Космічна одіссея. Все, що потрібно знати про місію Cassini до Сатурну

Новое Время 1
Космічна одіссея. Все, що потрібно знати про місію Cassini до Сатурну

В пятницу, 15 сентября, завершилась 20-летняя миссия NASA Cassini. Зонд уничтожен в атмосфере Сатурна. Вот, что мы узнали благодаря одной из самых успешных миссий в истории освоения космоса.

Cassini стартовал с Земли 20 лет назад и за годы своей работы в окрестностях Сатурна передал на Землю огромные объемы бесценной информации.

Сам финал миссии Cassini стал гимном науке, поскольку в NASA решили буквально пожертвовать дорогостоящим оборудованием, чтобы спасти спутники Сатурна, теоретически, пригодные для жизни, от биологического загрязнения.

НВ собрало самые интересные факты о миссии Cassini.

1Половинка миссии

На самом деле, Cassini – это “половинка” автоматической межпланетной станции Cassini-Huygens, которая была запущена 15 октября 1997 года. Проект был совместным детищем американского космического агентства (NASA), Европейского космического агентства (ESA), а также национального космического агентства Италии (ASI).

Задачей миссии было исследование Сатурна, его колец и спутников. 1 июля 2004 года станция вышла на орбиту Сатурна. 25 декабря 2004 году спускаемый аппарат Huygens отделился от станции и направился к Титану, спутнику Сатурна.

14 января 2005 года Huygens осуществил мягкую посадку на поверхность Титана.


Cassini

Cassini

Cassini продолжил работу на орбите. Первоначально миссия была запланирована до 2008 года, однако ее дважды продлевали – сначала до 2010, а затем и до 2017 года.

Миссия Cassini – это лишь четвертое сближение ученых с газовым гигантом. Ранее основная часть информации о планете и ее спутниках была почерпнута из работы Pioneer-11, который побывал около Сатурна в 1979 году и данных от пролетавших мимо Voyager-1 и Voyager-2.

Следующая миссия к Сатурну планируется не ранее, чем в 2029 году.

2Плодотворная работа

В ходе своей миссии Cassini совершил 293 оборота вокруг Сатурна. Осуществил 162 пролета вблизи его спутников (что, кстати, позволило открыть еще 7 новых спутников).

На Землю было передано 453 тыс фотографий и в общей сложности 635 ГБ научных данных.

На их основе за эти годы было сделано 3948 научных публикаций.

Среди самых громких открытий, сделанных учеными на основе материалов, присланных Cassini, - шестиугольное пятно на Северном полюсе Сатурна, океан на Энцеладе, 3 моря и несколько сотен озер (и свидетельства потенциального существования жизни!) на Титане.

Также снимки Cassini расширили представления о "спицах" в кольцах Сатурна (хотя ученые до сих пор не понимают, что это за феномен)

Кроме того, команда ученых, работавшая в миссии Cassini-Huygens, воспользовалась шансом, чтобы уточнить эффект Шапиро, который описывает замедление распространения радиосигнала при его движении в поле гравитации тяжелого объекта. Прежде такой эксперимент ставили в ходе пролета Voyager около Юпитера. Но Cassini-Huygens удалось увеличить точностью измерения почти в 50 тыс. раз.

Полученные результаты совпали с предсказаниями Общей теории относительности Эйнштейна. Это также весьма важное достижение для современной физики.


Cassini наблюдал за изменениями пятна на Северном полюсе Сатурна

Cassini наблюдал за изменениями пятна на Северном полюсе Сатурна

3Во сколько все это обошлось?

Общая стоимость миссии Cassini-Huygens составила $3,9 млрд. Из них более $3 млрд выделило NASA, $500 млн – ESA и $160 млн – ASI.

В частности, зонд Cassini был создан силами NASA. Зонд Huygens – силами ESA, а итальянское ASI сконструировало антенны дальней связи и радарный высотомер.

В работе миссии участвовали 5 тыс человек из 27 стран.

4Приключения по дороге

Вес обоих зондов был слишком велик (2,5 т), чтобы станцию можно было запустить к Сатурну напрямую – потребовалось бы слишком много топлива.

Поэтому для миссии просчитали очень сложную орбиту с гравитационными маневрами, позволявшими набрать скорость. Их было два около Венеры, затем еще один около Земли и, наконец, последний – около Юпитера. Общее расстояние, преодоленное Cassini-Huygens на пути к своей цели, составило 3,4 млрд км.

С учетом всех витков на орбите Сатурна общий "пробег" Cassini за 20 лет превысил 8 млрд км.

5Эпичный финал

Судьба Cassini решалась в мае 2017 года. Топлива у аппарата осталось очень мало, дальнейшая работа на орбите стала невозможной.

Руководство миссии рассматривало 19 вариантов судьбы зонда. В частности, предлагалось вывести его на орбиту вокруг Солнца или на орбиту вокруг какого-то из спутников Сатурна.

Но в конечно итоге было принято решение сжечь Cassini в атмосфере газового гиганта. Таким образом ученые решили обезопасить спутники Сатурна от возможного биологического загрязнения.

22 апреля 2017 года Cassini выполнил маневр около Титана и оказался в промежутке между Сатурном и его ближайшим кольцом, расположенным в 2000 км от планеты.

Орбита была рассчитана таким образом, чтобы Cassini совершил 22 витка. Большая часть из них проходила на расстояние от 1600 до 2000 км от облаков Сатурна.

По плану Cassini продолжал делать снимки до последнего момента. А входя в атмосферу на 22-м витке, аппарат направил свою антенну на Землю и начал передавать данные о составе сатурнианской атмосферы со своих спектрометров. Вскоре после того, как связь с зондом была потеряна, он сгорел в плотных слоях атмосферы Сатурна.

Ученые отслеживали судьбу зонда до последнего мгновения.