Cassini ist ein Raumschiff, eine automatische interplanetare Station, die den Saturn, seine Ringe und das Planetensystem erforscht. Benannt nach dem Astronomen Giovanni Cassini, wurde es im Oktober 1997 in Richtung des Riesenplaneten gestartet. Seitdem arbeitet die Sonde fleißig, macht Bilder, misst das Spektrum, die Magnetosphäre, kartiert die Oberfläche von Saturn, Titan und seinen anderen Satelliten und wird 2017 sterben müssen, wenn sie mit dem Objekt ihrer Studien kollidieren. Gemeinsam mit Cassini ging die 320 Kilogramm schwere Huygens-Sonde zum Saturn. Die Cassini-Huygens-Mission selbst war äußerst erfolgreich und ermöglichte es uns, Saturn und sein System aus verschiedenen Blickwinkeln zu sehen.

Die Erde und Titan, der größte Satellit des Saturn, haben eine bemerkenswerte Ähnlichkeit – sie sind die einzigen Weltraumobjekte im Sonnensystem, in denen es flüssige Seen und Meere gibt. Während sie auf unserem Planeten mit Süß- oder Salzwasser gefüllt sind, bestehen sie auf Titan bei Temperaturen um minus 170-180 Grad Celsius aus Methan und Ethan. Kürzlich untersuchten zwei Gruppen von Wissenschaftlern die Daten des ""-Apparats und entdeckten eine interessante Eigenschaft von Titan - er hat nicht nur kleine Seen, die schnell austrocknen, sondern auch tiefe Reservoirs, die sich vor Tausenden von Jahren gebildet haben.

In den letzten 13 Jahren hat das Raumschiff unser Verständnis des Sonnensystems lautlos verändert. Die Cassini-Mission, ein 3,62 Milliarden Dollar teures Gemeinschaftsprojekt der NASA und der Europäischen Weltraumorganisation, sollte den Gasriesen Saturn und seine vielen Monde untersuchen. Aber morgen wird diese Mission ihr buchstäblich brennendes Ende finden. Am Freitag um 19:55 Uhr ET wird die Erde aufhören, Daten von Cassini zu empfangen, da das Gerät mit der Geschwindigkeit eines Meteors in die Atmosphäre des Saturn fallen und gezielt zerstört werden wird. Astronomen bereiten sich seit vielen Jahren auf diesen Moment vor.

Wolken über Saturn. Foto: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Die NASA kündigte die Beendigung der 20-jährigen Mission zur Erforschung des Saturn an. Die Cassini-Sonde (benannt nach dem italienischen Astronomen Giovanno Cassini - ed.) stieg in die Atmosphäre des Planeten hinab und verbrannte. Das letzte Signal des Geräts war 83 Minuten und erreichte die Erde um 14:55 Uhr Moskauer Zeit.

Die Cassini-Huygens-Mission begann 1982 durch eine gemeinsame Arbeitsgruppe der US National Academy of Sciences und der European Science Foundation. Im Oktober 1997 wurde das Raumschiff von Cape Canaveral gestartet. Das Gerät verbrachte fast 13 Jahre in der Umlaufbahn des Saturn und übermittelte in dieser Zeit 635 Gigabyte Daten und 453.000 Bilder zur Erde.

Das Schiff erreichte die Umlaufbahn des Planeten erst 2004, nachdem es zuvor Manöver um Venus, Erde und Jupiter gemacht hatte. Ursprünglich sollte die Mission 2008 enden, es wurde beschlossen, sie bis 2010 zu verlängern. Die endgültige Entscheidung, die Mission zu beenden, wurde 2017 aufgrund von Treibstoffmangel getroffen.

Eine der wichtigsten Errungenschaften der Mission war die Landung der Abstiegssonde Huygens auf Titan (dem größten Saturnmond - ed.) 14. Januar 2005. Das Gerät untersuchte die Atmosphäre des Satelliten.

Methanwolken über Titan. Foto: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Die Sonde fotografierte die Ringe des Saturn, die aus Eis- und Staubpartikeln bestehen. Es ist immer noch nicht bekannt, wann sie entstanden sind und warum. Die Cassini-Bilder halfen Wissenschaftlern, einen neuen Ring des Saturn zu entdecken, den Janus-Epimetheus-Ring. Das Gerät untersuchte die bisher unbekannten Satelliten des Planeten - Polydeuces, Pallene, Methone, Anf, Aegeon und Daphnis.

Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute Das Cassini-Bild zeigt die Wellenstruktur der Saturnringe, aufgenommen am 4. Juni 2017. Foto: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Foto: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Der Apparat wurde auch von einem anderen Saturnsatelliten - Enceladus - untersucht. Aus den Cassini-Bildern ging klar hervor, dass der Satellit 250 Kilometer lange Wasserfahnen hat, die aus Eisrissen auf der Oberfläche des Satelliten spritzen. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass sich unter dem Eis ein 45 Kilometer tiefer Ozean befindet. Die Dicke des Eises kann zwei bis zwanzig Kilometer betragen.

Enceladus. Foto: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Im Jahr 2015 machte Cassini das gefährlichste Manöver – er flog durch die Wolken von Enceladus. Dank dessen haben Wissenschaftler herausgefunden, dass es chemische Elemente in den Emissionen des Satelliten gibt, die auf die Bildung organischer Substanzen unter der Oberfläche hindeuten können.

Die Federn von Enceladus. Foto: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Die letzte Mission der Sonde hieß Grand Finale, sie bestand aus einem kontrollierten Fall des Apparats in die Atmosphäre des Planeten. Während dieser Zeit flog Cassini 22 Mal zwischen der Oberfläche des Saturn und seinen Ringen (die Entfernung beträgt ungefähr 2.000 Kilometer).

Eine der letzten Aufnahmen von Cassini, aufgenommen am 13. September 2017. Foto: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Das letzte Bild des Gerätes. Foto: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

„Dies ist das letzte Kapitel einer erstaunlichen Mission, aber es ist auch der Anfang. Cassinis Entdeckung der ozeanischen Welten auf Titan und Enceladus hat alles verändert und unser Verständnis von erstaunlichen Orten für die Suche nach potenziellem Leben jenseits der Erde auf den Kopf gestellt“, sagte Thomas Zurbuchen, Associate Administrator des NASA Science Office.

Mission Control Center Cassini nach Erhalt des letzten Signals von der Sonde. Screenshot aus der Sendung des NASA Jet Propulsion Laboratory

Seine Mission ist der erste künstliche Satellit des Saturn - die Cassini-Sonde. Es verglühte in der Atmosphäre des Planeten. Die Sonde übermittelte Bilder zur Erde, die es Wissenschaftlern ermöglichen werden, mehr über den Saturn, seine Ringe und Satelliten zu erfahren. Die hellsten von ihnen sind in der RBC-Fotogalerie.

Die interplanetare Sonde Cassini wurde von der NASA, der Europäischen Weltraumorganisation und der italienischen Weltraumorganisation entwickelt. Es wurde im Oktober 1997 von der Erde gestartet und sollte den Saturn, seine Ringe und Satelliten erkunden.

(Foto: NASA / JPL / University of Colorado)

Die Sonde erreichte Saturn im Jahr 2004. Die Orbitalstation Cassini ist Teil des Komplexes. Es bestand aus einer Orbitalstation und einem Abstiegsfahrzeug mit einer automatischen Station "Huygens", die für die Landung auf Titan bestimmt war und am 14. Januar 2005 stattfand.

(Foto: NASA / JPL / Space Science Institute)

Der letzte Teil der Saturn-Exploration begann im April 2017. Die Sonde sollte zwischen Saturn und seinen Ringen hindurchfliegen, was zuvor von keinem von Menschenhand geschaffenen Apparat bewerkstelligt worden war. Nach 22 solcher Vorbeiflüge ging Cassini erwartungsgemäß der Treibstoff aus (sie wurde von drei thermoelektrischen Plutonium-238-Radioisotopgeneratoren angetrieben) und sie wurde in die dichten Schichten der Atmosphäre des Planeten geschickt, wo sie verglühte.

(Foto: NASA / JPL / Space Science Institute)

Signale von Cassini auf der Erde wurden innerhalb von 83 Minuten nach dem Tod des Raumfahrzeugs empfangen. Wissenschaftler hoffen, dass es ihm vor seinem Tod gelungen ist, Informationen zu übermitteln, die ein vollständigeres Bild der Struktur der Atmosphäre des Saturn vermitteln.

(Foto: NASA / JPL / Space Science Institute)

Insgesamt sind 17 Länder an dem Forschungsprogramm beteiligt. An der Verarbeitung der von Cassini stammenden Daten sind weltweit mehr als 250 Wissenschaftler beteiligt.

(Foto: ESA / NASA / JPL / University of Arizona)

Cassini fing an, vom Nordpol aus um die Ringe des Saturn zu fliegen, während er sich bewegte, nahm die Flughöhe von 72,4 Tausend km über der Wolkenebene ab.

„Noch nie war ein Raumschiff dem Saturn so nahe. Wir konnten uns nur auf Vorhersagen verlassen, die auf unserem Wissen über die anderen Ringe des Saturn und unserem Verständnis der Lücke zwischen den Ringen und dem Saturn beruhen. Ich freue mich, Ihnen mitteilen zu können, dass Cassini wie geplant durch diese Lücke gegangen ist und in großartiger Form zurückgekehrt ist“, sagte Dr. Earl Maze, Leiter der Cassini-Mission, im April 2017.

(Foto: NASA / JPL / Space Science Institute)

Die Mission sollte ursprünglich 2008 geschlossen werden. Später wurde sie jedoch verlängert.

Die Cassini-Sonde wurde der erste künstliche Satellit des Saturn, und die automatische Station Huygens war das erste Raumschiff, das eine sanfte Landung im äußeren Sonnensystem durchführte (beginnend außerhalb der Umlaufbahn des Mars und des Asteroidengürtels).

(Foto: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute)

Als die Sonde 2004 den Saturn erreichte, war auf der Nordhalbkugel Winter und sie befand sich im Schatten.

(Foto: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute)

Die Gesamtkosten der Mission betrugen mehr als 3,26 Milliarden US-Dollar.

Über die Weltraummission, die zweimal in Gefahr war, aber dank des gesunden Menschenverstandes und der Vernunft amerikanischer Beamter dennoch stattfand.

Am 15. September 2017 wird der Cassini-Orbiter, eines der großartigsten Beispiele für die Zusammenarbeit eines internationalen Wissenschaftlerteams, seine Mission zur Erforschung des Saturn und seines Systems abschließen. Gegen 15:00 Uhr Moskauer Zeit wird die Sonde in die obere Atmosphäre des Gasriesen eintreten, in kleine Stücke zerbrechen und wie ein Meteor verglühen. Cassini wird jedoch bis zum Schluss versuchen, seine Antenne auf die Erde gerichtet zu halten, um die neusten Daten über die Innenwelt des „Herrn der Ringe“ „nach Hause“ zu übermitteln.

In fast 20 Jahren Arbeit im Weltraum hat die interplanetare Station viele Entdeckungen gemacht. Dank Cassini haben wir verstanden, wie die Ringe des Saturn entstanden sind und woraus sie bestehen (tatsächlich bestätigte der Apparat die Hypothese des amerikanischen Wissenschaftlers Larry Esposito, der sagte, dass die Ringe aus Eisstücken zerstörter kleiner Satelliten des Planeten bestehen ), erfuhr von der Anwesenheit eines atmosphärischen Phänomens im Gasriesen - einem ungewöhnlichen Sechseck, erfuhr von der Existenz von Gewittern, Polarwirbeln; Der Apparat half dabei, auf dem Satelliten dieses Riesenplaneten - Enceladus - einen Ozean aus flüssigem Wasser zu entdecken, der unter einer dicken Eisschicht verborgen war, und auch den Grund für die "Zweigesichtigkeit" eines anderen Satun-Satelliten - Iapetus (1 eine seiner Halbkugeln glänzt wie Schnee, die andere ist schwarz wie mit Ruß bedeckt).

Es ist keine Übertreibung zu sagen, dass Cassini unser Verständnis von der Erscheinung des Saturn und der Struktur seiner Satelliten komplett verändert hat. Um Jim Green, den Leiter der Planetenforschung der NASA, zu zitieren, hat dieser wissenschaftliche Apparat in Fortführung der Tradition der großen Weltraumforscher einen neuen Weg eingeschlagen, uns neue Wunder gezeigt und wohin uns unsere Neugier in naher Zukunft führen wird.

Wie die Cassini-Huygens-Mission begann

In den späten 1970er und frühen 1980er Jahren flogen drei NASA-Fahrzeuge (Pioneer-11, Voyager-1, Voyager-2) am Saturn vorbei und übermittelten der Missionskontrolle der Weltraumbehörde eine Reihe von Bildern dieses Planeten und seiner Satelliten, die aus relativ kurzer Entfernung aufgenommen wurden Entfernung. . Wissenschaftler konnten erstmals die Ringe eines Gasriesen sehen. Es stellte sich heraus, dass sie aus Hunderttausenden kleiner Stücke unbekannter Herkunft und mit sehr unterschiedlichen Durchmessern bestehen, und einige der Ringe sind sogar auf unerklärliche Weise miteinander verflochten! Was die Wissenschaftler noch verblüffte, war der Satellit des Gasriesen Titan. Er unterschied sich erheblich von der Vorstellung von ihm, die zuvor in den Köpfen der Wissenschaftler existierte. Es war eine kalte Welt, größer als Merkur, mit einer sehr dichten Atmosphäre, so dicht, dass keine der drei Sonden ihre Oberfläche sehen konnte.

Die gewonnenen Daten schürten nur das Interesse der Astronomen am „Herrn der Ringe“ und seinen Satelliten. 1982 wurde eine Arbeitsgruppe gegründet, der Vertreter der NASA und der ESF (European Science Foundation) angehörten, um ein Programm für die nächste „Flaggschiff“-Mission nach den Voyagers zu planen. Beim Treffen der Gruppe wurde beschlossen, durch gemeinsame Bemühungen ein Raumschiff zur Untersuchung des Saturn und seines Systems zu bauen.

Der von Wissenschaftlern konzipierte Apparat sollte aus zwei Teilen bestehen: der Orbitalstation Cassini (benannt nach dem französischen Astronomen Giovanni Cassini, der 1665 vier Satelliten des Saturn entdeckte: Iapetus, Dione, Tethys, Rhea) und dem Huygens-Abstiegsmodul ( benannt nach dem niederländischen Astronomen Christian Huygens, der Titan und die Ringe des Saturn entdeckte), beabsichtigte, auf Titan zu landen. Die Kosten des Projekts wurden auf 2,5 Milliarden US-Dollar geschätzt, stiegen dann aber auf fast 3,6 Milliarden US-Dollar an, wobei die meisten Mittel, etwa 3 Milliarden US-Dollar, von der NASA beigesteuert wurden.

So wurde das Cassini-Huygens-Projekt zu einem der teuersten in der Geschichte der NASA und zu einem der ersten, an dem nicht nur Spezialisten aus den USA, sondern auch ihre Kollegen von ESA (European Space Agency) und ASI ( Italienische Weltraumagentur).

1984 begannen die Arbeiten zur Schaffung des Cassini-Huygens-Systems, und 1992 und 1994 traten die ersten Probleme auf. Die Mission war gefährdet, der US-Kongress wollte kein zusätzliches Geld für die Entwicklung eines Forschungsapparates bereitstellen. Aber die erste amerikanische Astronautin, Sally Ride, die damals großen Einfluss hatte, und ihre Kollegen schafften es, die Kongressabgeordneten zu überzeugen, und die Gelder gingen in den Haushalt der NASA.

Drei Jahre später, im Jahr 1997, stand bereits eine Titan IVB-Trägerrakete am Startplatz von Cape Canaveral in Florida, bereit, eines der größten jemals von Menschen gebauten Forschungsfahrzeuge in den Orbit zu bringen.

Apparatedesign

Der Weltraumforscher, dessen Mission es ist, die Größe des Saturn, den Ursprung, die Zusammensetzung seiner Ringe und die Natur der Satelliten zu enthüllen, ist ein Gerät, das 10 Meter hoch ist und zum Zeitpunkt des Starts etwa 6 Tonnen wiegt (die Hälfte des Gewichts wurde von besetzt). Treibstoff). Es ist mit 18 wissenschaftlichen Instrumenten und Kameras (12 auf der Station und 6 auf dem Abstiegsmodul installiert) ausgestattet, die in der Lage sind, unter allen atmosphärischen Bedingungen genaue Messungen durchzuführen und in verschiedenen Lichtspektren zu fotografieren.

Orbitalstation Cassini Mit Hilfe spezieller Filter können Saturn und seine Satelliten in Wellenlängen „sehen“, die für das menschliche Auge unzugänglich sind (solche Filter helfen Spezialisten herauszufinden, wie genau die Atmosphäre des Planeten bestimmte Wellenlängen des Sonnenlichts reflektiert und absorbiert). Darüber hinaus können Instrumente an Bord der Station Magnetfelder und winzige Staubpartikel „fühlen“, die ein Mensch niemals fühlen wird.

Verbindung. Die Station kann Daten über eine vier Meter lange High-Gain-Antenne (HGA) oder im Notfall über eine von zwei Low-Gain-Antennen (LGA) senden und Informationen empfangen. Alle drei Instrumente werden von der italienischen Raumfahrtagentur entwickelt.

Die Hauptantenne (HGA) wird auch als Gerät für die Arbeit mit Funksignalen verwendet, die durch die Atmosphäre von Titan, Saturn und den Ringen des Planeten laufen. Diese Signale werden untersucht, um die Partikelgröße der Ringe und den atmosphärischen Druck des Gasriesen zu bestimmen.

Motoren. Die Station verfügt über zwei Sätze von Düsentriebwerken: zwei Hauptsätze für die Eingabe der berechneten Flugbahn und 16 Ersatzsätze mit niedrigem Schub für die Ausrichtung der Sonde, kleine Manöver und die Korrektur der Umlaufbahn. Nur 1% der Zeit auf dem Weg zum Saturn verbrachte der Bote der Erde mit laufenden Motoren.

Generatoren. Während der Gründung von Cassini wurde entschieden, dass die Station nicht mit der Energie der Sonne betrieben wird (aufgrund der Entfernung des Saturn von unserem Stern sind Sonnenkollektoren unwirksam), sondern auf der Basis von radioaktivem Plutonium-238. Dazu wurden drei radioisotopische thermoelektrische Generatoren entwickelt, in die 32 kg radioaktives Plutonium eingebracht wurden. Experten waren der Ansicht, dass eine solche Treibstoffversorgung bis zum Ende der Mission für Manöver, Bremsen, Eintritt in die Umlaufbahn und Energieversorgung der Instrumente ausreichen sollte.

Geräte der direkten und Fernerkundung. Diese Instrumente sind verschiedene Spektrometer und Radargeräte, die Messungen aus großer Entfernung durchführen können. Sie messen:

— elektrische Ladungen von Teilchen;
— Plasma und Sonnenwind in der Magnetosphäre des Planeten;
— Richtung, Größe und Geschwindigkeit der Bewegung von Staubpartikeln, die sich in der Nähe des Gasriesen befinden;
- Infrarotwellen, die von kosmischen Körpern ausgehen, um die Temperatur und Zusammensetzung dieser Objekte herauszufinden;

- die Moleküle der Ionosphäre des Saturn erforschen;
- Sie scannen die Oberfläche der Satelliten des Gasriesen und modellieren Karten dieser Oberfläche, messen die Höhe von Bergen und Schluchten darauf mit Funksignalen.

Magnetometer. An der Station ist eine spezielle Stange installiert, die um 11 Meter nach vorne verlängert werden kann. Das ist ein Magnetometer. Es soll das Magnetfeld um Saturn messen und eine 3-D-Karte der Magnetosphäre des Planeten erstellen.

Computer. Alle an der Station installierten wissenschaftlichen Instrumente sind mit eigenen Mikrocomputern ausgestattet. Der von IBM entwickelte Hauptrechner GVSC 1750A ist durch ein mehrstufiges Schutzsystem gegen Fehler und Ausfälle versichert.

Orientierungssystem. Wie die alten Seefahrer wird die Raumsonde von den Sternen geleitet. In Erinnerung an die Sensoren der Station legte das NASA-Team eine Sternenkarte mit fünftausend Sternen an. Die Orientierung im Weltall läuft folgendermaßen ab: Die Sensoren machen jede Sekunde mindestens zehn Weitwinkelaufnahmen des Sternenhimmels, vergleichen sie mit einer gespeicherten Karte und bestimmen die Position des Geräts im Weltall. Informationen über die Bewegung der Station werden mit einer Frequenz von 100 Mal pro Sekunde aktualisiert.

Abstiegsmodul "Huygens" ist die Idee der Europäischen Weltraumorganisation. Es war ein 2,7 Meter breiter und etwa 320 Kilogramm schwerer Apparat mit einer dicken Schutzhülle, die ihn beim Abstieg zum Titan vor Überhitzung bewahrte.

Huygens wurde aus zwei Teilen zusammengesetzt: einem Schutzmodul und einem Abstiegsmodul. Das Schutzmodul bestand aus einer Ausrüstung, die für die Trennung von der Cassini verantwortlich war, und einem Hitzeschild, um eine Überhitzung beim Eintritt in die Atmosphäre von Titan zu verhindern. Das Abstiegsmodul war mit drei Abstiegsfallschirmen und einer Reihe wissenschaftlicher Instrumente ausgestattet:

HASI ist ein Instrument zur Messung der Atmosphäre. Das Gerät war mit speziellen Sensoren ausgestattet, die zum Zeitpunkt des Abstiegs der Huygens die physikalischen und elektrischen Eigenschaften der Atmosphäre von Titan maßen;

DWE- ein Gerät zur Messung der Windgeschwindigkeit auf der Oberfläche des Saturnsatelliten;

DISR- ein Gerät zur Messung des Strahlungsgleichgewichts (oder -ungleichgewichts) der dicken Atmosphäre von Titan;

GCMS- Das Gerät war ein universeller gaschemischer Analysator, der Chemikalien in der Atmosphäre von Titan identifizierte und maß;

AKP- Das Instrument war für die Analyse von Aerosolpartikeln bestimmt, die aus der Atmosphäre von Titan extrahiert wurden;

SSP- eine Reihe von Sensoren zur Bestimmung der physikalischen Eigenschaften der Oberfläche von Titan an der Abstiegsstelle. Diese Sensoren ermittelten, ob die Oberfläche fest oder flüssig war.

Weg zum Saturn

Die Cassini-Huygens-Mission wurde am 15. Oktober 1997 gestartet. Um einen so schweren Apparat in die Umlaufbahn zu bringen, dessen Gewicht etwa 6 Tonnen betrug, verwendeten Experten zu dieser Zeit eine der leistungsstärksten Titan-IVB-Trägerraketen.

Um dem Gesandten der Erde die nötige Flugrichtung und die nötige Startgeschwindigkeit zu geben, wurde zwischen Rakete und Sonde ein zusätzlicher Boosterblock „Centaurus“ platziert.

Anstelle eines direkten Weges zum Saturn (in diesem Fall müssten 68 Tonnen zusätzlicher Treibstoff in das Gerät „gefüllt“ werden – eine Belastung, die keine Rakete der Welt bewältigen kann) entschied man sich für einen schwierigeren Weg der Station: mit zwei Gravitationsmanövern von etwa Venus in den Jahren 1998 und 1999, einem in der Nähe der Erde im August 1999 und einem weiteren in der Nähe von Jupiter im Jahr 2000. Jedes Manöver verlieh Cassini zusätzliche Beschleunigung (aufgrund der Eigenbewegung des Planeten und der Gravitationskraft), wodurch das Gerät den Saturn fast ohne Kraftstoffverbrauch erreichen konnte. Der einzige Nachteil dieser Bewegungsmethode ist die Zeit, die Wissenschaftler mit dem Gravitationsmanöver verloren, im Durchschnitt etwa vier Jahre, aber das ist ein unbedeutender Preis angesichts der Bedeutung der Mission.

Cassini verbrachte fast die gesamte Reise zum Saturn mit ausgeschalteten Instrumenten, sie „wachen“ nur auf, wenn die Apparate in die Nähe der Planeten oder ihrer Satelliten flogen, um diese Objekte einzufangen. Während des Gravitationsmanövers in der Nähe von Jupiter machte die Sonde etwa 30.000 Fotos von diesem Planeten.

Im Januar 2004 begann das NASA-Team, das Gerät mit immer mehr Instrumenten nach und nach aus dem Winterschlaf zu holen. Als er sich Saturn näherte, machte Cassini atemberaubende Bilder des Planeten. Vor den Augen der Kameras erschien der majestätische Saturn, dessen Schatten genau auf den Ringen des Planeten lag. Erdlinge haben noch nie zuvor einen solchen „Herrn der Ringe“ gesehen.

Cassini erreichte sein Ziel am 1. Juli 2004. Das Gerät rutschte zwischen zwei dünnen äußeren Ringen F und G, und die Station begann langsamer zu werden, einer ihrer Hauptmotoren wurde eingeschaltet, der etwa 100 Minuten lang arbeitete und nur 850 kg Kraftstoff verbrauchte. Während der Verzögerung wurde Cassini so eingesetzt, dass seine Hauptantenne als eine Art Schutz für die zerbrechlichen Instrumente des Geräts vor winzigen Staubpartikeln diente. Auf dem Rumpf der Station wurden etwa 100.000 Treffer registriert, aber glücklicherweise gab es keine ernsthaften Kollisionen und die Ausrüstung blieb intakt.

Als der Motor stoppte, wurde klar, dass der Traum der Wissenschaftler wahr geworden war – das Gerät befand sich sicher und gesund in der Umlaufbahn des Saturn. Die siebenjährige Reise zum Gasriesen endete und die Station begann, den Planeten und seine Satelliten zu untersuchen.

Titan und der Abstieg des Huygens-Moduls

Cassini war nicht die erste Raumsonde, die das Saturn-Planetensystem besuchte (Pioneer 11 und Voyagers davor), aber sie war die erste, die dort blieb. Aus diesem Grund trug die Station eine einzigartige Ausrüstung - das Huygens-Abstiegsmodul. Er sollte auf dem größten Saturnmond Titan landen und eine Reihe von Studien durchführen.

Cassinis erste Begegnung mit Titan fand am Tag nach dem Eintritt der Raumsonde in die Umlaufbahn des Saturn statt. Es war ein Nulldurchgang in knapp 400.000 km Entfernung vom Satelliten, eine Art „Aufklärung“ vor der Huygens-Truppe. Es stimmt, Cassini begann bereits im Mai mit den Dreharbeiten zu Titan, als sich die Station gerade dem Film „Der Herr der Ringe“ näherte. Das Fotografieren im Infrarotbereich ermöglichte es, einige Details des Reliefs auf dem von einem dichten Wolkenvorhang bedeckten Satelliten zu enthüllen. Zu verstehen, was die hellen und dunklen Flecken auf den Bildern sind, gelang den Wissenschaftlern jedoch nicht. Es war nicht einmal zu unterscheiden, wo die Hügel und wo die Vertiefungen waren.

Eine weitere, diesmal nähere Begegnung mit dem Riesenmond fand im Oktober statt, als Cassini seine erste Umlaufbahn um den Saturn beendete. Diese Annäherung ist effektiver geworden. Das Gerät näherte sich Titan in einer Entfernung von 1200 km, was 300-mal näher ist als bei der ersten „Begegnung“ mit dem Objekt. Die Fotos in hoher Auflösung waren einfach faszinierend. Titan erschien vor den Wissenschaftlern in seiner ganzen Pracht. Zum ersten Mal haben Experten gesehen, was sich unter dem Schleier seiner dichten Atmosphäre verbirgt. Das Foto zeigte Details des Reliefs, Flecken in der Größe eines Kontinents, die an die Weite des Meeres mit Buchten und Inseln erinnern. Diese Region wurde Xanadu genannt, ihre Herkunft und Geographie ist immer noch ein Rätsel.

In diesem Gebiet mit schwierigem Gelände sollte Huygens landen. Um das Modul zu landen, musste sich Cassini erneut Titan nähern, diesmal in einer Entfernung von etwas mehr als 2.000 Kilometern. Am 25. Dezember wurde "Huygens" von "Cassini" "abgeschossen" und am 15. Januar "saß" auf der Oberfläche des größten Saturnmondes.

Der Lander war das erste von Menschenhand geschaffene Objekt, das sanft im äußeren Sonnensystem landete.
Während des Abstiegs, der 21 Tage dauerte, wurde das Gelände erst in einer Höhe von 74 km erkannt, und als die ersten Bilder des Moduls zur Landestunde eintrafen, waren die Wissenschaftler sehr überrascht. Auf dem Foto fanden sie beispielsweise dunkle Entwässerungsrinnen, die darauf hindeuten, dass einst Methanflüsse durch sie flossen. Es wurde festgestellt, dass es auf Titan große Meere gibt, allerdings nur an den Polen.

Außerdem konnte das Modul dank des auf seiner Platine installierten Mikrofons die Geräusche des Windes auf Titan aufnehmen.

Insgesamt übertrug Huygens über 500 Megabyte an Informationen an Cassini, leider gingen die meisten Daten aufgrund eines Fehlers im Computersystem verloren.

Das Modul arbeitete 72 Minuten und 13 Sekunden lang auf der Oberfläche von Titan - so lange empfing Cassini Signale von Huygens, dann verschwand die Orbitalstation hinter dem Horizont und die Signale hörten auf zu kommen.

Enceladus

Während seiner Mission konnte Cassini den sechstgrößten Saturnmond Enceladus untersuchen, der die Aufmerksamkeit der Wissenschaftler wegen der erstaunlichen Geysire auf sich zog, deren ausgestoßene Substanzen das Hauptmaterial für den Ring E des Saturn wurden Kryovulkane, die anstelle von Lava Wasser und flüchtige Substanzen ausstoßen. Cassini hat mehr als 100 dieser Geysire identifiziert, die jede Sekunde 200 kg Wasser in den Weltraum schleudern. Ein Teil davon setzt sich in Form von Schnee auf der Oberfläche von Enceladus ab, ein Teil „fließt“ in den Ring E. Diese Geysire zeigen, dass Enceladus eine geologisch aktive Welt ist, die von innen erhitzt wird. Da die Erwärmung in der Tiefe auftritt und sich Eis an der Oberfläche befindet, muss der Satellit über Wasservorkommen verfügen, die sich im unterirdischen Ozean befinden und eine Tiefe von einigen zehn Kilometern haben können.

Das Vorhandensein eines Ozeans aus Wasser unter der Oberfläche könnte bedeuten, dass Enceladus alles hat, was es braucht, um das Leben zu beginnen.

Andere Cassini-Entdeckungen

Im Jahr 2010 kündigte das NASA-Management an, dass das Gerät trotz der Tatsache, dass die Lebensdauer des Geräts fast abgelaufen war, weitere sieben Jahre bis 2017 seine Arbeit in der Umlaufbahn des Saturn fortsetzen würde. Während dieser Zeit machte die Station viele Entdeckungen.

1. Cassini hat viele nützliche Daten über Titan gesammelt. Er lokalisierte Kohlenwasserstoffvorkommen, fand heraus, dass das Wetter auf Titan nur vorübergehend ist und dass der größte Teil seiner Oberfläche aus gefrorenem Wasser besteht. Cassini half den Wissenschaftlern zu verstehen, dass Titan eine sehr interessante Welt zum Erforschen ist, mit einer verdünnten Atmosphäre, Ablagerungen von flüssigem Methan und wahrscheinlich flüssigem Wasser.

2. Auf den anderen Saturnmonden Dione und Rhea Die automatische Station fand tektonische Formationen - Klippen und Eiskämme. Cassini entdeckte auf diesen beiden Satelliten auch eine verdünnte Atmosphäre, die aus Kohlendioxid und Sauerstoff besteht.

3. Die interplanetare Station half Wissenschaftlern, die Wirkung des „zweigesichtigen“ Iapetus zu erklären- der drittgrößte Satellit des Saturn und entdeckte auf seiner Oberfläche eine ungewöhnliche Bergkette von mehr als 13 km Höhe und 20 km Breite, die den Satelliten auf fast 1300 km umgibt.

Dieser Satellit verfolgte Astronomen lange Zeit. Wissenschaftler haben versucht zu verstehen, warum ein Pol von Iapetus schwarz und der andere weiß ist. Cassini hat den Schleier der Geheimhaltung gelüftet. Es stellte sich heraus, dass solche Farbunterschiede auf Staub zurückzuführen sind. Meteoriten, die auf die Oberfläche der fernen Satelliten des Saturn fallen, „schlagen“ es von dort aus und es setzt sich auf der führenden Hemisphäre von Iapetus ab, dh auf der Hemisphäre, mit der es sich im Orbit vorwärts bewegt. Staubbedeckte Gebiete erwärmen sich stärker als benachbarte Regionen, und Eis von ihnen verdunstet und kondensiert dort, wo die Oberflächentemperatur niedriger ist: auf der Rückseite und in polnahen Regionen.

Das große Finale von Cassini

Das NASA-Team hat ein sehr aufregendes Ende für die Cassini-Mission vorbereitet. Nach 20 Dienstjahren wird das Gerät in der Atmosphäre des Saturn verglühen. Dies wird laut Wissenschaftlern am 15. September 2017 geschehen. Dieses Ende wurde bewusst von Spezialisten gewählt. Tatsache ist, dass, wenn Cassini keinen Treibstoff mehr hat, seine Umlaufbahn immer weniger vorhersehbar wird, was bedeutet, dass die Gefahr besteht, dass die Sonde mit einem der beiden Satelliten des Riesen - Enceladus oder Titan - kollidiert und sie bringt lebende Organismen. Und wie wir wissen, handelt es sich bei diesen beiden Objekten um sehr aktive geologische Welten, die möglicherweise alle notwendigen Bedingungen für die Entwicklung des terrestrischen Lebens aufweisen.

Am 26. April 2017 begann die interplanetare Station mit einer Reihe von 22 Umlaufbahnen zwischen Saturn und seinen Ringen und näherte sich allmählich der oberen Atmosphäre des Gasriesen. Zur Stunde des letzten Vorbeiflugs wird das Fahrzeug in den Saturn eintauchen und versuchen, die Antenne auf die Erde gerichtet zu halten, während es seine letzte Nachricht sendet. Dann endet die Reise, und Cassini wird Teil des Gasriesen: Die Station wird auseinanderfallen und brennen.

Zum Zeitpunkt des Schreibens dieses Artikels hat Cassini insgesamt 7,9 Milliarden Kilometer zurückgelegt und es geschafft, 635 Gigabyte an Daten zu übertragen.

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Bei der Entwicklung des Geräts viele Wissenschaftler von NASA und ESA nahmen daran teil. Es wurde geschaffen, um Saturn und seine Satelliten genauer zu untersuchen.

Cassini ist das komplexeste, größte und teuerste der amerikanischen automatischen interplanetaren Raumschiffe (das Projektbudget beträgt über 3 Milliarden US-Dollar). Sein Gewicht betrug 6 Tonnen und seine Höhe mehr als 10 Meter. An Bord wurden 12 wissenschaftliche Instrumente und eine einziehbare Stange für ein Magnetometer installiert. Die Kommunikation mit der Erde erfolgt über eine italienische 4-Meter-Antenne. Das Gerät hat keine Sonnenkollektoren, weil. in so großer Entfernung von der Sonne sind sie wirkungslos. Cassini wird von 3 thermoelektrischen Radioisotop-Generatoren angetrieben, die insgesamt fast 33 Kilogramm radioaktives Plutonium enthalten. Mehr als die Hälfte des Startgewichts von Cassini war mit Treibstoff belegt. An Cassini ist die Huygens-Sonde angeschlossen, die für die Landung auf Titan ausgelegt ist. Es wurde auch entwickelt, um die Oberfläche von Titan zu fotografieren.

Flug von Cassini

Cassini startete am 15. Oktober 1997. Eine amerikanische Titan 4B-Rakete wurde verwendet, um es ins All zu bringen. Aber eine interessante Tatsache ist, dass der Apparat, als er ins All geschossen wurde, überhaupt nicht auf Saturn, sondern auf die Venus gerichtet war. Die Sache ist, dass entschieden wurde, Gravitationsmanöver zu verwenden, d.h. Nutzen Sie das Gravitationsfeld der Planeten. So drehte sich Cassini 1998 und 1999 um die Venus, flog im August 1999 mit einer Geschwindigkeit von 69.000 km / h in der Nähe der Erde vorbei, flog im Winter 2000 am Jupiter vorbei und übertrug seine Fotos auf die Erde. Im Januar 2004 begannen Spezialisten mit der Aktivierung der Cassini-Ausrüstung. Selbst bei Annäherung an Saturn flog das Gerät 2068 km von einem seiner Satelliten, Phoebe, entfernt.

Bilder dieses seltsamen Satelliten, die zur Erde übertragen wurden, erwiesen sich als sensationell. Vor den Augen der Wissenschaftler erschien ein Asteroid von unregelmäßiger Form, der mit Kratern übersät war. Bei der Untersuchung der Krater wurden auf einigen von ihnen Schichten einer Art weißer Substanz gefunden. Sie nahmen an, dass es Eis war.

Um endlich im Orbit um den Saturn zu sein, führte Cassini ein Verzögerungsmanöver durch. Dieses Manöver war eine sehr wichtige und bedeutende Berechnung, die zuvor im Computer des Geräts platziert wurde. Der Tag des 1. Juli 2004 ist gekommen. Um 2:11 GMT passierte Cassini den aufsteigenden Knoten der Flugbahn und überwand die Ebene der Saturnringe. Nach 24 Minuten schaltete sich einer der beiden Bremsmotoren ein. Er arbeitete 97 Minuten lang, während dieser Zeit passierte Cassini den tiefsten Punkt über den Wolken des Saturn (20.000 km bis zu den Wolken). Neben Phoebe waren 8 weitere Satelliten für die Forschung geplant: Mimas, Dione, Hyperion, Tethys, Rhea, Enceladus und Titan, der zum Hauptforschungsobjekt unter den Saturn-Satelliten wurde.

Natürlich wird in den 4 Jahren der Mission auch Saturn selbst untersucht, denn er birgt noch viele Geheimnisse. Die Ringe des Saturn werden ebenfalls sorgfältig untersucht. Wissenschaftler wollen ihre Zusammensetzung, Gravitation und elektromagnetische Wirkung kennen. Große Aufmerksamkeit wird der Atmosphäre des Planeten geschenkt. Dieser Planet hat die niedrigste Dichte unter den Planeten des Sonnensystems. Generell ist das Studienprojekt auf 4 Jahre ausgelegt, aber Cassinis Energie reicht noch für weitere 200 Jahre, sodass es möglich ist, dass er mehr als einmal zu Titan und anderen Satelliten zurückkehren kann. Die Wissenschaftler hatten eine Idee, das Gerät dann in Richtung des Kuipergürtels zu schicken, aber höchstwahrscheinlich werden sie dies nicht tun, weil. und Saturn und seine Satelliten bergen noch viele Geheimnisse.