; među uređajima ovog nivoa su Jupiterian Galileo i Marsian Curiosity) nastala je još 1980-ih, nakon što je svemirski brod Voyager proletio pored Saturna. U kreiranju uređaja učestvovalo je 27 zemalja. Nova teška sonda sa modulom za spuštanje i velikim zalihama plutonijuma za generisanje električne energije (u Saturnovom području već ima vrlo malo svjetla, a uređaji se moraju napajati električnom energijom pomoću RTG-a - radioizotopskog termoelektričnog generatora, u kojem se zagrijava od raspada plutonijuma se direktno pretvara u električnu energiju) krenuli na Saturn 15. oktobra 1997. sa fantastično lepim noćnim startom.

Lansiranje Cassinija

Prilikom letova od planete do planete direktna ruta je najneisplativija: mnogo goriva se mora trošiti, pa svemirske letjelice uvijek koriste takozvane gravitacijske manevre, ubrzavajući u gravitacionom polju drugih planeta. Tako da je Cassini odmah nakon lansiranja otišao... na Veneru. Da, ponekad morate letjeti u suprotnom smjeru da biste uštedjeli novac. Uređaj je izveo svoja prva tri gravitaciona manevra u blizini druge i treće planete Sunčevog sistema. Sonda je 26. aprila 1998. i 24. juna 1999. dva puta proletjela pored Venere, a 18. avgusta 1999. posjetila je našu Zemlju, istovremeno testirajući svoje kamere i snimajući luksuzni portret Mjeseca.

Fotografija Mjeseca snimljena tokom trećeg Cassinijevog gravitacionog manevra

Vrtlog na Saturnovom sjevernom polu

Naravno, mnogo istraživanja je posvećeno prstenovima Saturna. Neke od njih (na primjer, Ante luk ili Pallenov prsten) otkrio je sam Cassini.

26. aprila 2017. svemirska sonda Cassini ušla je u posljednju fazu svog života, nazvanu "Grand Finale" - sonda se posljednji put približila najvećem Saturnovom mjesecu Titanu prije nego što je završila svoju misiju. Cassini je već poslao posljednje fotografije koje je napravio na Zemlju, nakon čega se približio što je više moguće Titanu, najsličnijem Zemlji Saturna, čija je gravitacija omogućila uređaju da ubrza i ode na svoj posljednji let u orbiti između prstenovi Saturna i gornji slojevi atmosfere gasnog diva, prenosi NASA.

Istraživači se nadaju da će tokom završnog leta sonde Cassini uređaj moći prikupiti maksimalnu količinu do sada nepoznatih informacija koje će im omogućiti da odrede dužinu Saturnovog dana, kao i starost njegovih prstenova. Istina, boravak u Saturnovoj orbiti uzrokovat će da sonda padne u guste slojeve atmosfere džinovske planete, zbog čega će jednostavno izgorjeti.

Sonda Cassini krenula je na svoj posljednji let između Saturna i njegovih prstenova - najnovije fotografije

Poslednji let sonde Cassini oko Saturna biće završnica 12-godišnje misije, tokom koje je dobila mnogo novih fotografija planete i takođe osvetlila njena ugljikovodična jezera i mora pomoću radara. Ali prije potpunog sagorijevanja u atmosferi plinovitog giganta, uređaj će imati vremena da napravi još 22 leta između prstenova Saturna i njihovog "gospodara", prikupljajući i prenoseći podatke o ovoj planeti do samog njenog kraja.

Podsjetimo, sonda Cassini prvi put je stigla na Saturn 30. juna 2004. godine i postala prvi vještački satelit ove planete. 15. septembra 2017. završava se istraživačka misija svemirske letjelice Cassini - tokom godina proučavanja Saturnovog sistema, sonda je 126 puta prošla pored ovog ogromnog satelita i svaki put se prebacivala na novu putanju koja ju je usmjerila na nova istraživanja objekata.

Cassini sonda je posljednji let između Saturna i njegovih prstenova (video):

15. septembra 2017. svemirska sonda Cassini izgorjela je u Saturnovoj atmosferi. Ovaj događaj ujedinio je ljubitelje svemira širom Zemlje. Cassini nije bio bilo koji satelit. Služio je kao jedan od glavnih simbola svemirskih istraživanja i nauke uopšte. Isti simbol kao Hubble teleskop ili Veliki hadronski sudarač.

Cassini je lansiran davne 1997. godine. Zamislite samo - ovo je godina kada su objavljeni Titanic, Quake 2 i prvi Fallout. Tokom Cassinijevog rada stasala je čitava generacija. Mnogi ljubitelji moderne astronomije zainteresovali su se za svemir zahvaljujući Cassiniju. Stoga se danas prisjećamo historije misije i odajemo joj počast koju zaslužuje.

Od koncepta do lansirne rampe

U periodu 1980-1981, par je napravio istorijski prelet Saturna. Napravili su prve detaljne fotografije planete, njenih prstenova i satelita, te analizirali atmosferu i magnetsko polje. Rezultati su zadivili astronome. Ispostavilo se da se Saturnovi prstenovi sastoje od stotina tankih prstenova koji formiraju složen sistem. Titan, najveći Saturnov satelit, bio je zaklonjen slojem ugljikovodične magle koja je bila neprozirna u vidljivom spektru. Satelit Japet je izgledao kao da ga je dizajner Sunčevog sistema zaboravio naslikati: jedna od njegovih hemisfera je blistala, poput svježeg snijega, druga je bila crna, poput čađi.

Cassini Assembly

Voyageri fizički nisu mogli ostati u blizini planete i duže je proučavati. Da bi se otkrile misterije Saturna i njegovih satelita, bila je potrebna fundamentalno drugačija misija. Uređaj koji bi mogao otići u orbitu oko planete i istraživati ​​je nekoliko godina.

1982. godine naučnici iz NASA-e i ESA-e započeli su prve konsultacije o zajedničkoj dugotrajnoj misiji na Saturnov sistem. Sastojao bi se od orbitera i lendera koji bi sletio na Titan i vidio šta se dešava na njegovoj površini. Misija je dobila ime po Đovaniju Kasiniju, čuvenom astronomu iz 17. veka koji je otkrio četiri Saturnova meseca i jaz u njegovim prstenovima.

Pregovori nisu bili laki. Tada su odnosi NASA-e i ESA-e bili zakomplikovani otkazivanjem niza zajedničkih projekata. Ali 1988. godine, partneri su se konačno dogovorili oko raspodjele odgovornosti. NASA je trebala izgraditi orbiter Cassini, ESA je trebala napraviti sondu za spuštanje Huygens za Titan. Ime je dobio po Christiaanu Huygensu, koji je otkrio prstenove Saturna i samog Titana.

Model Hajgensovog aparata

Cassinijevim problemima nije bio kraj. Ukupni budžet projekta premašio je tri milijarde dolara (80% sredstava izdvojila je NASA), a američki Kongres je više puta prijetio da će projektu oduzeti sredstva. Čak ni u NASA-i nisu svi podržali misiju. Ali Cassini je preživio, ne malom dijelom zahvaljujući naporima ESA lobista. Stvari su otišle čak do pisama potpredsjedniku SAD-a Alu Goreu u kojima se od njega traži da ne zatvori program. Kao rezultat toga, iako sa poteškoćama, misija je dobila potrebna sredstva.

Najnovija prijetnja Kasiniju su one zelene. Neposredno prije lansiranja, ekološki aktivisti započeli su demonstracije na Cape Canaveralu i podnijeli tužbu tražeći zabranu lansiranja. Uzrok? 32 kilograma plutonijuma-238 na stanici. Činjenica je da blizina Saturna dostiže 100 puta manje sunčeve svjetlosti od Zemlje. Stoga je za proizvodnju energije Cassini bio opremljen generatorom radioizotopa.

Ekološki aktivisti su naveli da bi u slučaju nesreće došlo do radioaktivne kontaminacije i zahtijevali da se od Cassinija "spasi Zemlja". I koliko god stručnjaci NASA-e objašnjavali da će čak i u slučaju nesreće plutonij ostati u zaštićenom kontejneru, to nije moglo uvjeriti "zelene". Na sreću, sud nije uzeo u obzir horor priče o životnoj sredini i nije otkazao lansiranje.

Lansiranje rakete Centaur sa Cassinijem na brodu

Sedam godina u letu

Cassini je lansiran 15. oktobra 1997. i krenuo prema... Veneri. Ovdje nema greške. Masa stanice bila je skoro šest tona, što ju je činilo jednim od najvećih međuplanetarnih vozila u istoriji: samo je sovjetski Fobos težio više. Snaga rakete nije bila dovoljna da pošalje takvog kolosa direktno na Saturn. Tako su inženjeri iskoristili prednost gravitacije. Cassini je dvaput proletio pored Venere, zatim Zemlje i na kraju Jupitera. Ovi gravitacijski manevri omogućili su vozilu da postigne potrebnu brzinu.

Leteći pored Jupitera, Kasini je uspeo da prouči ovog gasnog diva. Otkrio je nekoliko novih oluja u njegovoj atmosferi i napravio najkvalitetnije fotografije planete u to vrijeme. Istovremeno, inženjeri su provjerili funkcionalnost instrumenata stanice.

"Portret" Jupitera napravljen od nekoliko Cassinijevih fotografija

Početkom ljeta 2004. Cassini je stigao u blizinu Saturna. Letjelica je 11. juna prošla pokraj Fibi, jednog od najudaljenijih satelita planete, koji orbitira skoro 13 miliona kilometara od gasnog diva (to je 36 puta više od udaljenosti između Zemlje i Mjeseca). Cassini je imao samo jednu priliku da posjeti ovaj neobičan mjesec, a njegova putanja je bila posebno dizajnirana za blizak prelet.

Cassini je 1. jula izveo izuzetno težak manevar od čijeg je ishoda zavisila sudbina cijele misije. Bilo je uspješno. Cassini je uključio svoj glavni motor na 96 minuta i usporio kako bi ga gravitacija planete mogla podići. Tako je postao prvi vještački satelit Saturna u istoriji.

Ovako je Cassini vidio Saturn

Trinaest godina za Saturn

"Vidio sam stvari u koje vi ljudi ne biste vjerovali..." Da je Cassini mogao govoriti, definitivno bi citirao Blade Runnera. Od samog početka rada, uređaj je počeo otkrivati ​​otkrića, jedno nevjerovatnije od drugog. Za one koji vole statistiku, recimo da je za 13 godina svog boravka na Saturnu, stanica napravila oko 400 hiljada fotografija i poslala preko 600 gigabajta informacija na Zemlju. Na osnovu njihovih rezultata već je napisano oko 4.000 naučnih članaka - i ovaj broj će rasti, jer će se Cassinijevi podaci analizirati još mnogo godina. Za opis svih postignuća misije bila bi potrebna čitava zbirka eseja. Mi ćemo samo ukratko spomenuti glavne prekretnice.

Jedna od prioritetnih meta misije bio je Titan. U januaru 2005. sonda Hajgens se odvojila od Kasinija i izvršila istorijsko sletanje na njenu površinu. Huygensove slike pokazale su složen teren sa područjima koja liče na riječna korita i obale. Fotografije sa površine pokazuju zaobljeno kamenje sa tragovima izlaganja tečnosti.

Titan s obje strane na Cassinijevoj fotografiji

Nakon toga, Cassini je završio preko stotinu preleta Titana. Uređaj je skenirao površinu satelita radarom, a snimanje u infracrvenom opsegu omogućilo je pogled ispod njegove izmaglice. Ispostavilo se da Titan ima jezera, rijeke, mora, pa čak i kiše. Ali ne iz vode, već iz tekućih ugljikovodika - mješavine etana i metana. Temperatura na Titanu je takva da ove supstance mogu postojati u tri stanja odjednom (tečno, gasovito, čvrsto) i obavljati istu ulogu koju igra voda na našoj planeti. Ovo je jedino tijelo u Sunčevom sistemu osim Zemlje gdje postoji pun ciklus fluida, a na površini postoje stalna vodena tijela. Tačnije, ugljovodonici.

Huygens slijeće na Titan, konceptualna umjetnost

Snimak atmosferskog vjetra na Titanu koji je napravio Huygens tokom slijetanja

Sve u svemu, uslovi na Titanu veoma podsećaju na ranu Zemlju u eri pre kiseonika. Satelit se pokazao kao svojevrsna vremenska mašina: omogućio je proučavanje procesa koji bi mogli dovesti do pojave života na našoj planeti. Neki naučnici čak iznose oprezne pretpostavke da, uprkos niskim temperaturama, najjednostavniji oblici života možda već postoje na Titanu.

Visoravan Mercator snimio Huygens

Video sletanja na osnovu fotografija sa uređaja

Ali u sistemu Saturna postojala je još privlačnija meta za astrobiologe - Enceladus. Prije misije Cassini, smatran je jednostavno jednim od mnogih Saturnovih ledenih mjeseci koji su malo zanimljivi. Ali nakon Cassinijeve prve posjete Enceladu, ove ideje su morale biti radikalno revidirane.

Enceladus, planeta gigantskih gejzira

Ispostavilo se da je, uprkos relativno maloj veličini (prečnik satelita 520 kilometara, skoro šest puta manji od Mesečevog), Encelad jedno od geološki najaktivnijih tela u Sunčevom sistemu. Njegov južni pol gusto je prošaran gejzirima koji neprestano ispuštaju vodu u svemir. Ova voda formira poseban prsten oko Saturna. Otkriće gejzira Enceladusa postalo je naučna senzacija. Cassini program je hitno promijenjen, a u narednim godinama uređaj je više puta posjetio satelit. Nekoliko puta je Cassini leteo direktno kroz njegove emisije, analizirajući njihov hemijski sastav.

Gejziri Encelada

Podaci koje je prikupio Cassini pokazali su da se ispod ledene površine Enceladusa nalazi globalni okean tekuće vode. Njegova dubina se procjenjuje na 10 kilometara, debljina leda iznad nje kreće se od 2 do 30 kilometara. Hemijskom analizom izbačene vode otkrivene su soli, organska jedinjenja i supstance u njoj, što ukazuje da se u okeanu Enceladusa odvijaju aktivni hidrotermalni procesi. Sada se ovaj satelit smatra najpogodnijim mjestom za život u Sunčevom sistemu izvan Zemlje.

Kasini je uspeo da reši misteriju "podoslikanog" Japeta. Ispostavilo se da su razlike u boji satelita posledica prašine: udari meteorita ga izbacuju iz udaljenih Saturnovih satelita i on se slaže na vodećoj hemisferi Japeta (ovo je hemisfera kojom se kreće "napred" u svojoj orbiti). Područja prekrivena prašinom se zagrijavaju više od susjednih regija. Kao rezultat, led isparava iz njih i kondenzira se tamo gdje je temperatura na površini niža: na stražnjoj strani i u cirkumpolarnim područjima. Formira se pozitivna povratna informacija: tamna područja postaju još tamnija, i obrnuto.

Cassini je također otkrio još jednu jedinstvenu karakteristiku Japeta - prstenasti planinski lanac "Zid Japeta" koji se proteže duž njegovog ekvatora. Neobična formacija ima visinu do 13 kilometara, širinu do 20 kilometara i ukupnu dužinu od oko 1.300 kilometara. Prema jednoj teoriji, Japet je nekada imao prsten, a njegove čestice su pale na površinu i formirale zid.

Crno-bijeli Japet u Cassinijevim slikama

Ali, naravno, Cassini je proučavao ne samo satelite Saturna, već i samu planetu. Tokom godina misije, uređaj je zabilježio nekoliko promjena godišnjih doba. Posebno su se jasno manifestirali u heksagonu - ovo je ime dato neverovatnom vrtlogu šestougaonog oblika koji se nalazi na sjevernom polu planete. Širina ove formacije je 25 hiljada kilometara, otprilike dva promjera Zemlje. Cassini je zabilježio kako je dolaskom ljeta na sjevernoj hemisferi Saturna šesterokut promijenio boju iz tamnoplave u zlatnu. Intenzitet ultraljubičastog zračenja se povećao, što je izazvalo fotohemijske reakcije, a jedinjenja (tolini) su počela da se sintetišu na sjevernom polu, što je promijenilo boju oluje.

Saturnov heksagonalni vrtlog 2016

Cassini je mnogo puta fotografisao Saturnov sistem prstenova. Slike su pokazale njihovu izuzetnu složenost i varijabilnost. Brojni sateliti Saturna vrše svoju gravitaciju na prstenove planete, zbog čega se u njima formiraju vrtlozi, valovi, pregibi, petlje i druge strukture. Neki mali mjeseci kruže direktno unutar prstenova. Njihova gravitacija ubrzava čestice prstenova, zbog čega u njima nastaju rupture. Ostali sateliti igraju ulogu "pastira". Na primjer, orbite Prometeja i Pandore prolaze unutar i izvan F prstena. Gravitacija para satelita drži čestice prstenova u istoj orbiti, sprječavajući ih da se rasprše u različitim smjerovima.

Najkvalitetnija fotografija Saturnovih prstenova

Ne smijemo zaboraviti na Cassinijev cilj popularizacije istraživanja svemira. Ispostavilo se da je lako. Saturn je možda i najljepša planeta u Sunčevom sistemu, a njegove fotografije vjerovatno su inspirisale mnoge ljude da povežu svoje živote sa svemirom.

Jedna od Cassinijevih najpoznatijih slika snimljena je 19. jula 2013. godine. Tog dana aparat je izvršio panoramsko fotografisanje planete i njene okoline. U vreme fotografisanja, Sunce je bilo tačno iza Saturna, efektno naglašavajući njegove prstenove. Jedna od slika prikazuje i našu planetu. Sa udaljenosti od 1,5 milijardi kilometara, izgleda kao blijedoplava tačka.

“Dan kada se Zemlja nasmiješila”: poznata fotografija je podvrgnuta opsežnoj korekciji boja kako bi planete bile vidljivije. Zemlja je jedva primjetna tačka u donjem desnom uglu ispod prstenova

Kasinijeva poslednja avantura

Cassini se često naziva idealnom svemirskom misijom. Uređaj je radio znatno duže od svog nominalnog četverogodišnjeg životnog vijeka i obavio je sve zadatke bez većih incidenata. Ali, nažalost, svaka tehnologija ima faktor koji ograničava vrijeme njenog rada. U slučaju Cassinija, to su bile rezerve goriva neophodne za korekciju kursa. Bez toga bi kontrola uređaja postala nemoguća. Nekontrolisana stanica mogla bi se srušiti na jedan od Saturnovih mjeseci i tamo prenijeti zemaljske mikrobe. Kako bi isključila takav scenarij, NASA je odlučila spaliti Cassinija u atmosferi planete.

Ali prije toga, uređaj je morao preživjeti posljednju avanturu - 20 orbita na vanjskom rubu Saturnovih prstenova, a zatim još 22 orbite između atmosfere planete i unutrašnje ivice njenih prstenova. Nijedno vozilo nikada nije zaronilo u ovaj jaz. Taj manevar se smatrao veoma opasnim, ali pošto je misija već bila blizu završetka, NASA je odlučila da preuzme rizik.

Umjetnički utisak o Cassinijevom posljednjem letu

Kao i ranije, Cassini je briljantno obavio sve svoje zadatke. Prikupio je podatke koji bi trebali riješiti glavnu misteriju Saturna - starost i porijeklo njegovih prstenova. Prema jednoj verziji, formirali su se zajedno sa planetom. Prema drugom, prstenovi su mnogo mlađi i pojavili su se kao rezultat nedavnog (po kosmičkim standardima) uništenja jednog od Saturnovih mjeseca. Cassinijevi podaci će se analizirati još mnogo mjeseci, ali dosadašnji preliminarni rezultati govore u prilog drugoj verziji.

Cassini je imao još jedan posljednji zadatak. Prilikom ponovnog ulaska, vozilo je koristilo potisnike kako bi držalo svoju antenu usmjerenu prema Zemlji što je duže moguće. Već se raspadajući, Cassini je i dalje nastavio da prenosi podatke o sastavu gasnog omotača i magnetnom polju Saturna. Čak i ovdje, uređaj je uspio premašiti cilj, preživjevši u takvim ekstremnim uvjetima 30 sekundi duže nego što su simulacije predviđale. U 11 sati 55 minuta i 46 sekundi po univerzalnom vremenu, NASA-in kompleks komunikacija dubokog svemira u Canberri primio je posljednji signal od Cassinija. Do tada se sam uređaj već raspao u fragmente i pretvorio u plameni meteor.

NASA se oprostila od Cassinija bez žalosti. Ipak, ovo nije katastrofa, već kraj uspješne misije (NASA/Joel Kowsky)

Završetak misije izazvao je oprečne emocije: ponos, divljenje, tugu i prazninu. Cassini je u funkciji toliko dugo da je teško sjetiti se vremena kada ga nije bilo. Možete zamisliti što su doživjeli učesnici misije, koji su na projektu radili od 1980-ih, dok su gledali kako signal uređaja nestaje.

Postaje još tužnije kada shvatite da ćete na sljedeću takvu ekspediciju na udaljene planete Sunčevog sistema morati čekati barem deceniju. Nažalost, istraživanje svemira je spor posao, a na horizontu ne postoji misija koja bi se mogla porediti sa Cassinijevom ambicijom. Može se utješiti samo činjenica da će se na osnovu podataka koje prikupi stanica doći do mnogih novih otkrića.

Cassinijevo nasljeđe će živjeti jako dugo. Fotografije Saturna i njegovih satelita koje je napravio ostaće s nama zauvijek. Zahvaljujući Kasiniju, mogli smo da vidimo u svoj njihovoj slavi ova kosmička tela koja su za nas ranije bila samo tačke na nebu.