Zbogom Cassiniju: međuplanetarna postaja izgorjela je u atmosferi Saturna. Posljednji sati sonde Cassini (15 fotografija)

15. rujna 2017 u 04:55 PDT (11:55 UTC) Zemlja je prestala čuti signal s radio odašiljača Cassini. Nakon gotovo dvadesetogodišnjeg leta i rada više od 13 godina u Saturnovom sustavu, američka letjelica ušla je u atmosferu planeta, prenoseći jedinstvene znanstvene podatke do posljednje sekunde.

Cassini je lansiran 15. listopada 1997. i ušao je u orbitu oko Saturna 1. srpnja 2004. Tijekom 13 godina napravio je 293 kruga oko planeta i napravio 162 bliska preleta njegovih mjeseca. Uređaj je mapirao njihove površine i mjerio njihov kemijski sastav, pratio razvoj sezonskih procesa na Saturnu i Titanu i proučavao prstenove planeta, njegovu magnetosferu, nabijene čestice i valove u kozmičkoj plazmi.

Kratak osvrt na Cassinijevu orbitalnu “turneju”, koja je trajala devet godina dulje od prvobitno planiranog i sastojala se od nekoliko uzastopnih misija, napravljena je u NK br.7, 2017.

"Veliko finale" Cassinijevog dvadesetogodišnjeg putovanja planirano je sedam godina prije nego što se dogodilo. Odluka da se uređaj pošalje u atmosferu Saturna uslijedila je zbog straha od kontaminacije mjeseca planeta zemaljskim mikroorganizmima - posebno Enceladusa s njegovim subglacijalnim oceanom iz kojeg izbijaju polarni gejziri. Susret s predstavnicima zemljine biosfere, koji bi mogli preživjeti u održivom stanju na strukturnim elementima letjelice, iskrivio bi izgled lokalnog života, ako ga ima.

Zadnjih pet mjeseci

Posljednja faza ekspedicije započela je tijekom faze S99 programa letenja Cassinija, koja je započela 11. travnja. Od 25. svibnja do 9. srpnja uvježbavana je zapovjedna sekvenca S100, a od 10. srpnja do kraja - S101, koja je uključivala 10.657 pojedinačnih zapovijedi.

22. travnja 2017. dogodio se posljednji ciljni prelet Titana s gravitacijskim manevrom, uslijed čega se najniža točka orbite letjelice pomaknula ispod sustava prstena. Sada je uređaj morao napraviti 22 orbite s nagibom od 62,4° do 61,7° s periodom od 6,4-6,5 dana, svaki put prolazeći na periapsi između vidljive površine i Saturnovih prstenova i udaljavajući se otprilike 1,27 milijuna km od Saturna. planet u apocentru.

Prvi "zaron" dogodio se 26. travnja na 271. orbiti, kada je Cassini letio na visini od 2800 km iznad vrhova oblaka planeta maksimalnom brzinom od 33,957 km/s. Područje ispod prstenova pokazalo se praktički bez prašine - RPWS uređaj za snimanje radijskih i plazma valova zabilježio je samo nekoliko čestica veličine 1 µm i manje. To je potaknulo nadu u uspjeh svih kasnijih preleta i provedbu znanstvenog programa koji je uključivao mapiranje gravitacijskog i magnetskog polja planeta, fotografiranje i ispitivanje Saturnovih prstenova i površine s minimalne udaljenosti te izravna mjerenja sastav gornje atmosfere.

Od 17 prvih letova najniži je bio 15. svibnja na visini od 2660 km, a najviši 28. svibnja na visini od 3900 km iznad Saturnovih oblaka. To je također postao najdublji prodor svemirske letjelice u unutarnji prsten D. Da bi promijenio visinu periapsisa između pojedinačnih orbita, Titan 23. svibnja preleti na udaljenosti od 118.000 km i 10. srpnja na udaljenosti od 264.000 km, također kao dvije male korekcije, korištene su. Dana 10. svibnja izveden je manevar OTM-471 s prirastom brzine od samo 21 mm/s uključivanjem motora na 14 sekundi. Posljednja korekcija OTM-472 bila je značajnija - 15. srpnja motori su radili 153,125 sekundi i promijenili brzinu letjelice na 143,64 mm/s.

11. kolovoza Cassini je prošao 195.000 km od Titana, zbog čega se visina pericentra letjelice smanjila za 1.200 km. Stoga je u posljednjih pet letova letjelica “udarala” uz sam rub atmosfere na visini od 1710 km do 1630 km, a za održavanje orijentacije nisu korišteni zamašnjaci, već pogonski motori s niskim potiskom. Točna visina svakog raspona nije objavljena; Znamo samo da je treći od njih bio rekordno nizak 27. kolovoza. Ovih pet orbita služilo je kao proba za Cassinijev konačni ulazak u atmosferu.

Prilikom prelaska ravnine prstenova pri brzinama od 33,6 km/s do 35,0 km/s, Cassini je u pravilu usmjeravao svoju visoko usmjerenu antenu prema 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. je odlučeno da se to ne čini; uređaj je sigurno prošao kroz najniži dio prstena i nije oštećen. Cassini je većinu svojih letova izveo u autonomnom načinu rada s naknadnim "izvještavanjem" o rezultatima, ali na orbitama 273, 274, 275, 278, 280 i 284 odašiljao je izravno na Zemlju dok je prelazio ravninu prstenova.

Već u svom prvom preletu kamera ISS-a snimila je Saturn u rezoluciji 10 puta boljoj nego u prethodnih 13 godina. Fotografiranje planeta, prstenova i satelita te njihovo sondiranje VIMS, CIRS i UVIS spektrometrima u različitim kombinacijama provedeno je na svim sljedećim orbitama. U prstenovima su posebno zanimljivi različiti rubni efekti, smetnje i male nestabilnosti, poznati pod kodnim nazivom „propeleri“. Ime su dobili po velikim pilotima 20. stoljeća - Bleriot, Santos-Dumont, Earhart.

Od satelita su najčešće promatrani Titan i Enceladus, posebno njegova južna polarna regija s gejzirima, no bilo je vremena za fotografiranje Dione na 280. orbiti i za vrlo male satelite. Sićušni Bebhionn - dvostruki objekt promjera samo 6 km, koji se proteže u apocentru 25 milijuna km od Saturna - snimljen je na orbitama 272, 273, 276, 280 i 282. Dvostruko veći Kiviuk od 14 kilometara, koji je također sumnja se na binarnu prirodu, fotografirano 28. srpnja, 9. i 16. kolovoza, a Trümr 23. kolovoza i 3.–4. rujna. Osim toga, 6. lipnja provedena je spektrometrija zvijezde ε Orionis tijekom pomrčine njezinog satelita Tethys (Tethys).

Kamera ISS-a je 10. i 16. kolovoza promatrala Neptun na nebu u blizini Kiviuka. To je značilo da je Cassini uspio snimiti osam od devet planeta (uključujući Pluton, ali isključujući Merkur).

Radiokompleks je korišten za određivanje karakteristika Saturnovog gravitacijskog polja i za osvjetljavanje prstenova, a analizator kozmičke prašine CDA pokušao je "uhvatiti" njihovu materiju. Uređaj RADAR skenirao ih je s rezolucijom od 4 km do 100 m na 276. i 277. orbiti, a proučavao je i atmosferu Saturna: na 288. orbiti u pasivnom načinu, a na 290. i 292. u aktivnom načinu. Znanstvenike su zanimale koncentracije amonijaka u atmosferi ispod sloja oblaka amonijaka kao dokaz Saturnovog vremena.

292. orbita, također 22. u seriji Grand Finale, započela je prolaskom apocentra 5. rujna u 18:47 UTC vrijeme na brodu. 9. rujna u 00:09-00:14 uređaj je sekvencijalno prošao ravninu prstenova i pericentar orbite i 13 sati kasnije počeo slati primljene informacije na Zemlju. 11. rujna, pred kraj svoje orbite, Cassini je doživio privlačnost Titana. Let je bio jedan od dalekih - u 19:04 UTC uređaj je prošao 119.049 km iznad površine satelita - ali je gravitacijski utjecaj Titana smanjio brzinu letjelice za 29 m/s, zbog čega je pericentar orbite uronio u atmosferu Saturna.

Započela je 293. orbita 12. rujna u 05:27 UTC vrijeme na brodu. Tijekom posljednja dva dana, svemirska letjelica je snimila Titan i Enceladus, koji se nalazi iza Saturnovog sjevernog horizonta, planet i pojedinačne značajke njegovih prstenova, uključujući zbijanje kodnog imena Peggy na vanjskom rubu A prstena, koji bi mogao predstavljaju formirajući mali satelit. Konačno, VIMS spektrometar i drugi optički instrumenti promatrali su područje nadolazećeg pada Cassinija. Zadnja fotografija je snimljena 14. rujna u 19:58 UTC.

U 21:45 UTC, prema vremenu kada je signal stigao na Zemlju, što je odgovaralo 20:22 vremenu na brodu, započela je posljednja komunikacijska sesija od 14,5 sati. Cassini je prenosio informacije na frekvenciji od 8,43 GHz brzinom od 66.360 bps, oslobađajući svoj solid-state uređaj za pohranu snimljenih podataka unutar 11 sati. Signal svemirske letjelice stigao je do stanice Long-Distance Network u Goldstoneu s razinom 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.

Nakon što završite s resetiranjem podataka, 15. rujna u 07:14 sati na brodu, letjelica je započela petominutno okretanje do takvog položaja da je maseni spektrometar iona i neutralnih atoma INMS bio smješten na prednjem dijelu letjelice u smjeru leta i mogao je izravno mjeriti sastav gornjoj atmosferi Saturna i njezinim promjenama visine. Na Zemlji je palicu preuzela 70-metarska antena DSS-43 u blizini Canberre, sposobna podržati prijem pri brzini od 124.426 bps. Cassini je, međutim, odmah rekonfigurirao ploču tako da su u posljednja tri i pol sata znanstvene informacije poslane na Zemlju brzinom od 27.650 bps u gotovo stvarnom vremenu - samo nekoliko sekundi nakon što su primljene na ploču. Prijenos se odvijao u X- i S-pojasu s prijemom na 70-metarskoj i, uz rezervaciju, na jednoj od 34-metarskih antena u Australiji. Uz to, Dopplerova promatranja provela je postaja New Norcia Europske svemirske agencije.

Upute uređaju za završnu fazu leta bile su jednostavne. Cassini prilazi planetu sa sjeverne hemisfere. Ulazna točka u atmosferu je na dnevnoj strani, 10° sjeverno od ekvatora. Uređaj mora provoditi mjerenja s osam od 12 instrumenata (INMS maseni spektrometar, CIRS i UVIS spektrometri, magnetosferski i plazma instrumenti MIMI, RPWS, MAG, CDA senzor kozmičke prašine i visokostabilni radiokompleksni generator) i slati podatke do posljednjeg. Ovu priliku će pružiti ugrađeni raketni motori na tekuće pogonsko gorivo s potiskom od 0,5 N, koji podržavaju orijentaciju visoko usmjerene antene prema Zemlji unutar ±0,1° od specificirane zbog izdavanja kratkih impulsa.

Balističari su predvidjeli da će Cassini osjetiti učinke Saturnove tanke gornje atmosfere na visini od 1915 km iznad vrhova oblaka i iznad razine tlaka od 1 atm. Kao i sve takve granice, ona je bila u određenoj mjeri uvjetna. Kada letite izvan atmosfere, dovoljno je da se motori upale jednom svakih nekoliko minuta, kompenzirajući samo mali moment okretanja iz gravitacijskog polja planeta. S povećanjem gustoće plinskog omotača i tlaka brzine, okretni moment i radna frekvencija trebali bi se povećati. Kao uvjetna ulazna točka uzet je trenutak kada radni ciklus - udio vremena tijekom kojeg rade raketni motori na tekuće pogonsko gorivo - dosegne 10%.

Kako bi se nosili s utjecajem atmosfere na izbočene elemente Cassinijeve strukture, ponajprije 11-metarsku granu magnetometra, raketni motori na tekuće pogonsko gorivo postupno će povećavati radni ciklus s 10 % na 100 %. Ova faza će trajati oko minutu, tijekom koje će se zemaljsko vozilo spustiti duž blage putanje do oznake od 1500 km. Ovdje će uznemirujući momenti nadolazećeg toka postati jači od stabilizirajućih impulsa motora koji neprekidno rade. Uređaj će se početi okretati, prelazeći u nekontrolirani salto, a Zemlja će se odmaknuti od osi svoje antene. Za sljedećih tridesetak sekundi sonda će se početi urušavati, a nekoliko minuta kasnije atmosfera planeta će apsorbirati njezine ostatke.

Posljednja objavljena prognoza bila je da će Cassini započeti ponovni ulazak 15. rujna u 03:31 PDT (10:31 UTC) po vremenu na brodu i izgubiti orijentaciju minutu kasnije. 83 minute i 27 sekundi nakon toga, u 04:55:16 PDT (11:55:16 UTC), posljednji signal iz svemirske letjelice će stići do Zemlje i ona više neće čuti Cassinija.

Općenito, ovo predviđanje se obistinilo: uređaj je bio u stanju izdržati atmosferu Saturna 91 sekundu, au zadnjih 20 sekundi motori su radili sa 100 % svojih mogućnosti. Korisni signal u X-pojasu sa znanstvenim informacijama prekinut je u 11:55:39, a u S-pojasu u 11:55:47. Prema telemetrijskim podacima, bilo je jasno da se u ovih zadnjih 8 sekundi Cassini počeo polako okretati unatrag. Tada je iz primljenog signala na Zemlji nestala telemetrija i ostala je samo nosiva frekvencija, no nakon 24 sekunde i ona je prestala stizati. Ukopavši se u atmosferu Saturna na visini od 1391 km pri brzini od 34,449 km/s, zemaljski aparat je prestao postojati.

"Ovo je posljednje poglavlje nevjerojatne misije, ali također i novi početak", rekao je dr. Thomas Zurbuchen, pridruženi administrator NASA-e. “Cassinijevo otkriće oceanskih svjetova na Titanu i Enceladusu sve je promijenilo i do temelja uzdrmalo naše razumijevanje nevjerojatnih mjesta za traženje života izvan Zemlje.”

"Cassini nas je možda napustio, ali njegovi znanstveni darovi zaokupit će nas još mnogo godina", rekla je znanstvenica JPL projekta dr. Linda J. Spilker. "Samo smo zagrebali po površini onoga što možemo naučiti iz brda podataka koje nam je slao tijekom svog života."

"Upravljački tim Cassinija obavio je apsolutno sjajan posao dovodeći svemirsku letjelicu do kraja", rekao je voditelj projekta Earl H. Maize. "Od dizajniranja putanje prije sedam godina do navigacije u 22 skoka između Saturna i njegovih prstenova koji zaustavljaju srce, ova fantastična skupina znanstvenika i inženjera smislila je prikladan završetak sjajnog projekta."

Tijekom 20 godina leta, Cassini je prešao 7,9 milijardi km, primio i izvršio 2,5 milijuna naredbi u sklopu 101 faze letačkog programa, izveo 360 manevara i korekcija*, otkrio šest Saturnovih satelita, snimio i poslao 453.048 slika na Zemlju, te ukupno 635 GB znanstvenih informacija, na temelju kojih je do kraja ekspedicije objavljeno 3948 znanstvenih članaka.

Za nekoliko sati završit će svoje putovanje jedna od najdužih, najskupljih i najuspješnijih svemirskih misija u povijesti istraživanja svemira, koja će izgorjeti u atmosferi najspektakularnijeg divovskog planeta Saturna. Svemirska letjelica Cassini, koja je operativna već gotovo 20 godina, prenosit će najnovije jedinstvene podatke. stranica govori o povijesti i ključnim otkrićima ovog nevjerojatnog uređaja.

Ime i razvoj

Mora se odmah reći da je jednostavno nazvati misiju Cassini netočno. Točan naziv zajedničke ideje NASA-e, ESA-e i Talijanske svemirske agencije je Cassini-Huygens. Orbitalni uređaj, koji je razvijen u SAD-u, nazvan je u čast Giovannija Domenica Cassinija, koji je otkrio četiri Saturnova satelita (tzv. "Lujeve zvijezde": Japet, Rea, Tetis i Diona) i jaz između prstenovi - Cassinijev jaz; Lender je nazvan Huygens, u čast Christiaana Huygensa, koji je napravio matematički model Saturnovih prstenova i objasnio faze planeta. Talijanska svemirska agencija samostalno je razvila i izgradila antenu za svemirsku komunikaciju na velikim udaljenostima, uz pomoć koje sonda komunicira sa Zemljom.

Giovanni Domenico Cassini

Wikimedia Commons

Bilo je to jedno od prvih iskustava suradnje Europe i Amerike u svemiru i možda najskuplje. Ukupni trošak misije je 3,26 milijardi američkih dolara, od čega je NASA potrošila 2,6 milijardi, 500 milijuna i 160 milijuna donirala je Italija (za usporedbu: trošak prve (uspješne) indijske misije bio je samo 70 milijuna). Bio je to vrlo velik uređaj: masa lansiranja kompleksa bila je 5712 kilograma. U cijeloj povijesti istraživanja planeta bez posade samo su tri misije bile teže, a sve su bile sovjetske. “Phobos-1”, “Phobos-2” i “Mars-96”, koji nikada nisu napuštali blizinu Zemlje.

Sastavljanje aparata u NASA-i

Ideja o stvaranju teškog vozila (tzv. klasa "Flagship"; među uređajima ove razine su Jupiterian Galileo i Marsian Curiosity) pojavila se još 1980-ih, nakon što je letjelica Voyager proletjela pored Saturna. U izradi uređaja sudjelovalo je 27 zemalja. Nova teška sonda s modulom za spuštanje i velikom zalihom plutonija za proizvodnju električne energije (u području Saturna već ima vrlo malo svjetla, a uređaji se moraju napajati strujom pomoću RTG-a - radioizotopskog termoelektričnog generatora, u kojem se toplina iz raspada plutonija izravno se pretvara u električnu energiju) krenuo je prema Saturnu 15. listopada 1997. s fantastično lijepim noćnim početkom.

Lansiranje Cassinija

Tijekom letova od planeta do planeta izravna ruta je najneisplativija: potrebno je potrošiti puno goriva, pa svemirske letjelice uvijek koriste takozvane gravitacijske manevre, ubrzavajući u gravitacijskom polju drugih planeta. Tako je Cassini odmah nakon lansiranja otišao... na Veneru. Da, ponekad morate letjeti u suprotnom smjeru kako biste uštedjeli novac. Uređaj je izveo svoja prva tri gravitacijska manevra u blizini drugog i trećeg planeta Sunčevog sustava. Sonda je 26. travnja 1998. i 24. lipnja 1999. dva puta proletjela pored Venere, a 18. kolovoza 1999. posjetila je našu Zemlju, ujedno testirajući svoje kamere i snimivši luksuzni portret Mjeseca.

Fotografija Mjeseca snimljena tijekom trećeg Cassinijevog gravitacijskog manevra

Vrtlog na Saturnovom sjevernom polu

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

Dana 26. travnja 2017. letjelica 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 snimio na Zemlju, nakon čega se maksimalno približio Titanu, najsličnijem Zemljinom mjesecu Saturna, čija je gravitacija omogućila uređaju da ubrza i ode na svoj posljednji let u orbiti između prstenova Saturna i gornjih slojeva atmosfere plinovitog diva, javlja NASA.

Istraživači se nadaju da će uređaj tijekom posljednjeg leta sonde Cassini uspjeti prikupiti maksimalnu količinu dosad nepoznatih informacija koje će im omogućiti određivanje duljine Saturnovog dana, kao i starosti njegovih prstenova. Istina, boravak u Saturnovoj orbiti uzrokovat će pad sonde u guste slojeve atmosfere divovskog planeta, zbog čega će jednostavno izgorjeti.

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

Posljednji let sonde Cassini oko Saturna bit će finale 12-godišnje misije, tijekom koje je dobila mnogo novih fotografija planeta i također osvijetlila njegova ugljikovodična jezera i mora koristeći svoje radare. Ali prije potpunog izgaranja u atmosferi plinovitog diva, uređaj će imati vremena napraviti još 22 leta između prstenova Saturna i njihovog "gospodara", prikupljajući i prenoseći podatke o ovom planetu do samog kraja.

Podsjetimo, sonda Cassini prvi put je stigla do Saturna 30. lipnja 2004. i postala prvi umjetni satelit ovog planeta, a 14. siječnja 2005. sonda Huygens, koju je Cassini nosio na sebi, prva je sletjela na Titan. Dana 15. rujna 2017. završit će istraživačka misija svemirske letjelice Cassini - tijekom godina proučavanja Saturnovog sustava sonda je 126 puta prošla pored ovog ogromnog satelita i svaki put se prebacila na novu putanju koja ju je usmjerila na nova istraživanja objekti.

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

15. rujna 2017. letjelica Cassini izgorjela je u Saturnovoj atmosferi. Ovaj događaj ujedinio je ljubitelje svemira diljem Zemlje. Cassini nije bio bilo kakav satelit. Služio je kao jedan od glavnih simbola istraživanja svemira, ali i znanosti općenito. Isti simbol kao Hubble teleskop ili Large Hadron Collider.

Cassini je lansiran davne 1997. godine. Zamislite samo - ovo je godina kada su objavljeni Titanic, Quake 2 i prvi Fallout. Tijekom rada Cassinija odrasla je cijela generacija. Mnogi moderni ljubitelji astronomije zainteresirali su se za svemir zahvaljujući Cassiniju. Stoga se danas prisjećamo povijesti misije i odajemo joj počast koju zaslužuje.

Od koncepta do lansirne rampe

U 1980-1981, par je napravio povijesni prelet Saturna. Napravili su prve detaljne fotografije planeta, njegovih 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 tvore složeni sustav. Titan, Saturnov najveći satelit, bio je zaklonjen slojem ugljikovodične izmaglice koja je bila neprozirna u vidljivom spektru. Satelit Iapetus izgledao je kao da ga je dizajner Sunčevog sustava zaboravio naslikati: jedna mu je polutka sjajila, poput svježeg snijega, druga je bila crna, poput čađe.

Montaža Cassinija

Voyageri fizički nisu mogli ostati u blizini planeta i dulje ga proučavati. Za razotkrivanje misterija Saturna i njegovih mjeseca bila je potrebna bitno drugačija misija. Uređaj koji bi mogao otići u orbitu oko planeta i istraživati ​​ga nekoliko godina.

Godine 1982. znanstvenici NASA-e i ESA-e započeli su prve konzultacije o zajedničkoj dugotrajnoj misiji u sustav Saturn. Sastojao bi se od orbitera i landera koji bi sletio na Titan i vidio što se događa na njegovoj površini. Misija je dobila ime po Giovanniju Cassiniju, slavnom astronomu iz 17. stoljeća koji je otkrio četiri Saturnova mjeseca i prazninu u njegovim prstenovima.

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

Model Huygensovog aparata

Cassinijevi problemi tu nisu završili. Ukupni proračun projekta premašio je tri milijarde dolara (80% sredstava izdvojila je NASA), a američki Kongres više je puta prijetio da će projektu uskratiti sredstva. Ni u NASA-i nisu svi podržali misiju. Ali Cassini je preživio, zahvaljujući ne malom dijelu naporima lobista ESA-e. Stvari su išle čak do pisama potpredsjedniku SAD-a Alu Goreu u kojima se od njega tražilo da ne zatvara program. Kao rezultat toga, iako s poteškoćama, misija je dobila potrebna sredstva.

Najnovija prijetnja Cassiniju su oni zeleni. Neposredno prije lansiranja aktivisti za zaštitu okoliša započeli su demonstracije na Cape Canaveralu i podnijeli tužbu tražeći zabranu lansiranja. Uzrok? 32 kilograma plutonija-238 na postaji. Činjenica je da blizinu Saturna dopire 100 puta manje sunčeve svjetlosti nego Zemlje. Stoga je za proizvodnju energije Cassini bio opremljen generatorom radioizotopa.

Aktivisti za zaštitu okoliša izjavili su da bi u slučaju nesreće došlo do radioaktivne kontaminacije i zahtijevali da se "spasi Zemlja" od Cassinija. I koliko god NASA-ini stručnjaci objašnjavali da će i u slučaju nesreće plutonij ostati u zaštićenom spremniku, to nije moglo uvjeriti “zelene”. Srećom, sud nije uzeo u obzir ekološke horor priče i nije otkazao lansiranje.

Lansiranje rakete Centaur s Cassinijem na brodu

Sedam godina u bijegu

Cassini je lansiran 15. listopada 1997. i krenuo prema... Veneri. Ovdje nema greške. Masa postaje bila je gotovo šest tona, što ju je učinilo jednim od najvećih međuplanetarnih vozila u povijesti: samo je sovjetski Fobos težio više. Snaga rakete nije bila dovoljna da pošalje takvog kolosa izravno na Saturn. Tako su inženjeri iskoristili gravitaciju. 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, Cassini je uspio proučiti ovog plinovitog diva. Otkrio je nekoliko novih oluja u njegovoj atmosferi i napravio najkvalitetnije fotografije planeta u to vrijeme. Istodobno su inženjeri provjerili funkcionalnost instrumenata postaje.

"Portret" Jupitera napravljen od nekoliko Cassinijevih fotografija

Početkom ljeta 2004. Cassini je stigao u blizinu Saturna. Dana 11. lipnja, letjelica je prošla pokraj Phoebe, jednog od najudaljenijih satelita planeta, koji kruži gotovo 13 milijuna kilometara od plinovitog diva (to je 36 puta više od udaljenosti između Zemlje i Mjeseca). Cassini je imao samo jednu priliku posjetiti ovaj neobičan mjesec, a njegova je putanja bila posebno dizajnirana za bliski prelet.

Cassini je 1. srpnja izveo izuzetno težak manevar o čijem je ishodu ovisila sudbina cijele misije. Bilo je uspješno. Cassini je uključio svoj glavni motor na 96 minuta i usporio kako bi ga gravitacija planeta mogla podići. Tako je postao prvi umjetni satelit Saturna u povijesti.

Ovako je Cassini vidio Saturn

Trinaest godina za Saturn

"Vidio sam stvari u koje vi ljudi ne biste vjerovali..." Da Cassini može govoriti, definitivno bi citirao Blade Runnera. Od samog početka rada uređaj je počeo nizati otkrića, jedno nevjerojatnija od drugog. Za one koji vole statistiku, recimo da je postaja tijekom 13 godina boravka na Saturnu snimila oko 400 tisuća fotografija i na Zemlju poslala više od 600 gigabajta informacija. Na temelju njihovih rezultata već je napisano oko 4000 znanstvenih članaka - a taj će broj rasti jer će se Cassinijevi podaci analizirati još mnogo godina. Za opis svih postignuća misije bila bi potrebna cijela zbirka eseja. Samo ćemo ukratko spomenuti glavne prekretnice.

Jedan od prioritetnih ciljeva misije bio je Titan. U siječnju 2005. sonda Huygens odvojila se od Cassinija i izvršila povijesno slijetanje na njegovu površinu. Huygensove slike pokazale su složeni teren s područjima nalik riječnim koritima i obalama. Fotografije s površine pokazuju zaobljeno kamenje s tragovima izloženosti tekućini.

Titan s obje strane na Cassinijevoj fotografiji

Nakon toga, Cassini je završio preko stotinu preleta Titana. Uređaj je radarom skenirao površinu satelita, a snimanje u infracrvenom rasponu 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 te tvari mogu postojati u tri stanja odjednom (tekućina, plin, čvrsta tvar) i obavljati istu ulogu koju voda ima na našem planetu. Ovo je jedino tijelo u Sunčevom sustavu osim Zemlje gdje postoji puni ciklus tekućine, a na površini postoje stalne vodene površine. Točnije, ugljikovodici.

Huygens slijetanje na Titan, koncept umjetnosti

Snimka atmosferskog vjetra na Titanu koju je napravio Huygens tijekom slijetanja

Općenito, uvjeti na Titanu vrlo nalikuju ranoj Zemlji u eri prije kisika. Pokazalo se da je satelit svojevrsni vremenski stroj: omogućio je proučavanje procesa koji bi mogli dovesti do pojave života na našem planetu. Neki znanstvenici čak iznose oprezne pretpostavke da, unatoč niskim temperaturama, najjednostavniji oblici života možda već postoje na Titanu.

Plato Mercator snimio Huygens

Video slijetanja na temelju fotografija s uređaja

Ali u sustavu Saturna postojala je još atraktivnija meta za astrobiologe - Enceladus. Prije misije Cassini, smatran je jednostavno jednim od mnogih Saturnovih ledenih mjeseca od malog interesa. Ali nakon Cassinijevog prvog posjeta Enceladusu, te su ideje morale biti radikalno revidirane.

Enceladus, planet divovskih gejzira

Pokazalo se da je, unatoč relativno maloj veličini (promjer satelita je 520 kilometara, gotovo šest puta manji od Mjeseca), Enceladus jedno od geološki najaktivnijih tijela u Sunčevom sustavu. Njegov južni pol gusto je načičkan gejzirima koji neprestano ispuštaju vodu u svemir. Ova voda formira zaseban prsten oko Saturna. Otkriće gejzira Enceladus postalo je znanstvena senzacija. Program Cassini hitno je promijenjen, au narednim godinama uređaj je više puta posjetio satelit. Nekoliko puta Cassini je letio izravno kroz njegove emisije, analizirajući njihov kemijski sastav.

Gejziri Enceladusa

Podaci koje je prikupio Cassini pokazali su da ispod Enceladusove ledene površine leži globalni ocean tekuće vode. Dubina mu se procjenjuje na 10 kilometara, a debljina leda iznad njega kreće se od 2 do 30 kilometara. Kemijska analiza izbačene vode otkrila je soli, organske spojeve i tvari u njoj, što ukazuje da se u oceanu Enceladus odvijaju aktivni hidrotermalni procesi. Sada se ovaj satelit smatra najprikladnijim mjestom za život u Sunčevom sustavu izvan Zemlje.

Cassini je uspio riješiti misterij "nedovoljno naslikanog" Japeta. Ispostavilo se da su razlike u boji satelita posljedica prašine: udari meteorita izbacuju ga s udaljenih Saturnovih mjeseca i taloži se na vodećoj hemisferi Japeta (ovo je hemisfera s kojom se kreće "naprijed" u svojoj orbiti). Područja prekrivena prašinom zagrijavaju se više nego susjedna područja. Kao rezultat toga, led isparava iz njih i kondenzira se tamo gdje je površinska temperatura niža: na stražnjoj strani iu cirkumpolarnim područjima. Formira se pozitivna povratna informacija: tamna područja postaju još tamnija, i obrnuto.

Cassini je također otkrio još jedno jedinstveno obilježje Japeta - planinski lanac u obliku prstena "Japetov zid" koji se proteže duž njegovog ekvatora. Neobična formacija ima visinu do 13 kilometara, širinu do 20 kilometara i ukupnu duljinu od oko 1300 kilometara. Prema jednoj teoriji, Japet je nekada imao prsten, a njegove su čestice pale na površinu i stvorile zid.

Crno-bijeli Japet na Cassinijevim slikama

Ali, naravno, Cassini je proučavao ne samo satelite Saturna, već i sam planet. Tijekom godina misije, uređaj je uhvatio nekoliko promjena godišnjih doba. Posebno su se jasno očitovali u šesterokutu - ovo je ime dano nevjerojatnom vrtlogu šesterokutnog oblika koji se nalazi na sjevernom polu planeta. Širina ove formacije je 25 tisuća kilometara, otprilike dva promjera Zemlje. Cassini je zabilježio kako je s dolaskom ljeta na sjevernoj hemisferi Saturna šesterokut promijenio boju iz tamnoplave u zlatnu. Pojačao se intenzitet ultraljubičastog zračenja, što je pokrenulo fotokemijske reakcije, a na sjevernom polu počeli su se sintetizirati spojevi (tolini) koji su promijenili boju oluje.

Saturnov heksagonalni vrtlog 2016

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

Najkvalitetnija fotografija Saturnovih prstenova

Ne smijemo zaboraviti Cassinijev cilj popularizacije istraživanja svemira. Ispostavilo se da je lako. Saturn je možda najljepši planet u Sunčevom sustavu, a njegove su fotografije vjerojatno inspirirale mnoge ljude da svoj život povežu sa svemirom.

Jedna od najpoznatijih slika Cassinija snimljena je 19. srpnja 2013. godine. Tog dana uređaj je napravio panoramsko snimanje planeta i okoline. U vrijeme snimanja Sunce je bilo točno iza Saturna, učinkovito ističući njegove prstenove. Na jednoj od slika bio je i naš planet. S udaljenosti od 1,5 milijardi kilometara izgleda kao blijedoplava točka.

“Dan kada se Zemlja nasmiješila”: poznata fotografija prošla je opsežnu korekciju boja kako bi planete bile vidljivije. Zemlja je jedva primjetna točka dolje desno ispod prstenova

Cassinijeva posljednja avantura

Cassini se često naziva idealnom svemirskom misijom. Uređaj je radio znatno duže od nominalnog četverogodišnjeg životnog vijeka i obavio je sve zadatke bez većih incidenata. Ali, nažalost, svaka tehnologija ima faktor koji ograničava njezino vrijeme rada. U slučaju Cassinija, to su bile rezerve goriva potrebne za korekciju kursa. Bez njega upravljanje uređajem postalo bi nemoguće. Nekontrolirana postaja mogla bi se zabiti u jedan od Saturnovih mjeseca i tamo odnijeti zemaljske mikrobe. Kako bi isključila takav scenarij, NASA je odlučila spaliti Cassini u atmosferi planeta.

Ali prije toga, uređaj je morao preživjeti posljednju avanturu - 20 orbita na vanjskom rubu Saturnovih prstenova, a potom još 22 orbite između atmosfere planeta i unutarnjeg ruba njegovih prstenova. Niti jedno vozilo nikada nije zaronilo u ovu prazninu. Manevar se smatrao vrlo opasnim, no kako je misija već bila blizu završetka, NASA je odlučila riskirati.

Umjetnikov dojam o Cassinijevom posljednjem letu

Kao i prije, Cassini je briljantno izvršio 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 s planetom. Prema drugom, prstenovi su mnogo mlađi i pojavili su se kao rezultat nedavnog (po kozmičkim standardima) uništenja jednog od Saturnovih mjeseca. Cassini podaci će se analizirati još mnogo mjeseci, ali dosadašnji preliminarni rezultati govore u prilog drugoj verziji.

Cassini je imao još jedan posljednji zadatak za izvršiti. Tijekom ponovnog ulaska, vozilo je koristilo potisnike kako bi svoju antenu držalo usmjerenu prema Zemlji što je duže moguće. Već raspadajući se, Cassini je ipak nastavio slati podatke o sastavu plinske ovojnice i magnetskog polja Saturna. Čak je i ovdje uređaj uspio premašiti cilj, preživjevši u takvim ekstremnim uvjetima 30 sekundi dulje nego što su simulacije predviđale. U 11 sati 55 minuta 46 sekundi po univerzalnom vremenu NASA-in komunikacijski kompleks 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 bez žalosti oprostila od Cassinija. Ipak, ovo nije katastrofa, već kraj uspješne misije (NASA/Joel Kowsky)

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

Još tužnije postaje kada shvatite da ćete na sljedeću takvu ekspediciju na daleke planete Sunčevog sustava morati čekati barem desetljeće. Nažalost, istraživanje svemira je spor posao, a na horizontu nema misije usporedive s Cassinijevom ambicijom. Tješiti nas može samo činjenica da će se na temelju podataka koje je prikupila postaja doći do brojnih novih otkrića.

Cassinijevo naslijeđe živjet će još jako dugo. Fotografije Saturna i njegovih mjeseca koje je snimio ostat će zauvijek s nama. Zahvaljujući Cassiniju, uspjeli smo vidjeti u punom sjaju ova kozmička tijela koja su prije za nas bila samo točkice na nebu.