Αντίο στο Cassini: ο διαπλανητικός σταθμός κάηκε στην ατμόσφαιρα του Κρόνου. Οι τελευταίες ώρες της έρευνας Cassini (15 φωτογραφίες)

15 Σεπτεμβρίου 2017στις 04:55 PDT (11:55 UTC) η Γη σταμάτησε να ακούει το σήμα από τον ραδιοπομπό Cassini. Έχοντας ολοκληρώσει μια σχεδόν εικοσαετή πτήση και έχοντας εργαστεί για περισσότερα από 13 χρόνια στο σύστημα του Κρόνου, το αμερικανικό διαστημόπλοιο εισήλθε στην ατμόσφαιρα του πλανήτη, μεταδίδοντας μοναδικά επιστημονικά δεδομένα μέχρι το τελευταίο δευτερόλεπτο.

Το Cassini εκτοξεύτηκε στις 15 Οκτωβρίου 1997 και μπήκε σε τροχιά γύρω από τον Κρόνο την 1η Ιουλίου 2004. Κατά τη διάρκεια 13 ετών, έκανε 293 τροχιές γύρω από τον πλανήτη και έκανε 162 κοντινές πτήσεις των φεγγαριών του. Η συσκευή χαρτογράφησε τις επιφάνειές τους και μέτρησε τη χημική τους σύσταση, παρακολούθησε την εξέλιξη των εποχιακών διεργασιών στον Κρόνο και τον Τιτάνα και μελέτησε τους δακτυλίους του πλανήτη, τη μαγνητόσφαιρά του, τα φορτισμένα σωματίδια και τα κύματα στο κοσμικό πλάσμα.

Μια σύντομη ανασκόπηση της τροχιακής «περιοδείας» του Cassini, η οποία διήρκεσε εννέα χρόνια περισσότερο από ό,τι είχε αρχικά προγραμματιστεί και αποτελούνταν από πολλές διαδοχικές αποστολές, πραγματοποιήθηκε στο NK No. 7, 2017.

Ο «Μεγάλος Τελικός» του εικοσαετούς ταξιδιού του Cassini είχε προγραμματιστεί επτά χρόνια πριν να πραγματοποιηθεί. Η απόφαση να σταλεί η συσκευή στην ατμόσφαιρα του Κρόνου οφειλόταν στους φόβους μόλυνσης των φεγγαριών του πλανήτη από χερσαίους μικροοργανισμούς - ειδικά τον Εγκέλαδο με τον υποπαγετώνο ωκεανό του, από τον οποίο εκρήγνυνται πολικοί θερμοπίδακες. Μια συνάντηση με εκπροσώπους της βιόσφαιρας της γης, η οποία θα μπορούσε να επιβιώσει σε βιώσιμη κατάσταση στα δομικά στοιχεία του διαστημικού σκάφους, θα παραμόρφωσε την εμφάνιση της τοπικής ζωής, εάν υπήρχε.

Τους τελευταίους πέντε μήνες

Η τελική φάση της αποστολής ξεκίνησε κατά τη φάση S99 του πτητικού προγράμματος Cassini, που ξεκίνησε στις 11 Απριλίου. Από τις 25 Μαΐου έως τις 9 Ιουλίου, εφαρμόστηκε η ακολουθία εντολών S100 και από τις 10 Ιουλίου έως το τέλος - S101, η οποία περιελάμβανε 10.657 μεμονωμένες εντολές.

Στις 22 Απριλίου 2017, η τελευταία πτήση με στόχο του Τιτάνα πραγματοποιήθηκε με ελιγμό βαρύτητας, με αποτέλεσμα το κάτω σημείο της τροχιάς του διαστημικού σκάφους να μετατοπιστεί κάτω από το σύστημα δακτυλίου. Τώρα η συσκευή έπρεπε να κάνει 22 τροχιές με κλίση από 62,4° έως 61,7° με περίοδο 6,4-6,5 ημερών, κάθε φορά περνώντας στην περίαψη μεταξύ της ορατής επιφάνειας και των δακτυλίων του Κρόνου και απομακρύνοντας περίπου 1,27 εκατομμύρια χλμ. πλανήτης στο απόκεντρο.

Η πρώτη «κατάδυση» έγινε στις 26 Απριλίου στην 271η τροχιά, όταν το Cassini πέταξε σε υψόμετρο 2800 km πάνω από τις κορυφές των νεφών του πλανήτη με μέγιστη ταχύτητα 33.957 km/s. Η περιοχή κάτω από τους δακτυλίους αποδείχθηκε ότι ήταν πρακτικά απαλλαγμένη από σκόνη - η συσκευή RPWS για την εγγραφή ραδιοκυμάτων και κυμάτων πλάσματος σημείωσε μόνο μερικά σωματίδια μεγέθους 1 μm και κάτω. Αυτό έδωσε αφορμή για την επιτυχία όλων των επόμενων πτήσεων και για την εφαρμογή ενός επιστημονικού προγράμματος που περιελάμβανε χαρτογράφηση του βαρυτικού και μαγνητικού πεδίου του πλανήτη, φωτογράφηση και ανίχνευση των δακτυλίων και της επιφάνειας του Κρόνου από ελάχιστη απόσταση και άμεσες μετρήσεις τη σύνθεση της ανώτερης ατμόσφαιρας.

Από τις 17 πρώτες πτήσεις, η χαμηλότερη ήταν στις 15 Μαΐου σε υψόμετρο 2660 km και η υψηλότερη στις 28 Μαΐου σε υψόμετρο 3900 km πάνω από τα σύννεφα του Κρόνου. Έγινε επίσης η βαθύτερη διείσδυση του διαστημικού σκάφους στον εσωτερικό δακτύλιο D. Για να αλλάξει το ύψος της περίαψης μεταξύ μεμονωμένων τροχιών, ο Τιτάνας πετάει στις 23 Μαΐου σε απόσταση 118.000 km και στις 10 Ιουλίου σε απόσταση 264.000 km. ως δύο μικρές διορθώσεις, χρησιμοποιήθηκαν. Στις 10 Μαΐου, ο ελιγμός OTM-471 πραγματοποιήθηκε με αύξηση ταχύτητας μόνο 21 mm/s με ενεργοποίηση των κινητήρων για 14 δευτερόλεπτα. Η τελευταία διόρθωση του OTM-472 ήταν πιο σημαντική - στις 15 Ιουλίου, οι κινητήρες λειτούργησαν για 153.125 δευτερόλεπτα και άλλαξαν την ταχύτητα του διαστημικού σκάφους στα 143,64 mm/s.

Στις 11 Αυγούστου, το Cassini πέρασε 195.000 km από τον Τιτάνα, λόγω των οποίων το ύψος του περικεντρικού του διαστημικού σκάφους μειώθηκε κατά 1.200 km. Ως εκ τούτου, στις τελευταίες πέντε πτήσεις του διαστημικού σκάφους, «χτύπησε» κατά μήκος της ίδιας της άκρης της ατμόσφαιρας σε υψόμετρο 1710 km έως 1630 km και για να διατηρήσει τον προσανατολισμό δεν χρησιμοποιήθηκαν σφόνδυλοι, αλλά κινητήρες υγρού προωθητικού χαμηλής ώσης. Το ακριβές ύψος κάθε ανοίγματος δεν έχει δημοσιευθεί. Γνωρίζουμε μόνο ότι το τρίτο από αυτά ήταν το χαμηλό ρεκόρ στις 27 Αυγούστου. Αυτές οι πέντε τροχιές χρησίμευσαν ως πρόβες για την τελική είσοδο του Cassini στην ατμόσφαιρα.

Όταν διέσχιζε το επίπεδο των δακτυλίων με ταχύτητες από 33,6 km/s έως 35,0 km/s, το Cassini, κατά κανόνα, προσανατολίζει την άκρως κατευθυντική κεραία του προς τα εμπρός κατά μήκος του διανύσματος ταχύτητας για να προστατεύει τα πιο «ευαίσθητα» μέρη από τα σωματίδια σκόνης. Ωστόσο, όταν "βουτήξαμε" στον δακτύλιο D στην 276η και 277η τροχιά, υπήρχε λίγη σκόνη και την 281η αποφασίστηκε να μην γίνει αυτό. η συσκευή πέρασε με ασφάλεια από το χαμηλότερο τμήμα του δακτυλίου και δεν υπέστη ζημιά. Το Cassini πραγματοποίησε τις περισσότερες πτήσεις του σε αυτόνομη λειτουργία με μετέπειτα «αναφορά» των αποτελεσμάτων, αλλά στις τροχιές 273, 274, 275, 278, 280 και 284 μετέδωσε απευθείας στη Γη ενώ διέσχιζε το επίπεδο των δακτυλίων.

Ήδη στην πρώτη της πτήση, η κάμερα του ISS κατέγραψε εικόνες του Κρόνου με ανάλυση 10 φορές καλύτερη από ό,τι τα προηγούμενα 13 χρόνια. Η φωτογράφηση του πλανήτη, των δακτυλίων και των δορυφόρων και η ανίχνευση τους με φασματόμετρα VIMS, CIRS και UVIS σε διάφορους συνδυασμούς πραγματοποιήθηκε σε όλες τις επόμενες τροχιές. Στους δακτυλίους, ιδιαίτερο ενδιαφέρον είχαν διάφορα φαινόμενα ακμών, διαταραχές και μικρές αστάθειες, γνωστές με την κωδική ονομασία «propellers». Ονομάστηκαν από τους μεγάλους πιλότους του 20ου αιώνα - Bleriot, Santos-Dumont, Earhart.

Από τους δορυφόρους, ο Τιτάνας και ο Εγκέλαδος παρατηρήθηκαν συχνότερα, ειδικά η νότια πολική του περιοχή με θερμοπίδακες, αλλά υπήρχε χρόνος να φωτογραφηθεί η Διόνη στην 280η τροχιά και για πολύ μικρούς δορυφόρους. Το μικροσκοπικό Bebhionn - ένα διπλό αντικείμενο με διάμετρο μόλις 6 km, που εκτείνεται στο απόκεντρο 25 εκατομμύρια km από τον Κρόνο - καταγράφηκε στις τροχιές 272, 273, 276, 280 και 282. Το δύο φορές μεγαλύτερο Kiviuk μήκους 14 χιλιομέτρων, το οποίο είναι επίσης ύποπτος δυαδικής φύσης, φωτογραφήθηκε στις 28 Ιουλίου, 9 και 16 Αυγούστου και το Trümr στις 23 Αυγούστου και στις 3–4 Σεπτεμβρίου. Επιπλέον, στις 6 Ιουνίου πραγματοποιήθηκε φασματομετρία του άστρου ε Orionis κατά τη διάρκεια έκλειψης από τον δορυφόρο του Tethys (Tethys).

Στις 10 και 16 Αυγούστου, η κάμερα του ISS παρατήρησε τον Ποσειδώνα στον ουρανό κοντά στο Kiviuk. Αυτό σήμαινε ότι το Cassini ήταν σε θέση να απεικονίσει οκτώ από τους εννέα πλανήτες (συμπεριλαμβανομένου του Πλούτωνα, αλλά εξαιρουμένου του Ερμή).

Το σύμπλεγμα ραδιοφώνου χρησιμοποιήθηκε για τον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών του βαρυτικού πεδίου του Κρόνου και για να φωτίσει τους δακτυλίους και ο αναλυτής κοσμικής σκόνης CDA προσπάθησε να «πιάσει» την ύλη τους. Η συσκευή RADAR τα σάρωσε με ανάλυση από 4 km έως 100 m στην 276η και 277η τροχιά και μελέτησε επίσης την ατμόσφαιρα του Κρόνου: στην 288η τροχιά σε παθητική λειτουργία και στην 290η και 292η σε ενεργή λειτουργία. Οι επιστήμονες ενδιαφέρθηκαν για τις συγκεντρώσεις αμμωνίας στην ατμόσφαιρα κάτω από το στρώμα του νέφους αμμωνίας ως απόδειξη του καιρού του Κρόνου.

Η 292η τροχιά, επίσης η 22η στη σειρά Grand Finale, ξεκίνησε με το πέρασμα του αποκέντρου 5 Σεπτεμβρίουστις 18:47 UTC ώρα εν πλω. 9 Σεπτεμβρίουστις 00:09–00:14, η συσκευή πέρασε διαδοχικά το επίπεδο των δακτυλίων και το περίκεντρο της τροχιάς και, 13 ώρες αργότερα, άρχισε να μεταδίδει τις πληροφορίες που έλαβε στη Γη. 11 Σεπτεμβρίου,προς το τέλος της τροχιάς του, το Cassini γνώρισε την έλξη του Τιτάνα. Η πτήση ήταν από τις μακρινές - στις 19:04 UTC η συσκευή πέρασε 119.049 km πάνω από την επιφάνεια του δορυφόρου - αλλά η βαρυτική επίδραση του Τιτάνα μείωσε την ταχύτητα του διαστημικού σκάφους κατά 29 m/s, με αποτέλεσμα το το περίκεντρο της τροχιάς βυθίστηκε στην ατμόσφαιρα του Κρόνου.

Η 293η τροχιά ξεκίνησε 12 Σεπτεμβρίουστις 05:27 UTC ώρα εν πλω. Τις τελευταίες δύο ημέρες, το διαστημόπλοιο απεικόνισε τον Τιτάνα και τον Εγκέλαδο, ο οποίος βρίσκεται πέρα ​​από τον βόρειο ορίζοντα του Κρόνου, τον πλανήτη και τα επιμέρους χαρακτηριστικά των δακτυλίων του, συμπεριλαμβανομένης μιας συμπίεσης με την κωδική ονομασία Peggy στην εξωτερική άκρη του δακτυλίου Α, που μπορεί να είναι διαμορφωτικός μικρός δορυφόρος. Τέλος, το φασματόμετρο VIMS και άλλα οπτικά όργανα παρατήρησαν την περιοχή της επερχόμενης πτώσης του Cassini. Η τελευταία φωτογραφία τραβήχτηκε 14 Σεπτεμβρίουστις 19:58 UTC.

Στις 21:45 UTC, σύμφωνα με την ώρα που έφτασε το σήμα στη Γη, η οποία αντιστοιχούσε στις 20:22 ώρα επί του σκάφους, ξεκίνησε η τελευταία επικοινωνία 14,5 ωρών. Η Cassini μετέδωσε πληροφορίες σε συχνότητα 8,43 GHz με ταχύτητα 66.360 bps, απελευθερώνοντας τη συσκευή αποθήκευσης στερεάς κατάστασης από τα καταγεγραμμένα δεδομένα μέσα σε 11 ώρες. Το σήμα του διαστημικού σκάφους έφτασε στο σταθμό του Δικτύου μεγάλων αποστάσεων στο Goldstone με επίπεδο ισχύος -128,06 dB, δηλαδή 1,56,10-19 W. Οι τελευταίες φωτογραφίες έγιναν αποδεκτές και αναρτήθηκαν αμέσως σε ακατέργαστη μορφή στον ιστότοπο του έργου Cassini.

Μόλις ολοκληρώσετε την επαναφορά των δεδομένων σας, 15 Σεπτεμβρίουστις 07:14 ώρα επί του σκάφους, το διαστημικό σκάφος άρχισε μια στροφή πέντε λεπτών σε τέτοια θέση ώστε το φασματόμετρο μάζας ιόντων και ουδέτερων ατόμων INMS βρισκόταν στο μπροστινό μέρος του διαστημικού σκάφους προς την κατεύθυνση της πτήσης και μπορούσε να μετρήσει άμεσα τη σύνθεση του ανώτερη ατμόσφαιρα του Κρόνου και οι αλλαγές του στο υψόμετρο. Στη Γη, τη σκυτάλη ανέλαβε η κεραία DSS-43 70 μέτρων κοντά στην Καμπέρα, ικανή να υποστηρίξει λήψη με ταχύτητα 124.426 bps. Η Cassini, ωστόσο, αναδιαμόρφωσε αμέσως την πλακέτα έτσι ώστε τις τελευταίες τρεισήμισι ώρες, οι επιστημονικές πληροφορίες στάλθηκαν στη Γη με ταχύτητα 27.650 bps σε σχεδόν πραγματικό χρόνο - λίγα μόλις δευτερόλεπτα μετά τη λήψη τους στο πλοίο. Η μετάδοση πραγματοποιήθηκε στη ζώνη X και S με λήψη στα 70 μέτρα και, κατόπιν κράτησης, σε μία από τις κεραίες 34 μέτρων στην Αυστραλία. Επιπλέον, παρατηρήσεις Doppler πραγματοποιήθηκαν από τον σταθμό New Norcia της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας.

Οι οδηγίες στη συσκευή για το τελικό στάδιο της πτήσης ήταν απλές. Το Cassini προσεγγίζει τον πλανήτη από το βόρειο ημισφαίριο. Το σημείο εισόδου στην ατμόσφαιρα είναι στην πλευρά της ημέρας, 10° βόρεια του ισημερινού. Η συσκευή πρέπει να πραγματοποιεί μετρήσεις με οκτώ από 12 όργανα (φασματόμετρο μάζας INMS, φασματόμετρα CIRS και UVIS, όργανα μαγνητοσφαιρικής και πλάσματος MIMI, RPWS, MAG, CDA αισθητήρα κοσμικής σκόνης και μια εξαιρετικά σταθερή γεννήτρια ραδιοσυμπλεγμάτων) και να μεταδίδει δεδομένα μέχρι το τέλος. Αυτή η ευκαιρία θα παρέχεται από εποχούμενους πυραυλοκινητήρες υγρού προωθητικού με ώση 0,5 N, που υποστηρίζουν τον προσανατολισμό της κεραίας υψηλής κατεύθυνσης προς τη Γη εντός ±0,1° από την καθορισμένη λόγω της έκδοσης βραχέων παλμών.

Οι ειδικοί της βαλλιστικής προέβλεψαν ότι το Cassini θα αισθανόταν τα αποτελέσματα της λεπτής ανώτερης ατμόσφαιρας του Κρόνου σε υψόμετρο 1915 km πάνω από τις κορυφές των νεφών και πάνω από ένα επίπεδο πίεσης 1 atm. Όπως όλα αυτά τα όρια, ήταν ως ένα βαθμό υπό όρους. Όταν πετάτε έξω από την ατμόσφαιρα, αρκεί οι κινητήρες να πυροδοτούν μία φορά κάθε λίγα λεπτά, αντισταθμίζοντας μόνο μια μικρή στιγμή στροφής από το βαρυτικό πεδίο του πλανήτη. Με την αυξανόμενη πυκνότητα του κελύφους αερίου και την πίεση της ταχύτητας, η ροπή στρέψης και η συχνότητα λειτουργίας θα πρέπει να αυξηθούν. Ως σημείο εισόδου υπό όρους λήφθηκε η στιγμή που ο κύκλος λειτουργίας - η αναλογία του χρόνου κατά τη διάρκεια του οποίου λειτουργούν οι πυραυλοκινητήρες υγρού καυσίμου - φτάνει το 10%.

Για να αντιμετωπιστεί η επίδραση της ατμόσφαιρας στα προεξέχοντα στοιχεία της δομής του Cassini, κυρίως το βραχίονα μαγνητομέτρου 11 μέτρων, οι πυραυλοκινητήρες υγρού προωθητικού θα αυξήσουν σταδιακά τον κύκλο λειτουργίας από 10% σε 100%. Αυτό το στάδιο θα διαρκέσει περίπου ένα λεπτό, κατά τη διάρκεια του οποίου το επίγειο όχημα θα κατέβει κατά μήκος μιας ήπιας τροχιάς μέχρι τα 1500 km. Εδώ οι ενοχλητικές στιγμές από την επερχόμενη ροή θα γίνουν ισχυρότερες από τις σταθεροποιητικές ώσεις των κινητήρων που λειτουργούν συνεχώς. Η συσκευή θα αρχίσει να περιστρέφεται, πηγαίνοντας σε μια ανεξέλεγκτη τούμπα και η Γη θα απομακρυνθεί από τον άξονα της κεραίας της. Σε άλλα τριάντα δευτερόλεπτα, ο ανιχνευτής της Γης θα αρχίσει να καταρρέει και μερικά λεπτά αργότερα η ατμόσφαιρα του πλανήτη θα απορροφήσει τα συντρίμματά του.

Η τελευταία δημοσιευμένη πρόβλεψη ήταν ότι το Cassini θα ξεκινούσε ξανά την είσοδο στις 15 Σεπτεμβρίου στις 03:31 PDT (10:31 UTC) ώρα εν πλω και θα έχανε τον προσανατολισμό ένα λεπτό αργότερα. 83 λεπτά και 27 δευτερόλεπτα μετά από αυτό, στις 04:55:16 PDT (11:55:16 UTC), το τελευταίο σήμα από το διαστημόπλοιο θα φτάσει στη Γη και δεν θα ακούει πλέον το Cassini.

Σε γενικές γραμμές, αυτή η πρόβλεψη έγινε πραγματικότητα: η συσκευή ήταν σε θέση να αντέξει την ατμόσφαιρα του Κρόνου για 91 δευτερόλεπτα και τα τελευταία 20 δευτερόλεπτα οι κινητήρες λειτούργησαν στο 100 % των δυνατοτήτων τους. Το χρήσιμο σήμα στη ζώνη X με επιστημονικές πληροφορίες διακόπηκε στις 11:55:39 και στη ζώνη S στις 11:55:47. Σύμφωνα με τα δεδομένα της τηλεμετρίας, ήταν σαφές ότι σε αυτά τα τελευταία 8 δευτερόλεπτα το Cassini άρχισε να γυρίζει αργά προς τα πίσω. Στη συνέχεια, η τηλεμετρία εξαφανίστηκε από το σήμα που έλαβε στη Γη και παρέμεινε μόνο η φέρουσα συχνότητα, αλλά μετά από 24 δευτερόλεπτα σταμάτησε επίσης να φτάνει. Έχοντας θαφτεί στην ατμόσφαιρα του Κρόνου σε υψόμετρο 1391 km με ταχύτητα 34.449 km/s, η γήινη συσκευή έπαψε να υπάρχει.

"Αυτό είναι το τελευταίο κεφάλαιο μιας καταπληκτικής αποστολής, αλλά είναι επίσης μια νέα αρχή", δήλωσε ο αναπληρωτής διαχειριστής της NASA, Δρ Thomas Zurbuchen. «Η ανακάλυψη από το Cassini των κόσμων των ωκεανών στον Τιτάνα και τον Εγκέλαδο άλλαξε τα πάντα και κλόνισε την κατανόησή μας για καταπληκτικά μέρη για να αναζητήσουμε ζωή πέρα ​​από τη Γη στον πυρήνα της».

«Το Cassini μπορεί να μας άφησε, αλλά τα επιστημονικά του χαρίσματα θα μας κρατήσουν απασχολημένους για πολλά ακόμη χρόνια», δήλωσε η επιστήμονας του έργου JPL, Δρ Linda J. Spilker. «Έχουμε ξύσει μόνο την επιφάνεια όσων μπορούμε να μάθουμε από το βουνό των δεδομένων που μας έστειλε κατά τη διάρκεια της ζωής του».

«Η ομάδα διαχείρισης του Cassini έκανε μια απολύτως εκπληκτική δουλειά φέρνοντας το διαστημόπλοιο στο κατάλληλο τέλος», δήλωσε ο διευθυντής του έργου Earl H. Maize. «Από το σχεδιασμό της τροχιάς πριν από επτά χρόνια μέχρι την πλοήγηση σε 22 καταδύσεις που σταματούν την καρδιά μεταξύ του Κρόνου και των δακτυλίων του, αυτή η φανταστική ομάδα επιστημόνων και μηχανικών ήταν που κατέληξε στο κατάλληλο τέλος σε ένα σπουδαίο έργο».

Πάνω από 20 χρόνια πτήσης, το Cassini κάλυψε 7,9 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα, έλαβε και εκτέλεσε 2,5 εκατομμύρια εντολές ως μέρος 101 σταδίων του προγράμματος πτήσης, πραγματοποίησε 360 ελιγμούς και διορθώσεις*, ανακάλυψε έξι δορυφόρους του Κρόνου, πήρε και μετέδωσε 453.048 εικόνες στη Γη. και συνολικά 635 GB επιστημονικών πληροφοριών, βάσει των οποίων δημοσιεύθηκαν 3948 επιστημονικά άρθρα μέχρι το τέλος της αποστολής.

Σε λίγες ώρες, μια από τις μεγαλύτερες, πιο δαπανηρές και επιτυχημένες διαστημικές αποστολές στην ιστορία της εξερεύνησης του διαστήματος θα τελειώσει το ταξίδι της, καίγοντας στην ατμόσφαιρα του πιο θεαματικού γιγάντια πλανήτη, του Κρόνου. Το διαστημόπλοιο Cassini, το οποίο λειτουργεί εδώ και σχεδόν 20 χρόνια, θα μεταδώσει τα τελευταία μοναδικά δεδομένα. ο ιστότοπος μιλά για την ιστορία και τις βασικές ανακαλύψεις αυτής της εκπληκτικής συσκευής.

Όνομα και εξέλιξη

Πρέπει να ειπωθεί αμέσως ότι η κλήση της αποστολής απλά Cassini είναι εσφαλμένη. Το σωστό όνομα του κοινού πνευματικού τέκνου της NASA, της ESA και της Ιταλικής Διαστημικής Υπηρεσίας είναι Cassini–Huygens. Η τροχιακή συσκευή, η οποία αναπτύχθηκε στις ΗΠΑ, ονομάστηκε προς τιμή του Giovanni Domenico Cassini, ο οποίος ανακάλυψε τους τέσσερις δορυφόρους του Κρόνου (τα λεγόμενα «άστρα του Λούη»: Ιαπετός, Ρέα, ​​Τηθύς και Διόνη) και το χάσμα μεταξύ των δαχτυλίδια - το κενό Cassini? Το σκάφος ονομάστηκε Huygens, προς τιμήν του Christiaan Huygens, ο οποίος κατασκεύασε ένα μαθηματικό μοντέλο των δακτυλίων του Κρόνου και εξήγησε τις φάσεις του πλανήτη. Η ιταλική διαστημική υπηρεσία ανέπτυξε και κατασκεύασε ανεξάρτητα την κεραία διαστημικών επικοινωνιών μεγάλων αποστάσεων, με τη βοήθεια της οποίας ο ανιχνευτής επικοινωνεί με τη Γη.

Τζιοβάνι Ντομένικο Κασίνι

Wikimedia Commons

Αυτή ήταν μια από τις πρώτες εμπειρίες συνεργασίας Ευρώπης και Αμερικής στο διάστημα και, ίσως, η πιο ακριβή. Το συνολικό κόστος της αποστολής είναι 3,26 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ, από τα οποία η NASA ξόδεψε 2,6 δισεκατομμύρια, 500 εκατομμύρια και 160 εκατομμύρια δωρίστηκαν από την Ιταλία (για σύγκριση: το κόστος της πρώτης (επιτυχημένης) ινδικής αποστολής ήταν μόνο 70 εκατομμύρια). Ήταν μια πολύ μεγάλη συσκευή: η μάζα εκτόξευσης του συγκροτήματος ήταν 5712 κιλά. Σε ολόκληρη την ιστορία της μη επανδρωμένης πλανητικής εξερεύνησης, μόνο τρεις αποστολές ήταν βαρύτερες και όλες ήταν Σοβιετικές. "Phobos-1", "Phobos-2" και "Mars-96", που δεν έφυγαν ποτέ από την περιοχή της Γης.

Συναρμολόγηση της συσκευής στη NASA

Η ιδέα να δημιουργηθεί ένα βαρύ όχημα (η λεγόμενη κατηγορία «Flagship», μεταξύ των συσκευών αυτού του επιπέδου είναι το Jupiterian Galileo και το Martian Curiosity) προέκυψε στη δεκαετία του 1980, αφού το διαστημόπλοιο Voyager πέταξε δίπλα από τον Κρόνο. Στη δημιουργία της συσκευής συμμετείχαν 27 χώρες. Ένας νέος βαρύς καθετήρας με μονάδα καθόδου και μεγάλη παροχή πλουτωνίου για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας (υπάρχει ήδη πολύ λίγο φως στην περιοχή του Κρόνου και οι συσκευές πρέπει να τροφοδοτούνται με ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιώντας μια RTG - μια θερμοηλεκτρική γεννήτρια ραδιοϊσοτόπων, στην οποία θερμότητα από τη διάσπαση του πλουτωνίου μετατρέπεται άμεσα σε ηλεκτρική ενέργεια) ξεκίνησε για τον Κρόνο στις 15 Οκτωβρίου 1997 με μια φανταστικά όμορφη νυχτερινή έναρξη.

Εκτόξευση του Cassini

Κατά τις πτήσεις από πλανήτη σε πλανήτη, η απευθείας διαδρομή είναι η πιο ασύμφορη: πρέπει να σπαταληθούν πολλά καύσιμα, επομένως τα διαστημικά σκάφη χρησιμοποιούν πάντα τους λεγόμενους βαρυτικούς ελιγμούς, επιταχύνοντας στο βαρυτικό πεδίο άλλων πλανητών. Έτσι το Cassini αμέσως μετά την εκτόξευση πήγε... στην Αφροδίτη. Ναι, μερικές φορές πρέπει να πετάξεις προς την αντίθετη κατεύθυνση για να εξοικονομήσεις χρήματα. Η συσκευή πραγματοποίησε τους τρεις πρώτους ελιγμούς βαρύτητας κοντά στον δεύτερο και τον τρίτο πλανήτη του ηλιακού συστήματος. Στις 26 Απριλίου 1998 και στις 24 Ιουνίου 1999, ο ανιχνευτής πέταξε δίπλα από την Αφροδίτη δύο φορές και στις 18 Αυγούστου 1999 επισκέφτηκε τη Γη μας, δοκιμάζοντας ταυτόχρονα τις κάμερές του και τραβώντας ένα πολυτελές πορτρέτο της Σελήνης.

Φωτογραφία της Σελήνης που τραβήχτηκε κατά τη διάρκεια του τρίτου ελιγμού βαρύτητας Cassini

Δίνη στο βόρειο πόλο του Κρόνου

Φυσικά, πολλή έρευνα έχει αφιερωθεί στους δακτυλίους του Κρόνου. Μερικά από αυτά (για παράδειγμα, το τόξο Ante ή το δαχτυλίδι Pallene) ανακαλύφθηκαν από το ίδιο το Cassini.

Στις 26 Απριλίου 2017, το διαστημικό σκάφος Cassini εισήλθε στο τελευταίο στάδιο της ζωής του, που ονομάζεται "Μεγάλο Τελικό" - ο ανιχνευτής προσέγγισε το μεγαλύτερο φεγγάρι του Κρόνου, τον Τιτάνα για τελευταία φορά, πριν τελειώσει την αποστολή του. Το Cassini έχει ήδη στείλει τις τελευταίες φωτογραφίες που τράβηξε στη Γη, μετά τις οποίες πλησίασε όσο το δυνατόν πιο κοντά στον Τιτάνα, το πιο γήινο φεγγάρι του Κρόνου, η βαρύτητα του οποίου επέτρεψε στη συσκευή να επιταχύνει και να κάνει την τελευταία της πτήση σε τροχιά μεταξύ οι δακτύλιοι του Κρόνου και τα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας του γίγαντα αερίων, αναφέρει η NASA.

Οι ερευνητές ελπίζουν ότι κατά τη διάρκεια της τελικής πτήσης του ανιχνευτή Cassini, η συσκευή θα είναι σε θέση να συλλέξει τη μέγιστη ποσότητα άγνωστων μέχρι τώρα πληροφοριών που θα τους επιτρέψει να προσδιορίσουν τη διάρκεια της ημέρας του Κρόνου, καθώς και την ηλικία των δακτυλίων του. Είναι αλήθεια ότι το να βρίσκεται στην τροχιά του Κρόνου θα προκαλέσει την πτώση του ανιχνευτή στα πυκνά στρώματα της ατμόσφαιρας του γιγάντιου πλανήτη, με αποτέλεσμα απλώς να καεί.

Ο ανιχνευτής Cassini ξεκίνησε την τελευταία του πτήση μεταξύ του Κρόνου και των δακτυλίων του - τελευταίες φωτογραφίες

Η τελευταία πτήση του ανιχνευτή Cassini γύρω από τον Κρόνο θα είναι το φινάλε μιας 12χρονης αποστολής, κατά την οποία έλαβε πολλές νέες φωτογραφίες του πλανήτη και φώτισε επίσης τις λίμνες και τις θάλασσές του με υδρογονάνθρακες χρησιμοποιώντας τα ραντάρ του. Αλλά πριν από την πλήρη καύση στην ατμόσφαιρα του γίγαντα αερίου, η συσκευή θα έχει χρόνο να πραγματοποιήσει άλλες 22 πτήσεις μεταξύ των δακτυλίων του Κρόνου και του «άρχοντα» τους, συλλέγοντας και μεταδίδοντας δεδομένα για αυτόν τον πλανήτη μέχρι το τέλος του.

Ας θυμηθούμε ότι ο ανιχνευτής Cassini έφτασε για πρώτη φορά στον Κρόνο στις 30 Ιουνίου 2004 και έγινε ο πρώτος τεχνητός δορυφόρος αυτού του πλανήτη. Στις 15 Σεπτεμβρίου 2017, η ερευνητική αποστολή του διαστημικού σκάφους Cassini θα τελειώσει - με τα χρόνια μελέτης του συστήματος του Κρόνου, ο ανιχνευτής πέρασε κοντά σε αυτόν τον τεράστιο δορυφόρο 126 φορές και κάθε φορά άλλαζε σε μια νέα τροχιά που το κατεύθυνε σε νέα έρευνα αντικείμενα.

Ο ανιχνευτής Cassini είναι η τελευταία πτήση μεταξύ του Κρόνου και των δακτυλίων του (βίντεο):

Στις 15 Σεπτεμβρίου 2017, το διαστημόπλοιο Cassini κάηκε στην ατμόσφαιρα του Κρόνου. Αυτό το γεγονός ένωσε τους λάτρεις του διαστήματος σε όλη τη Γη. Το Cassini δεν ήταν ένας οποιοσδήποτε δορυφόρος. Υπηρέτησε ως ένα από τα κύρια σύμβολα της διαστημικής έρευνας και της επιστήμης γενικότερα. Το ίδιο σύμβολο με το τηλεσκόπιο Hubble ή τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων.

Το Cassini κυκλοφόρησε το 1997. Φανταστείτε - αυτή είναι η χρονιά που κυκλοφόρησαν ο Titanic, το Quake 2 και το πρώτο Fallout. Κατά τη διάρκεια του έργου του Cassini, μεγάλωσε μια ολόκληρη γενιά. Πολλοί λάτρεις της σύγχρονης αστρονομίας ενδιαφέρθηκαν για το διάστημα χάρη στο Cassini. Ως εκ τούτου, σήμερα θυμόμαστε την ιστορία της αποστολής και της αποτίουμε τον φόρο τιμής που της αξίζει.

Από την ιδέα στο σημείο εκτόξευσης

Το 1980-1981, το ζευγάρι έκανε μια ιστορική πτήση δίπλα στον Κρόνο. Πήραν τις πρώτες λεπτομερείς φωτογραφίες του πλανήτη, των δακτυλίων και των δορυφόρων του και ανέλυσαν την ατμόσφαιρα και το μαγνητικό πεδίο. Τα αποτελέσματα εξέπληξαν τους αστρονόμους. Αποδείχθηκε ότι οι δακτύλιοι του Κρόνου αποτελούνται από εκατοντάδες λεπτούς δακτυλίους που σχηματίζουν ένα πολύπλοκο σύστημα. Ο Τιτάνας, ο μεγαλύτερος δορυφόρος του Κρόνου, επισκιάστηκε από ένα στρώμα ομίχλης υδρογονανθράκων που ήταν αδιαφανές στο ορατό φάσμα. Ο δορυφόρος Ιαπετός έμοιαζε σαν ο σχεδιαστής του ηλιακού συστήματος να είχε ξεχάσει να τον ζωγραφίσει: το ένα του ημισφαίριο έλαμπε έντονα, σαν φρέσκο ​​χιόνι, το άλλο ήταν μαύρο, σαν αιθάλη.

Συναρμολόγηση Cassini

Οι Voyagers δεν μπορούσαν φυσικά να παραμείνουν κοντά στον πλανήτη και να τον μελετήσουν περισσότερο. Για να αποκαλυφθούν τα μυστήρια του Κρόνου και των φεγγαριών του, χρειαζόταν μια ουσιαστικά διαφορετική αποστολή. Μια συσκευή που θα μπορούσε να μπει σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη και να τον εξερευνήσει για αρκετά χρόνια.

Το 1982, επιστήμονες από τη NASA και την ESA ξεκίνησαν τις πρώτες διαβουλεύσεις σχετικά με μια κοινή μακράς διάρκειας αποστολή στο σύστημα του Κρόνου. Θα αποτελούνταν από ένα τροχιακό και ένα προσεδάφιο που θα προσγειωνόταν στον Τιτάνα και θα έβλεπε τι συνέβαινε στην επιφάνειά του. Η αποστολή πήρε το όνομά της από τον Τζιοβάνι Κασίνι, τον διάσημο αστρονόμο του 17ου αιώνα που ανακάλυψε τα τέσσερα φεγγάρια του Κρόνου και το κενό στους δακτυλίους του.

Οι διαπραγματεύσεις δεν ήταν εύκολες. Εκείνη την εποχή, οι σχέσεις μεταξύ της NASA και της ESA περιπλέκονταν από την ακύρωση μιας σειράς κοινών έργων. Αλλά το 1988, οι εταίροι συμφώνησαν τελικά για την κατανομή των ευθυνών. Η NASA έπρεπε να κατασκευάσει το τροχιακό Cassini, η ESA υποτίθεται ότι θα κατασκεύαζε τον ανιχνευτή καθόδου Huygens για τον Τιτάνα. Πήρε το όνομά του από τον Christiaan Huygens, ο οποίος ανακάλυψε τους δακτυλίους του Κρόνου και του ίδιου του Τιτάνα.

Μοντέλο της συσκευής Huygens

Τα προβλήματα του Cassini δεν τελείωσαν εκεί. Ο συνολικός προϋπολογισμός του έργου ξεπέρασε τα τρία δισεκατομμύρια δολάρια (το 80% των κονδυλίων διατέθηκαν από τη NASA) και το αμερικανικό Κογκρέσο έχει επανειλημμένα απειλήσει να στερήσει τη χρηματοδότηση του έργου. Ακόμη και στη NASA, δεν υποστήριξαν όλοι την αποστολή. Όμως ο Cassini επέζησε, χάρη σε μεγάλο βαθμό στις προσπάθειες των ομάδων συμφερόντων της ESA. Τα πράγματα έφτασαν μέχρι και επιστολές προς τον αντιπρόεδρο των ΗΠΑ Αλ Γκορ που του ζητούσαν να μην κλείσει το πρόγραμμα. Ως αποτέλεσμα, αν και με δυσκολία, η αποστολή έλαβε την απαραίτητη χρηματοδότηση.

Η τελευταία απειλή για το Cassini είναι οι πράσινοι. Λίγο πριν την εκτόξευση, περιβαλλοντικοί ακτιβιστές ξεκίνησαν διαδηλώσεις στο ακρωτήριο Κανάβεραλ και κατέθεσαν μήνυση απαιτώντας την απαγόρευση της εκτόξευσης. Αιτία? 32 κιλά πλουτωνίου-238 στο σταθμό. Το γεγονός είναι ότι η γειτονιά του Κρόνου φτάνει 100 φορές λιγότερο ηλιακό φως από τη Γη. Ως εκ τούτου, για την παραγωγή ενέργειας, το Cassini εξοπλίστηκε με μια γεννήτρια ραδιοϊσοτόπων.

Οι περιβαλλοντικοί ακτιβιστές δήλωσαν ότι σε περίπτωση ατυχήματος θα υπήρχε ραδιενεργή μόλυνση και ζήτησαν να «σωθεί η Γη» από το Cassini. Και όσο κι αν οι ειδικοί της NASA εξήγησαν ότι ακόμη και σε περίπτωση ατυχήματος το πλουτώνιο θα παρέμενε σε ένα προστατευμένο δοχείο, αυτό δεν μπορούσε να πείσει τους «πράσινους». Ευτυχώς, το δικαστήριο δεν έλαβε υπόψη τις περιβαλλοντικές ιστορίες τρόμου και δεν ακύρωσε την εκτόξευση.

Εκτόξευση του πυραύλου Κένταυρος με το Cassini επί του σκάφους

Επτά χρόνια σε πτήση

Το Cassini εκτοξεύτηκε στις 15 Οκτωβρίου 1997 και κατευθύνθηκε προς την... Αφροδίτη. Δεν υπάρχει λάθος εδώ. Η μάζα του σταθμού ήταν σχεδόν έξι τόνοι, γεγονός που τον έκανε ένα από τα μεγαλύτερα διαπλανητικά οχήματα στην ιστορία: μόνο το σοβιετικό Phobos ζύγιζε περισσότερο. Η δύναμη του πυραύλου δεν ήταν αρκετή για να στείλει έναν τέτοιο κολοσσό απευθείας στον Κρόνο. Έτσι οι μηχανικοί εκμεταλλεύτηκαν τη βαρύτητα. Το Cassini πέταξε δίπλα στην Αφροδίτη δύο φορές, στη συνέχεια στη Γη και τέλος στον Δία. Αυτοί οι ελιγμοί βαρύτητας επέτρεψαν στο όχημα να επιτύχει την απαιτούμενη ταχύτητα.

Πετώντας δίπλα από τον Δία, το Cassini κατάφερε να μελετήσει αυτόν τον αέριο γίγαντα. Ανακάλυψε αρκετές νέες καταιγίδες στην ατμόσφαιρά του και τράβηξε τις πιο ποιοτικές φωτογραφίες του πλανήτη εκείνη την εποχή. Ταυτόχρονα, οι μηχανικοί έλεγξαν τη λειτουργικότητα των οργάνων του σταθμού.

«Πορτρέτο» του Δία φτιαγμένο από πολλές φωτογραφίες του Cassini

Στις αρχές του καλοκαιριού του 2004, το Cassini έφτασε κοντά στον Κρόνο. Στις 11 Ιουνίου, το σκάφος πέρασε τη Φοίβη, έναν από τους πιο απομακρυσμένους δορυφόρους του πλανήτη, ο οποίος βρίσκεται σε τροχιά σχεδόν 13 εκατομμύρια χιλιόμετρα από τον γίγαντα του αερίου (δηλαδή 36 φορές την απόσταση μεταξύ της Γης και της Σελήνης). Το Cassini είχε μόνο μία ευκαιρία να επισκεφθεί αυτό το ασυνήθιστο φεγγάρι και η τροχιά του σχεδιάστηκε ειδικά για μια κοντινή πτήση.

Την 1η Ιουλίου, το Cassini πραγματοποίησε έναν εξαιρετικά δύσκολο ελιγμό, από την έκβαση του οποίου εξαρτιόταν η τύχη ολόκληρης της αποστολής. Ήταν επιτυχής. Το Cassini άνοιξε τον κύριο κινητήρα του για 96 λεπτά και επιβράδυνε ώστε να τον σηκώσει η βαρύτητα του πλανήτη. Έτσι έγινε ο πρώτος τεχνητός δορυφόρος του Κρόνου στην ιστορία.

Έτσι είδε το Cassini τον Κρόνο

Δεκατρία χρόνια για τον Κρόνο

«Έχω δει πράγματα που εσείς οι άνθρωποι δεν θα πιστεύατε...» Αν ο Cassini μπορούσε να μιλήσει, σίγουρα θα παρέθεταν τα λόγια του Blade Runner. Από την αρχή της λειτουργίας της, η συσκευή άρχισε να κάνει ανακαλύψεις, η μία πιο απίστευτη από την άλλη. Για τους λάτρεις της στατιστικής, ας πούμε ότι κατά τα 13 χρόνια της παραμονής του στον Κρόνο, ο σταθμός τράβηξε περίπου 400 χιλιάδες φωτογραφίες και έστειλε πάνω από 600 gigabyte πληροφοριών στη Γη. Με βάση τα αποτελέσματά τους, έχουν ήδη γραφτεί περίπου 4.000 επιστημονικά άρθρα - και ο αριθμός αυτός θα αυξηθεί, γιατί τα δεδομένα του Cassini θα αναλύονται για πολλά χρόνια ακόμα. Για να περιγραφούν όλα τα επιτεύγματα της αποστολής, θα απαιτούνταν μια ολόκληρη συλλογή από δοκίμια. Θα αναφέρουμε μόνο εν συντομία τα κύρια ορόσημα.

Ένας από τους στόχους προτεραιότητας της αποστολής ήταν ο Τιτάνας. Τον Ιανουάριο του 2005, το αεροσκάφος Huygens χωρίστηκε από το Cassini και έκανε μια ιστορική προσγείωση στην επιφάνειά του. Οι εικόνες του Huygens έδειχναν πολύπλοκο έδαφος με περιοχές που μοιάζουν με κοίτες ποταμών και ακτές. Φωτογραφίες από την επιφάνεια δείχνουν στρογγυλεμένες πέτρες με ίχνη έκθεσης σε υγρά.

Ο Τιτάνας και από τις δύο πλευρές στη φωτογραφία του Cassini

Στη συνέχεια, το Cassini ολοκλήρωσε πάνω από εκατό πτήσεις του Τιτάνα. Η συσκευή σάρωσε την επιφάνεια του δορυφόρου με ένα ραντάρ και η λήψη στην υπέρυθρη εμβέλεια κατέστησε δυνατή την εξέταση κάτω από την ομίχλη του. Αποδείχθηκε ότι ο Τιτάνας έχει λίμνες, ποτάμια, θάλασσες ακόμα και βροχές. Αλλά όχι από νερό, αλλά από υγρούς υδρογονάνθρακες - ένα μείγμα αιθανίου και μεθανίου. Η θερμοκρασία στον Τιτάνα είναι τέτοια που αυτές οι ουσίες μπορούν να υπάρχουν σε τρεις καταστάσεις ταυτόχρονα (υγρό, αέριο, στερεό) και να έχουν τον ίδιο ρόλο που παίζει το νερό στον πλανήτη μας. Αυτό είναι το μόνο σώμα στο ηλιακό σύστημα εκτός από τη Γη όπου υπάρχει πλήρης κύκλος ρευστού και υπάρχουν μόνιμες υδάτινες μάζες στην επιφάνεια. Πιο συγκεκριμένα, υδρογονάνθρακες.

Ο Huygens προσγειώνεται στον Τιτάνα, concept art

Καταγραφή ατμοσφαιρικού ανέμου στον Τιτάνα που έγινε από τον Huygens κατά την προσγείωση

Συνολικά, οι συνθήκες στον Τιτάνα μοιάζουν πολύ με την πρώιμη Γη στην εποχή πριν από το οξυγόνο. Ο δορυφόρος αποδείχθηκε ότι ήταν ένα είδος χρονομηχανής: κατέστησε δυνατή τη μελέτη των διαδικασιών που θα μπορούσαν να οδηγήσουν στην εμφάνιση ζωής στον πλανήτη μας. Ορισμένοι επιστήμονες κάνουν ακόμη και προσεκτικές υποθέσεις ότι, παρά τις χαμηλές θερμοκρασίες, οι πιο απλές μορφές ζωής μπορεί να υπάρχουν ήδη στον Τιτάνα.

Οροπέδιο Mercator φωτογραφημένο από τον Huygens

Βίντεο προσγείωσης με βάση φωτογραφίες από τη συσκευή

Αλλά στο σύστημα του Κρόνου υπήρχε ένας ακόμη πιο ελκυστικός στόχος για τους αστροβιολόγους - ο Εγκέλαδος. Πριν από την αποστολή Cassini, θεωρούνταν απλώς ένα από τα πολλά παγωμένα φεγγάρια του Κρόνου με μικρό ενδιαφέρον. Αλλά μετά την πρώτη επίσκεψη του Cassini στον Εγκέλαδο, αυτές οι ιδέες έπρεπε να αναθεωρηθούν ριζικά.

Ο Εγκέλαδος, ο πλανήτης των γιγάντιων γκέιζερ

Αποδείχθηκε ότι, παρά το σχετικά μικρό του μέγεθος (η διάμετρος του δορυφόρου είναι 520 χιλιόμετρα, σχεδόν έξι φορές μικρότερη από αυτή της Σελήνης), ο Εγκέλαδος είναι ένα από τα πιο ενεργά γεωλογικά σώματα στο Ηλιακό Σύστημα. Ο νότιος πόλος του είναι πυκνά διάστικτος με θερμοπίδακες που εκπέμπουν συνεχώς νερό στο διάστημα. Αυτό το νερό σχηματίζει έναν ξεχωριστό δακτύλιο γύρω από τον Κρόνο. Η ανακάλυψη των geysers Enceladus έχει γίνει επιστημονική αίσθηση. Το πρόγραμμα Cassini άλλαξε επειγόντως και τα επόμενα χρόνια η συσκευή επισκέφτηκε τον δορυφόρο περισσότερες από μία φορές. Αρκετές φορές το Cassini πέταξε απευθείας μέσω των εκπομπών του, αναλύοντας τη χημική τους σύνθεση.

Πίδακες του Εγκέλαδου

Τα δεδομένα που συνέλεξε το Cassini έδειξαν ότι κάτω από την παγωμένη επιφάνεια του Εγκέλαδου βρίσκεται ένας παγκόσμιος ωκεανός υγρού νερού. Το βάθος του υπολογίζεται στα 10 χιλιόμετρα, το πάχος του πάγου πάνω του κυμαίνεται από 2 έως 30 χιλιόμετρα. Η χημική ανάλυση του εκτοξευόμενου νερού αποκάλυψε άλατα, οργανικές ενώσεις και ουσίες σε αυτό, υποδεικνύοντας ότι στον ωκεανό του Εγκέλαδου λαμβάνουν χώρα ενεργές υδροθερμικές διεργασίες. Τώρα αυτός ο δορυφόρος θεωρείται το πιο κατάλληλο μέρος για ζωή στο ηλιακό σύστημα εκτός της Γης.

Ο Cassini μπόρεσε να λύσει το μυστήριο του «αποβαμμένου» Ιαπετού. Αποδείχθηκε ότι οι διαφορές στο χρώμα του δορυφόρου οφείλονται στη σκόνη: οι κρούσεις μετεωριτών τον εκτοξεύουν από τα μακρινά φεγγάρια του Κρόνου και εγκαθίσταται στο κορυφαίο ημισφαίριο του Ιαπετού (αυτό είναι το ημισφαίριο με το οποίο κινείται "προς τα εμπρός" στην τροχιά του). Οι περιοχές που καλύπτονται από σκόνη θερμαίνονται περισσότερο από τις γειτονικές περιοχές. Ως αποτέλεσμα, ο πάγος από αυτά εξατμίζεται και συμπυκνώνεται όπου η θερμοκρασία της επιφάνειας είναι χαμηλότερη: στην πίσω πλευρά και στις περιπολικές περιοχές. Δημιουργείται μια θετική ανατροφοδότηση: οι σκοτεινές περιοχές γίνονται ακόμη πιο σκούρες και το αντίστροφο.

Το Cassini ανακάλυψε επίσης ένα άλλο μοναδικό χαρακτηριστικό του Iapetus - τη δακτυλιοειδή οροσειρά "Wall of Iapetus" που εκτείνεται κατά μήκος του ισημερινού του. Ο ασυνήθιστος σχηματισμός έχει ύψος έως και 13 χιλιόμετρα, πλάτος έως 20 χιλιόμετρα και συνολικό μήκος περίπου 1.300 χιλιόμετρα. Σύμφωνα με μια θεωρία, ο Ιαπετός είχε κάποτε ένα δακτύλιο και τα σωματίδια του έπεσαν στην επιφάνεια και σχημάτισαν έναν τοίχο.

Ασπρόμαυρο Iapetus σε εικόνες Cassini

Αλλά, φυσικά, το Cassini μελέτησε όχι μόνο τους δορυφόρους του Κρόνου, αλλά και τον ίδιο τον πλανήτη. Κατά τη διάρκεια των ετών της αποστολής, η συσκευή κατέγραψε αρκετές αλλαγές εποχών. Εκδηλώθηκαν ιδιαίτερα καθαρά στο εξάγωνο - αυτό είναι το όνομα που δόθηκε στην εκπληκτική δίνη σε σχήμα εξαγωνικού που βρίσκεται στον βόρειο πόλο του πλανήτη. Το πλάτος αυτού του σχηματισμού είναι 25 χιλιάδες χιλιόμετρα, περίπου δύο διαμέτρους της Γης. Το Cassini κατέγραψε πώς, με την άφιξη του καλοκαιριού στο βόρειο ημισφαίριο του Κρόνου, το εξάγωνο άλλαξε χρώμα από σκούρο μπλε σε χρυσό. Η ένταση της υπεριώδους ακτινοβολίας αυξήθηκε, αυτό πυροδότησε φωτοχημικές αντιδράσεις και ενώσεις (θολίνες) άρχισαν να συντίθενται στον βόρειο πόλο, οι οποίες άλλαξαν το χρώμα της καταιγίδας.

Η εξαγωνική δίνη του Κρόνου το 2016

Το Cassini έχει φωτογραφήσει πολλές φορές το σύστημα δακτυλίων του Κρόνου. Οι εικόνες απέδειξαν την εξαιρετική πολυπλοκότητα και τη μεταβλητότητά τους. Πολυάριθμοι δορυφόροι του Κρόνου ασκούν τη βαρύτητα τους στους δακτυλίους του πλανήτη, γι' αυτό σχηματίζονται σε αυτούς δίνες, κύματα, στροφές, βρόχοι και άλλες δομές. Μερικά μικρά φεγγάρια περιφέρονται απευθείας μέσα στους δακτυλίους. Η βαρύτητα τους επιταχύνει τα σωματίδια των δακτυλίων, γι' αυτό και δημιουργούνται ρήξεις σε αυτούς. Άλλοι δορυφόροι παίζουν το ρόλο των «βοσκών». Για παράδειγμα, οι τροχιές του Προμηθέα και της Πανδώρας περνούν μέσα και έξω από τον δακτύλιο F Η βαρύτητα ενός ζεύγους δορυφόρων συγκρατεί τα σωματίδια των δακτυλίων στην ίδια τροχιά, εμποδίζοντάς τα να διασκορπιστούν σε διαφορετικές κατευθύνσεις.

Η πιο ποιοτική φωτογραφία των δακτυλίων του Κρόνου

Δεν πρέπει να ξεχνάμε τον στόχο του Cassini να διαδώσει τη διαστημική έρευνα. Αποδείχθηκε εύκολο. Ο Κρόνος είναι ίσως ο πιο όμορφος πλανήτης του ηλιακού συστήματος και οι φωτογραφίες του έχουν πιθανώς εμπνεύσει πολλούς ανθρώπους να συνδέσουν τη ζωή τους με το διάστημα.

Μία από τις πιο διάσημες φωτογραφίες του Cassini τραβήχτηκε στις 19 Ιουλίου 2013. Εκείνη την ημέρα, η συσκευή πραγματοποίησε πανοραμική φωτογράφηση του πλανήτη και του περιβάλλοντός του. Την ώρα της φωτογραφίας, ο Ήλιος βρισκόταν ακριβώς πίσω από τον Κρόνο, αναδεικνύοντας ουσιαστικά τους δακτυλίους του. Μια από τις εικόνες έδειχνε επίσης τον πλανήτη μας. Από μια απόσταση 1,5 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων, εμφανίζεται ως μια απαλή μπλε κουκκίδα.

«The Day the Earth Smiled»: η διάσημη φωτογραφία υποβλήθηκε σε εκτενή χρωματική διόρθωση για να κάνει τους πλανήτες πιο ορατούς. Η γη είναι ένα ελάχιστα αισθητό σημείο κάτω δεξιά κάτω από τους δακτυλίους

Η τελευταία περιπέτεια του Cassini

Το Cassini αποκαλείται συχνά η ιδανική διαστημική αποστολή. Η συσκευή λειτούργησε πολύ πέρα ​​από την ονομαστική διάρκεια ζωής των τεσσάρων ετών και ολοκλήρωσε όλες τις εργασίες χωρίς σοβαρά ατυχήματα. Όμως, δυστυχώς, κάθε τεχνολογία έχει έναν παράγοντα που περιορίζει τον χρόνο λειτουργίας της. Στην περίπτωση του Cassini, αυτά ήταν τα αποθέματα καυσίμου που ήταν απαραίτητα για τις διορθώσεις πορείας. Χωρίς αυτό, ο έλεγχος της συσκευής θα ήταν αδύνατος. Ένας μη ελεγχόμενος σταθμός θα μπορούσε να προσκρούσει σε ένα από τα φεγγάρια του Κρόνου και να μεταφέρει εκεί γήινα μικρόβια. Για να αποκλείσει ένα τέτοιο σενάριο, η NASA αποφάσισε να κάψει το Cassini στην ατμόσφαιρα του πλανήτη.

Αλλά πριν από αυτό, η συσκευή έπρεπε να επιβιώσει στην τελική περιπέτεια - 20 τροχιές στο εξωτερικό άκρο των δακτυλίων του Κρόνου και στη συνέχεια άλλες 22 τροχιές μεταξύ της ατμόσφαιρας του πλανήτη και της εσωτερικής άκρης των δακτυλίων του. Κανένα όχημα δεν έχει βουτήξει ποτέ σε αυτό το κενό. Ο ελιγμός θεωρήθηκε πολύ επικίνδυνος, αλλά καθώς η αποστολή ήταν ήδη κοντά στην ολοκλήρωση, η NASA αποφάσισε να πάρει το ρίσκο.

Η εντύπωση του καλλιτέχνη από την τελευταία πτήση του Cassini

Όπως και πριν, το Cassini ολοκλήρωσε έξοχα όλα τα καθήκοντά του. Συνέλεξε δεδομένα που θα έπρεπε να λύσουν το κύριο μυστήριο του Κρόνου - την ηλικία και την προέλευση των δακτυλίων του. Σύμφωνα με μια εκδοχή, σχηματίστηκαν μαζί με τον πλανήτη. Σύμφωνα με έναν άλλο, οι δακτύλιοι είναι πολύ νεότεροι και εμφανίστηκαν ως αποτέλεσμα της πρόσφατης (με κοσμικά πρότυπα) καταστροφής ενός από τα φεγγάρια του Κρόνου. Τα δεδομένα του Cassini θα αναλύονται για πολλούς ακόμη μήνες, αλλά τα προκαταρκτικά αποτελέσματα μέχρι στιγμής μιλούν υπέρ της δεύτερης έκδοσης.

Ο Cassini είχε να ολοκληρώσει ένα τελευταίο έργο. Κατά την επανείσοδο, το όχημα χρησιμοποίησε προωθητές για να κρατήσει την κεραία του στραμμένη προς τη Γη για όσο το δυνατόν περισσότερο. Ήδη καταρρέει, το Cassini συνέχισε να μεταδίδει δεδομένα σχετικά με τη σύνθεση του περιβλήματος του αερίου και το μαγνητικό πεδίο του Κρόνου. Ακόμη και εδώ, η συσκευή κατάφερε να ξεπεράσει τον στόχο, επιβιώνοντας σε τέτοιες ακραίες συνθήκες 30 δευτερόλεπτα περισσότερο από ό,τι προέβλεπαν οι προσομοιώσεις. Στις 11 ώρες 55 λεπτά και 46 δευτερόλεπτα παγκόσμια ώρα, το συγκρότημα επικοινωνιών στο βαθύ διάστημα της NASA στην Καμπέρα έλαβε το τελευταίο σήμα από το Cassini. Μέχρι εκείνη τη στιγμή, η ίδια η συσκευή είχε ήδη αποσυντεθεί σε θραύσματα και μετατράπηκε σε φλεγόμενο μετεωρίτη.

Η NASA αποχαιρέτησε το Cassini χωρίς πένθος. Ωστόσο, αυτό δεν είναι μια καταστροφή, αλλά το τέλος μιας επιτυχημένης αποστολής (NASA/Joel Kowsky)

Το τέλος της αποστολής προκάλεσε αντικρουόμενα συναισθήματα: περηφάνια, θαυμασμό, θλίψη και κενό. Το Cassini λειτουργεί τόσο καιρό που είναι δύσκολο να θυμηθούμε μια εποχή που δεν ήταν εκεί. Μπορείτε να φανταστείτε τι βίωσαν οι συμμετέχοντες στην αποστολή, οι οποίοι εργάζονταν στο έργο από τη δεκαετία του 1980, καθώς έβλεπαν το σήμα της συσκευής να εξαφανίζεται.

Γίνεται ακόμα πιο λυπηρό όταν συνειδητοποιείς ότι θα πρέπει να περιμένεις τουλάχιστον μια δεκαετία για την επόμενη τέτοια αποστολή στους μακρινούς πλανήτες του ηλιακού συστήματος. Δυστυχώς, η εξερεύνηση του διαστήματος είναι μια αργή δουλειά και δεν υπάρχει αποστολή στον ορίζοντα συγκρίσιμη με τη φιλοδοξία του Cassini. Δεν μπορεί παρά να παρηγορηθεί κανείς από το γεγονός ότι θα γίνουν πολλές νέες ανακαλύψεις με βάση τα δεδομένα που συλλέγει ο σταθμός.

Η κληρονομιά του Cassini θα ζήσει για πολύ καιρό. Οι φωτογραφίες που τράβηξε από τον Κρόνο και τα φεγγάρια του θα μείνουν μαζί μας για πάντα. Χάρη στο Cassini, μπορέσαμε να δούμε σε όλο τους το μεγαλείο αυτά τα κοσμικά σώματα που προηγουμένως ήταν απλώς κουκκίδες στον ουρανό για εμάς.