Selama misinya, perangkat membuat 293 revolusi di sekitar Saturnus, termasuk 162 lintasan di dekat satelitnya dan menemukan 7 yang baru, mengirimkan 453.048 foto ke Bumi sebagai bagian dari 635 GB data ilmiah dan menjadi sumber untuk 3.948 publikasi ilmiah. Ia menemukan samudra di Enceladus, serta samudra, 3 samudra, dan ratusan danau kecil di Titan. Sekitar 5 ribu orang dari 27 negara berpartisipasi dalam proyek ini, dan total biayanya adalah $ 3,9 miliar, di mana saham awal didistribusikan sebagai berikut: $ 2,6 miliar dari NASA, $ 500 juta dari ESA Eropa dan $ 160 juta dari Italia ASI.

Desain Cassini

Aparat Cassini-Huygens dalam proses pengujian. Bagian oranye bundar di latar depan adalah pendaratan Huygens di Titan, bagian putih adalah antena/radar Cassini 4m

Diagram perangkat dari sudut yang berbeda:

Probe, dinamai Giovanno Cassini (yang menemukan satelit ke-2 hingga ke-5 Saturnus), setinggi 6,8 m dan lebar 4 m dengan berat kering 2.150 kg (itu adalah probe antarplanet terbesar ketiga setelah sepasang Soviet "Phobosov"). Saturnus hanya mencapai 1,1% dari energi matahari yang tersedia bagi kita di orbit Bumi, jadi probe ini didukung oleh 3 RTG dengan ukuran yang sama besar dengan perangkat itu sendiri - mereka memiliki 32,7 kg plutonium-238 (ini 3,6 kali lebih banyak dari itu). keduanya Voyager pada awalnya, 6,8 kali lebih banyak dari yang dimiliki Curiosity dan tampaknya merupakan plutonium paling banyak yang tersedia untuk NASA saat ini:,). Perangkat ini memiliki 1630 komponen elektronik terpisah dan 22 ribu koneksi kabel dengan total panjang kabel 14 km, dan dikendalikan oleh komputer 16-bit 1750A yang digandakan (satu lagi mengendalikan kendaraan peluncuran Titan IV yang menempatkan perangkat ke orbit). Peralatan ilmiah mencakup 12 instrumen yang dikelompokkan menjadi tiga kelompok, yang dirancang untuk 27 studi ilmiah terpisah:

Sensor jarak optik:

1) Spektrometer inframerah komposit, termasuk kamera 3 rentang (CIRS); 2) kamera sudut lebar dan sudut sempit (berdiameter 33 cm) dari jangkauan yang terlihat dengan seperangkat beberapa filter untuk warna berbeda dan matriks CCD dengan resolusi 1024x1024 piksel. (ISS); 3) spektrometer ultraviolet, termasuk 4 teleskop (UVIS); 4) spektrometer pemetaan dari jarak tampak dan inframerah, yang memecah cahaya yang dilihatnya menjadi 352 bagian spektral (VIMS);

Sensor medan magnet dan partikel bermuatan:

Sensor gelombang radio:

11) radar berdiameter 4 meter yang dirancang untuk memetakan satelit Saturnus (Radar); 12) subsistem radio ilmiah, yang terdiri dari penggunaan antena utama 4 meter untuk mengamati Saturnus, cincinnya, dan satelitnya melalui gelombang radio (RSS). Penundaan sinyal di Saturnus adalah 68-84 menit sekali jalan.

Melalui duri ke Saturnus

Berat orbital dan probe pendaratan terlalu besar untuk diluncurkan langsung ke Saturnus (dengan 350 kg Huygens, berat total peralatan adalah 2,5 ton) - bahkan dengan mempertimbangkan fakta bahwa Titan IV tempat Cassini-Huygens terbang memiliki beban berguna 40% lebih besar dari Titan IIE di mana Voyagers terbang. Oleh karena itu, kendaraan harus banyak berkeliaran di sekitar tata surya, menambah kecepatan dengan manuver gravitasi untuk memenuhi Saturnus: setelah peluncuran pada 15 Oktober 1997, seikat 5,7 ton dua kendaraan yang diisi dengan 2978 kg bahan bakar pergi untuk bertemu Venus. Setelah melakukan 2 manuver gravitasi pada 26 April 1998 dan 24 Juni 1999 (di mana mereka masing-masing terbang hanya 234 dan 600 km dari planet ini), pada 18 Agustus 1999 mereka kembali sebentar ke Bumi (terbang 1171 km dari kita) setelah yang pergi ke Jupiter.

Gambar Bulan yang diambil oleh kamera sudut sempit perangkat di ultraviolet dekat, dari jarak sekitar 377 ribu km dan kecepatan rana 80 s.

Terbang melalui sabuk asteroid, perangkat bertemu pada 23 Januari dengan asteroid Mazursky: sayangnya, jaraknya 1,6 juta km, dan asteroid itu sendiri hanya berukuran 15x20 km, jadi fotonya kurang dari 10 kali 10 piksel. Pada tanggal 30 Desember 2000, Cassini-Huygens bertemu dengan Jupiter dan saudaranya - Galileo, yang misinya sudah mendekati final (dia menyelesaikan misinya hampir 14 tahun yang lalu dengan prestasi tanpa pamrih yang sama yang akan dicapai Cassini sekarang). Bantuan gravitasi ke-4 ini akhirnya memberi dua pesawat ruang angkasa kecepatan yang cukup untuk bertemu Saturnus pada 1 Juli 2004, yang saat itu telah menempuh 3,4 miliar km.

Agar tidak membuang waktu, tim misi menggunakan antena radio perangkat untuk memperjelas efek Shapiro (memperlambat perambatan sinyal radio ketika bergerak di medan gravitasi benda berat). Akurasi pengukuran telah ditingkatkan dari hasil sebelumnya 1/1000 untuk Viking dan Voyager menjadi 1/51000. Diterbitkan pada 10 Oktober 2003, hasilnya benar-benar bertepatan dengan prediksi teori relativitas umum.

Grafik dengan jelas menunjukkan puncak pertemuan dengan planet-planet (setelah itu peralatan meningkatkan kecepatan), penurunan panjang dengan sedikit istirahat di Jupiter (ketika peralatan terbang untuk bertemu Saturnus, secara bertahap menukar energi kinetik dengan energi potensial, keluar dari "sumur gravitasi" Matahari), dan serangkaian gelombang di ujungnya (ketika perangkat memasuki orbit Saturnus, dan mulai berputar di orbitnya).

Pertemuan yang telah lama ditunggu-tunggu dan misi utama

Pada 27 Mei 2004, untuk pertama kalinya sejak Desember 1998, Cassini menyalakan mesin utamanya untuk memberikan dorongan pada perangkat sebesar 34,7 m / s, yang diperlukan untuk mengoreksi lintasan yang membawanya pada 11 Juni pada 2068 km dari Phoebe. , satelit Saturnus yang sangat jauh, yang mungkin terbentuk di sabuk Kuiper dan kemudian ditangkap oleh tarikan gravitasi Saturnus. Karena radius orbit satelit yang sangat besar (rata-rata sekitar 12,5 juta km), ini adalah satu-satunya pertemuan Cassini dengan satelit ini.

Pada 1 Juli, mesin utama perangkat dihidupkan lagi (selama 96 menit) untuk menurunkan kecepatan 626 m / s untuk memasuki orbit Saturnus. Pada hari yang sama, Methone ditemukan dan Pallena ditemukan kembali, yang ditemukan dalam gambar Voyager-2 lainnya, tetapi karena tidak ada dalam gambar lainnya, orbit benda angkasa tidak dapat ditentukan dan selama 25 tahun ia menerima penunjukan S / 1981 S 14. Keesokan harinya, Cassini menyelesaikan penerbangan pertama Titan, pada 24 Oktober satelit lain (Polideucus) ditemukan, dan pada 24 Desember wahana pendaratan Huygens dijatuhkan.

Pada 14 Januari 2005, Cassini bertindak sebagai pengulang untuk wahana pendaratan (yang akan dibahas di bawah), dan keesokan harinya perangkat itu mendekati Titan sedekat mungkin dan, menggunakan radarnya, menemukan kawah sepanjang 440 kilometer di permukaannya. . Pada 6 Mei, satelit Daphnis ditemukan, yang hidup di tepi celah Keeler:

Di tepi celah 42 kilometer, gelombang terdeteksi disebabkan oleh daya tarik Daphnis yang sangat lemah (yang beratnya hanya 77 miliar ton, yang menciptakan daya tarik 25-100 ribu kali lebih rendah daripada di Bumi):

Ekuator Saturnus dan bidang cincinnya miring 27° relatif terhadap ekliptika, sehingga kita dapat mengamati kedua kutub Saturnus serta mengamati cincinnya dari atas dan bawah. Tetapi karena mereka diamati pada sudut yang besar dan dari jarak yang sangat jauh (1,2-1,66 miliar km, tergantung pada posisi relatif Bumi dan Saturnus) - tidak mungkin melihat apa pun di sana, jadi katakanlah segi enam Saturnus - hanya Voyager yang lewat .

Foto warna alami Saturnus, terdiri dari 36 gambar Cassini yang diambil pada 19 Januari 2007 dengan tiga filter (merah, hijau dan biru). Eksposur gambar dibuat dengan harapan bahwa area gelap cincin akan terlihat, sehingga permukaan Saturnus menjadi sangat terekspos.

Pada tahun 2005, ditemukan bahwa sekitar 250 kg uap air keluar setiap detik melalui geyser Enceladus dengan kecepatan hingga 600 m / s. Pada tahun 2006, para ilmuwan berhasil menetapkan bahwa mereka adalah sumber bahan untuk kedua dari belakang dan terluas - cincin E.

Pada 22 Juli 2006, pesawat ruang angkasa terbang di atas garis lintang utara Titan, dan untuk pertama kalinya area gelap terdeteksi pada peta radar yang dibuat oleh pesawat ruang angkasa, yang menunjukkan bahwa danau metana terletak di permukaan di tempat-tempat ini. Selama 127 kali terbang lintas satelit ini, banyak bagian permukaannya dipelajari secara rinci, di mana beberapa di antaranya mengalami perubahan dinamis. Di antaranya adalah Laut Ligeia, yang memiliki dimensi 420x350 km dan kedalaman rata-rata sekitar 50 m dengan maksimum lebih dari 200 m (kedalaman maksimum yang direkam oleh radar):

Gelombang, padatan di bawah atau di atas permukaan, atau gelembung di kolom cairan (yang mempengaruhi reflektifitas permukaan) dianggap sebagai penyebab paling mungkin dari pengukuran tersebut.

Pada 30 Mei 2007, satelit Anfa 2 kilometer ditemukan, dan pada 10 September, perangkat hanya melewati 1600 km dari Iapetus, tetapi sudah ketika mentransmisikan gambar, partikel sinar kosmik masuk ke komputer perangkat, yang menyebabkannya untuk beralih ke mode aman. Untungnya, tidak ada gambar yang hilang. Sesaat sebelum acara ini, Arthur Clarke menerima video ucapan selamat atas acara ini (menurut salah satu novelnya yang paling terkenal - "2001: A Space Odyssey" - salah satu monolit ada di permukaan Iapetus).

Video salam dan terjemahannya

Halo! Ini Arthur Clark bergabung dengan Anda dari rumah saya di Kolombo, Sri Lanka.

Saya senang menjadi bagian dari flyby Cassini di Iapetus ini.

Saya mengirimkan salam saya kepada semua teman - terkenal dan tidak dikenal - yang telah berkumpul untuk acara penting ini.

Saya minta maaf karena saya tidak dapat bersama Anda karena saya menderita polio di kursi roda dan tidak berencana untuk meninggalkan Sri Lanka lagi.

Berkat World Wide Web, saya bisa mengikuti perkembangan misi Cassini-Huygens sejak diluncurkan beberapa tahun lalu. Seperti yang Anda tahu, saya memiliki lebih dari sekadar minat pada Saturnus.

Dan saya benar-benar takut pada awal tahun 2005 ketika wahana Huygens mengirimkan rekaman suara dari permukaan Titan. Ini persis seperti yang saya gambarkan dalam novel saya tahun 1975, Earth Empire, di mana karakter saya mendengarkan angin bertiup di atas dataran gurun.

Mungkin itu adalah cicipan masa depan! Pada 10 September, jika semuanya berjalan sesuai rencana, Cassini akan melihat Iapetus, salah satu bulan Saturnus yang paling menarik.

Setengah dari Iapetus gelap seperti aspal, sedangkan setengah lainnya seringan salju. Ketika Giovanni Cassini menemukan Iapetus pada tahun 1671, dia hanya bisa melihat sisi baiknya. Kami mengambil pandangan terbaik kami ketika Voyager 2 terbang melewatinya pada Agustus 1981 - tetapi jaraknya hampir satu juta kilometer.

Di sisi lain, Cassini akan melewati sedikit lebih dari seribu kilometer dari Iapetus.

Ini adalah momen yang sangat menarik bagi penggemar 2001: A Space Odyssey - karena monolit Saturnus yang ditemukan oleh astronot tunggal David Bowman telah menjadi pintu gerbang ke bintang-bintang.

Bab ke-35 dari novel berjudul "Mata Iapetus", berisi bagian berikut:

Discovery mendekati Iapetus dengan sangat lambat sehingga gerakan hampir tidak terasa dan tidak mungkin untuk memperhatikan momen ketika perubahan halus terjadi dan tubuh kosmik tiba-tiba menjadi lanskap sekitar delapan puluh kilometer di bawah kapal. Vernier yang andal memberikan kejutan koreksi terakhir dan terdiam selamanya. Kapal memasuki orbit terakhirnya: waktu perputaran adalah tiga jam, kecepatannya hanya seribu tiga ratus kilometer per jam. Kecepatan yang lebih besar di medan gravitasi yang lemah ini tidak diperlukan. "Penemuan" menjadi satelit satelit.

Lebih dari 40 tahun kemudian, saya tidak ingat mengapa saya menempatkan monolit Saturnus di Iapetus. Pada hari-hari awal Zaman Antariksa, teleskop berbasis darat tidak dapat melihat detail benda angkasa ini. Tapi saya selalu memiliki ketertarikan yang aneh dengan Saturnus dan keluarga bulannya. Ngomong-ngomong, "keluarga" ini tumbuh dengan kecepatan yang sangat mengesankan: ketika Cassini diluncurkan, kami hanya tahu sekitar 18 di antaranya. Saya mengerti bahwa sekarang ada 60 dari mereka, dan jumlah mereka terus meningkat. Saya tidak bisa menahan godaan untuk mengatakan:

Ya Tuhan, ini penuh dengan satelit!

Namun, dalam film tersebut, Stanley Kubrick memutuskan untuk menempatkan semua aksi di sistem Jupiter, bukan Saturnus. Mengapa perubahan seperti itu? Nah, di satu sisi, itu membuat plotnya lebih lugas. Lebih penting lagi, departemen efek khusus tidak dapat menghasilkan model Saturnus yang menurut Stanley meyakinkan.

Itu dilakukan dengan benar, karena jika tidak, film itu akan menjadi usang dengan terbang lintas misi Voyager, yang menghadirkan cincin Saturnus dengan cara yang bahkan tidak dapat dibayangkan oleh siapa pun.

Saya telah melihat banyak contoh Neptunus yang digambarkan dalam seni, jadi saya akan tetap menyilangkan jari saat Cassini terbang melewati Iapetus.

Saya ingin berterima kasih kepada semua orang yang terlibat dengan misi dan keseluruhan proyek. Ini mungkin kurang glamor dari penerbangan luar angkasa berawak, tetapi proyek sains sangat penting untuk pemahaman kita tentang tata surya. Dan siapa tahu - mungkin suatu hari kelangsungan hidup kita di Bumi akan bergantung pada apa yang kita temukan di sana.

Ini Arthur Clarke, semoga penerbanganmu sukses.

Peta Iapetus dengan resolusi 400 m per piksel (asli 5 MB):

Sekitar 40% permukaan satelit ini ditempati oleh daerah gelap dengan albedo 10 kali lebih kecil dari daerah terang. Sekarang sumber perbedaan besar tersebut dianggap sebagai efek pemisahan debu dan es, ketika es menguap dari area gelap dan diendapkan di area terang, sehingga area terang menjadi lebih terang dan area gelap menjadi lebih gelap. Alasan mengapa satelit lain berperilaku "normal" adalah karena mereka memiliki hari yang lebih pendek, di mana permukaan tidak memiliki cukup waktu untuk pemanasan.

Ekstensi dan misi "Cassini - Equinox"

Pada tanggal 1 Juli 2008, misi Cassini yang diperpanjang selama 27 bulan dimulai, yang mencakup 21 terbang lintas tambahan Titan, 8 Tethys, 7 Enceladus, 6 Mimas dan masing-masing satu Dione, Rhea dan Helena.

Pada tanggal 15 Agustus 2008, Aegeon ditemukan, yang, meskipun dinamai monster dengan 100 lengan dan 50 kepala, adalah "kerikil" yang hampir tidak berbahaya dengan diameter 500 m (sangat kecil sehingga dimensinya harus ditentukan kecerahannya, jadi kita tidak tahu persis bentuk satelit ini). Dan pada 9 Oktober, Cassini melakukan manuvernya yang paling berbahaya - terbang hanya 25 km dari Enceladus (dan ini dengan kecepatan 17,7 km / s!). Tim misi mengambil langkah berisiko tersebut demi analisis langsung komposisi uap air geyser-nya.

Selama 23 kali terbang lintas Enceladus selama seluruh misi (di mana 10 di antaranya didekati pada jarak kurang dari 100 km), ditemukan bahwa lautan bawah permukaan adalah 11-12 unit (yang tidak cocok untuk bentuk kehidupan darat), tetapi dalam emisi geyser juga ditemukan nitrogen (4±1%), karbon dioksida (3,2±0,6%), metana (1,6±0,6%), serta sisa-sisa amonia, asetilen, asam hidrosianat, dan propana (yang berbicara tentang bahan aktif pembentukan zat organik di bawah permukaan Enceladus). Sayangnya, perangkat tidak mengandung instrumen khusus untuk mendaftarkan bahan organik kompleks (karena bahkan tidak mungkin untuk mengasumsikan bahwa perangkat itu ditemukan selama perencanaan misi), jadi jawaban atas pertanyaan "mungkinkah kehidupan ada di bawah permukaan Enceladus?” Cassini pergi untuk para pengikutnya.

Pada 26 Juli 2009, satelit terakhir yang ditemukan oleh Cassini ditemukan - 300 meter S / 2009 S 1, yang ditemukan karena bayangan 36 kilometer yang dilemparkannya di tepi jauh cincin B di mana orbitnya terletak:

Perpanjangan kedua dan misi Cassini Solstice

Pada bulan Februari 2010, keputusan dibuat tentang perpanjangan misi tambahan, yang sudah dimulai pada bulan September, dan seharusnya berlangsung hingga Mei 2017, ketika nasib akhir perangkat akan diputuskan. Ini termasuk 54 flybys Titan dan 11 flybys Enceladus.

Upaya Cassini dan timnya, yang berhasil memperoleh alokasi tambahan sekitar $400 juta untuk misi 7 tahun ke depan (membawa biaya program menjadi hampir $4 miliar) tidak sia-sia: sudah pada bulan Desember 2010 , selama perjalanan Enceladus, aparat menetapkan keberadaan lautan di bawah kutub utara (kemudian ditemukan bahwa lautan tidak terbatas pada wilayah kutub). Pada tahun yang sama, Bintik Putih Besar muncul kembali di permukaan Saturnus - badai besar yang muncul di atmosfer Saturnus kira-kira setiap 30 tahun (Cassini sangat beruntung dengan ini, dan dia berhasil mencatat badai seperti itu dua kali - pada tahun 2006 dan 2010). Pada 25 Oktober 2012, perangkat merekam pelepasan kuat di dalamnya, yang meningkatkan suhu lapisan stratosfer atmosfer sebesar 83 ° C di atas normal. Dengan demikian, pusaran ini menjadi yang terpanas di antara badai di tata surya, bahkan melewati Bintik Merah Besar Jupiter.

"Hari Bumi Tersenyum"- sebuah proyek yang diselenggarakan pada 19 Juli 2013 oleh kepala tim pencitraan Cassini, di mana Cassini memotret seluruh sistem Saturnus, yang juga mencakup Bumi, Bulan, Venus, dan Mars. Sebanyak 323 foto diambil, 141 di antaranya digunakan lebih lanjut untuk menyusun mosaik:

Bumi ada di sudut kanan bawah, dan yang asli tanpa tanda tangan adalah (4,77 MB).

Pada saat yang sama, NASA meluncurkan kampanye "Lambat ke Saturnus" selama 1.600 foto dikumpulkan, dari mana sebuah mosaik dirakit pada 12 November, yang muncul di sampul New York Times pada hari yang sama (hati-hati, aslinya berbobot 25,6 MB):

Dari 2012 hingga 2016, perangkat merekam perubahan warna segi enam Saturnus (foto dari 2013 dan 2017, asli 6 MB):

"Huygens"

Probe pendaratan, dinamai Christian Huygens (penemu Titan pada 1655, di mana probe mendarat), adalah peralatan 318 kg dengan diameter 2,7 meter dengan 6 set instrumen:

1) pemancar frekuensi konstan yang dirancang untuk mengukur kecepatan angin menggunakan efek Doppler (Eksperimen Angin Doppler - DWE);
2) sensor sifat fisik atmosfer yang mengukur kerapatan, tekanan, dan hambatan listrik atmosfer, serta sensor percepatan di ketiga sumbu, memungkinkan, bersama dengan perangkat sebelumnya, untuk mengatur kerapatan atmosfer (Huygens Instrumen Struktur Atmosfer - HASI);
3) kamera spektrum tampak dan inframerah, secara paralel dengan memperoleh gambar, mengukur spektrum dan iluminasi pada ketinggian perangkat saat ini (Descent Imager / Spectral Radiometer - DISR);
4) pirolisis partikel aerosol yang memanaskan sampel yang diambil dari dua ketinggian berbeda dan mengarahkannya ke perangkat berikutnya (Aerosol Collector and Pyrolyser - ACP);
5) kromatografi gas-spektrometer massa mengukur komposisi dan konsentrasi masing-masing komponen atmosfer Titan, dan pada tahap terakhir - juga lapisan atas tanah yang diuapkan oleh pemanas (Gas Chromatograph Mass Spectrometer - GCMS);
6) seperangkat instrumen untuk mengukur sifat-sifat permukaan, yang meliputi sensor akustik yang mengukur kepadatan / suhu atmosfer pada penurunan 100 m terakhir sesuai dengan sifat-sifat suara yang dipantulkan oleh permukaan (Surface-Science Package - SSP ).

Huygens berpisah dari Cassini pada 24 Desember 2004, dan pada 14 Januari telah mencapai atmosfer Titan. Penurunan di atmosfer memakan waktu 2 jam 27 menit, di mana perlindungan termal peralatan dan tiga parasutnya beraksi secara berurutan, dan setelah mendarat, ia mentransmisikan data dari permukaan selama 72 menit (sampai penyelidikan Cassini, yang bertindak sebagai pengulang sinyal, melampaui cakrawala).

Kerjasama internasional dari penyelidikan Huygens

"Grand Final"

Pada Mei 2017, nasib perangkat selanjutnya diputuskan: pada akhir misi kedua yang diperpanjang, bahan bakar yang tersisa sangat sedikit, dan 19 opsi yang memungkinkan untuk menyelesaikan misi dipertimbangkan, di antaranya adalah tabrakan dengan Saturnus, yang utamanya cincin atau satelit es, pemindahan dari orbit Saturnus ke orbit heliosentris atau orbit stabil di sekitar Titan/Phoebe (dan bahkan kemungkinan tabrakan dengan Merkurius). Akibatnya, diputuskan untuk mengirim peralatan ke atmosfer Saturnus untuk melindungi satelit Saturnus dari kemungkinan kontaminasi biologis. Untuk menyelesaikan tugas ini, perangkat melakukan manuver di dekat Titan pada 22 April, yang mengarahkannya ke celah 2000 kilometer antara Saturnus dan cincin terdekatnya.

Sejak itu, ia telah membuat 21 orbit pada jarak hanya 1600-4000 km dari awan Saturnus, sambil mendekati atmosfer Saturnus, dan saat ini berada di orbit terakhirnya yang ke-22. Pesawat ruang angkasa akan mengambil gambar terakhirnya sebelum masuk kembali, setelah itu akan mengarahkan antena 4 meternya ke arah Bumi, dan akan mengirimkan data tentang komposisi atmosfer Saturnus dari spektrometernya hingga dapat menangkis gangguan atmosfer. Segera setelah kehilangan komunikasi dengannya, ia akan runtuh dan terbakar di lapisan padat atmosfer Saturnus - di suatu tempat di sana, di konstelasi Ophiuchus, 1,4 miliar km dari kita.

Saturnus

Titanium

Tambahkan tanda

Umat ​​manusia selalu berusaha untuk mencari tahu apa yang ada di sana, di luar yang tidak diketahui. Untuk mempelajari Saturnus dan satelitnya, pesawat ruang angkasa Cassini dibangun dan diluncurkan pada tanggal 15 Oktober 1997, yang memiliki wahana penyelidikan keturunan Huygens ( Huygens). Itu adalah gagasan bersama NASA, badan antariksa Eropa dan Italia. Misi utama perangkat itu adalah: untuk mencapai sistem Saturnus, pergi ke orbit, menghitung lintasan optimal untuk bertemu dengan Titan. Probe keturunan Huygens kemudian melakukan pendaratan lunak di Titan.

Cassini berhasil menyelesaikan misinya, tiba di sistem Saturnus pada 1 Juli 2004, dan pada 25 Desember tahun yang sama menembak Huygens, yang melewati atmosfer Titan, mentransmisikan banyak data ilmiah yang menarik di sepanjang jalan dan mendarat di permukaan satelit. Dari permukaan Titan, Huygens mengirimkan sejumlah besar data ilmiah yang menarik, foto-foto dalam berbagai rentang, dan menganalisis substansi satelit.

(Dibidik dari Cassini: Titan bulan besar Saturnus dengan latar belakang planet, cincin planet raksasa terlihat jelas)

Peralatan itu sendiri digunakan oleh para ilmuwan untuk mempelajari Saturnus, magnetosfernya, cincinnya, dan distribusi materi di dalamnya. Awalnya, perangkat itu direncanakan untuk beroperasi selama sekitar empat tahun, kemudian masa pakainya diperpanjang dua kali. Dengan keputusan NASA, pekerjaan wahana antariksa itu diperpanjang hingga 2017, selama waktu itu ia akan mempelajari Saturnus dan Titan itu sendiri dengan sensor dan sensornya, dan akan lewat di dekat Enceladus, yang terkenal dengan geyser esnya yang menakjubkan.

(Cassini memfilmkan transit bulan Saturnus Enceladus di depan bulan yang lebih besar Dione, menunjukkan keindahan luar biasa dari cincin luar Saturnus di latar depan)

Pekerjaan penyelidikan akan memungkinkan kita untuk memeriksa cincin planet dari sudut yang berbeda, lebih akurat menentukan massanya, dan mempelajari secara menyeluruh struktur raksasa gas, magnetosfernya. Menurut Jim Green, Cassini mengirimkan begitu banyak informasi ke Bumi sehingga merevolusi pemahaman manusia tentang Saturnus, satelitnya, dan raksasa gas pada umumnya.

(Video unik yang ditransmisikan oleh Cassini: penggambaran badai petir di permukaan planet Saturnus, suara kilatan petir yang ditransmisikan oleh frekuensi radio juga terdengar. Tidak seperti badai petir terestrial, di Saturnus mereka tidak terjadi secara bersamaan dan hanya setahun sekali, sementara kekuatan mereka jauh lebih signifikan daripada di Bumi, dan durasinya hingga beberapa bulan)

Pekerjaan penyelidikan hingga 2017 akan memungkinkan para ilmuwan untuk mendapatkan gambaran lengkap tentang perubahan musiman dalam struktur planet ini. Probe kemudian akan menghancurkan diri sendiri, terjun ke atmosfer padat Saturnus pada September 2017.

Selama 13 tahun terakhir, pesawat luar angkasa Cassini diam-diam mengubah pemahaman kita tentang tata surya. Misi Cassini, proyek bersama senilai $3,62 miliar antara NASA dan Badan Antariksa Eropa, adalah untuk mempelajari raksasa gas Saturnus dan banyak bulannya. Tapi besok misi ini akan mencapai akhir yang benar-benar membara. Pada hari Jumat pukul 19:55 ET, Bumi akan berhenti menerima data dari Cassini karena perangkat tersebut akan jatuh dengan kecepatan meteor ke atmosfer Saturnus dan akan dihancurkan dengan sengaja. Para astronom telah mempersiapkan momen ini selama bertahun-tahun.

Semua instrumen pesawat ruang angkasa masih berfungsi dengan baik, tetapi misi panjang telah menghabiskan hampir semua propelan yang diperlukan untuk memperbaiki jalur orbit wahana di sekitar Saturnus. Tapi alih-alih membiarkan pesawat lepas kendali dan mungkin jatuh di tempat lain, tim kontrol misi memprogram komputer probe untuk memasuki kembali atmosfer Saturnus untuk menyelamatkan bulan-bulan planet dan kemungkinan bentuk kehidupan di dalamnya.

Terlepas dari semua kelebihan pesawat ruang angkasa ini, Cassini, bisa dikatakan, selalu menjadi orang luar. Misinya tidak spektakuler seperti misi New Horizons yang terbang melewati Pluto, atau misi terkait Mars lainnya, di mana badan AS telah mengirim lebih dari satu pendarat dan penjelajah selama beberapa dekade terakhir. Topik terkait Saturnus jarang menjadi berita utama. Namun, kurangnya hype sama sekali tidak mengurangi tingkat kepentingan ilmiah dari penemuan yang dibuat oleh Cassini.

Jika kita membuang formalitas, maka itu dimulai pada 15 Oktober 1997, ketika Cassini diluncurkan ke orbit Bumi dengan kendaraan peluncuran Titan IVB / Centaur. Peluncuran itu dilakukan bersama - kendaraan peluncuran juga dimasukkan ke orbit probe Huygens, yang dibangun oleh Badan Antariksa Eropa. Kendaraan ini dirancang untuk mendarat di bulan terbesar Saturnus, Titan, dari mana ia dapat mengirimkan data ilmiah kepada para peneliti di Bumi.

Peluncuran itu bukan tanpa insiden. Ada orang yang memprotes peluncuran Cassini karena takut mencemari lingkungan oleh bahan bakar plutonium, yang menjadi dasar pesawat ruang angkasa itu bertenaga. Sebelum peluncuran Cassini, fisikawan Michio Kaku mengatakan bahwa jika peluncuran gagal dan roket meledak, bahan radioaktif akan menghujani orang-orang di dekat kompleks peluncuran. NASA dan lembaga pemerintah dengan cepat meyakinkan semua orang bahwa situasi seperti itu tidak mungkin. Untungnya, pada akhirnya, peluncuran itu benar-benar berlalu tanpa masalah.

Dua pesawat ruang angkasa tiba di Saturnus 7 tahun setelah diluncurkan dari kompleks peluncuran di Cape Canaveral. Huygens mendarat di Titan pada 14 Januari 2005. Sejak itu, Cassini telah membuat banyak orbit di sekitar planet dan bulan-bulannya. Berkat dia, kami mendapat kesempatan untuk melihat sistem ini dengan segar, untuk memahami fitur cincin planet ini.

satelit

Dari Titan raksasa hingga bulan kecil Daphnis, pengamatan Cassini telah mengungkap banyak hal tentang bulan-bulan di planet cincin raksasa ini. Saturnus dan bulan-bulannya secara harfiah dapat dilihat sebagai tata surya mini.

Epimetheus

Elena

hiperion

Mimas, bulan yang mirip dengan Death Star

pandora

Titan dan Tethys (latar depan)

Daphnis menciptakan gelombang di dalam cincin Saturnus

Pan (mirip dengan pangsit)

5 penemuan Cassini teratas

Sulit untuk menghitung semua kontribusi terhadap ilmu planet yang telah dibuat Cassini selama 13 tahun misinya, tetapi sama sekali tidak sulit untuk memahami seberapa besar arti misi ini bagi para ilmuwan di Bumi. Di bawah ini adalah beberapa penemuan paling penting yang dibuat oleh penyelidikan ini selama lebih dari satu dekade operasinya.

Geyser di Enceladus

Cassini tidak hanya terlihat, tetapi juga terbang melalui semburan air cair yang ditembakkan ke luar angkasa dari lautan bawah permukaan Enceladus. Penemuan itu luar biasa. Lautan bulan mungkin memiliki bahan kimia yang tepat untuk kehidupan, menjadikannya salah satu target yang paling diinginkan untuk menemukan kehidupan di luar bumi di dalam tata surya.

Lingkungan "Seperti Bumi" Titan

Dengan menonton Titan, kami dapat belajar lebih banyak tentang diri kami sendiri. Eksplorasi salah satu bulan terbesar Saturnus telah mengungkapkan kepada kita dunia yang kompleks dari danau metana cair dan bukit pasir hidrokarbon. Bagi pengamat yang tidak terlatih, Titan mungkin tampak mirip dengan Bumi, tetapi jelas merupakan planet asing, memberikan contoh sempurna tentang keragaman di antara benda-benda planet.

Banyak bulan Saturnus

Hingga peluncuran Cassini ke Saturnus pada 1997, para ilmuwan hanya mengetahui keberadaan 18 bulan yang mengorbit cincin raksasa itu. Sementara pesawat ruang angkasa telah bergerak menuju planet ini selama tujuh tahun, para peneliti telah menemukan 13 satelit lagi. Namun, hari ini, berkat Cassini, kami dapat mengetahui bahwa Saturnus adalah "bapak" dari sebanyak 53 bulan.

Badai Heksagonal Saturnus

Cassini telah menangkap beberapa gambar Saturnus yang benar-benar mengesankan selama sejarahnya, tetapi mungkin yang paling mengesankan namun unik adalah foto-foto kutub planet ini. Kami dapat melihat secara detail aliran heksagonal arus atmosfer yang mengelilingi badai kuat yang mengamuk di kutub utara Saturnus. Menurut NASA, luas badai ini 50 kali lebih besar dari luas rata-rata badai di Bumi.

Ruang kosong di antara cincin Saturnus

Sebelum klimaks misi, Cassini mengambil posisi di antara cincin planet dan Saturnus itu sendiri. Dan ternyata, di sini sangat tenang. Alih-alih pusaran debu yang diharapkan melesat antara planet dan cincin, Cassini telah menemukan ruang yang benar-benar kosong sebagai bagian dari orbit orbit terbarunya.

Misi yang sayang untuk dilewatkan

Meskipun, seperti disebutkan di atas, misi Cassini tidak seterang misi Mars, itu terbukti sangat berguna bagi astronomi modern. Setiap bulan, wahana tersebut mengirim gambar yang benar-benar unik dan belum pernah dilihat sebelumnya serta data ilmiah baru kembali ke Bumi. Banyak calon astronom telah membangun karir mereka di sekitar data ini.

Penyelesaian misi akan menjadi kerugian nyata bagi komunitas ilmiah dan pseudo-ilmiah. Terutama mengingat fakta bahwa, selain dari penyelidikan yang akan mempelajari bulan Jupiter Europa, NASA dan badan antariksa lainnya tidak memiliki rencana, setidaknya di masa depan yang terlihat, untuk terus mempelajari cakrawala dunia jauh tata surya seperti Saturnus, Neptunus. dan Uranus.

Saturnus, salah satu "mahakarya" terakhir Cassini

Sejumlah penelitian Saturnus dimulai oleh Pioneer 11, stasiun antarplanet buatan Amerika, pada tahun 1973, dan dilanjutkan oleh dua Voyager.

Berkat ekspedisi ini, banyak hal yang ditemukan tentang Saturnus, cincin dan satelitnya, tetapi hal utama tidak berhasil: untuk melihat seperti apa, permukaan planet misterius ini. Terlepas dari banyaknya foto dan data baru yang diterima, segera diputuskan bahwa perlu untuk memulai proyek baru yang memungkinkan kita melihat objek luar angkasa ini dari perspektif baru. Proyek semacam itu adalah misi dua kendaraan - Cassini dan Huygens.

Menjelajahi Saturnus: Misi Cassini-Huygens menghabiskan biaya yang cukup besar bagi Amerika sekitar tiga miliar dolar, tetapi itu sepadan. Konstruksi, pengembangan, dan peralatannya dilakukan oleh organisasi yang sangat terkenal di kalangan penjelajah ruang angkasa.

Hasilnya, sebuah perangkat diperoleh dengan ketinggian 10 meter dan berat awal 6 ton dengan 12 instrumen ilmiah di dalamnya, batang magnetometer 11 meter dan kabel, yang panjang totalnya sekitar empat belas kilometer.

Untuk berkomunikasi dengan Bumi, orang Italia menciptakan antena khusus sepanjang empat meter. Perangkat, bagaimanapun, tidak menggunakan panel surya, yang dapat dimengerti: untuk Saturnus itu tidak ada artinya. Sebagai gantinya, peran tangki energi dilakukan oleh tiga generator termoelektrik dan radioisotop, yang mengandung 33 kilogram plutonium yang sangat radioaktif, berkat peralatan yang dapat beroperasi selama sekitar dua ratus tahun.

Perlu juga dicatat bahwa setengah dari berat peluncuran Cassini tidak lebih dari bahan bakar, yang diperlukan untuk deselerasi, orbit Saturnus, dan banyak manuver khusus lainnya.

Huygens

Perangkat ini tidak lebih dari sebuah probe, yang tugasnya adalah mendarat di bulan Saturnus - Titan. Peralatannya mencakup sebanyak enam instrumen yang memungkinkan studi paling rinci tentang permukaan satelit, dan kamera pendaratan, yang harus menangkap sebanyak mungkin lanskap dari objek yang jarang dipelajari. Probe ini memiliki berat sekitar 350 kilogram dan merupakan tambahan untuk Cassini: tujuan mereka sangat dekat satu sama lain.

Pemandangan Saturnus dan bulan-bulannya dari Cassini

Penerbangan

Peluncuran Cassini dan Huygens yang menyertainya terjadi pada tahun 1997 pada 15 Oktober. Untuk meluncurkan perangkat ke luar angkasa, diperlukan kendaraan peluncuran khusus "Titan-4B" dan unit booster tambahan yang disebut "Centaur". Untuk berbagai alasan (tidak ada jalan langsung ke salah satu galaksi), Venus menjadi arah asli Cassini.

Untuk mempercepat, perangkat menggunakan medan gravitasi tiga planet selama dua tahun. Namun, sebelum bertemu dengan planet - tujuan - dia berada dalam semacam mati suri: semua sistemnya hanya digunakan beberapa persen. Jadi, pada musim dingin tahun 2000, Cassini akhirnya melewati Saturnus, mengaktifkan dan mengambil gambar pertamanya yang menggambarkan Raksasa di kuartal pertama bulan yang serupa, yang hampir tidak mungkin dilihat dari Bumi.

Benar, sebelum sedekat mungkin dengan Saturnus yang agung, Cassini melewati satelitnya yang tidak kalah misterius, Phoebus, yang gambarnya ditransmisikan ke Bumi. Mereka ternyata menjadi sensasi nyata: untuk pertama kalinya objek ini dianggap sangat baik. Foto-foto tersebut menunjukkan bahwa Phoebus sangat mirip dengan asteroid, bentuknya tidak beraturan, dengan dimensi sekitar dua ratus kilometer. Juga telah ditemukan bahwa bulan ini sebagian besar terbuat dari es, yang sangat mirip dengan Charon, yang berarti bahwa Phoebus lebih dekat strukturnya dengan komet daripada asteroid. Penemuan ini jelas membawa umat manusia lebih dekat untuk mengungkap sebagian besar misteri sistem Saturnus.

Tonggak terpenting bagi Cassini, tentu saja, adalah masuknya Raksasa ke orbit. Itu terjadi dengan bantuan manuver pengereman khusus pada 1 Juli 2004. Saat itu, ia bahkan berhasil melewati dua ring (F dan G). Setelah menemui rintangan beberapa kali, tetapi tetap tanpa kerusakan yang signifikan, perangkat mendekati Saturnus sedekat mungkin dan berakhir di orbitnya. Setelah pencapaian ini, Cassini harus membuat 74 putaran mengelilingi planet selama empat tahun, mengatasi jarak yang sangat jauh yang setara dengan 1,7 miliar kilometer, dan mempelajari permukaan Saturnus dan bulan-bulannya. Di antara yang terakhir, perhatian khusus pasti diberikan pada Titan - diputuskan untuk membuat 45 putaran di sekitarnya.

Prestasi

Di antara semua pencapaian yang telah dicapai berkat Cassini dan Huygens, seseorang dapat menyoroti tidak hanya survei permukaan Saturnus yang cukup terperinci, tetapi juga banyak satelitnya: Mimas, Rhea, Phoebe, Titan, Tethys, Dione, dan Hyperion, sebagai serta Epimetheus. Tapi ini bukan akhir: ekspedisi Cassini akan berlanjut hingga 2017, yang akan memungkinkan kita untuk belajar lebih banyak tentang sistem Saturnus.