Проект кассини: Запуск автоматической межпланетной станции «Кассини»

Содержание

Запуск автоматической межпланетной станции «Кассини»

15 октября 1997 года совместными усилиями NASA, Европейского космического агентства и Космического агентства Италии с мыса Канаверал (Флорида, США) была запущена автоматическая межпланетная станция «Кассини», которая стала первым искусственным спутником планеты Сатурн. Бюджет данного проекта составил более трех миллиардов долларов.

Орбитальный аппарат состоял из двух элементов: непосредственно станции «Кассини», названной в честь итальянско-французского астронома Джованни Кассини, и спускаемого зонда «Гюйгенс», названного в честь голландского астронома XVII века Христиана Гюйгенса. Аппарат имел массу 5712 килограммов (вместе с «Гюйгенсом», топливом и разгонным блоком).

Миссия станции «Кассини» заключалась в том, чтобы достигнуть орбиты Сатурна, провести исследования планеты и его спутников, а зонд «Гюйгенс» должен был отправиться на Титан — самый большой спутник Сатурна.

1 июля 2004 года станция достигла своей цели — приблизилась к Сатурну и стала его искусственным спутником. 14 января 2005 года зонд «Гюйгенс» отделился от «материнского» корабля и отправился на Титан. Спуск продолжался два часа и 27 минут. Зонд пережил еще 72 минуты на поверхности Титана. Это была первая и, пока, единственная посадка во внешней солнечной системе.

В ходе полета станция «Кассини» дважды пролетела рядом с Венерой (25 апреля 1998 года и 24 июня 1999 года), по одному разу — с Землей (17 августа 1999 года) и Юпитером (30 декабря 2000года).

«Кассини» стала седьмым космическим кораблем, когда-либо пролетевшим через пояс астероидов (декабрь 1999 года — апрель 2000 года).

Благодаря «Кассини» было совершено множество открытий и сделаны уникальные фотографии. К примеру, ученым удалось получить самый детальный портрет Юпитера.

На Титане, как показали снимки «Кассини» и данные с «Гюйгенса», существуют времена года, облака, дожди, реки, горы, озера и даже целые моря, а поведение потоков воздуха в его атмосфере, как показали наблюдения на протяжении более 13 лет, в целом описывается теми же формулами и законами, что и на Земле. В недрах Титана, как обнаружили ученые, опираясь на данные с радаров «Кассини», скрывается гигантский подледный океан. Он расположен на глубине в примерно 100 километрах от поверхности луны Сатурна, а его воды напоминают по своим свойствам и составу Мертвое море на Земле. Его открытие указало на небольшую, но возможность существования знакомых нам форм жизни на Титане.

«Кассини» посвятил большое количество времени изучению самой планеты-гиганта, ее колец (их параметрам, составу, поведению) и непосредственного окружения. Еще до подлета к Сатурну зонд открыл четыре ранее неизвестных спутницы Сатурна, а затем нашел еще три других луны, а также уточнил орбиты многих из них. «Кассини» помог астрономам крайне точно измерить скорость вращения Сатурна и определить продолжительность его суток — 10 часов 32 минуты и 45 секунд.

Самым впечатляющим из открытых спутников Сатурна оказался Энцелад — на его южном полюсе находится целая «батарея» гейзеров, периодически выбрасывающих гигантское количество воды в космос и пополняющих ее запасы в кольце Е, где ее изначально нашел «Кассини». Эти гейзеры, которые ученые стали называть «тигровыми полосами», позволили NASA совершить одно из самых главных открытий, касающихся Сатурна и Энцелада. Анализ химического состава их выбросов позволил ученым сделать потрясающий вывод — океан Энцелада, в отличие от Титана, является теплым и обладает почти «земным» химическим составом.

Как сегодня предполагают планетологи, недра Энцелада остаются постоянно горячими благодаря тому, что их постоянно «сжимает» и «растягивает» притяжение Юпитера, что подогревает его океан, и, как выяснили специалисты NASA еще в 2011 году, запускает химические реакции между породами каменного ядра Энцелада и водой в океане. Все это, по мнению участников миссии и многих других ученых, делает Энцелад наиболее вероятным кандидатом на роль прибежища внеземной жизни.

Помимо всего этого, «Кассини» получил фотографии загадочного «шестиугольника» на полюсе Сатурна, гигантского «вечного урагана», измерил температуру в разных слоях атмосферы планеты, раскрыл секрет рождения так называемых «белых пятен», временных ураганов из водяных паров, появляющихся на Сатурне каждые 30 лет.

По оценкам специалистов NASA, «Кассини» смог бы проработать на орбите Сатурна еще несколько лет при постепенном отключении приборов, однако руководители миссии приняли решение завершить ее более захватывающим образом — путем совершения множества пролетов через кольца Сатурна и столкновения с планетой-гигантом.

15 сентября 2017 года проработавший на орбите Сатурна более 12 лет спутник «Кассини» передал последний сигнал на Землю и закончил свое существование, сгорев в атмосфере Сатурна. Последние данные, переданные «Кассини» на Землю, указывают на то, что кольца Сатурна похожи по своему составу на материю комет и содержат в себе гигантские количества потенциальных «кирпичиков жизни».

Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников

 

 

межпланетная станция сгорела в атмосфере Сатурна — РТ на русском

15 сентября автоматическая межпланетная станция «Кассини» прекратила своё существование, сгорев в атмосфере Сатурна. Её миссия началась почти 20 лет назад — 15 октября 1997 года, когда аппарат был запущен с мыса Канаверал. Основной задачей «Кассини» было изучение Сатурна, его колец и спутников. О том, какие открытия помогла совершить станция за почти 20 лет своей космической одиссеи, — в материале RT.

Сегодня автоматическая межпланетная станция «Кассини» закончила свой космический путь, который длился без малого 20 лет. Станция сгорела в атмосфере Сатурна, но до последнего момента передавала NASA информацию со своих датчиков.

Аппарат вошёл в атмосферу одной из самых крупных планет Солнечной системы ещё 17 августа. Миссия «Кассини» заключалась в исследовании Сатурна, сборе данных об атмосфере, скорости ветра и температуры на поверхности планеты.

Дитя холодной войны

История грандиозной по своему масштабу миссии «Кассини-Гюйгенс» началась в 1982 году, когда Европейский научный фонд и Американская национальная академия наук объединили усилия для совместных исследований. Тогда европейские учёные предложили два совместных проекта: отправку спутника на орбиту Сатурна и зонда на поверхность спутника планеты — Титана. К 1986 году удовлетворительное заключение о потенциале этих миссий выдали NASA и Европейское космическое агентство (ЕАК).

Также по теме


Конечная станция: космический аппарат «Кассини» начал последний этап изучения Сатурна

Миссия «Кассини-Гюйгенс», запущенная 20 лет назад NASA, ЕКА и рядом других космических агентств, подходит к финалу. В среду, 26…

Хотя проект исследования Сатурна и его спутника носил исключительно научный характер (в отличие от многих других космических проектов, которые были прямо или косвенно связаны с военными разработками), здесь также не обошлось без политики. В те годы NASA мало считалось с европейскими коллегами, принижая их научный и исследовательский потенциал, и европейские исследователи космоса охотно шли на сотрудничество с Советским Союзом. Достаточно отметить, что первый космонавт Франции отправился в полёт на советском корабле «Союз Т-6».

В NASA решили, что пора исправлять ситуацию и нужно протянуть руку дружбы европейским коллегам, так как советская конкуренция в космической отрасли ощущалась всё сильнее. Так на свет появился проект «Кассини-Гюйгенс».

Долгая дорога в космосе

После окончания холодной войны проект собирались свернуть, но NASA настояло на его продолжении: в агентстве опасались, что отказ от «Кассини-Гюйгенса» сильно разочарует европейских коллег, а это могло сказаться и на других сферах сотрудничества.

15 октября 1997 года аппарат, над которым трудились представители 15 государств, отправился в полёт с мыса Канаверал. Обе идеи — выход на орбиту Сатурна и исследование Титана — объединили в одну концепцию «Кассини-Гюйгенс», где «Кассини» — название орбитальной станции, а «Гюйгенс» — аппарата, предназначенного для спуска на Титан.

Полёт к Сатурну продолжался несколько лет. Можно было бы сказать, что он сопровождался «множеством приключений», но все они являлись частью сложных расчётов, в которых принимали участие сотни специалистов. «Кассини-Гюйгенс» использовал для манёвра и ускорения гравитационное поле Венеры, с большим риском проходил сквозь пояс астероидов и лишь в 2004 году достиг лун Сатурна.

В декабре 2004 года зонд «Гюйгенс» отделился от аппарата и направился к Титану, где совершил посадку 14 января 2005 года. А «Кассини» вышел на орбиту Сатурна.

Времена года, гейзеры и космическая пыль

Благодаря «Кассини» было совершено множество открытий, не говоря уже о фотографиях, которые были сделаны в том числе во время полёта аппарата к Сатурну. К примеру, учёным удалось получить самый детальный портрет Юпитера.

  • Юпитер
  • globallookpress.com
  • © NASA/ZUMAPRESS.com

В 2011 году аппарат смог снять ураган, который обогнул Сатурн и замкнулся, образовав кольцо в атмосфере планеты. Благодаря «Кассини» были обнаружены ранее неизвестные спутники Сатурна, которые вращаются вместе с его кольцами: Метона, Паллена, Эгеон и другие.

Самым впечатляющим из открытых спутников Сатурна оказался Энцелад: к 2014 году на его поверхности насчитали более ста гейзеров.

  • Энцелад
  • NASA
  • © JPL-Caltech/Space Science Institute

По мнению учёных, под ледяной поверхностью Энцелада может находиться вода. Теоретически это говорит о возможности существования жизни на спутнике Сатурна.

Доставленный с помощью «Кассини» на поверхность Титана «Гюйгенс» проработал очень недолго. Но за те 219 минут, в течение которых «Кассини» принимал его сигнал, «Гюйгенс» успел передать около 350 фотографий Титана и множество данных о поверхности и атмосфере планеты.

«Кассини» продолжал удивлять даже в последние месяцы своей работы. В мае 2017 года аппарат снял солнцестояние на Сатурне, которое происходит раз в 15 лет. Теперь учёным известно, что времена года на планете сменяются очень быстро.

«Во время миссии «Кассини» по наблюдению за солнцестоянием мы впервые с близкого расстояния проанализировали целый сезон на Сатурне. Система Сатурна значительно изменяется от зимы к лету, и благодаря «Кассини» мы наблюдали за этим событием «с первого ряда», — рассказала Линда Спилкер, научный сотрудник проекта из лаборатории реактивного движения.

Также благодаря «Кассини» было окончательно доказано, что между кольцами Сатурна нет пыли, а пространство между ними является «большой пустотой».

Cassini — все статьи и новости

Cassini-Huygens – автоматическая межпланетная станция, совместный проект Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA), Европейского космического агентства (ESA) и Итальянского космического агентства. Космический аппарат должен был исследовать Сатурн, его кольца, спутники и доставить на один из них — Титан — спускаемый аппарат Huygens. Ракета-носитель со станцией был запущен 15 октября 1997 года и сгорел в атмосфере Сатурна 15 сентября 2017-го.

Размеры Cassini составляют 6,7 метров в высоту и 4 метра в длину, при запуске конструкция весила 5710 килограммов. На Cassini были установлены два основных реактивных двигателя и 16 двигателей малой тяги для стабилизации аппарата и малых орбитальных маневрах.

Для разгона аппарат использовал гравитационное поле трех планет: Венеры в 1998-м и 1999 годах, Земли в августе 1999 года и Юпитера зимой 2000-го. Cassini передал ученым фотографии Юпитера, после чего в работе системы ориентации аппарата начались сбои, но через некоторое время все наладилось. 30 июня 2004 года Cassini прибыла на орбиту Сатурна и стал его первым искусственным спутником.14 января 2005 года аппарат спустил на поверхность Титана зонд Huygens.

Эксплуатацию Cassini планировали прекратить в 2008 году, однако NASA продлило миссию до 2010 года, однако в конце сентября 2010 года срок работы аппарата был продлен до 2017 года, и у Cassini начался новый этап миссии – «Солнцестояние», который позволит ученым исследовать весь сезонный период Сатурна.

Последний этап работы станции начался в конце 2016 года, когда Cassini совершил рад маневров и сделал снимки Сатурна с новых ракурсов, после чего сгорел в атмосфере планеты. Попутно аппарат передал на Землю уникальные данные о структуре и физических свойствах слоев ее атмосферы.

Станция была названа в честь астронома XVII-XVIII веков Джованни Кассини, который открыл четыре спутника Сатурна — Япет, Рею, Тефию и Диону, а также щель между кольцами Сатурна, названную в его честь. Зонд Huygens назван в честь голландского астронома XVII века Христиана Гюйгенса, который открыл кольца Сатурна и крупнейший спутник планеты — Титан.

Фото: NASA

Космический аппарат Кассини Космический аппарат Кассини

Рамис Ганиев

16.04.2019,

У Земли и Титана, крупнейшего спутника Сатурна, есть одно замечательное сходство — это единственные космические объекты в Солнечной системе, где есть жидкие озера и моря. Тогда как на нашей планете они заполнены пресной или соленой водой, на Титане они состоят из метана и этана температурой около минус 170-180 градусов Цельсия. Недавно две группы ученых изучили данные аппарата «Кассини» и обнаружили интересную особенность Титана — он имеет не только маленькие озера, которые быстро высыхают, но и глубокие водоемы, сформированные тысячи лет назад.

Читать далее

Рамис Ганиев

Космический аппарат «Кассини» сгорел в атмосфере Сатурна два года назад, но результаты его наблюдений до сих пор помогают ученым делать удивительные открытия. Пять спутников Сатурна под названиями Пан, Дафнис, Атлас, Пандора и Эпиметей движутся очень близко к кольцам планеты и имеют крайне странные формы. Например, Атлас отдаленно напоминает летающую тарелку инопланетян, а Пан похож на огромный летающий пельмень. Исследователи NASA изучили собранные аппаратом «Кассини» данные и наконец-то поняли, из-за чего спутники обрели такие причудливые формы.

Читать далее

Рамис Ганиев

Ученые уже знают, сколько времени длятся сутки на планетах Солнечной системы. К сожалению, точная длительность суток на Сатурне до сих пор оставалась неизвестной, так как исследования давали разные показатели. В XX веке предположить длительность суток на планете можно было только по результатам наблюдений с наземного телескопа, но после запуска первых беспилотных зондов цифры становились более точными. Наконец, данные с аппарата «Кассини» дали точный ответ, который перечеркивает все предыдущие предположения.

Читать далее

Рамис Ганиев

По мнению ученых, возраст Сатурна составляет около 4,5 миллиарда лет. Считалось, что его кольца тоже образовались давно, однако новые исследования астрономов говорят о том, что они появились от 10 до 100 миллионов лет назад, в эпоху динозавров. Новое открытие заставило ученых пересмотреть свои взгляды на теорию образования планеты и его колец в частности. Они даже задумались над тем, чтобы отправить на планету новый исследовательский зонд.

Читать далее

Рамис Ганиев

На Титане, самом большом спутнике Сатурна, есть смена времен года. Когда в 2004 году к нему подлетел космический аппарат «Кассини», на его поверхности было лето — об этом свидетельствовали облака и осадки на южном полушарии. По расчетам астрономов, следующее лето на Титане должно было наступить в 2017 году, но этого, по неизвестным причинам, не произошло. Несмотря на признаки наступления лета в 2014 году, задержка длилась около двух лет — аппарат заметил осадки только сейчас.

Читать далее

Николай Хижняк

Проработавший на орбите Сатурна почти 20 лет космический зонд NASA «Кассини» даже в последние мгновения своей жизни не переставал передавать на Землю удивительные факты о газовом гиганте. Проанализировав очередную порцию собранной им информации, ученые выяснили, что внутренние кольца планеты, те, что расположены ближе всего к атмосфере планеты, в скором (по космическим меркам) времени могут полностью исчезнуть. Материя колец активно «пожирается» самой атмосферой планеты. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Science.

Читать далее

Илья Хель

18.08.2018,

В том месте Солнечной системы, где находимся мы, изучение далекой Вселенной при помощи мощных наземных и космических обсерваторий обеспечило нас данными и знаниями, о которых мы и не мечтали. Но у нас по-прежнему нет никакой возможности самостоятельно отправиться куда-нибудь дальше Марса, об этом нам рассказали миссии на другие планеты. Несмотря на все ресурсы, которые мы отдали планетарной науке, мы отправили только одну миссию на Уран и Нептун: «Вояджер-2», который просто пролетел мимо планет. Каковы наши перспективы на орбитальные миссии в эти внешние миры?

Читать далее

Николай Хижняк

Последние 13 лет космический аппарат «Кассини» безмолвно менял наше понимание Солнечной системы. Миссия «Кассини» — совместный проект американского аэрокосмического агентства NASA и Европейского космического агентства стоимостью 3,62 миллиарда долларов – заключалась в изучении газового гиганта Сатурна и его многочисленных лун. Но уже завтра эта миссия подойдет к своему в буквальном смысле пылающему концу. В пятницу, в 7:55 по восточному времени Земля перестанет получать данные от «Кассини», так как аппарат со скоростью метеора упадет в атмосферу Сатурна и будет целенаправленно уничтожен. К этому моменту астрономы готовились многие годы.

Читать далее

Илья Хель

Космический аппарат «Кассини», который был запущен в сторону Сатурна в 1997 году, почти исчерпал запасы своего топлива. Чтобы избежать случайного столкновения и загрязнения ближайшей луны, на которой может быть жизнь, NASA решило уничтожить роботизированный аппарат. Но прежде чем «Кассини» исчезнет, она будет летать между Сатурном и его кольцами и добывать, добывать данные, сколько это будет возможно.

Читать далее

Сергей Грэй

Американское космическое агентство NASA опубликовало на своём официальном YouTube-канале интересное видео. Ролик этот рассказывает нам об истории проекта «Кассини» в ходе которого осенью 1997 года с земли был запущен одноимённый космический аппарат. Именно благодаря камерам и измерительным приборам «Кассини» учёные смогли узнать много нового о Сатурне и его кольцах. С 2004 года и по настоящее время аппарат передавал на Землю фотографии удивительной «окольцованной планеты». В этом году «Кассини» завершит своё многолетнее странствие и сгорит в атмосфере Сатурна, навсегда став частью планеты, которую исследовал.

Читать далее

Закат «Кассини»: итоги 20-летней миссии к Сатурну | Космос, Наука

15 сентября 2017 года аппарат «Кассини» сгорел в атмосфере Сатурна. Это событие объединило любителей космоса по всей Земле. «Кассини» был не просто каким-то спутником. Он служил одним из главных символов космических исследований, да и науки в целом. Таким же символом, как телескоп «Хаббл» или Большой адронный коллайдер.

«Кассини» был запущен в далёком 1997 году. Просто представьте — это год выхода «Титаника», Quake 2 и первого Fallout. За время работы «Кассини» выросло целое поколение. Многие современные любители астрономии заинтересовались космосом именно благодаря «Кассини». Поэтому сегодня мы вспоминаем историю миссии и отдаём ей заслуженную дань уважения.

В 1980–1981 годах пара аппаратов «Вояджер» совершила исторический пролёт мимо Сатурна. Они сделали первые детальные снимки планеты, её колец и спутников, провели анализ атмосферы и магнитного поля. Результаты поразили астрономов. Выяснилось, что кольца Сатурна состоят из сотен тоненьких колечек, образующих сложную систему. Титан, крупнейший спутник Сатурна, оказался закрыт непрозрачным в видимом спектре слоем углеводородной дымки. Спутник Япет выглядел так, словно конструктор Солнечной системы забыл его докрасить: одно его полушарие блестело ярко, как свежий снег, другое было чёрным, как копоть.

Сборка «Кассини»

«Вояджеры» физически не могли задержаться у планеты и подольше её поизучать. Чтобы разгадать загадки Сатурна и его лун, требовалась принципиально иная миссия. Аппарат, который мог бы выйти на орбиту вокруг планеты и исследовать её несколько лет.

В 1982 году учёные из NASA и ESA начали первые консультации о совместной долговременной миссии в систему Сатурна. Она должна была состоять из орбитального аппарата и спускаемого зонда, который сел бы на Титан и посмотрел, что происходит на его поверхности. Миссию назвали в честь Джованни Кассини — знаменитого астронома XVII века, открывшего четыре спутника Сатурна и промежуток в его кольцах.

Переговоры шли непросто. В то время отношения между NASA и ESA были осложнены отменой ряда совместных проектов. Но в 1988 году партнёры всё-таки договорились о распределении обязанностей. NASA должно было построить орбитальный аппарат «Кассини», ESA — спускаемый зонд для Титана «Гюйгенс». Его назвали в честь Христиана Гюйгенса, открывшего кольца Сатурна и собственно Титан.

Модель аппарата «Гюйгенс»

На этом проблемы «Кассини» не закончились. Суммарный бюджет проекта превысил три миллиарда долларов (80% средств выделило NASA), и американский конгресс не раз угрожал лишить проект финансирования. Даже в NASA не все поддерживали миссию. Но «Кассини» выжил — не в последнюю очередь благодаря усилиям лоббистов ESA. Дело дошло даже до писем вице-президенту США Альберту Гору с просьбой не закрывать программу. В итоге, хоть и со скрипом, миссия получила необходимое финансирование.

Последней угрозой для «Кассини» стали «зелёные». Незадолго до старта экоактивисты начали демонстрации на мысе Канаверал и подали иск в суд, требуя запретить запуск. Причина? 32 килограмма плутония-238 на борту станции. Дело в том, что окрестностей Сатурна достигает в 100 раз меньше солнечного света, чем Земли. Поэтому для получения энергии «Кассини» был оснащён радиоизотопным генератором.

Экоактивисты заявляли, что в случае аварии произойдёт радиоактивное заражение, и требовали «спасти Землю» от «Кассини». И сколько бы эксперты NASA ни объясняли, что даже при аварии плутоний останется в защищённом контейнере, это не могло переубедить «зелёных». К счастью, суд не принял во внимание экологические страшилки и не стал отменять запуск.

Старт ракеты «Центавр» с «Кассини» на борту

«Кассини» стартовал 15 октября 1997 года и направился к… Венере. Здесь нет никакой ошибки. Масса станции составляла почти шесть тонн, что делало её одним из крупнейших межпланетных аппаратов в истории: больше весили лишь советские «Фобосы». Мощности ракеты не хватало, чтобы отправить такую махину сразу к Сатурну. Поэтому инженеры воспользовались гравитацией. «Кассини» дважды пролетел Венеру, затем Землю и, наконец, Юпитер. Эти гравитационные манёвры позволили аппарату достичь необходимой скорости.

Пролетая мимо Юпитера, «Кассини» успел изучить этот газовый гигант. Он открыл несколько новых штормов в его атмосфере и сделал самые качественные на тот момент снимки планеты. Заодно инженеры проверили работоспособность инструментов станции.

«Портрет» Юпитера, составленный из нескольких фотографий «Кассини»

В начале лета 2004 года «Кассини» достиг окрестностей Сатурна. 11 июня аппарат пролетел Фебу, один из самых удалённых спутников планеты, который вращается почти в 13 миллионах километров от газового гиганта (это в 36 раз больше расстояния между Землёй и Луной). У «Кассини» был лишь один шанс навестить эту необычную луну, и его траектория была специально рассчитана для близкого пролёта.

1 июля «Кассини» выполнил крайне сложный манёвр, от исхода которого зависела судьба всей миссии. Он прошёл успешно. «Кассини» на 96 минут включил главный двигатель и сбросил скорость, чтобы гравитация планеты смогла подхватить его. Так он стал первым в истории искусственным спутником Сатурна.

Таким «Кассини» увидел Сатурн

«Я видел вещи, в которые вы, люди, не поверите…» Если бы «Кассини» мог говорить, он бы обязательно процитировал «Бегущего по лезвию». Уже с самого начала работы аппарат стал совершать открытия, одно невероятнее другого. Для любителей статистики скажем, что за 13 лет пребывания у Сатурна станция сделала порядка 400 тысяч фотографий и переслала на Землю свыше 600 гигабайт информации. По их результатам уже написано около 4000 научных статей — и это число будет расти, потому что данные «Кассини» будут анализировать ещё долгие годы. Чтобы описать все достижения миссии, потребуется целое собрание сочинений. Мы лишь вкратце упомянем основные вехи.

Одной из приоритетных целей миссии был Титан. В январе 2005 года отделившийся от «Кассини» зонд «Гюйгенс» совершил историческую посадку на его поверхность. Снимки «Гюйгенса» продемонстрировали сложный рельеф с участками, напоминающими русла рек и береговую линию. На фотографиях с поверхности видны округлые камни со следами воздействия жидкости.

Титан с двух сторон на фото «Кассини»

В дальнейшем «Кассини» выполнил свыше сотни пролётов Титана. Аппарат сканировал радаром поверхность спутника, а съёмка в инфракрасном диапазоне позволила заглянуть под его дымку. Оказалось, что на Титане есть озера, реки, моря и даже идут дожди. Но не из воды, а из жидких углеводородов — смеси этана и метана. Температура на Титане такова, что эти вещества могут существовать сразу в трёх состояниях (жидкость, газ, твёрдое вещество) и выполняют ту же роль, которую на нашей планете играет вода. Это единственное тело Солнечной системы помимо Земли, где есть полноценный круговорот жидкости, а на поверхности существуют постоянные водоёмы. Точнее, углеводородоёмы.

Посадка «Гюйгенса» на Титан, концепт-арт

Запись атмосферного ветра на Титане, сделанная «Гюйгенсом» при посадке

В целом условия на Титане во многом напоминают раннюю Землю докислородной эры. Спутник оказался своеобразной машиной времени: он позволил изучить процессы, которые могли привести к появлению жизни на нашей планете. Некоторые учёные даже высказывают осторожные предположения, что, несмотря на низкие температуры, на Титане уже сейчас могут существовать простейшие формы жизни.

Плато Меркатора, снятое «Гюйгенсом»

Видео посадки на основе фотографий с аппарата

Но в системе Сатурна нашлась ещё более привлекательная для астробиологов цель — Энцелад. До миссии «Кассини» он считался просто одной из многочисленных ледяных лун Сатурна, не представляющих особого интереса. Но уже после первого визита «Кассини» к Энцеладу эти представления пришлось коренным образом пересмотреть.

Энцелад, планета гигантских гейзеров

Оказалось, что, несмотря на относительно небольшие размеры (диаметр спутника — 520 километров, почти в шесть раз меньше, чем у Луны), Энцелад — одно из самых геологически активных тел Солнечной системы. Его южный полюс густо усеян гейзерами, которые постоянно выбрасывают в космос воду. Эта вода формирует вокруг Сатурна отдельное кольцо. Обнаружение гейзеров Энцелада стало научной сенсацией. Программу «Кассини» срочно изменили, и в последующие годы аппарат не раз наведывался в гости к спутнику. Несколько раз «Кассини» пролетал прямо через его выбросы, анализируя их химический состав.

Гейзеры Энцелада

Собранные «Кассини» данные показали, что под ледяной поверхностью Энцелада находится глобальный океан жидкой воды. Его глубина оценивается в 10 километров, толщина льда над ним составляет от 2 до 30 километров. Химический анализ выброшенной воды выявил в ней соли, органические соединения и вещества, указывающие, что в океане Энцелада идут активные гидротермальные процессы. Сейчас этот спутник считается наиболее пригодным местом для жизни в Солнечной системе за пределами Земли.

«Кассини» сумел раскрыть и загадку «недокрашенного» Япета. Оказалось, что различия в окраске спутника обусловлены пылью: удары метеоритов выбивают её с удалённых лун Сатурна, и она оседает на ведущем полушарии Япета (это то полушарие, которым он движется «вперёд» по орбите). Покрытые пылью участки нагреваются сильнее, чем соседние регионы. Как следствие, лёд с них испаряется и конденсируется там, где температура поверхности ниже: на ведомой стороне и в околополярных областях. Формируется положительная обратная связь: тёмные участки становятся ещё более тёмными, и наоборот.

Также «Кассини» открыл другую уникальную особенность Япета — кольцевой горный хребет «стена Япета», который тянется вдоль его экватора. Необычное образование имеет высоту до 13 километров, ширину до 20 километров и общую протяжённость около 1300 километров. По одной из теорий, некогда у Япета было кольцо, и его частицы, упав на поверхность, сформировали стену.

Чёрно-белый Япет на снимках «Кассини»

Но, конечно, «Кассини» изучал не только спутники Сатурна, но и саму планету. За годы миссии аппарат запечатлел несколько смен времён года. Особенно ярко они проявились в гексагоне — так называют расположенный на северном полюсе планеты удивительный вихрь шестиугольной формы. Ширина этого образования — 25 тысяч километров, примерно два диаметра Земли. «Кассини» зафиксировал, как с приходом лета в северное полушарие Сатурна гексагон сменил окраску с тёмно-синей на золотистую. Интенсивность ультрафиолетового излучения увеличилась, это запустило фотохимические реакции, и на северном полюсе начали синтезироваться соединения (толины), которые и изменили цвет шторма.

Шестиугольный вихрь Сатурна в 2016 году

«Кассини» много раз фотографировал систему колец Сатурна. Снимки продемонстрировали их необыкновенную сложность и изменчивость. Многочисленные спутники Сатурна воздействуют своей гравитацией на кольца планеты, из-за чего в них формируются завихрения, волны, изломы, петли и другие структуры. Орбиты некоторых малых лун проходят прямо внутри колец. Их гравитация разгоняет частички колец, из-за чего в тех формируются разрывы. Другие спутники играют роль «пастухов». Например, орбиты Прометея и Пандоры проходят внутри и снаружи кольца F. Гравитация пары спутников удерживает частицы колец на одной орбите, не давая им разлетаться в разные стороны.

Самое высококачественное фото колец Сатурна

Нельзя забывать и про такую цель «Кассини», как популяризация космических исследований. Это оказалось несложно. Сатурн — пожалуй, самая красивая планета Солнечной системы, и его снимки наверняка вдохновили многих людей связать свою жизнь с космосом.

Одно из самых знаменитых изображений «Кассини» было сделано 19 июля 2013 года. В тот день аппарат выполнял панорамную съёмку планеты и её окрестностей. В момент съёмки Солнце находилось ровно за Сатурном, эффектно подсвечивая его кольца. На одном из снимков оказалась запечатлена и наша планета. С расстояния 1,5 миллиарда километров она выглядит как бледная голубая точка.

«День, когда Земля улыбнулась»: знаменитое фото подверглось сильной цветокоррекции, чтобы планеты были виднее. Земля — это едва заметная точка справа внизу под кольцами

«Кассини» часто называют идеальной космической миссией. Аппарат проработал намного дольше номинального четырёхлетнего срока и выполнил все задачи без серьёзных происшествий. Но, увы, у любой техники есть фактор, ограничивающий время её работы. В случае с «Кассини» им стали запасы топлива, необходимого для коррекций курса. Без него управление аппаратом стало бы невозможно. Неуправляемая станция могла врезаться в одну из лун Сатурна и занести туда земные микробы. Чтобы исключить такой сценарий, в NASA решили сжечь «Кассини» в атмосфере планеты.

Но перед этим аппарату предстояло пережить финальное приключение — 20 витков у внешнего края колец Сатурна, а затем ещё 22 витка между атмосферой планеты и внутренним краем её колец. Ещё ни один аппарат не нырял в этот промежуток. Манёвр считался весьма опасным, но поскольку миссия и так была близка к завершению, в NASA решили пойти на риск.

Финальный полёт «Кассини» в представлении художника

Как и прежде, «Кассини» с блеском выполнил все поставленные задачи. Он собрал данные, которые должны разрешить главную загадку Сатурна — возраст и происхождение его колец. По одной из версий, они сформировались вместе с планетой. По другой, кольца намного моложе и появились в результате недавнего (по космическим меркам) разрушения одного из спутников Сатурна. Данные «Кассини» будут анализировать ещё не один месяц, но предварительные результаты пока что говорят в пользу второй версии.

«Кассини» предстояло выполнить ещё одну, последнюю задачу. Во время входа в атмосферу аппарат использовал двигатели малой тяги, чтобы как можно дольше удерживать свою антенну направленной на Землю. Уже распадаясь на части, «Кассини» всё равно продолжал передавать данные о составе газовой оболочки и магнитном поле Сатурна. Даже здесь аппарат сумел перевыполнить план, продержавшись в таких экстремальных условиях на 30 секунд дольше, чем предсказывали симуляции. В 11 часов 55 минут 46 секунд по всемирному времени комплекс дальней космической связи NASA в Канберре принял последний сигнал от «Кассини». Сам аппарат к тому времени уже распался на обломки и превратился в пылающий метеор.

С «Кассини» в NASA прощались без траура. Всё-таки это не катастрофа, а финал удачной миссии (NASA/Joel Kowsky)

Финал миссии вызвал противоречивые эмоции: гордость, восхищение, грусть и пустоту. «Кассини» проработал так долго, что уже сложно вспомнить времена, когда его не было. Можно представить, что испытывали участники миссии, работавшие над проектом ещё с 1980-х, глядя на то, как пропадает сигнал аппарата.

Становится ещё грустнее, когда понимаешь, что следующую подобную экспедицию к дальним планетам Солнечной системы придётся ждать не меньше десятилетия. К сожалению, космические исследования — неспешное дело, и пока что на горизонте нет миссии, сопоставимой с «Кассини» по амбициозности. Можно лишь утешаться тем, что на основе собранных станцией данных будет сделано немало новых открытий.

Наследие «Кассини» будет жить ещё очень долго. Фотографии Сатурна и его спутников, которые он сделал, навсегда останутся с нами. Благодаря «Кассини» мы смогли увидеть во всей красе эти космические тела, которые раньше были для нас лишь точками на небе.

Миссия ″Кассини″ на Сатурне завершилась | Новости из Германии о событиях в мире | DW

Космический зонд «Кассини», на протяжении 20 лет сообщавший ученым данные о Сатурне, его кольцах и спутниках, завершил свою миссию 15 сентября. Окончание работы «Кассини» было неизбежно, так как топливо подходило к концу. Чтобы не загрязнять деталями космической станции поверхность естественных спутников Сатурна, «Кассини» была направлена к самой планете и сгорела в твердых слоях ее атмосферы. В 13.55 в пятницу был передан последний сигнал на Землю.

20 лет космических открытий

Орбитальная станция «Кассини» была запущена в 1997 году и в 2004 впервые достигла орбиты Сатурна. За время своей службы она 293 раза облетела вокруг Сатурна, из них 162 в непосредственной близости от его спутников. В апреле, благодаря данным, полученным «Кассини» астрономы NASA пришли к  выводу о том, что на спутнике Энцелад есть пригодные для жизни условия. В 2004 от станции «Кассини» отделился аппарат «Гюйгенс», чтобы в результате обнаружить на другом спутнике Сатурна, Титане, океан, три моря и сотни малых озер.

Сокровища «Кассини»

«Кассини» больше нет, но она оставила научные сокровища, которые будут еще долго занимать ученых, отмечают в NASA. На миссию NASA по изучению Сатурна было потрачено 3,2 млрд долларов, а обслуживанием проекта занимались тысячи специалистов из 17 стран мира.

Смотрите также:

  • 30 лет космической станции «Мир»: как это было

    Советский форпост

    Идея создать постоянно действующую орбитальную космическую станцию возникла в СССР еще в 1970-е годы. Таким образом, Советский Союз хотел превзойти США в гонке за господство в космическом пространстве. В 1986 году Москва вывела на орбиту комплекс «Мир» — самую сложную из всех ранее существовавших станций.

  • 30 лет космической станции «Мир»: как это было

    Международное сотрудничество

    После окончания холодной войны Россия столкнулась с нехваткой ресурсов. На «Мире» началась эра международного сотрудничества. К примеру, несколько полетов к станции совершил американский челнок Atlantis (на фото). Станцию весом почти в 140 тонн посетили и четыре немецких космонавта.

  • 30 лет космической станции «Мир»: как это было

    Многочисленные посетители

    В числе работавших на комплексе «Мир» — немецкий астронавт Райнхольд Эвальд (на фото — 2-й справа в верхнем ряду). Он прибыл на станцию в 1997 году на российском «Союзе». В общей сложности, на борту «Мира» побывало более 100 астронавтов из разных стран. Во время нахождения там Эвальда на орбитальной станции случился пожар, который, впрочем, был быстро ликвидирован.

  • 30 лет космической станции «Мир»: как это было

    Неудачи, поломки, неисправности…

    Кроме прочего, «Мир» — рекордсмен по числу поломок. Материалы, из который была сделана станция, быстро износились. То происходила утечка охлаждающего агента, то отключался бортовой компьютер, а однажды транспортный корабль «Прогресс» при стыковке повредил солнечные батареи (на фото). Орбитальная станция — это «не зал ожидания с плюшевыми креслами», отметил тогда астронавт Райнхольд Эвальд.

  • 30 лет космической станции «Мир»: как это было

    На пути к МКС

    США, которые после развала СССР частично финансировали работу станции «Мир», настаивали на совместном создании новой международной космической станции. С началом строительства МКС в 1998 году также начинается постепенный демонтаж «Мира». За 15 лет, проведенных на орбите, «Мир» совершил более 86 тысяч оборотов вокруг земного шара.

  • 30 лет космической станции «Мир»: как это было

    Конец пилотного проекта

    Станция «Мир» считается важным этапом в развитии международного сотрудничества в освоении космоса. «Без этого опыта мы бы еще находились в самом начале пути», — указывает немецкий астронавт Томас Райтер. 23 марта 2001 года «Мир», проработавший в три раза дольше первоначально установленного срока, был затоплен в южной части Тихого океана. Автор: Николас Мартин, Александра Ёлкина

    Автор: Николас Мартин, Александра Ёлкина

Зонд «Кассини» полетел к Сатурну в последний раз

Автор фото, NASA/JPL-CALTECH/SSI/JASON MAJOR

Подпись к фото,

«Кассини» исследовал Титан в течение 14 лет

Космический зонд «Кассини», исследующий Сатурн и его многочисленные спутники, скорректировал курс таким образом, чтобы к концу недели врезаться в планету. «Кассини» должен прекратить свое существование в пятницу днем по московскому времени.

«Кассини» подлетел к Титану, гигантскому спутнику Сатурна, на расстояние 120 тыс. километров, и гравитационное поле Титана искривило траекторию аппарата ровно настолько, чтобы направить его на курс столкновения с планетой.

Теперь столкновение «Кассини» с Сатурном неизбежно, как ожидается, зонд войдет в атмосферу планеты в пятницу.

«Кассини», вероятно, распадется на составные части еще над облаками, падая сквозь атмосферу Сатурна. Кусочки зонда расплавятся от высоких температур, ветер разнесет их остатки по планете.

Автор фото, NASA

Подпись к фото,

За 13 лет «Кассини» сделал много уникальных снимков Сатурна, включая этот, на котором видна «Красная роза» — ураган на северном полюсе планеты

С тех пор как «Кассини» 13 лет назад приблизился к Сатурну, зонд использовал гравитационное поле Титана, крупнейшего планетарного спутника солнечной системы, чтобы с помощью гравитационного маневра передвигаться вокруг планеты, изучая Сатурн и его кольца.

Это было хорошим решением, потому что иначе зонд вынужден был бы передвигаться, используя свои реактивные двигатели, а значит на каждую перемену направления нужно было бы расходовать топливо.

Сейчас топливо кончилось почти полностью, и в НАСА считают, что зонд не должен бесконтрольно дрейфовать вокруг Сатурна — от него нужно избавиться ответственно.

Последнее приближение к Титану в НАСА называют «прощальным поцелуем».

«У Титана и «Кассини» были долгие отношения с ежемесячными встречами на протяжении более чем 10 лет», — говорит менеджер проекта «Кассини» Эрл Мэйз.

«Эта последняя встреча — что-то вроде печального расставания, но, как и в течение всей миссии, гравитация Титана вновь направит Кассини туда, куда нам нужно», — рассказывает Мэйз.

Сближение со спутником, направившее «Кассини» на курс столкновения с Сатурном, состоялось во вторник в 19:04 по Гринвичу (22:04 по московскому времени). Во время последнего сближения с Титаном зонд сделал несколько снимков.

Исследование Титана стало одним из выдающихся успехов миссии «Кассини» — в 2005 году зонд сбросил на поверхность Титана небольшого робота Гюйгенса, который передал на Землю уникальное фото камней, омытых потоком жидкого метана — на Титане он выпадает в виде дождя, а ближе к северу планеты скапливается в огромные моря.

«Кассини» также заметил на поверхности луны «вулканы», из которых извергается ледянистая масса и огромные дюны из похожего на пластик песка.

Автор фото, NASA/JPL-CALTECH/SSI

Подпись к фото,

«Кассини» начал исследовать Сатурн 14 лет назад

Мишель Доэрти, сотрудница Имперского колледжа Лондона, работавшая над проектом «Кассини», рассказала Би-би-си, что в последние дни работы зонда ученые постараются использовать его по максимуму.

«У нас кончается топливо, — говорит Доэрти. — Само то, что мы столько сделали к окончанию миссии, великолепно. Мы почти закончили, и нам будет очень грустно наблюдать за окончанием».

Помимо последних фотографий Титана, ученые хотят получить еще несколько фотографий колец Сатурна и другой его луны, Энцелада, перед столкновением с планетой.

Перед входом в атмосферу Сатурна зонд, по замыслу ученых, должен будет использовать только те сенсоры, которые помогут подробнее изучить среду вблизи планеты — например ее магнитное поле или состав атмосферы.

Данные, полученные в этот период, спутник будет немедленно транслировать на Землю, сохраняться в памяти «Кассини» они не будут.

Как ожидается, «Кассини» разрушится через несколько десятков секунд после входа в атмосферу. Его сигнал затихнет в пятницу в 11:55 по Гринвичу (14:55 по Москве). Время может уточняться.

«Миссия «Кассини» очень многому научила всех нас и лично меня. Мне очень приятно думать о том, что «Кассини» продолжит учить нас вплоть до последних секунд», — сказал сотрудник программы «Кассини» Курт Нибур, комментируя окончание миссии зонда в штаб-квартире НАСА в Калифорнии.

Кассини — НАСА Исследование солнечной системы

Введение

На протяжении более десяти лет космический корабль НАСА Кассини делился чудесами Сатурна и его семейства ледяных лун, перенося нас в удивительные миры, где метановые реки текут в метановое море и где струи льда и газа выбрасывают материал в космос из жидкости. водный океан, который может содержать ингредиенты для жизни.

«Кассини» в мельчайших подробностях раскрыл истинные чудеса Сатурна, гигантского мира, которым правят бушующие штормы и тонкая гармония гравитации.

«Кассини» доставил пассажира к системе Сатурна, европейский зонд «Гюйгенс» — первый искусственный объект, приземлившийся на планете в далекой внешней Солнечной системе.

После 20 лет в космосе, 13 из которых исследовал Сатурн, «Кассини» исчерпал запас топлива. Итак, чтобы защитить спутники Сатурна, в которых могли быть условия, подходящие для жизни, Кассини был отправлен на последнюю дерзкую миссию, которая решила его судьбу. После серии из почти двух десятков прыжков с гвоздями между планетой и ее ледяными кольцами Кассини погрузился в атмосферу Сатурна 1 сентября.15 августа 2017 года, доведя научные данные до самого конца.

10 причин, по которым Кассини имел значение

10 причин, по которым Кассини имел значение

1

«Кассини-Гюйгенс» был первой миссией. Первый на орбите Сатурна. Первая посадка во внешней Солнечной системе. Первый, кто попробовал исследовать внеземной океан.

2

«Кассини» расширил наше понимание видов миров, в которых может существовать жизнь.

3

Кассини-Гюйгенс показал, что Титан — один из самых похожих на Землю миров, с которыми мы когда-либо сталкивались, и пролил свет на историю нашей родной планеты.

4

«Кассини» в каком-то смысле был машиной времени. Он выявил процессы, которые, вероятно, сформировали развитие нашей Солнечной системы.

5

Долгая миссия «Кассини» позволила нам наблюдать за погодой и сезонными изменениями на другой планете.

6

Кассини показал, что спутники Сатурна — уникальные миры, которые могут рассказать свои истории.

7

«Кассини» показал нам сложность колец Сатурна и драматических процессов, происходящих в них.

8

То, что Кассини обнаружил на Сатурне, побудило ученых переосмыслить свое понимание Солнечной системы.

9

«Кассини» представлял собой ошеломляющее достижение человеческой и технической сложности, поиск новаторских способов использования космического корабля.

10

«Кассини» раскрыл красоту Сатурна, его колец и спутников, вдохновив наше чувство удивления.

Известные исследователи

Сяньчжэ Цзя

Ученый

«Кассини — такая фантастическая миссия.Он не только собрал множество данных, которые привели к многочисленным открытиям, но и воспитали новое поколение ученых-планетологов, включая меня ».

Тодд Дж. Барбер

Инженер по двигательной установке

Я думаю, что зарабатывать кучу денег — это переоценка, если вы не задумываетесь о том, чем вы занимаетесь весь день. Страсть движет мной, она подпитывает меня, и это самое главное для меня.

Сара Милькович

Планетарный геолог и системный инженер

«Проявляйте любопытство ко всему — используйте любую возможность, чтобы узнать что-то новое.«

Розали Лопес

Старший научный сотрудник

«Усердно учись и занимайся любимым делом, тогда это не будет похоже на работу».

Роберт (Боб) Паппалардо

Ученый проекта Europa Mission

«Самые захватывающие моменты — это моменты« ага », когда научная проблема, с которой вы боролись, внезапно встает на свои места и начинает обретать смысл».

Роберт Митчелл

Менеджер программы на пенсии

«Миссии Рейнджера казались мне намного более захватывающими, чем то, что я делал в то время, и поэтому я отправил свое резюме в Лабораторию реактивного движения.С тех пор я здесь ».

Ричард «Рик» Грэммье (1955 — 2011)

Бывший директор по исследованию Солнечной системы

«Его дух будет и дальше вдохновлять нас, пока мы продолжим наши поиски познания Вселенной».

Рэйчел Мастрапа

Научный сотрудник

«Наука и математика — отчасти естественные дары, а отчасти практика. Не нужно быть гением, чтобы добиться успеха».

Филлипс Дэвис

Редактор / куратор сайта

«Задавайте много вопросов.Будьте настойчивы. И никогда не прекращайте изучать свои варианты «.

Морган Кейбл

Научный сотрудник

«Трудно сказать« нет », когда всплывают интересные вещи».

Мишель Догерти

Главный исследователь, Магнитометр, Миссия Кассини

«Бывают моменты, когда вы думаете, что поступаете неправильно, но не принимайте поспешных решений. Просто держитесь там».

Майкл Стааб

Инженер по эксплуатации миссии

«STEM, безусловно, самая крутая область, в которую можно попасть.Мы летаем космическими кораблями вокруг других планет; насколько это может быть лучше? »

Кэтлин Мандт

Планетарный ученый

«Поскольку я выбрал такой нетрадиционный путь, я надеюсь служить примером для других, которые могут чувствовать, что они слишком стары, чтобы идти за своей мечтой».

Джули Кастильо-Роже

Планетарный геофизик

«Моя первая личная связь с космосом произошла во время прибытия» Вояджера-2 «на Нептун.»

Джозеф Хант

Менеджер проекта для Spitzer и NEOWISE

Джонатан Лунин

Ученый

Ни один человек никогда раньше не видел этого пейзажа. И в течение примерно 20 минут или получаса мы были единственными, кто видел этот инопланетный мир.

Жанна Ступик

Инженер

Я очень рад быть частью космического корабля, который будет узнавать о месте, где, по мнению ученых, может существовать какая-то форма жизни.

Джеффри Кузи

Научный сотрудник

«Держитесь ближе к темам, которые вас увлекают, но также спрашивайте, почему эта тема важна».

Хантер Уэйт

Со-исследователь, MASPEX-Europa Investigation для Europa Clipper

«Получите много хороших знаний по химии, физике и математике в колледже».

Элизабет «Зиби» Черепаха

Ученый

То, что это не всегда легко, не означает, что вы не можете делать это и делать это хорошо.

Дэвид Дуди

Ведущий инженер по производству полетов

«Быть ​​способным работать над проектами, связанными с полетами к планетам, было настоящей мечтой».

Курт Нибур

Программный ученый

Мечта — это необходимость. Наличие плана — отличная идея, но вы также должны быть готовы ухватиться за неожиданные возможности.

Клаудиа Александр (1959-2015)

Ученый

«Наука и математика увлекательны и фундаментальны.Они требуют такой же дисциплины, как спортсмен, работающий, чтобы стать футболистом, или музыкант, пытающийся заключить контракт на звукозапись ».

Кэтрин Нейш

Доцент

«В душе я исследователь. Я люблю исследовать новые миры, будь то в нашей солнечной системе или здесь, на Земле».

Кэндис Хансен

Ученый

Много изучайте математику. Математика — это язык науки.

Брент Баффингтон

Инженер

У меня никогда не было такого ошеломляющего восхищения космосом — скорее, я просто медленно тянулся к нему.

Бонни Буратти

Ученый проекта

«Когда я была маленькой девочкой, был запущен Спутник, и я мгновенно погрузился в чудо космических полетов и исследования космоса».

Бобак Фирдоуси

Системный инженер

«Самое замечательное в НАСА — это то, что там есть рабочие места для всех типов — будь то инженерия, наука, финансы, связь, право».

Эми Саймон

Планетарный ученый

«Иногда вам приходится решать проблему разными способами, чтобы понять ее, и вы никогда не должны бояться просить о помощи.«

Алиса Вессен

Менеджер по работе с общественностью

«Страсть и упорство в сочетании с терпением и юмором. Все будет служить вам хорошо, независимо от того, что вы делаете».

Альберт «Джоуи» Джефферсон

Технический руководитель группы | Планирование сети Deep Space

«Замечательная часть работы в JPL заключается в том, что совершенства не ожидается; однако ожидается прогресс».

Эби Раймер

Ученый

Большинство моих героев каким-то образом преуспели, несмотря ни на что.

Сяньчжэ Цзя

Ученый

«Кассини — это такая фантастическая миссия. Он не только собрал множество данных, которые привели к многочисленным открытиям, но и вырастили новое поколение планетологов, включая меня».

Краткие факты

Краткая информация

2,5 миллиона выполненных команд

4,9 миллиарда миль пройдено с момента запуска (7,9 миллиарда километров)

635 ГБ научных данных собрано

~ 4000 научных статей опубликовано

Обнаружено 6 именованных спутников

294 витка завершено

162 целевых облета спутников Сатурна

453,048 снятых изображений

27 стран участвовали

360 срабатываний двигателя завершено

Что дальше?

Что дальше?

Еще до завершения миссии «Кассини» уже оказал сильное влияние на дальнейшие исследования.Обнаружив, что Энцелад имеет практически все ингредиенты, необходимые для жизни, миссия дала толчок к исследованию «океанических миров», которым в последние пару десятилетий занималась планетарная наука.

Уроки, извлеченные во время миссии Кассини, применяются при планировании миссии НАСА Europa Clipper, запуск которой запланирован на 2020-е годы. Europa Clipper совершит десятки облетов океанской луны Юпитера, чтобы исследовать ее возможную обитаемость, используя план орбитального путешествия, основанный на способе исследования Сатурна Кассини.

Дальше в солнечной системе ученые давно задумались об исследовании Урана и Нептуна. До сих пор каждый из этих миров был посещен только одним коротким пролетом космического корабля («Вояджер-2» в 1986 и 1989 годах соответственно). В совокупности Уран и Нептун называются ледяными планетами-гигантами. В недавно завершенном исследовании, представленном НАСА в рамках подготовки к следующему десятилетнему обзору, обсуждаются различные концепции потенциальных миссий, в том числе орбитальные аппараты, пролеты и зонды, которые будут погружаться в атмосферу Урана для изучения ее состава.Будущие миссии к ледяным гигантам могут исследовать эти миры, используя подход, аналогичный миссии Кассини.

Подробнее ›

Больше для изучения

  • Графика

    Иллюстрации, иллюстрации и инфографика, раскрывающие внутреннюю работу миссии «Кассини».

  • зал славы

    Cassini вернул тысячи отличных изображений. Это лучшие из лучших.

  • Видео

    Научная визуализация на основе данных и увлекательная цифровая анимация.

Более

Дополнительные ресурсы

Дополнительные ресурсы

Пресс-релиз Кассини о завершении миссии

Пресс-релиз о прибытии на Сатурн «Кассини-Гюйгенс»

Пресс-релиз по запуску «Кассини»

Planetary Data System (ищите Cassini по всем доступным данным)

Планетарный фотожурнал НАСА: Кассини-Гюйгенс

в глубину | Гюйгенс — НАСА Исследование солнечной системы

Кем был Гюйгенс?

Зонд ЕКА «Гюйген» был разработан для изучения атмосферы, похожей на смог, у самого большого спутника Сатурна Титана, когда он спускался с парашютом на поверхность.В нем также были камеры для фотографирования поверхности Луны. Гюйген отправился к Сатурну на борту орбитального аппарата НАСА «Кассини».

Страна Европейское космическое агентство (ESA)
Цель (и) Приземление Титана
Космический корабль Гюйгенс
Масса космического корабля 852 фунта (318 килограммов)
Разработка и управление миссией НАСА / Лаборатория реактивного движения / ЕКА
Ракета-носитель Titan 401B-Centaur (TC-21 / Titan 401 №4Б-33)
Дата и время запуска 15 октября 1997 г. / 08:43 UT
Стартовая площадка Мыс Канаверал, Флорида / Стартовый комплекс 40
Scientific Instruments 1. Прибор для определения структуры атмосферы (HASI)
2. Газовый хроматограф, нейтральный масс-спектрометр (ГХ / МС)
3. Коллектор аэрозолей и пиролизер (ACP)
4. Спускаемый тепловизор / спектральный радиометр (DISR)
5. Пакет для исследования поверхности ( SSP)
6.Доплеровский Ветер Эксперимент (DWE)

Первые

  • Гюйгенс был первым космическим кораблем, приземлившимся во внешней Солнечной системе и самым удаленным от Земли

Ключевые даты

15 октября 1997 г .: Запуск

14 января 2005 г .: Посадка Титана

Глубоко: Гюйгенс

Проект «Кассини-Гюйгенс» был совместным проектом НАСА и ЕКА (а также Итальянского космического агентства, ASI). НАСА поставило главный космический аппарат — орбитальный аппарат «Кассини», а ЕКА — посадочный модуль «Гюйгенс».

Зонд «Гюйгенс» спустился в атмосферу Титана, крупнейшего спутника Сатурна, в 2005 году. Он предоставил подробное исследование атмосферы Титана во время его 2,5-часового спуска на поверхность. Он передавал данные и изображения с грязной поверхности Титана в течение еще часа 10 минут.

Основные научные цели миссии включали комплекс разнообразных исследований Сатурна, его спутников и ближайшего окружения.

Орбитальный аппарат массой 6900 фунтов (3132 кг) с первоначальным расчетным сроком службы 11 лет питался от трех радиоизотопных термоэлектрических генераторов (РИТЭГов) той же конструкции, что и РИТЭГи на борту Ulysses, Galileo и New Horizons.

Гюйгенс весом 740 фунтов (335 кг) был назван в честь голландского физика Христиана Гюйгенса (1629–1695). Кассини был назван в честь итальянского астронома Джованни Кассини (1625-1712).

Huygens был разработан для исследования атмосферы Титана, включая химические свойства, ветер, температуру и профили давления, на расстоянии около 100 миль (170 километров) до поверхности Луны. Зонд не был рассчитан на то, чтобы выжить после посадки, хотя ученые не исключают такую ​​возможность.

Путешествие «Кассини» к Сатурну включало четыре помощи гравитации. Через семь месяцев после запуска космический корабль пролетел мимо Венеры 26 апреля 1998 года на расстоянии около 175 миль (284 километра), набрав 16 330 миль в час (26 280 километров в час).

«Кассини» совершил второй облет Венеры 24 июня 1999 г. на расстоянии около 390 миль (623 км) и один облет Земли в 03:28 UT 18 августа 1999 г. на расстоянии около 730 миль (1171 км). ), прежде чем отправиться к Юпитеру.

Во время этой части похода Кассини миновал астероид 2685 Масурский 1 января.23 февраля 2000 г., пролетев около 932 000 миль (1,5 миллиона километров) в 09:58 UT. Во время встречи «Кассини» использовал свои инструменты дистанционного зондирования, чтобы исследовать размер, размеры и альбедо астероида.

Почти год спустя, 30 декабря 2000 года, космический корабль прошел мимо Юпитера на расстоянии около 6 миллионов миль (9,7 миллиона километров). Среди полученных данных было подробное глобальное цветное изображение Юпитера, вероятно, наиболее полное изображение всей планеты на то время.

В 2001–2002 годах диспетчеры заметили «дымку» на изображениях, возвращаемых узкоугольной камерой, но она исчезла после фаз нагрева космического корабля.

Исследования Кассини на пути к Сатурну включали эксперимент в октябре 2003 года, в котором ученые наблюдали сдвиг частоты радиоволн к зонду и от него, когда эти сигналы перемещались близко к Солнцу. Эти результаты подтвердили теоретические предсказания, основанные на общей теории относительности Эйнштейна.

В мае 2004 года «Кассини-Гюйгенс» вошел в систему Сатурна — гравитационное притяжение Сатурна стало сильнее, чем притяжение Солнца.После более чем пяти лет простоя главный двигатель «Кассини» был запущен 27 мая в качестве испытания перед выходом на орбиту.

После облета Луны Фиби 11 июня на расстоянии всего 1285 миль (2068 километров) «Кассини» выполнил еще одну коррекцию через пять дней.

Наконец, 1 июля 2004 г. двигатель космического корабля включился на 96 минут, таким образом выведя «Кассини-Гюйгенс» на орбиту 0,012 × 5,6 миллиона миль (0,02 × 9 миллионов километров) вокруг Сатурна. Это был первый искусственный объект, вышедший на орбиту Сатурна.

В первые месяцы своего существования «Кассини» предоставил подробные данные о Титане во время трех пролетов (2 июля, 27 октября и 13 декабря) и обнаружил два небольших новых спутника, Метону и Паллен.

На Рождество 2004 г. в 02:00 UT спускаемый аппарат «Гюйгенс», который бездействовал более шести лет, отделился от «Кассини» и начал свое 22-дневное путешествие к Титану. Он вошел в атмосферу Титана в 09:05:56 UT 14 января 2005 г. и в течение четырех минут развернул свой основной парашют диаметром 8,5 метров.

Минутой позже Гюйгенс начал передавать огромное количество информации обратно на Кассини в течение более двух часов, прежде чем столкнуться с поверхностью Титана в 11:38:11 UT со скоростью 15 футов в секунду (4,54 метра в секунду). Координаты посадки: 192,32 градуса западной долготы и 10,25 градуса южной широты, примерно в 4 милях (7 км) от целевой точки.

Проблема в программе связи ограничивала количество изображений, которые Гюйгенс передавал на Кассини, примерно с 700 до 376.Тем не менее, к волнению ученых-планетологов на Земле, он продолжал свои передачи еще три часа и 10 минут, в течение которых он передавал изображение своего окружения (224 изображения одного и того же изображения).

Гюйгенс, похоже, приземлился на поверхность, напоминающую песок, состоящий из ледяных зерен. Снимки поверхности показали плоскую равнину, усыпанную галькой, а также свидетельства воздействия жидкости на местность в недавнем прошлом. Последующие данные подтвердили существование озер жидких углеводородов в полярных районах Титана.

В апреле 2016 года ЕКА объявило, что одно из трех больших морей Титана недалеко от северного полюса, известное как Лигела Маре, заполнено чистым жидким метаном, а морское дно покрыто илом из богатого органическими веществами материала.

Орбитальный аппарат «Кассини» тем временем продолжал свою основную миссию по исследованию системы Сатурна, его путешествие прерывалось повторяющимися целевыми облетами — облетами, активно осуществляемыми за счет коррекции траектории — различных лун, в частности Титана, Энцелада, Тетиса, Гипериона, Дионы, Реи и Япета. .

«Кассини» завершил свою основную миссию 27 мая 2008 г., совершив 43-й пролет над Титаном. В этот период космический корабль открыл два новых спутника — Дафнис и Анте.

Он также обнаружил много ценных данных о Титане, включая первые радиолокационные изображения поверхности Луны, сделанные во время его пролета 27 октября 2004 года. Кассини обнаружил явные свидетельства существования больших озер жидких углеводородов в северных широтах Титана.

Космический аппарат также провел ряд радиозатменных экспериментов для изучения распределения частиц по размерам в кольцах и атмосфере Сатурна.

Возможно, самый захватывающий пролет произошел 12 марта 2008 года, когда «Кассини» пролетел в пределах 31 мили (50 километров) от поверхности Энцелада, пройдя через шлейфы его южных гейзеров. Космический аппарат обнаружил воду и углекислый газ, а также нанес на карту особенности поверхности.

В апреле 2008 года НАСА одобрило продление своей миссии на два года (еще 60 орбит Сатурна), которая официально началась 1 июля 2008 года и называлась миссией равноденствия Кассини (она совпала с равноденствием Сатурна).

Было идентифицировано

дополнительных спутников Сатурна (Aegaeon и S / 2009 S 1, последний представлял собой «пропеллерную луну», возможно, всего около 1300 футов или 400 метров в поперечнике), в то время как встречи с Энцеладом позволили Кассини получить изображения его поверхности с очень высоким разрешением и непосредственно пробовать его криовулканические шлейфы, которые, по-видимому, содержат сложные органические химические вещества.

Во время двухлетней миссии Equinox, которая завершилась в сентябре 2010 года, «Кассини» совершил 26 целевых облетов Титана, семь — Энцелада и по одному — Диону, Рею и Хелен.

3 февраля 2010 года НАСА объявило, что миссия Кассини продолжится после первоначального двухлетнего продления в рамках новой миссии Кассини Солнцестояния, которая продлится до сентября 2017 года, через несколько месяцев после летнего солнцестояния Сатурна.

Новая миссия была названа в честь летнего солнцестояния Сатурна, произошедшего в мае 2017 года, что ознаменовало начало лета в северном полушарии и зимы в южном полушарии. (Космический корабль прибыл к Сатурну сразу после наступления на планете зимнего солнцестояния на севере.Таким образом, расширение позволило ученым изучить полный сезонный период планеты.)

Миссия «Кассини Солнцестояние» руководствовалась главным образом ее способностью продолжать тщательные исследования Титана, особенно сезонных климатических изменений, таких как штормы, наводнения и изменения в озерах. Другие объекты для изучения включали Энцелад, особенно его астробиологический потенциал, ледяные спутники, такие как Диону и Рею, а также магнитосферу и кольца Сатурна.

Расширение позволило совершить 155 облетов вокруг Сатурна, плюс 54 пролета Титана, 11 облетов Энцелада, два полета Реи и три пролета Дионы.

В начале миссии «Солнцестояние» 2 ноября 2010 года «Кассини» столкнулся с проблемой, когда из-за сбоя в компьютере космического корабля были отключены все второстепенные системы. Постепенно, в течение примерно трех недель, диспетчеры смогли восстановить все инструменты Кассини до рабочего состояния. За это время был затронут только один целевой пролет Титана.

6 марта 2014 года космический аппарат совершил свой 100-й облет Титана (на расстоянии около 930 миль или 1500 километров), выполнив гравитационные измерения с целью изучения существования глобального подповерхностного океана.

К июлю 2014 года «Кассини» идентифицировал по крайней мере 101 отдельный гейзер, извергающийся в южном полярном регионе Энцеледа. Исследователи пришли к выводу, что жидкая вода может достигать всей поверхности поверхности из лунного подземного моря (объявлено в апреле 2014 года). Присутствие этого соленого подземного океана толщиной от 19 до 25 миль (30-40 километров) под ледяной панцирем длиной 6 миль (10 километров) повышает вероятность того, что там может существовать микробная жизнь.

Важные события 2015–2016 годов включали облет Реи в феврале 2015 года (на расстоянии около 29 000 миль или 47 000 километров), что позволило получить снимки естественного спутника с очень высоким разрешением.В мае 2015 года на высоте около 21000 миль (34000 км) был пролет Гипериона неправильной формы, показавший поверхность с глубокими следами от столкновений. Последние два пролета Дионы были в июне и августе 2015 года на дальности всего 321 и 295 миль (516 и 474 километра) соответственно.

Возможно, самым впечатляющим событием миссии в году было «глубокое погружение» Кассини на высоту всего 30 миль (49 километров) над южным полярным регионом геологически активного Энцелада в октябре 2015 года. Во время встречи газоанализатор космического корабля и детектор пыли инструменты измеряли шлейф газа и ледяных частиц размером с пыль с Луны.

Последний облет Энцелада был осуществлен в декабре на расстоянии около 3100 миль (4999 километров), завершив главу из встреч миссии «Кассини» со спутниками Сатурна.

В декабре 2015 года «Кассини» инициировал ряд сложных орбитальных маневров, направленных на отклонение орбиты космического корабля от плоскости кольца Сатурна. За каждым маневром следовала гравитационная помощь от Титана («Титан выполняет всю тяжелую работу», — отметил Эрл Мейз, менеджер проекта «Кассини» в JPL), тем самым отправляя транспортное средство во все больший угол наклона (относительно экватора Сатурна).Эти маневры подготовили Титан к его последнему драматическому году в 2016–2017 годах, включающему два отдельных этапа миссии.

30 ноября 2016 года «Кассини» отправился по тропе, которая проложила его высоко над и под полюсами Сатурна, ныряя каждые семь дней через ранее неизведанный регион на внешнем краю главных колец. Этот этап миссии, получивший название «Кольцевые орбиты Кассини», включал 20 «погружений» через этот регион. Он закончился 22 апреля 2017 года. Во время некоторых из этих проходов космический аппарат непосредственно брал пробы кольцевых частиц и молекул слабых газов рядом с кольцами.

В марте и апреле 2017 года при пересечении колец космический аппарат пролетел через пыльные внешние области F-кольца. После того, как 22 апреля 2017 года завершилась последняя круговая орбита, пролет Титана изменил траекторию Кассини, чтобы отправить его на новый этап миссии, «Гранд Финал», включающий 22 погружения, первое из которых произошло 26 апреля и закончилось 1490-м. миля (2400 километров) промежуток между Сатурном и его внутренним кольцом.

Миссия завершилась 15 сентября 2017 года на 293-й орбите Сатурна, когда «Кассини» погрузился в атмосферу Сатурна, завершив одну из самых амбициозных и зрелищных миссий в истории исследования планет.

По большинству оценок, космический корабль сгорел в атмосфере и был уничтожен примерно через 45 секунд после последней передачи. В последние моменты спуска данные с восьми научных инструментов «Кассини» передавали важные данные обратно на Землю, давая представление о формировании и эволюции планеты.

Ключевой источник

Сиддики, Асиф А. За пределами Земли: Хроника исследования глубокого космоса, 1958-2016. Офис программы истории НАСА, 2018.

Что дальше | Грандиозный финал — NASA Solar System Exploration

Когда космический корабль «Кассини» подошел к концу долгого путешествия, богатого научными и техническими достижениями, его наследие уже оказало мощное влияние на будущие исследования.

Обнаружив, что на Энцеладе есть практически все ингредиенты, необходимые для жизни, миссия дала толчок к исследованию «океанических миров», которым в последние пару десятилетий занималась планетарная наука.

Луна Юпитера Европа была главной целью для будущих исследований с тех пор, как миссия НАСА «Галилео» в конце 1990-х годов обнаружила убедительные доказательства наличия соленого глобального океана жидкой воды под ее ледяной корой. Но открытие о том, что гораздо меньший спутник, такой как Энцелад, может иметь не только жидкую воду, но и химическую энергию, которая потенциально может привести в действие биологию, было ошеломляющим.

Многие уроки, извлеченные во время миссии «Кассини», применяются при планировании миссии НАСА «Клипер Европа», запуск которой запланирован на 2020-е годы. Europa Clipper совершит десятки облетов океанской луны Юпитера, чтобы исследовать ее возможную обитаемость, используя план орбитального путешествия, основанный на способе исследования Сатурна Кассини. Миссия будет вращаться вокруг планеты-гиганта (в данном случае Юпитера), используя гравитационную помощь от больших лун, чтобы маневрировать космическим кораблем в повторяющихся близких столкновениях, так же как Кассини использовал гравитацию Титана, чтобы постоянно формировать курс космического корабля.

Кроме того, многие инженеры и ученые из Кассини служат на Europa Clipper и помогают формировать его научные исследования. Например, несколько членов группы Cassini Ion and Neutral Mass Spectrometer разрабатывают чрезвычайно чувствительную версию своего прибора нового поколения для полета на Europa Clipper. То, что «Кассини» узнал о полете через шлейф, разбрызгиваемый с Энцелада, будет неоценим для Europa Clipper, если на Европе подтвердится активность шлейфа.

Отодвинув завесу на Титане, Кассини открыл новую эру внеземной океанографии — погружения в глубины инопланетных морей — и представил увлекательный пример земных процессов, происходящих с химическим составом и температурами, очень отличающимися от нашей родной планеты.

В следующие десятилетия после Кассини ученые надеются вернуться в систему Сатурна, чтобы продолжить многочисленные открытия миссии. Рассматриваемые концепции миссии включают космический корабль для дрейфа в метановом море Титана и полета через шлейф Энцелада для сбора и анализа образцов на наличие признаков биологии.

Атмосферные зонды ко всем четырем внешним планетам долгое время были приоритетом для научного сообщества, и последнее десятилетнее исследование планетологии продолжает поддерживать интерес к отправке такой миссии на Сатурн. Получив прямые пробы верхних слоев атмосферы Сатурна во время его последней орбиты и последнего падения, Кассини заложил основу для возможного зонда атмосферы Сатурна.

Дальше в солнечной системе ученые давно задумались об исследовании Урана и Нептуна.До сих пор каждый из этих миров был посещен только одним коротким пролетом космического корабля («Вояджер-2» в 1986 и 1989 годах соответственно). В совокупности Уран и Нептун называются ледяными планетами-гигантами. Несмотря на это название, сегодня считается, что в них относительно мало твердого льда, но считается, что под их облаками находится огромный жидкий океан, который составляет около двух третей их общей массы. Это принципиально отличает их от газовых планет-гигантов Юпитера и Сатурна (которые составляют примерно 85 процентов газа по массе) и планет земной группы, таких как Земля или Марс, которые на 100 процентов состоят из горных пород.Неясно, как и где образуются планеты ледяных гигантов, почему их магнитные поля странно ориентированы и что движет геологической активностью на некоторых из их спутников. Эти загадки делают их важными с научной точки зрения, и это значение усиливается открытием того факта, что многие планеты вокруг других звезд кажутся похожими на наших собственных ледяных гигантов.

В недавно завершенном исследовании, представленном НАСА в рамках подготовки к следующему Десятилетнему обзору, обсуждаются различные концепции потенциальных миссий, включая орбитальные аппараты, пролеты и зонды, которые будут погружаться в атмосферу Урана для изучения ее состава.Будущие миссии к ледяным гигантам могут исследовать эти миры, используя подход, аналогичный миссии Кассини.

«Кассини-Гюйгенс»: исследование системы Сатурна | Космос

Космический корабль «Кассини» находился на орбите Сатурна с 30 июня 2004 г. по 15 сентября 2017 г., когда зонд закончил свою жизнь, погрузившись в атмосферу окольцованной планеты.

Это преднамеренное смертельное погружение было выполнено, чтобы убедиться, что Кассини никогда не заразил потенциально обитаемый спутник Сатурна, такой как Энцелад или Титан.[Крушение Сатурна Кассини 2017: «Грандиозный финал» на кольцевой планете]

Миссия известна такими открытиями, как обнаружение струй воды, извергающихся с Энцелада, и отслеживание нескольких новых спутников Сатурна.

«Кассини» — совместный проект нескольких космических агентств, который отличается от крупных зондов НАСА прошлого, таких как «Пионер» и «Вояджер». В данном случае основными участниками являются НАСА, Европейское космическое агентство и итальянское космическое агентство Agenzia Spaziale Italiana.

История разработки

«Кассини» был первым специализированным космическим аппаратом, который исследовал Сатурн и его систему. Он был назван в честь Джованни Кассини, астронома 17-го века, который первым наблюдал четыре спутника Сатурна — Япет (1671 г.), Рею (1672 г.), Тетис (1684 г.) и Диону (1684 г.).

Перед этим космическим кораблем было несколько пролетов над Сатурном «Пионером-11» (1979 г.), «Вояджером-1» (1980 г.) и «Вояджером-2» (1981 г.). Некоторые из открытий, сделанных в ходе этих миссий, включали обнаружение того, что поверхность Титана не может быть видна в видимом диапазоне длин волн (из-за его плотной атмосферы), и обнаружение нескольких колец Сатурна, которые не были видны с помощью наземных телескопов.

Вскоре после последнего пролета, в 1982 году, научные комитеты в США и Европе сформировали рабочую группу для обсуждения возможного будущего сотрудничества. Группа предложила флагманскую миссию, которая будет вращаться вокруг Сатурна и отправить атмосферный зонд на Титан. Однако в начале 1980-х был сложный «финансовый климат», отметила Лаборатория реактивного движения НАСА в краткой истории миссии, которая подтолкнула Кассини к 1989 году. работаю соло.В отчете 1987 года бывшего астронавта Салли Райд, например, содержится призыв к одиночной миссии на Сатурн. В докладе, названном «Лидерство НАСА и будущее Америки в космосе», говорится, что изучение внешних газовых планет-гигантов (таких как Сатурн) помогает ученым узнать об их атмосферах и внутреннем строении. (Сегодня мы также знаем, что такого рода исследования помогают нам предсказать структуру экзопланет, но первые экзопланеты не были открыты до начала 1990-х годов.)

«Титан — особенно интересная цель для исследования, потому что органическая химия имеет место в настоящее время. здесь находится единственная лаборатория планетарного масштаба для изучения процессов, которые, возможно, были важны в пребиотической земной атмосфере », — добавлено в отчете, что означает, что на Титане есть химические вещества, которые могли быть подобны тому, что присутствовало на Земле до возникновения жизни.

Разработка Cassini столкнулась как минимум с двумя серьезными проблемами. К 1993 и 1994 годам стоимость миссии составила 3,3 миллиарда долларов (примерно 5 миллиардов долларов в долларах 2017 года, или примерно половина стоимости космического телескопа Джеймса Уэбба). Некоторые критики сочли это слишком высоким для миссии. В ответ НАСА указало, что Европейское космическое агентство также вносит средства, и добавило, что технологии Кассини помогают финансировать более дешевые миссии НАСА, такие как Mars Global Surveyor, Mars Pathfinder и космический телескоп Spitzer, согласно JPL. .

«Кассини» также получил зенитные сообщения от экологических групп, которые были обеспокоены тем, что, когда космический корабль пролетел над Землей, его радиоизотопный термоэлектрический генератор (ядерная энергия) мог представлять угрозу для нашей планеты, добавили в JPL. Эти группы подали судебный иск на Гавайях незадолго до запуска в 1997 году, но он был отклонен федеральным окружным судом на Гавайях и Апелляционным судом девятого округа.

Чтобы снять озабоченность по поводу радиоизотопных термоэлектрических генераторов космического корабля, которые обычно используются для миссий НАСА, НАСА ответило, выпустив дополнительный документ о пролете и подробно описав методологию агентства по защите планеты, заявив, что их было меньше одного к одному. шанс столкновения — миллион.

Самый большой спутник Сатурна, Титан, проходит перед планетой и ее кольцами на этом полноцветном снимке, сделанном с космического корабля НАСА «Кассини». Этот вид смотрит на северную, освещенную солнцем сторону колец прямо над плоскостью колец. Это было сделано 21 мая 2011 года, когда «Кассини» находился примерно в 1,4 миллиона миль (2,3 миллиона километров) от Титана. (Изображение предоставлено НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт / Институт космических наук)

Запуск и полет

«Кассини» не направился прямо к Сатурну. Скорее, его миссия заключалась в сложной орбитальной механике.Он пролетел мимо нескольких планет, включая Венеру (дважды), Землю и Юпитер, чтобы получить прирост скорости за счет гравитации каждой планеты.

Почти 12 600 фунтов. Космический корабль (около 5700 кг) был поднят над Землей 15 октября 1997 года. Он пролетел мимо Венеры в апреле 1998 и июне 1999 года, Земли в августе 1999 года и Юпитера в декабре 2000 года.

Кассини вышел на орбиту вокруг Сатурна 1 июля, 2004. Среди его основных задач было найти больше лун, выяснить, что вызвало появление колец Сатурна и их цвета, а также больше узнать о спутниках планеты.

Возможно, наиболее детальный вид «Кассини» появился после того, как посадочный модуль «Гюйгенс» направился к Титану, самому большому спутнику Сатурна. Посадочный модуль был назван в честь голландского ученого Христиана Гюйгенса, который в 1654 году повернул телескоп к Сатурну и заметил его странную каплевидную форму — Галилео Галилей впервые увидел эту форму в телескоп и нарисовал ее в своей записной книжке как что-то вроде ушей на телескопе. планета — на самом деле была вызвана кольцами.

Посадочный модуль «Гюйгенс» спустился сквозь загадочную дымку, окружавшую луну, и приземлился 1 января.14, 2005. Он передавал информацию обратно на Землю в течение почти 2,5 часов во время своего спуска, а затем продолжал передавать то, что он видел с поверхности, в течение 1 часа 12 минут.

За этот короткий промежуток времени исследователи увидели изображения горных пород и получили информацию о лунном ветре и газах в атмосфере и на поверхности.

На этой первой панораме Титана, опубликованной ЕКА, показан полный круговой обзор зонда Гюйгенса. Слева показана граница между светлыми и темными областями.Белые полосы, видимые около этой границы, могли быть приземным «туманом», так как они не сразу были видны с больших высот. «Гюйгенс» пролетел над плато (в центре изображения) и во время спуска направлялся к месту посадки в темной зоне (справа). (Изображение предоставлено: ЕКА / НАСА / Университет Аризоны.)

Великолепные луны

Одной из определяющих характеристик Сатурна является количество его спутников. Не считая триллионов тонн маленьких камней, составляющих его кольца, по состоянию на сентябрь 2012 года у Сатурна было 62 открытых спутника.НАСА перечисляет 53 названных луны на одном из своих веб-сайтов.

Фактически, Кассини обнаружил две новые луны почти сразу после прибытия (Метону и Паллен), а до окончания 2004 года он обнаружил Полидевк. [Галерея: Последние фотографии Сатурна с орбитального аппарата НАСА «Кассини»]

Когда зонд блуждал мимо спутников Сатурна, результаты, которые он отправил обратно на Землю, открыли новые вещи об их окружающей среде и внешнем виде. Некоторые из наиболее примечательных открытий включают:

Сатурн также не остался без внимания.Например, в 2012 году исследование НАСА предположило, что реактивные потоки Сатурна в атмосфере могут питаться за счет внутреннего тепла, а не за счет энергии Солнца. Ученые считают, что тепло поднимает водяной пар изнутри планеты, который конденсируется по мере подъема и выделяет тепло. Считается, что эта жара стоит за формированием реактивного течения, а также за штормами.

Продление и окончание миссии

Первоначально планировалось, что «Кассини» проработает на Сатурне четыре года, до 2008 года, но его миссия продлевалась несколько раз.Его последний и последний этап был назван Миссией Солнцестояния Кассини, потому что планета и ее луны снова достигли точки солнцестояния к концу миссии. Сатурн обращается вокруг Солнца каждые 29 земных лет. Поскольку миссия Кассини длилась 13 лет, это означало, что космический корабль наблюдал почти половину сезонных изменений Сатурна, когда планета вращалась по своей орбите.

В 2016 году космический корабль был настроен на серию заключительных маневров, чтобы обеспечить вид на кольца крупным планом, с конечной целью — погрузить Кассини в Сатурн 7 сентября.15, 2017. Эта стратегия была разработана для защиты Энцелада и других потенциально обитаемых спутников от (небольшой) шанса столкновения Кассини с поверхностью и распространения земных микробов.

Основные вехи финала включали:

  • Круговые орбиты: каждую неделю с 30 ноября 2016 года по 22 апреля 2017 года Кассини делал петли вокруг полюсов Сатурна, чтобы посмотреть на внешний край колец, чтобы узнать подробнее об их частицах, газах и строении. Он также наблюдал небольшие спутники в этом регионе, включая Атлас, Дафнис, Пан и Пандору.
  • 22 апреля 2017 года «Кассини» совершил последний облет Титана. Облет был сделан таким образом, чтобы изменить орбиту Кассини, так что он начал 22 погружения (раз в неделю) между планетой и ее кольцами. Это был первый раз, когда какой-либо космический корабль исследовал эту зону, и это было связано с определенным риском, поскольку орбита перемещала его между внешней частью атмосферы и внутренней зоной колец (где существует риск столкновения с частицами или молекулами газа).
  • 15 сентября 2017 года «Кассини» совершил самоубийственное погружение на Сатурн, проводя измерения до тех пор, пока его инструменты могут поддерживать связь с Землей.

Некоторые из научных исследований, которые выполнял Кассини в этот период, включали создание карт силы тяжести и магнитных полей планеты, оценку количества вещества в кольцах и получение изображений Сатурна и его колец крупным планом с высоким разрешением.

Космический корабль сделал интересное открытие со своей новой точки зрения. Было обнаружено, что магнитное поле Сатурна близко выровнено с осью вращения планеты, что сбило с толку ученых из-за того, как, по их мнению, генерируются магнитные поля — из-за разницы наклона между магнитным полем и вращением планеты.Однако по состоянию на конец июля 2017 года ученые планировали собрать больше данных, чтобы увидеть, не мешают ли внутренние процессы Сатурна их измерениям.

Наследие Кассини

Вскоре после гибели космического корабля планировщик миссии Кассини Эрик Штурм сказал репортерам, что планирует написать отчет о том, что он и его команда узнали после столь долгого выполнения миссии. Хотя энтузиазм заставлял ученых работать долгие годы (что иногда требовало работы во время каникул или посреди ночи), инженерное дело также было ключевым.

Ким Стедман, инженер в команде Cassini в течение 14 лет, сказал, что резервирование крайне важно. Она сказала, что колесо реакции и некоторые двигатели зонда вышли из строя во время миссии, что означало бы, что космический корабль не мог направить свои инструменты для сбора данных или связаться с Землей, направив свою антенну на планету. Однако миссия Кассини продолжалась, потому что у нее были резервные копии.

Команда планирует выпустить отчет, чтобы помочь с будущим планированием космического корабля; одна из этих рекомендаций может включать газовый манометр.«Кассини» умер, так как осталось около 1% топлива, но ведущий инженер силовых установок Тодд Барбер сказал Space.com, что ему было трудно оценить, сколько топлива осталось в «Кассини»; ему приходилось делать это различными косвенными методами. Это означало, что в течение последних месяцев Барбер немного нервничал по поводу маневров, требующих движения, поскольку в его расчетах была допустимая погрешность, и он не знал, достаточно ли осталось топлива для их выполнения.

Миссия может быть завершена, но научные результаты будут продолжать поступать в течение десятилетий, потому что еще не вся информация была проанализирована.НАСА также продолжало публиковать новые фотографии с космического корабля даже после смерти Кассини. Например, в конце сентября 2017 года агентство разослало фотографию Энцелада — объекта, вызывающего повышенный интерес из-за множества гейзеров на поверхности Луны.

Есть также несколько других миссий на ранней стадии в разработке, чтобы полететь к Сатурну. Хотя до этих миссий еще несколько лет — если они когда-либо будут одобрены — они представляют научный интерес к Сатурну и его спутникам, а их дизайн основан на открытиях Кассини.В частности, пять связанных с Сатурном концепций борются за следующую миссию New Frontiers, программу, которая в прошлые годы привела к появлению космического корабля New Horizons Pluto, орбитального аппарата Juno Jupiter и космического корабля, возвращающего астероид OSIRIS-REx. Вот пять предложений:

SPRITE (зонд Сатурна для внутренних и атмосферных исследований) , который намеренно влетал бы в атмосферу Сатурна, чтобы посмотреть на его состав и структуру в течение примерно 90 минут. «Кассини» продержался всего пару минут во время погружения, но он не был предназначен для этой работы.

Oceanus , который разработан для изучения потенциала Титана для обитаемости путем изучения органических молекул «через метанологический цикл и оценки процессов обмена между атмосферой, поверхностью и подповерхностью», согласно описанию проекта, представленному на 48-й лунной и планетарной Научная конференция в Вудлендсе, штат Техас.

Dragonfly , который будет совершать периодические полеты в атмосфере Титана, чтобы посмотреть на органику на его поверхности в нескольких местах.

Enceladus Life Finder , который несколько раз пролетал бы сквозь шлейфы, чтобы собрать и охарактеризовать молекулы, которые там находятся — особенно сложные органические соединения, которые могут указывать на предшественников жизни.

Сигнатуры жизни и обитаемость Энцелада , из которых мало что было опубликовано. Возможно, он нацелен на шлейфы Энцелада, которые периодически исследовал Кассини во время облетов.

Победивший кандидат среди 12 предложенных миссий New Frontiers (другие миссии нацелены на Венеру, Луну или кометы) будет выбран в середине 2019 года для запуска не позднее 2025 года.Однако есть полуфинальный отбор; До принятия окончательного решения НАСА выберет два или три из этих предложений для дальнейшего изучения.

Дополнительный ресурс

Project Cassini для Cloud-Native Edge — Arm®

«При создании решения, которое является фундаментальным для инфраструктуры города, одна из первых задач — как гарантировать безопасность индивидуализированного решения IoT. Хотя безопасность является нашим главным приоритетом, решение также должно иметь возможность расти за счет новых инноваций и технологий, как с помощью кремниевых, так и облачных развертываний.Project Cassini упрощает рабочую нагрузку на поставщиков решений, таких как AAEON, поэтому мы можем сосредоточиться на аспекте настройки решений IoT для наших клиентов ».

— Джеффри Чуанг, директор подразделения Интернета вещей, AAEON

»ADLINK твердо верит в соответствие проекта Cassini Arm SystemReady требованиям PARSEC, что приведет к созданию доступной экосистемы, которая является безопасной по своей конструкции. Поскольку периферийные устройства работают круглосуточно и без выходных, этот дополнительный уровень безопасности окажется крайне важным, поскольку киберпреступность растет и может привести к большим финансовым потерям или даже человеческим жертвам.”

— Анри Парментье, старший менеджер по продукции встраиваемых плат и модулей, ADLINK

«Непрерывное развитие приложений AI и IIoT значительно улучшит жизнь людей в будущем. В технологии Arm-based Computing основное внимание уделяется «низкому энергопотреблению» и «компактным форм-факторам». Следовательно, это незаменимая технология для приложений AI и IIoT. Project Cassini снижает барьеры между разработкой и интеграцией продуктов клиентов за счет стандартизованной архитектуры аппаратного и программного обеспечения.С этой целью он также усиливает безопасность данных периферийных вычислительных устройств с помощью решения Platform Security Architecture. Project Cassini стал ключевым решением для ускорения внедрения технологии Arm-based Computing в приложениях AI и IIoT. Чтобы обеспечить отличный пользовательский опыт, Advantech, чья миссия состоит в создании интеллектуальной планеты, будет работать со своими партнерами над созданием лучших встраиваемых платформ AI и IIoT ».

— Аарон Су, AVP Embedded IoT Group, Advantech

«Безопасность и технологическая фрагментация — две ключевые проблемы, с которыми, как никогда, сталкиваются заказчики в эпоху подключенных устройств.В Arduino мы рады присоединиться к проекту Cassini, потому что он обеспечивает прочную методологическую и техническую основу для разработки успешных решений, сохраняя при этом возможность выбирать и обновлять базовые платформы с течением времени ».

— Фабио Виоланте, генеральный директор Arduino

«Project Cassini устанавливает стандарты, снижающие барьеры на пути внедрения и развертывания IoT. Предлагая Cassini-совместимые платформы от наших кремниевых партнеров, а также услуги для ускорения вывода на рынок, Arrow Electronics помогает клиентам вводить новшества, трансформировать и масштабировать свои решения.”

— Эйден Митчел, старший вице-президент по глобальному маркетингу и проектированию, Arrow Electronics

Блог: Arrow Electronics сотрудничает с Arm и ключевыми поставщиками кремния

«Broadcom рада поддержать проект Cassini и программу Arm SystemReady. По мере того, как архитектура центра обработки данных продолжает развиваться, наши клиенты все больше полагаются на наши SmartNIC Stingray ™, чтобы предложить широкий спектр сетевых услуг, хранилищ и услуг безопасности.Используя значительный технологический прогресс и стандартизацию в экосистеме Arm, эти клиенты могут рассчитывать на то, что их любимые приложения и сервисы будут «просто работать» с нашими SmartNIC на базе Arm, открывая дверь для стремительных инноваций в их центрах обработки данных ».

— Эд Редмонд, старший вице-президент и генеральный менеджер, подразделение вычислений и подключения, Broadcom

«По мере ускорения роста программно-определяемых платформ переносимость и безопасность программного обеспечения приобретают первостепенное значение.Project Cassini решает эти проблемы с помощью программ Arm SystemReady и PARSEC / PSA Certified. Мы рады участвовать в этой инициативе, поддерживая партнеров и разработчиков Arm с помощью сертификации SystemReady ».

— Скотт Раннер, вице-президент по глобальным услугам — интеллектуальные встроенные системы, Capgemini Engineering

«Congatec всегда был решительным сторонником стандартизации, поэтому мы очень рады проекту Cassini и нашей новой ИК-сертификации Arm SystemReady для conga-SMX8-plus.Благодаря этой сертификации мы можем предложить совместимую экосистему, которая простирается от устройства до облака и быстро развертывается. Это расширит наши предложения на рынки промышленной автоматизации и умных городов ».

— Мартин Данцер, технический директор, Congatec

«По мере того, как предприятия и промышленные предприятия продолжают развиваться за счет объединения управляемости на основе ИТ со специализированным оборудованием на основе ОТ, беспроблемная адаптация контейнерных приложений становится жизненно важной для масштабного развертывания IoT и сокращения времени вывода на рынок.Canonical с Ubuntu Desktop, Server и Core поддерживает стремление Project Cassini к стандартизации и позволяет богатой экосистеме Arm ODM и OEM-шлюзов использовать знакомые инструменты от облака до периферии. Стандартизация архитектуры загрузки и API безопасности идеально дополняют обновления безопасности, надежности и OTA, предоставляемые Ubuntu ».

— Лоик Минье, глобальный директор по разработке устройств, Canonical

«Граничные вычисления становятся естественным выбором для масштабируемых развертываний Интернета вещей.Arm Project Cassini упрощает разработку программного обеспечения для периферийных процессоров приложений с помощью надежных стандартов, безопасности и облачных программных стеков, обеспечивая беспрецедентную совместимость между различными аппаратными системами. В EBV Elektronik в партнерстве с Witekio и Avnet Embedded мы привержены проекту Cassini и будем поддерживать клиентов, стремящихся к соблюдению требований Cassini, путем создания Центра передового опыта для предоставления услуг для достижения соответствия и даже готовых к использованию решений для периферийных вычислений на базе Arm.”

— Антонио Фернандес, вице-президент по техническому развитию, EBV Elektronik, An Avnet Company

Блог: безопасный, простой в развертывании и обслуживании облачный IoT edge

«Интернет вещей — это история экосистемы для компании Eurotech. Нам нужна сильная партнерская экосистема, поэтому мы очень рады быть частью проекта Arm Cassini, который увеличивает ценность для наших конечных клиентов за счет снижения барьеров на пути внедрения и развертывания IoT »,

— Марко Каррер, технический директор, Eurotech

«Литейные цеха.io рада поддержать Arm SystemReady in FoundriesFactory, облачное решение разработки программного обеспечения DevOps для безопасных устройств Интернета вещей и периферийных устройств. Мы рассматриваем Project Cassini как ключ к ускорению вывода на рынок и повышению безопасности в экосистеме Arm с помощью программ SystemReady, PARSEC и PSA Certified. FoundriesFactory обеспечивает поставку производственного программного обеспечения, совместимого с SystemReady, уже сегодня, которое проверено на будущее благодаря долгосрочным безопасным обновлениям OTA для периферийных устройств и парков ».

— Джордж Грей, генеральный директор Foundries.io

GlobalLogic, компания группы Hitachi, гордится партнерством с Arm в проектах Cassini и SystemReady. Поскольку мы работаем над обеспечением бесперебойного взаимодействия с клиентами на Edge, важно стандартизировать и упростить развертывание инфраструктуры Edge для обеспечения масштабируемости. Нашими основными принципами предоставления облачных решений всегда были простота, масштабируемость и безопасность, и Project Cassini фокусируется на тех же областях. Используя возможности нашей сертификационной лаборатории и облачных решений, GlobalLogic рада предоставить готовые возможности SystemReady для клиентов, партнеров, разработчиков и всей экосистемы Edge.

— Рамки Кришна, SVP / GM NEP BU, GlobalLogic

«Работа с лидером отрасли Arm и участие в экосистеме Project Cassini — это для нас новый захватывающий опыт в области инноваций в области периферийных вычислений. Благодаря проверенной интеграции периферийных строительных блоков Kontron IoT, таких как наши SBC, SMARC ™ и SOM на несущих платах, а также нашего KBOX на основе модуля SMARC ™, мы позволим нашим клиентам ускорить их разработку и сократить время выхода на рынок используя все преимущества проверенной, простой в использовании, пограничной экосистемы SystemReady IoT от Kontron для их требовательных приложений ».

— Норберт Хаузер, вице-президент по маркетингу, Kontron

Lenovo разрабатывает полное решение IoT от облака до периферии. Project Cassini предоставляет эффективный способ разработки периферийного оборудования и обеспечивает возможность разработки программного обеспечения на основе облачных технологий. Мы рады, что платформа Lenovo Leez прошла сертификацию Arm SystemReady IR, и я верю, что у нас будет больше сотрудничества в области периферийных вычислений.

— Ван Лэй, генеральный директор коммерческого Интернета вещей, Lenovo

«Наша миссия NXP — помочь нашим клиентам сократить время разработки и затраты на обслуживание.Что касается защищенных облачных и периферийных приложений, NXP рано осознала ценность сертификатов Arm SystemReady и PSA Certified для предоставления программного обеспечения и строительных блоков безопасности, необходимых для ускорения вывода на рынок. Поэтому мы запросили сертификацию нашего популярного семейства процессоров для приложений i.MX 8M, которое теперь является первым, получившим сертификат SystemReady IR ».

— Роб Ошана, вице-президент по программному обеспечению, NXP Semiconductors

«Rancher Labs & Arm продолжили сотрудничество, чтобы предоставить клиентам наиболее эффективную облачную архитектуру на периферии с k3s на платформах Arm, обеспечивающую различные варианты использования, описанные в Project Cassini»

— Шэн Лян, генеральный директор, Rancher Labs

«Raspberry Pi рад поддержать инициативу Project Cassini и увидеть, что программа сертификации соответствия Arm SystemReady распространяется не только на серверы, но и на устройства в динамичной и разнообразной аппаратной экосистеме.Благодаря продвижению широко принятых стандартов эта программа признает важность вклада разработчиков и сообщества в ускорение принятия стандартов оборудования, которые приносят пользу всей экосистеме. Мы с нетерпением ждем возможности использовать плоды этой программы для разработчиков и энтузиастов технологий во всем мире ».

— Эбен Аптон, генеральный директор, Raspberry Pi (Trading) Ltd

«Поскольку периферийные вычисления стимулируют новую волну корпоративных приложений для удовлетворения растущих потребностей конечных пользователей, мы полагаем, что сообщества с открытым исходным кодом будут подпитывать эти технические инновации.Чтобы сделать эти технологии потребляемыми, общепринятые отраслевые стандарты в сочетании с надежной безопасностью должны стать основой этих достижений, начиная с кремния и заканчивая. Мы рады продолжить работу с Arm и ее экосистемой над совершенствованием этих стандартов, по мере того как мы выводим корпоративные вычисления на передний план ».

— Питер Робинсон, главный архитектор, IoT, Red Hat

«Project Cassini реализует стандартизированный облачный опыт в периферийных вычислениях и позволяет отраслевым партнерам развертывать программное обеспечение« установить и использовать »на основе платформ Arm.Мы рады быть частью экосистемы Cassini и способствовать процессу стандартизации. В настоящее время наш чип RK3399 прошел сертификацию Arm SystemReady IR ».

— Колин Чен, заместитель главного инженера Центра инноваций в области программного обеспечения, Rockchip

«Arm является важным партнером в экосистеме Schneider Electric и поддерживает нас на пути к цифровой трансформации. Благодаря инициативе SystemReady Arm может помочь обеспечить непрерывность и отказоустойчивость бизнеса, обеспечивая переносимость и повторное использование программных стеков на платформах и линейках продуктов поставщиков кремниевых компонентов.”

— Фабрис Безансено, вице-президент Intelligent Edge, Schneider Electric

«Интеллектуальные периферийные платформы, на которых размещены облачные приложения, способные получать полезную информацию с помощью таких технологий, как 5G, AI и IoT, лежат в основе ведущих инициатив« Умного города ». SoftBank рад поддержать проект Cassini, который, продвигая основанный на стандартах подход к программному обеспечению платформы и безопасности, расширяет выбор платформ Arm для масштабных развертываний Smart City.”

— Хиронобу Тамба, вице-президент отдела инноваций IT-OT, SoftBank

«Системные шлюзы — ключевой компонент следующей волны цифровой трансформации на основе Интернета вещей для предприятий на различных рынках. Благодаря SUSE Linux Enterprise Server for Arm для обеспечения безопасности корпоративного класса и превосходной поддержки SUSE помогает поставщикам решений и ранним корпоративным пользователям быстрее выводить на рынок инновационные периферийные решения IoT, построенные на хорошо зарекомендовавшей себя платформе Linux корпоративного класса.Мы разделяем видение проекта Cassini и рады работать с экосистемой Arm SystemReady, PSA Certified и PARSEC, чтобы создать основанную на стандартах базовую линию для SUSE на пограничных платформах IoT на базе Arm ».

— Брент Шредер, технический директор, SUSE

Блог: AI на грани с K3s и NVIDIA Jetson Nano

«VMware сотрудничала с Arm над проектом Cassini, чтобы включить ESXi на Arm Fling на платформах на базе Arm, включая Raspberry Pi 4.В качестве открытого технического превью, ESXi on Arm fling позволяет нам лучше понять варианты использования и требования клиентов для предоставления функций уровня центра обработки данных vSphere на пограничных платформах на базе Arm ».

— Кит Колберт, вице-президент и технический директор Cloud Platform BU, VMware

Блог

: Объявление о ESXi-Arm Fling

ESA — Миссия

Наука и исследования

40767 просмотры
91 классов

Миссия «Кассини-Гюйгенс» к Сатурну была самой амбициозной из когда-либо предпринятых попыток освоения космического пространства.

Созданный совместными усилиями ЕКА, НАСА и итальянского космического агентства Agenzia Spaziale Italiana (ASI), «Кассини-Гюйгенс» представлял собой сложный космический корабль, отправленный на окольцованную планету для детального изучения системы Сатурна.

Научный зонд под названием «Гюйгенс» был выпущен с главного космического корабля и прыгнул с парашютом через атмосферу к поверхности самого большого и интересного спутника Сатурна, Титана.

Цели миссии

Кассини-Гюйгенс был разработан, чтобы пролить свет на многие нерешенные загадки, возникшие в результате предыдущих наблюдений, например:

  • какой источник тепла внутри Сатурна производит на 87 процентов больше энергии, чем планета поглощает от солнечного света?
  • каково происхождение колец Сатурна?
  • откуда берутся тонкие цвета в кольцах?
  • есть еще спутники?
  • Почему у спутника Энцелад такая аномально гладкая поверхность? (Не стерли ли кратеры недавнее плавление?)
  • каково происхождение темного органического материала, покрывающего одну сторону луны Япета?
  • какие химические реакции происходят в атмосфере Титана?
  • что является источником метана, соединения, связанного с биологической активностью на Земле, которого так много в атмосфере Титана?
  • есть ли на Титане океаны?
  • Существуют ли на Титане более сложные органические соединения и «предбиотические» молекулы?

Путешествие

Кассини-Гюйгенс качели Венерой

Cassini-Huygens был запущен на ракете-носителе Titan IV-B / Centaur 15 октября 1997 года.Это массивный космический корабль — никакая существующая ракета-носитель не могла отправить 5600-килограммовый корабль непосредственно к Сатурну, поэтому была использована техника, называемая «гравитационная помощь» (или «пролёт мимо»).

Гравитационные маневры работают из-за взаимного гравитационного притяжения между движущейся планетой и космическим кораблем. Планета тянет за собой космический корабль, когда он пролетает мимо, но собственная масса космического корабля также тянет за собой планету. Это позволяет обмен энергией.

«Кассини-Гюйгенс» дважды обошел вокруг Солнца.На первом витке он пролетел близко к Венере по ее солнечной орбите, где 26 апреля 1998 г. «украл» часть орбитального момента планеты.

Кассини-Гюйгенс движется мимо Земли и ускоряется к Сатурну

Следующая орбита обеспечила второй пролет Венеры 24 июня 1999 года и один — Земли 18 августа 1999 года. Учитывая эти три ускорения силы тяжести, «Кассини-Гюйгенс» наконец получил достаточно орбитального момента, чтобы достичь внешней части Солнечной системы.

Последний гравитационный маневр с Юпитера 30 декабря 2000 г. дал Кассини-Гюйгенсу последний толчок энергии, необходимый для проецирования самого себя на Сатурн. Миссия прибыла на Сатурн в июле 2004 года.

Подпрыгивая на Титане

«Гюйгенс» был выпущен с «Кассини» 25 декабря 2004 года. 14 января 2005 года он вошел в мутную атмосферу Титана, самого большого спутника Сатурна, и спустился с парашютом на его таинственную поверхность.

Зонд Гюйгенс отправил свои измерения и изображения на Кассини, который затем отправил их обратно на Землю.

Космический корабль «Кассини» вращался вокруг Сатурна, отправляя на Землю ценные данные, которые помогут нам понять обширный регион Сатурна.

Ключевые даты прибытия на Сатурн

11 июня 2004 г. (19:32 UT) — Пролет Фиби, самой дальней луны, вращающейся вокруг Сатурна, на высоте 2000 км

1 июля 2004 г. — Пересечение плоскости кольца Сатурна во время критической орбиты космического корабля. Последовательность вставки (SOI)

25 декабря 2004 г. (02:00 UT) — Зонд Гюйгенса отделяется от орбитального аппарата Кассини и начинает свое 22-дневное путешествие к Титану

14 января 2005 г. (09:00 UT) — Гюйгенс столкнулся с верхними границами атмосферы Титана, начал его спуск и приземлился на поверхность примерно через два с половиной часа.

Нравиться

Спасибо за лайк

Вам уже понравилась эта страница, вам может понравиться только один раз!

Наследие Кассини через два десятилетия

Наследие Кассини через два десятилетия

Бетани Ауглиер
14 сентября 2017 г., четверг

«Кассини» запечатлел этот вид Сатурна и его колец на расстоянии около 1,4 миллиона километров от планеты, используя комбинацию изображений.Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт / Институт космических наук.

15 сентября 2017 года в 4:55 по тихоокеанскому времени ученые на Земле получили последнюю передачу с космического корабля Кассини. Он спустился в атмосферу Сатурна со скоростью 122 500 километров в час, что вызвало его таяние, тем самым гарантируя, что спутники Сатурна, Титан и Энцелад, будут защищены от возможного заражения любыми заблудшими земными микробами. Ученые «Кассини» рассматривали другие варианты конца космического корабля, в том числе оставить его бесконечно плавать в космосе или оставить на орбите вокруг Сатурна.Но в конечном итоге они решили, что он спустится в атмосферу Сатурна, после того как решили, что данные, которые могут быть возвращены при спуске, более ценны, чем любые другие данные, которые он мог бы получить, оставаясь в космосе. Ученые будут делать открытия на основе этих данных в ближайшие десятилетия.

Последний из двух сигналов диапазона частот, передаваемых Кассини, был потерян вскоре после 4:55 утра по тихоокеанскому времени, на 30 секунд позже, чем ожидалось. «Мы называем потерю сигнала в 11:55:46 для S-диапазона, так что это будет конец космического корабля», — сказала директор полета «Кассини» Джули Л.Вебстер.

«Вы только что услышали, что сигнал с космического корабля исчез, и в течение следующих 45 секунд космический корабль исчезнет», — сказал менеджер проекта Cassini Эрл Мейз. «Надеюсь, вы все очень гордитесь этим удивительным достижением. Поздравляю всех вас. Это была невероятная миссия, невероятный космический корабль и невероятная команда. Я собираюсь назвать это концом миссии ».

После почти 20 лет пребывания в космосе «Кассини» в апреле 2017 года начал свой рискованный Гранд-финал — серию из 22 глубоких погружений между вершинами облаков и внутренним кольцом Сатурна перед его самоубийственным погружением в атмосферу планеты.Подойдя так близко к Сатурну, последние орбиты Кассини сняли слои атмосферы, чтобы больше узнать о внутренней части планеты, гравитационном и магнитном полях и массе колец. «Мы побывали в месте, куда раньше не летал ни один космический корабль, и я просто с нетерпением жду открытий, которые будут сделаны во время полетов через этот регион», — говорит Линда Спилкер, научный сотрудник проекта Кассини в Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL) в Калифорнийском технологическом институте. .

15 сентября, как показано на этой иллюстрации, «Кассини» совершил свое последнее погружение в атмосферу Сатурна, всего в одном месяце меньше 20 лет в космосе.Он работал, чтобы направить свою антенну на Землю как можно дольше, пока она не растаяла в верхних слоях атмосферы. Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калтех.

Беспилотный космический корабль, запущенный 15 октября 1997 года в рамках совместных усилий НАСА, Итальянского космического агентства и Европейского космического агентства (ЕКА) по изучению Сатурна, его колец и его спутников, таких как Энцелад и Титан. «Кассини» впервые совершил путешествие к Земле, Венере и Юпитеру, а затем, наконец, вышел на орбиту вокруг Сатурна 1 июля 2004 года. На орбитальном аппарате также был установлен зонд Гюйгенса, который приземлился на поверхности самого большого спутника Сатурна, Титана, 1 января 2004 года.14, 2005. Это был первый и пока единственный раз, когда что-то приземлилось во внешней части Солнечной системы. Гюйгенс передавал данные на поверхность Титана более часа, пока его батареи не разрядились. После первоначальной четырехлетней миссии Кассини получил два семилетних продления.

«На этом космическом корабле много миль», — говорит Спилкер. Поскольку у «Кассини» закончилось топливо, ученые, участвовавшие в миссии, в конечном итоге потеряли бы контроль над ним, что могло бы заразить Энцелад, если бы он врезался в сияющую луну, в ледяных океанах которой могла быть жизнь.Вот почему команда придумала идею Гранд Финала почти десять лет назад. «Мы никогда не стерилизовали Кассини; мы понятия не имели, что нам стоит об этом беспокоиться, — говорит Спилкер. «В некотором смысле Кассини — жертва собственного успеха. После всех открытий на Энцеладе стало ясно, что мы хотим быть очень осторожными, чтобы защитить его ». (Ученые не были так обеспокоены тем, что Гюйгенс заразил Титан, потому что низкая температура Луны и отсутствие жидкой воды, вероятно, делают его неприветливым для жизни.)

Этот кадр из видео НАСА, освещающего достижения Кассини, показывает, как Кассини распадается на части и тает в атмосфере Сатурна во время его грандиозного финала.Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калтех.

До «Кассини» первые наблюдения и фотографии системы Сатурна были получены во время быстрых облетов предыдущих миссий, включая «Пионер-11» (1973 г.) и «Вояджеры» 1 и 2 (1977 г.). Эти миссии выявили дымную азотную атмосферу Титана, шести других маленьких лун и юный возраст поверхности Энцелада, что привело к появлению теорий геологической активности. Однако стало ясно, что с инструментами «Вояджера» ученые не могли видеть сквозь толстые верхние слои атмосферы Титана.Именно тогда трое планетологов, которые считаются отцами Кассини — Тобиас Оуэн, который недавно скончался, Даниэль Готье и Винг Ип — настаивали на совместной миссии НАСА и ЕКА по возвращению на Сатурн. «С одной стороны, вы можете думать о Кассини, как о стоящем на плечах гигантов -« Вояджеров », которые пришли раньше, заложили основу и привели к орбитальному аппарату у Сатурна», — говорит Спилкер.

Когда он был запущен с Земли два десятилетия назад, орбитальный аппарат «Кассини» весил 5712 килограммов, включая топливо и зонд Гюйгенса, и весил 6 килограммов.7 метров в высоту, 4 метра в ширину. «Кассини» был оснащен 18 инструментами: 12 на орбитальном аппарате и еще шесть на зонде. Различные сложные инструменты включали анализатор космической пыли для изучения частиц льда и пыли в системе Сатурна и вокруг нее, магнитометр с двойной техникой, который изучал магнитное поле, и радар, который исследовал массу лун и размеры частиц, которые образуют кольца.

Научная миссия

«Кассини» была разбита на пять широких категорий: Сатурн (включая его погоду), кольца, магнитосфера, ледяные спутники и Титан.«Наличие космического корабля, который мог бы вращаться вокруг планеты и провести там долгое время, дает нам возможность по-настоящему понять место, которое мы посещаем, а затем следить за новыми открытиями», — говорит Спилкер. «Было действительно весело быть исследователем и представить себя прямо там, смотрящего через плечо Кассини».

Погодная система Сатурна

Понимая погоду на Сатурне, которая определяется той же физикой, что и Земля, но с другими параметрами, такими как близость к Солнцу и атмосферные условия, ученые могут больше узнать о погоде на Земле и связать погоду на всех планетах вместе, говорит Эндрю Ингерсолл, планетолог из Калифорнийского технологического института.По словам Ингерсолла, наблюдение за экстремальной погодой на других планетах помогает ученым понять, какие крайности возможны. «Погода не существует в отдельных местах изолированно, и мы хотели бы [понять] непрерывное распределение погодных явлений в Солнечной системе».

«Кассини» сделал это изображение загадочного шестиугольного реактивного потока Сатурна, расположенного на его северном полюсе, освещенного весной в северном полушарии. Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт / Институт космических наук.

Cassini запечатлел изменение внешнего вида шестиугольной струи естественного цвета в период с 2012 по 2016 год.Ученые считают, что изменение цвета с голубоватого на более золотистый может быть связано с фотохимической дымкой в ​​атмосфере по мере приближения лета на северном полюсе. Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калтех / Институт космических наук / Хэмптонский университет.

Два ученых о погодных системах знали, но которые пролил свет на Кассини, — это гексагональное струйное течение и периодические супербури, которые появляются каждые несколько десятилетий. По словам Ингерсолла, космический аппарат «Вояджер» впервые сделал снимки шестиугольного реактивного потока Сатурна, который кажется уникальным в Солнечной системе.Получив изображение реактивного течения 20 лет спустя, Кассини показал, что это долгоживущее погодное явление. Обнаружение реактивного потока все эти годы спустя было одним из ярких моментов карьеры Ингерсолла в этой миссии. «Это было полной неожиданностью и потрясающе», — говорит он. На Земле тоже есть струйное течение, но в то время как Земля распадается на водовороты и переформируется каждую неделю или две, у Сатурна есть лишь небольшие изгибы, и он почти не меняется в течение нескольких десятилетий.

«Кассини» впервые пролетел над северным полюсом Сатурна в 2004 году и сфотографировал струйный поток зимой.В то время шестиугольник находился в тени, поэтому ученые «Кассини» использовали инфракрасное изображение. Когда зима превратилась в весну, девять лет спустя (год Сатурна эквивалентен почти 29,5 земным годам), шестиугольник стал лучше освещен, включая его внутреннюю часть, и Кассини представил шестиугольник в видимой длине волны света. Изображения показали симметричную форму на ширине 30 000 километров и ветре около 500 километров в час. Ученые также обнаружили состав частиц дымки как внутри, так и снаружи струи.Внутри шестиугольника есть концентрация мелких частиц дымки и меньше крупных частиц, а за пределами шестиугольника — большие частицы дымки. Это похоже на собственную антарктическую озоновую дыру на Земле, которая образовалась в струйном потоке. Концентрация частиц, входящих и выходящих из струи, изменяется в зависимости от доступного солнечного света. Итак, когда в 2017 году приближалось летнее солнцестояние Сатурна, Солнце излучало больше света на шестиугольник, и ученые могли отслеживать изменения состава частиц как внутри, так и за пределами реактивного потока.Ученые еще не выяснили, почему струйный поток шестигранный, почему он там, что движет им и почему его нет на юге. Возможно, данные Гранд-финала помогут ответить на эти вопросы в ближайшие годы.

Шторм Большого Белого Пятна Сатурна появляется каждые 20-30 лет. Кассини сделал этот снимок шторма 25 февраля 2011 года, примерно через 12 недель после начала шторма. Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт / Институт космических наук.

Другая важная метеорологическая система Сатурна — это гигантские грозы, называемые «Великими белыми пятнами», размером примерно с Землю, длящиеся от нескольких месяцев до года и случающиеся каждые 20–30 лет.В отличие от Земли, на которой в любой момент времени бывает более тысячи гроз, на Сатурне может не быть гроз в течение года и более, а на Сатурне — гигантские грозы каждые 20 или 30 лет. Одна из возможных причин, по которой на Сатурне не так много штормов, связана с количеством получаемого солнечного света. «Это кое-что говорит вам о том, как работает погода, когда вы уменьшаете количество энергии», — говорит Ингерсолл.

«Кассини» однажды удалось запечатлеть сильный шторм во время своего пребывания в космосе в 2010 году, что дало ученым возможность подробно изучить шторм в течение года, когда он существовал.Они зафиксировали самое большое повышение температуры, когда-либо зарегистрированное для планеты — на 65 градусов по Цельсию выше нормы на планете — и обнаружили невиданные ранее молекулы в верхних слоях атмосферы, такие как этилен и ацетилен. На Земле этилен представляет собой природный газ без запаха и цвета. Это гормон, вырабатываемый растениями и производимый людьми при производстве пластика.

По словам Ингерсолла, в «Гранд Финале» исследователи атмосферы надеются воспользоваться преимуществами того, что опустятся ниже облаков.Во время спуска «Кассини» отправил радиосигналы для сбора данных, которые могли бы показать распределение газов, в частности аммиака, и для наблюдения ветров, которые проявляются в виде тонких неровностей в гравитационном поле планеты, чтобы выяснить, имеют ли они более глубокие корни под облаком. вершины. «Работа над« Кассини »с таким количеством открытий была для меня таким увлекательным занятием. И мы собираемся закончить множеством вопросов, которые, к счастью, будут держать нас в напряжении », — говорит Ингерсолл.

Кольца Сатурна

Когда Кассини путешествовал по кольцам Сатурна, он собирал данные об их температуре, размере, распределении и составе.На этом изображении можно увидеть его спутники Диону (слева) и Эпиметей (справа). Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт / Институт космоса.

Знаковые кольца Сатурна были впервые обнаружены в телескоп в 1610 году Галилеем, хотя он не знал, на что именно смотрит. Почти 400 лет спустя «Вояджер-1» и «Вояджер-2» расширили понимание мира кольцами, обнаружив структуру, цветовые вариации и даже пробелы между ними. Но эти открытия только породили новые вопросы и желание глубже понять.«Вся эта удивительная структура, которую обнаружил« Вояджер »- таинственные промежутки, таинственные цветовые вариации — что все это? Это были некоторые из причин, по которым мы решили, что нам нужно вернуться с Кассини », — говорит Джеффри Куззи, планетолог из Исследовательского центра Эймса НАСА в Моффетт-Филд, Калифорния. Изучение колец может помочь людям понять, как могла бы выглядеть наша солнечная система. как до образования Земли и других планет, говорит он, раскрывая структуру колец, как ведут себя диски частиц и как большие объекты перемещаются вокруг скоплений более мелких.

«Кассини» зафиксировал странные пропеллероподобные особенности в кольце А Сатурна. Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт / Институт космических наук.

Трудно суммировать основные моменты путешествий Кассини по кольцам, говорит Куцци, «даже повторить то, что мы узнали за последние 13 лет, является проблемой». Для изучения колец «Кассини» использовал комбинацию инструментов, включая радар для определения размера частиц, анализатор космической пыли для определения состава и спектрограф ультрафиолетового изображения для наблюдения света, проходящего через кольца.«У нас есть все эти инструменты, которые работают вместе и дополняют друг друга — как будто у нас есть пять чувств», — говорит Куцци.

Маленькие луны, называемые лунными, поддерживают промежутки в кольцах за счет своего гравитационного воздействия на близлежащие кольцевые частицы. В этом случае Пан, названный в честь греческого бога пастухов, поддерживает разрыв Энке в кольце A Сатурна. Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт / Институт космоса.

Кольца имеют диаметр около 282 000 километров, но обычно имеют толщину от 10 до 30 метров.Они состоят в основном из частиц водяного льда и камня, размером от сантиметров до метров. Кольца тоже различаются по составу и, вероятно, загрязнены метеороидами из-за пределов системы Сатурна, например, из пояса Койпера. Более крупные объекты размером с горы также выступают намного выше некоторых колец. По словам Куззи, одно из самых больших открытий Кассини заключается в том, что кольца — это динамическое и активное место, связанное как жидкость, а не отдельные частицы. «Все частицы в кольцах из-за их множества столкновений обладают свойствами жидкости, такими как давление и вязкость», — говорит он, поэтому законы гидродинамики применимы к кольцам.

«Кассини» также раскрыл подробности о самих кольцах. Например, материал для кольца E Сатурна прибывает с Энцелада, который выпускает ледяные частицы и газы в космос. В 2006 году исследователи обнаружили пропеллероподобные детали во внешнем плотном кольце A Сатурна, длина которых, как известно, достигает нескольких тысяч километров. Эти пропеллеры — след маленьких невидимых лун, или лунных лет, которые мешают кольцу. Затем Кассини обнаружил, что кольцо С ​​является домом для пояса щебня, сделанного, возможно, из силиката или богатого углеродом скального материала, похороненного с ледяными частицами, говорит Куцци.Во время весеннего равноденствия на Сатурне длинные тени над частицами кольца удивили ученых и выявили наличие больших ледяных шишек. Кассини обнаружил, что высота этих построек иногда равна высоте Скалистых гор.

Одной из целей Гранд Финала было определение массы колец и более подробная информация об их составе. Масса колец A и C известна, но большая часть массы колец находится в кольце B, которое было труднее измерить. «Некоторые люди предполагают, что кольцо B может быть в 10 раз массивнее, чем мы думаем, — говорит Куцци.Во время своего первого кольцевого погружения «Кассини» обнаружил немного пыли и мусора. Он собрал то немногое, что мог, с помощью анализатора космической пыли, который может обнаруживать частицы шириной в одну тысячную миллиметра. Кассини также собрал спектры колец для анализа состава. Но «мы не можем с уверенностью сказать, что такое абсолютные материалы», — говорит Куцци, хотя в целом «мы можем исключить другие виды льда, кроме водяного льда».

Пройдет некоторое время, прежде чем все данные Кассини о кольцах будут проанализированы, говорит Куззи.В конце концов, добавляет он, «нам потребовалось почти 20 лет, чтобы на самом деле добраться до первых исследований цвета колец с помощью« Вояджера ». Я думаю, что в следующие пару десятилетий будет этот длинный хвост растущего понимания ».

Луны

Первый успешный полет «Кассини» через шлейф Энцелада, который выбрасывает материал в космос из подповерхностного жидкого океана, произошел 9 ноября 2009 года. Фото: НАСА / Лаборатория реактивного движения / Институт космических наук.

У Сатурна 62 спутника, но наибольшее внимание привлекают Энцелад и Титан.Возможно, никакие открытия Кассини не были более захватывающими, чем открытия Энцелада. Энцелад — шестой по величине спутник Сатурна, его диаметр составляет около 500 километров. Когда «Вояджер-1» и «Вояджер-2» пролетали мимо, он сделал снимки, которые показали, что луна была гладкой и блестящей. «До Кассини мы думали, что Энцелад — это просто маленькая старая луна, которую мы не понимали», — говорит Джонатан Лунин, планетолог из Корнельского университета. Это самый яркий объект в Солнечной системе, он вращается внутри кольца E, но никто не знал почему.«Было подозрение, что он может быть геологически активным, но не было никаких доказательств», — говорит он. Энцелад не считался приоритетом для миссии, потому что по сравнению с Титаном крошечный спутник не казался таким интересным.

Результаты Кассини предполагают, что Энцелад может иметь гидротермальную активность под поверхностью океана Луны, как показывает концепция этого художника. Гейзеры текут из этого океана на южном полюсе Луны. Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калтех.

Но затем Кассини сделал ряд открытий, которые предполагают, что на Энцеладе есть условия, которые могут поддерживать жизнь.В 2005 году «Кассини» обнаружил существование массивных шлейфов, вырывающихся из южного полюса Луны, как гейзер в космос. Эти шлейфы, как показал космический аппарат, состоят в основном из водяного пара и водяного льда, а также некоторых пылинок. По словам Лунина, этот гейзер свидетельствует о наличии жидкого океана на поверхности Луны. «И этот океан, который, как мы знаем, может поддерживать жизнь, основываясь на измерениях, которые мы сделали в шлейфе, поэтому [Энцелад] превратился из мертвого в довольно фантастический мир», — говорит он. Эти более крупные частицы водяного льда также содержат соль — «это полезно для жизни», — добавляет он.Два разных типа масс-спектрометров обнаружили в шлейфе органические молекулы, такие как метан, а также азот. Затем «Кассини» отобрал в шлейфе крошечные кристаллы кремнезема в масштабе нанометров, что позволяет предположить, что вода циркулирует через породу по мере выщелачивания кремния. Это может служить источником пищи для ускорения метаболизма. И совсем недавно Кассини показал, что молекулярный водород производится на Энцеладе, возможно, в результате гидротермальной реакции на морском дне. «Лучшие модели [предполагают], что горные породы реагируют с водой с образованием водорода и кремнезема, и это один из способов, которым, по мнению астробиологов, жизнь могла иметь доступ к источнику энергии в начале истории Земли», — говорит Лунин.

«Я думаю, что это была действительно впечатляющая серия открытий, это почти голливудская версия планетарной миссии», — говорит Лунин.

Кроме Земли, нигде в Солнечной системе у вас нет больше признаков обитаемости, чем на Энцеладе, — говорит он. А это значит, что нам нужно вернуться. «Если нет жизни, почему бы и нет? Если есть жизнь, это первая инопланетная биота, которую нужно подробно изучить и понять, что значит иметь два разных источника жизни в Солнечной системе.”

А еще есть Титан. До миссии «Кассини» мало что было известно о самом большом спутнике Сатурна, Титане, втором по величине спутнике в солнечной системе после Ганимеда Юпитера. Ученые знали, что Титан имеет такие же размеры, как и Меркурий, и «Вояджер» обнаружил, что у Луны плотная, богатая азотом атмосфера — характеристика, которую также можно найти на Земле, но нигде больше, — а оставшиеся 1,6% состоят в основном из метана и водорода. Но атмосфера была слишком плотной для инструментов «Вояджера».Обнаружение метана в атмосфере «открыло загадку того, как метан удерживается и мог ли существовать источник на поверхности», — говорит Лунин. И по этой причине Кассини доставил зонд на Титан.

«Кассини» совершил последний облет Титана 11 сентября, после чего космический корабль взлетел к Сатурну, чтобы совершить последнее самоубийственное погружение на планету. Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт / Институт космических наук.

В то время как Титан имеет черты, похожие на Землю, Кассини показал, что это инопланетный мир, говорит Лунин.Кассини обнаружил наличие жидких морей метана и этана, оврагов, трещин и равнин с галькой, которую перекатывали до сглаживания. «Это похоже на сцену из учебника геологии о речной эрозии», — говорит Лунин. Более 120 целевых облетов «Кассини» около туманной оранжевой луны и данные зонда также позволили ученым составить карту поверхности Луны; наблюдать за наступлением зимы на Титане, что помогает понять времена года Титана, реакцию атмосферы и то, как это меняет обитаемость; и совсем недавно, чтобы подтвердить присутствие винилцианида, органической молекулы.

«Кассини» помог раскрыть загадочную окраску инь-янь спутника Сатурна Япета. Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения / Институт космических наук.

«Кассини» также обнаружил несколько примечательных характеристик, возможно, менее харизматичных спутников Сатурна. Например, Гиперион характеризуется неправильной формой и хаотическим вращением, вероятно, из-за сильного столкновения, говорит Бонни Буратти, планетолог из JPL. Кассини обнаружил, что Гиперион также имеет статически заряженную поверхность.«Единственное другое место, [которое мы знаем], где это могло произойти, — это Луна Земли», — говорит Буратти.

Луна Диона заинтриговала ученых, потому что магнитометр Кассини показал, что она может быть геологически активной. Похоже, что здесь есть несколько потухших вулканов, но, несмотря на бесчисленные поиски, никто не нашел доказательств их активности. «Очень досадно, что нам придется покинуть систему Dione без каких-либо доказательств того, что она тоже может быть активна», — говорит Буратти. Кассини также обнаружил, что у Дионы и Реи очень тонкая атмосфера, и что уникальная окраска Япета — «наполовину черная, наполовину белая, как черно-белое печенье», — говорит Буратти, — связана с частицами Фиби (еще одной луны), накапливающейся на одна сторона Япета.

Здесь показаны два из 53 спутников Сатурна. Диона (рядом) и Энцелад (вдали). Хотя две луны состоят в основном из одного и того же материала, Энцелад имеет более высокую отражательную способность и поэтому кажется более ярким. Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт / Институт космических наук.

Причина, по которой Япет демонстрирует эту окраску инь-ян, озадачила ученых с тех пор, как астроном Джованни Кассини впервые увидел Сатурн и его спутники в телескоп в 1671 году. Но космический корабль Кассини нашел ответ в 2007 году, и это сложная история.

Япет — самый дальний большой спутник Сатурна, но еще дальше находится Фиби. Фиби вращается в противоположном направлении от любой другой луны и из-за этого, вероятно, извергает свои темные частицы на одну грань Япета. Лед Япета должен со временем покрыть этот материал, но этого не происходит. Ученые подозревают, что темный материал позволяет льду под ним нагреваться, что приводит к испарению. Затем этот водяной пар находит холодное место для конденсации. Яркая сторона становится еще ярче по мере сбора льда, а темная сторона темнеет по мере увеличения доли пыли и льда.«Луны разнообразны; все разные », — говорит Буратти. «Когда мы впервые начали исследовать Солнечную систему, мы думали, что луны будут похожи на нашу собственную луну, просто мертвый, покрытый кратерами мир, но это уникальные геологические места, каждое со своей окружающей средой».

Магнитосфера Сатурна

Подобно Земле и Юпитеру, Сатурн окружен магнитосферой, областью пространства вокруг планеты, в которой преобладают магнитные поля. Магнитосфера возникает изнутри планеты и состоит в основном из водорода в жидком металлическом состоянии вокруг твердого ядра.Магнитосфера Сатурна является второй по величине в Солнечной системе после Юпитера, хотя и намного слабее. Pioneer 11 впервые обнаружил магнитосферу во время пролета в 1979 году и напрямую измерил ее силу.

По замыслу художника, Кассини летит через шлейф Энцелада. Кассини показал, что Энцелад питает магнитосферу Сатурна. Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калтех.

Одно из самых больших и захватывающих открытий, сделанных Кассини, заключалось в том, что Энцелад питает магнитосферу Сатурна, говорит Марсия Бертон, исследователь магнитосферы и плазмы в Лаборатории реактивного движения.Гейзер Энцелада питает Е-кольцо Сатурна и плазму вокруг Сатурна. Выбросы плюма Энцелада ионизируются и разносятся по магнитосфере, присоединяясь к плазме, окружающей Сатурн, что замедляет ее течение и, следовательно, искривляет магнитное поле. Ученые обнаружили, что Энцелад является основным источником массовой нагрузки на магнитосферу Сатурна. «Мы не думали, что так будет — что магнитосфера действительно управляется Энцеладом», — говорит Бертон.

«Кассини» также нанес на карту магнитное поле, обнаружил поток возбужденных газов под его влиянием и наблюдал, как это влияет на полярные сияния Сатурна.Хотя «Кассини» ответил на многие вопросы, некоторые из них все еще остаются, и один, в частности, вызывает у ученых глубокое недоумение. Сатурн имеет два магнитных полюса, северный и южный полюс. На Юпитере и Земле магнитные поля наклонены относительно оси вращения. Но на Сатурне они почти идеально соответствуют друг другу. Когда силовые линии магнитного поля скручиваются и повторно соединяются, генерируется энергия. Математические теоремы предполагают, что планета не может иметь самоподдерживающееся магнитное поле без него, потому что она будет распадаться.Но у Сатурна есть активная магнитосфера, и пока никто не обнаружил ее наклона. Без наклона ученые также не могут определить скорость вращения планеты.

«Люди действительно недоумевают, почему мы не можем определить наклон диполя», — говорит Бертон. «Это одна из самых больших загадок планетологии». Магнитное поле Земли защищает жизнь от вредного солнечного излучения и излучения космических частиц. «Нас бы здесь не было, если бы у нас не было магнитосферы, поэтому я думаю, что это, безусловно, важная научная проблема, которую необходимо решить и полностью понять», — говорит она.

Бертон надеется, что Гранд Финал наконец ответит на этот вопрос с помощью тщательных измерений с помощью магнитометра. Чтобы собрать данные наблюдений магнитного поля высокой интенсивности, когда космический корабль находится ближе всего к Сатурну, ученые должны повернуть Кассини вокруг магнитного поля для калибровки прибора. В конце июля команда выполнила последний набор калибровочных валков. «Калибровочные валки прошли отлично. Мы все еще работаем над данными и не совсем готовы окончательно заявить о том, что мы обнаружили », — говорит Бертон.«Измерения магнитного поля — один из главных приоритетов Гранд Финала».

Открытия еще впереди

Для многих ученых конец миссии «Кассини» был горько-сладким. Спилкер, Лунин и другие были с Кассини с самого начала, и миссия охватила всю их карьеру. «Я чувствую определенную привязанность к Кассини; Я работаю в этой миссии почти три десятилетия, — говорит Спилкер. «Я почти вижу Кассини как друга или человека. И это не только прощание с этим замечательным космическим кораблем, но и прощание с семьей Кассини, потому что мы все пойдем своим путем », — говорит она, — за исключением того факта, что« мы будем гадать на данные [Кассини] в течение многих лет. впереди, и это здорово, но еще и горько-сладко », — добавляет Лунин.

Художественное изображение Кассини на орбите Сатурна. Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения.

Однако распространено одно мнение: «Кассини» превзошел все ожидания. Кассини находился в космосе в три раза дольше, чем планировалось изначально. «Я так горжусь этим отважным космическим кораблем, который сделал так много всего и стал просто рабочей лошадкой», — говорит Спилкер.

«Кассини совершил то, что делали очень немногие планетные миссии, — говорит Лунин, — а именно: сделал впечатляющее открытие, а затем продолжил это открытие и сделал еще более впечатляющие открытия.”

Из всех открытий «Кассини» те, которые связаны с Энцеладом, являются одними из самых захватывающих, — говорит Лунин. «Если мы обнаружим, что жизнь действительно существует на Энцеладе, это будет открытие, происходящее раз в тысячелетие», — говорит он.

Миссии по возвращению на Энцелад уже обсуждаются. В апреле Спилкер представил предложение программе НАСА New Frontiers, которая представляет собой серию миссий с целью достижения тел Солнечной системы, отправиться на Энцелад с оборудованием, которое могло бы обнаруживать аминокислоты и жирные кислоты — свидетельство жизни. .«Если бы мы могли найти жизнь в нашей собственной солнечной системе, особенно вдали от Солнца, это означает, что нам, возможно, не нужен мир с жидким водным океаном на поверхности или в зоне« златовласки »», — говорит Спилкер. . «Мы одни? Это такой важный вопрос.

На данный момент нет запланированных миссий по возвращению к Сатурну или его спутникам. И все же открытия Кассини проложили путь для будущих миссий. И его наследие живет в открытиях, которые еще предстоит сделать.

.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *