Durante sua missão, o dispositivo fez 293 revoluções em torno de Saturno, incluindo 162 passagens perto de seus satélites e descobriu 7 novas, transmitiu 453.048 fotografias para a Terra como parte de 635 GB de dados científicos e tornou-se fonte de 3.948 publicações científicas. Ele descobriu o oceano em Encélado, assim como o oceano, 3 mares e centenas de pequenos lagos em Titã. Cerca de 5 mil pessoas de 27 países participaram deste projeto, e seu custo total foi de US$ 3,9 bilhões, no qual as ações iniciais foram distribuídas da seguinte forma: US$ 2,6 bilhões da NASA, US$ 500 milhões da ESA europeia e US$ 160 milhões da italiana ASI.
Projeto Cassini
Aparelho Cassini-Huygens em processo de teste. A parte laranja redonda em primeiro plano é a Huygens pousando em Titã, a parte branca é a antena/radar de 4m da Cassini
Diagrama do dispositivo de diferentes ângulos:
A sonda, em homenagem a Giovanno Cassini (que descobriu o 2º ao 5º satélite de Saturno), tem 6,8 m de altura e 4 m de largura com um peso seco de 2150 kg (foi a terceira maior sonda interplanetária depois de um par de sondas soviéticas "Fobosov"). Saturno atinge apenas 1,1% da energia solar disponível para nós na órbita da Terra, então a sonda é alimentada por 3 RTGs do mesmo tamanho enorme que o próprio dispositivo - eles têm 32,7 kg de plutônio-238 (isso é 3,6 vezes mais do que eram as duas Voyagers no início, 6,8 vezes mais do que o Curiosity e aparentemente o mais plutônio disponível para a NASA no momento:,). O dispositivo possui 1630 componentes eletrônicos separados e 22 mil conexões cabeadas com um comprimento total de cabo de 14 km, e é controlado por computadores duplicados 1750A de 16 bits (outro controlava o veículo lançador Titan IV que colocou o dispositivo em órbita). O equipamento científico inclui 12 instrumentos agrupados em três grupos, projetados para 27 estudos científicos separados:
Sensores de alcance óptico:
1) Espectrômetro infravermelho composto, incluindo câmeras de 3 faixas (CIRS); 2) câmeras grande angular e estreita (33 cm de diâmetro) da faixa do visível com um conjunto de vários filtros para diferentes cores e matrizes CCD com resolução de 1024x1024 pixels. (ISS); 3) espectrômetro ultravioleta, incluindo 4 telescópios (UVIS); 4) um espectrômetro de mapeamento da faixa visível e infravermelha, que divide a luz que vê em 352 seções espectrais (VIMS);
Sensores de campos magnéticos e partículas carregadas:
Sensores de ondas de rádio:
11) um radar de 4 metros de diâmetro projetado para mapeamento de satélites de Saturno (Radar); 12) subsistema de rádio científico, que consiste em utilizar a antena principal de 4 metros para observar Saturno, seus anéis e satélites por meio de ondas de rádio (RSS). O atraso do sinal em Saturno é de 68 a 84 minutos em sentido único.
Através de espinhos para Saturno
O peso das sondas orbitais e de pouso era muito grande para ser lançado diretamente a Saturno (com 350 kg de Huygens, o peso total do aparelho era de 2,5 toneladas) - mesmo levando em consideração o fato de que o Titan IV no qual a Cassini-Huygens voou tinha uma carga útil 40% maior do que o Titan IIIE no qual as Voyagers voaram. Portanto, os veículos tiveram que perambular muito pelo sistema solar, ganhando velocidade com manobras gravitacionais para encontrar Saturno: após o lançamento em 15 de outubro de 1997, um pacote de 5,7 toneladas de dois veículos carregados com 2.978 kg de combustível foi ao encontro Vênus. Tendo realizado 2 manobras gravitacionais em 26 de abril de 1998 e 24 de junho de 1999 (nas quais voaram apenas 234 e 600 km do planeta, respectivamente), em 18 de agosto de 1999 retornaram brevemente à Terra (voando 1171 km de nós) após que foi para Júpiter.
Uma foto da Lua tirada pela câmera de ângulo estreito do dispositivo no ultravioleta próximo, a uma distância de cerca de 377 mil km e uma velocidade do obturador de 80 μs.
Voando pelo cinturão de asteroides, o dispositivo se encontrou em 23 de janeiro com o asteroide Mazursky: infelizmente, a distância era de 1,6 milhão de km, e o próprio asteroide tinha apenas 15x20 km de tamanho, então a foto tinha menos de 10 por 10 pixels. Em 30 de dezembro de 2000, Cassini-Huygens se encontrou com Júpiter e seu irmão - Galileu, cuja missão já se aproximava da final (ele completou sua missão há quase 14 anos com o mesmo feito altruísta que Cassini está prestes a realizar agora). Essa 4ª manobra gravitacional finalmente deu aos dois veículos velocidade suficiente para encontrar Saturno em 1º de julho de 2004, quando já havia percorrido 3,4 bilhões de km.
Para não perder tempo, a equipe da missão utilizou as antenas de rádio do dispositivo para esclarecer o efeito Shapiro (retardar a propagação de um sinal de rádio quando ele se move no campo gravitacional de um objeto pesado). A precisão da medição foi aumentada de resultados anteriores de 1/1000 para os Vikings e Voyagers para 1/51000. Publicado em 10 de outubro de 2003, os resultados coincidiram completamente com as previsões da teoria geral da relatividade.
O gráfico mostra claramente os picos de encontros com os planetas (após o qual o aparelho aumenta a velocidade), uma longa descida com uma ligeira quebra em Júpiter (quando o aparelho voou para encontrar Saturno, trocando gradualmente energia cinética por energia potencial, saindo do "poço gravitacional" do Sol), e uma série de ondas no final (quando o dispositivo entrou na órbita de Saturno e começou a girar em sua órbita).
A tão esperada reunião e a missão principal
Em 27 de maio de 2004, pela primeira vez desde dezembro de 1998, a Cassini ligou seu motor principal para dar ao dispositivo um impulso de 34,7 m/s, necessário para corrigir a trajetória que o levou em 11 de junho a 2.068 km de Phoebe. , um satélite muito distante de Saturno, que presumivelmente se formou no cinturão de Kuiper e foi posteriormente capturado pela atração gravitacional de Saturno. Devido ao enorme raio da órbita deste satélite (em média cerca de 12,5 milhões de km), este foi o único encontro da Cassini com este satélite.Em 1º de julho, o motor principal do dispositivo foi ligado novamente (por 96 minutos) para cair 626 m/s de velocidade para entrar na órbita de Saturno. No mesmo dia, Methone foi descoberto e Pallena foi redescoberta, o que foi descoberto em outra das imagens da Voyager-2, mas como não estava no restante das imagens, a órbita do corpo celeste não pôde ser estabelecida e por 25 anos recebeu a designação S / 1981 S 14. No dia seguinte, a Cassini completou o primeiro sobrevoo de Titã, em 24 de outubro outro satélite (Polideucus) foi descoberto e em 24 de dezembro a sonda de pouso Huygens foi lançada.
Em 14 de janeiro de 2005, a Cassini atuou como repetidora da sonda de pouso (que será discutida abaixo), e no dia seguinte o dispositivo se aproximou de Titã o mais próximo possível e, usando seu radar, descobriu uma cratera de 440 quilômetros em sua superfície. . Em 6 de maio, foi descoberto o satélite Daphnis, que vive à beira da fenda Keeler:
Nas bordas da lacuna de 42 quilômetros, foram detectadas ondas causadas pela atração muito fraca de Daphnis (cujo peso é de apenas 77 bilhões de toneladas, o que cria uma atração 25-100 mil vezes menor que na Terra):
O equador de Saturno e o plano de seus anéis estão inclinados 27° em relação à eclíptica, de modo que podemos observar os dois pólos de Saturno, bem como observar seus anéis de cima e de baixo. Mas como eles são observados em um grande ângulo e de grandes distâncias (1,2-1,66 bilhão de km, dependendo da posição relativa da Terra e Saturno) - era simplesmente impossível ver qualquer coisa lá, então digamos o hexágono de Saturno - apenas as Voyagers passando .
Fotografia em cores naturais de Saturno, composta por 36 imagens da Cassini tiradas em 19 de janeiro de 2007 com três filtros (vermelho, verde e azul). A exposição das imagens foi feita com a expectativa de que as áreas escuras dos anéis fossem visíveis, então a superfície de Saturno ficou muito superexposta.
Em 2005, descobriu-se que cerca de 250 kg de vapor de água saem a cada segundo através dos gêiseres de Encélado a uma velocidade de até 600 m/s. Em 2006, os cientistas conseguiram estabelecer que eles são a fonte de material para o penúltimo e mais amplo - o anel E.
Em 22 de julho de 2006, a espaçonave sobrevoou as latitudes do norte de Titã e, pela primeira vez, áreas escuras foram detectadas no mapa de radar feito pela espaçonave, indicando que lagos de metano estão localizados na superfície desses lugares. Durante os 127 sobrevôos deste satélite, muitas seções de sua superfície foram estudadas em detalhes, em algumas das quais foram observadas mudanças dinâmicas. Entre estes estava o Mar de Ligeia, que tem dimensões de 420x350 km e profundidade média de cerca de 50 m com máxima superior a 200 m (profundidade máxima registrada pelo radar):
Ondas, sólidos abaixo ou acima da superfície ou bolhas na coluna líquida (que afetam a refletividade da superfície) são considerados a causa mais provável de tais medições.
Em 30 de maio de 2007, um satélite Anfa de 2 quilômetros foi descoberto e, em 10 de setembro, o dispositivo passou a apenas 1600 km de Jápeto, mas já ao transmitir imagens, uma partícula de raios cósmicos entrou no computador do dispositivo, o que causou para mudar para o modo de segurança. Por sorte, nenhuma foto foi perdida. Pouco antes deste evento, Arthur Clarke recebeu um vídeo de parabéns por este evento (de acordo com um de seus romances mais famosos - "2001: Uma Odisseia no Espaço" - um dos monólitos estava na superfície de Jápeto).
Saudação de vídeo e sua tradução
Olá! Aqui é Arthur Clark vindo da minha casa em Colombo, Sri Lanka.
Estou muito feliz por fazer parte deste sobrevoo da Cassini em Jápeto.
Envio as minhas saudações a todos os amigos - famosos e desconhecidos - que se reuniram para esta importante ocasião.
Lamento não poder estar com você, pois estou em cadeira de rodas com poliomielite e não pretendo deixar o Sri Lanka novamente.
Graças à World Wide Web, pude acompanhar o progresso da missão Cassini-Huygens desde seu lançamento há alguns anos. Como você sabe, eu tenho mais do que apenas um interesse em Saturno.
E eu estava realmente assustado no início de 2005 quando a sonda Huygens transmitiu gravações de som da superfície de Titã. Isso é exatamente o que descrevi em meu romance Earth Empire, de 1975, onde meu personagem ouve os ventos soprarem sobre as planícies do deserto.
Talvez fosse uma antecipação do futuro! Em 10 de setembro, se tudo correr conforme o planejado, a Cassini dará uma olhada mais de perto em Jápeto, uma das luas mais interessantes de Saturno.
Metade de Jápeto é escura como o asfalto, enquanto a outra metade é clara como a neve. Quando Giovanni Cassini descobriu Jápeto em 1671, ele só conseguia ver o lado positivo. Tivemos o nosso melhor vislumbre quando a Voyager 2 passou por ela em agosto de 1981 - mas isso estava a quase um milhão de quilômetros de distância.
Por outro lado, a Cassini está prestes a passar a pouco mais de mil quilômetros de Jápeto.
Este é um momento particularmente emocionante para os fãs de 2001: Uma Odisseia no Espaço - porque o monólito de Saturno descoberto pelo astronauta solitário David Bowman tornou-se uma porta de entrada para as estrelas.
O capítulo 35 do romance, intitulado "O Olho de Jápeto", contém a seguinte passagem:
A Descoberta aproximou-se de Jápeto tão lentamente que mal se sentiu o movimento e foi impossível perceber o momento em que uma mudança sutil ocorreu e o corpo cósmico de repente se tornou uma paisagem a cerca de oitenta quilômetros abaixo da nave. Verniers confiáveis deram os últimos choques de correção e ficaram em silêncio para sempre. A nave entrou em sua última órbita: o tempo de retorno é de três horas, a velocidade é de apenas mil e trezentos quilômetros por hora. Maior velocidade neste campo gravitacional fraco não era necessária. "Discovery" tornou-se um satélite do satélite.Mais de 40 anos depois, não consigo me lembrar por que coloquei o monólito de Saturno em Jápeto. Naqueles dias do início da Era Espacial, os telescópios terrestres não podiam ver os detalhes desse corpo celeste. Mas sempre tive uma estranha fascinação por Saturno e sua família de luas. Aliás, essa “família” cresceu em um ritmo impressionante: quando a Cassini foi lançada, só conhecíamos cerca de 18 deles. Eu entendo que agora existem 60 deles, e seu número continua a aumentar. Não resisto à tentação de dizer:
Meu Deus, está cheio de satélites!
No entanto, no filme, Stanley Kubrick decidiu colocar toda a ação no sistema de Júpiter, não em Saturno. Por que tal mudança? Bem, por um lado, tornou o enredo mais simples. Mais importante, o departamento de efeitos especiais foi incapaz de produzir um modelo de Saturno que Stanley achou convincente.
Foi bem feito, porque senão o filme ficaria obsoleto com o sobrevôo da missão Voyager, que apresentou os anéis de Saturno de uma forma que ninguém poderia imaginar.
Eu vi muitos exemplos de Netuno retratados na arte, então vou manter meus dedos cruzados enquanto Cassini passa voando por Jápeto.
Quero agradecer a todos os envolvidos com a missão e todo o projeto. Pode não ter o glamour do voo espacial tripulado, mas o projeto científico é extremamente importante para nossa compreensão do sistema solar. E quem sabe - talvez um dia nossa sobrevivência na Terra dependa do que encontrarmos lá.
Este é Arthur Clarke, desejo-lhe um vôo bem sucedido.
Mapa de Iapetus com resolução de 400 m por pixel (original 5 MB):
Aproximadamente 40% da superfície deste satélite é ocupada por regiões escuras com albedo 10 vezes menor que as regiões claras. Agora, a fonte de uma diferença tão grande é considerada o efeito da separação de poeira e gelo, quando o gelo evapora das áreas escuras e é depositado nas áreas claras, assim as áreas claras se tornam ainda mais claras e as áreas escuras mais escuras. A razão pela qual o resto dos satélites se comporta "normalmente" é que eles têm um dia mais curto, durante o qual a superfície não tem tempo para aquecer o suficiente.
Extensão e missão "Cassini - Equinox"
Em 1º de julho de 2008, começou uma missão prolongada de 27 meses da Cassini, que incluiu 21 sobrevoos adicionais de Titã, 8 Tétis, 7 Enceladus, 6 Mimas e um de cada um de Dione, Rhea e Helena.Em 15 de agosto de 2008, foi descoberto o Aegeon, que, embora tenha recebido o nome de um monstro com 100 braços e 50 cabeças, era um "pedregulho" quase inofensivo de 500 m de diâmetro (era tão pequeno que suas dimensões tiveram que ser definidas em brilho, então o exato não sabemos a forma deste satélite). E em 9 de outubro, a Cassini realizou sua manobra mais perigosa - voando a apenas 25 km de Enceladus (e isso a uma velocidade de 17,7 km / s!). A equipe da missão deu um passo tão arriscado por causa da análise direta da composição do vapor de água de seus gêiseres.
Durante seus 23 sobrevôos de Enceladus durante toda a missão (em 10 dos quais o dispositivo se aproximou a uma distância inferior a 100 km), descobriu-se que o oceano subterrâneo é de 11 a 12 unidades (o que é inadequado para formas de vida terrestres), mas nas emissões dos gêiseres também encontramos nitrogênio (4±1%), dióxido de carbono (3,2±0,6%), metano (1,6±0,6%), além de traços de amônia, acetileno, ácido cianídrico e propano (que fala do ativo formação de substâncias orgânicas sob a superfície de Encélado). Infelizmente, o dispositivo não contém instrumentos especiais para registrar compostos orgânicos complexos (já que nem foi possível supor que o dispositivo foi encontrado durante o planejamento da missão), então a resposta para a pergunta “é possível que a vida exista sob a superfície de Encélado?” Cassini partiu para seus seguidores.
Em 26 de julho de 2009, o último dos satélites descobertos pela Cassini foi descoberto - o S / 2009 S 1 de 300 metros, que foi descoberto devido à sombra de 36 quilômetros que projeta na borda mais distante do anel B ao longo do qual sua órbita fica:
Segunda extensão e missão Cassini Solstice
Em fevereiro de 2010, foi tomada uma decisão sobre uma extensão adicional da missão, que começou já em setembro, e deveria durar até maio de 2017, quando o destino final do dispositivo deveria ser decidido. Incluiu mais 54 sobrevoos de Titã e 11 sobrevoos de Encélado.Os esforços de Cassini e sua equipe, que conseguiram uma dotação adicional de cerca de US$ 400 milhões para os próximos 7 anos da missão (elevou o custo do programa para quase US$ 4 bilhões) não foram em vão: já em dezembro de 2010 , durante a passagem de Encélado, o aparelho estabeleceu a presença de um oceano sob o pólo norte (mais tarde descobriu-se que o oceano não se limita à região polar). No mesmo ano, a Grande Mancha Branca reapareceu na superfície de Saturno - uma enorme tempestade que aparece na atmosfera de Saturno aproximadamente a cada 30 anos (Cassini teve muita sorte com isso e conseguiu registrar essas tempestades duas vezes - em 2006 e 2010). Em 25 de outubro de 2012, o dispositivo registrou uma poderosa descarga em seu interior, que elevou a temperatura das camadas estratosféricas da atmosfera em 83°C acima do normal. Assim, este vórtice tornou-se o mais quente entre as tempestades do sistema solar, contornando até mesmo a Grande Mancha Vermelha de Júpiter.
"O Dia em que a Terra Sorriu"- um projeto organizado em 19 de julho de 2013 pelo chefe da equipe de imagens da Cassini, durante o qual a Cassini tirou uma foto de todo o sistema de Saturno, que também incluía a Terra, a Lua, Vênus e Marte. Um total de 323 fotografias foram tiradas, das quais 141 foram usadas para compilar o mosaico:
A terra está no canto inferior direito e o original sem assinaturas é (4,77 MB).
Ao mesmo tempo, a NASA lançou uma campanha "Onda para Saturno" durante o qual foram coletadas 1.600 fotografias, das quais foi montado um mosaico em 12 de novembro, que apareceu na capa do New York Times no mesmo dia (cuidado, o original pesa 25,6 MB):
De 2012 a 2016, o aparelho registrou mudanças na cor do hexágono de Saturno (fotos de 2013 e 2017, original 6 MB):
"Huygens"
A sonda de pouso, em homenagem a Christian Huygens (descobridor de Titã em 1655, na qual a sonda pousou), é um aparelho de 318 kg com um diâmetro de 2,7 metros com 6 conjuntos de instrumentos:
1) um transmissor de frequência constante projetado para medir a velocidade do vento usando o efeito Doppler (Doppler Wind Experiment - DWE);
2) sensores das propriedades físicas da atmosfera que medem a densidade, pressão e resistência elétrica da atmosfera, bem como sensores de aceleração nos três eixos, permitindo, em conjunto com o dispositivo anterior, definir a densidade da atmosfera (Huygens Instrumento de Estrutura Atmosférica - HASI);
3) câmeras dos espectros visível e infravermelho, paralelamente à obtenção das imagens, medindo o espectro e a iluminação na altitude atual do dispositivo (Descent Imager / Spectral Radiometer - DISR);
4) um pirolisador de partículas de aerossol que aquece amostras retiradas de duas alturas diferentes e as redireciona para o próximo dispositivo (Aerosol Collector and Pyrolyser - ACP);
5) cromatografia gasosa - espectrômetro de massa medindo a composição e concentração dos componentes individuais da atmosfera de Titã, e na última etapa - também a camada superior do solo evaporada pelo aquecedor (Gas Chromatograph Mass Spectrometer - GCMS);
6) um conjunto de instrumentos para medição das propriedades da superfície, que inclui um sensor acústico que mede a densidade/temperatura da atmosfera nos últimos 100 m de descida de acordo com as propriedades do som refletido pela superfície (Surface-Science Package - SSP ).
A Huygens se separou da Cassini em 24 de dezembro de 2004 e em 14 de janeiro atingiu a atmosfera de Titã. A descida na atmosfera durou 2 horas e 27 minutos, durante os quais a proteção térmica do aparelho e seus três paraquedas entraram em ação sequencialmente e, após o pouso, transmitiu dados da superfície por mais 72 minutos (até a sonda Cassini, que atuou como repetidor de sinal, foi além do horizonte).
Cooperação internacional da sonda Huygens
"Grande final"
Em maio de 2017, o destino do dispositivo foi decidido: ao final da segunda missão estendida, havia muito pouco combustível e foram consideradas 19 opções possíveis para completar a missão, entre as quais uma colisão com Saturno, seu principal anéis ou satélites gelados, remoção da órbita de Saturno para uma órbita heliocêntrica ou uma órbita estável em torno de Titã/Febe (e até a possibilidade de uma colisão com Mercúrio). Como resultado, decidiu-se enviar o aparelho para a atmosfera de Saturno para proteger os satélites de Saturno de sua possível contaminação biológica. Para realizar essa tarefa, o dispositivo realizou uma manobra perto de Titã em 22 de abril, que o redirecionou para uma lacuna de 2.000 quilômetros entre Saturno e seu anel mais próximo.Desde então, ele fez 21 órbitas a uma distância de apenas 1600-4000 km das nuvens saturianas, enquanto se aproximava da atmosfera de Saturno, e atualmente está em sua última 22ª órbita. A espaçonave tirará suas últimas fotos antes da reentrada, após o que virará sua antena de 4 metros em direção à Terra e transmitirá dados sobre a composição da atmosfera de Saturno de seus espectrômetros até que possa afastar os distúrbios atmosféricos. Logo após a perda de comunicação com ele, ele entrará em colapso e queimará nas densas camadas da atmosfera de Saturno - em algum lugar lá, na constelação de Ophiuchus, a 1,4 bilhão de km de nós.
A humanidade sempre procurou descobrir o que existe, além do desconhecido. Para estudar Saturno e seus satélites, a sonda Cassini foi construída e lançada em 15 de outubro de 1997, que tinha a bordo a sonda de descida Huygens ( Huygens). Foi uma ideia conjunta da NASA, das agências espaciais europeias e italianas. A principal missão do dispositivo era: chegar ao sistema de Saturno, entrar em órbita, calcular a trajetória ideal para o encontro com Titã. A sonda de descida Huygens deveria então fazer um pouso suave em Titã.
A Cassini completou sua missão com sucesso, chegando ao sistema de Saturno em 1º de julho de 2004, e em 25 de dezembro do mesmo ano atirou em Huygens, que passou pela atmosfera de Titã, transmitindo muitos dados científicos interessantes ao longo do caminho e pousou no superfície do satélite. Da superfície de Titã, a Huygens transmitiu uma grande quantidade de dados científicos interessantes, fotografias em várias faixas e analisou a substância do satélite.
(Foto da Cassini: a grande lua de Saturno, Titã, contra o fundo do planeta, os anéis do planeta gigante são especialmente visíveis)
O próprio aparelho é usado pelos cientistas para estudar Saturno, sua magnetosfera, anéis e a distribuição da matéria neles. Inicialmente, o dispositivo foi planejado para operar por cerca de quatro anos, depois sua vida útil foi estendida duas vezes. Por decisão da NASA, o trabalho da sonda espacial foi estendido até 2017, período em que estudará Saturno e a própria Titã com seus sensores e sensores, e passará perto de Enceladus, famosa por seus incríveis gêiseres de gelo.
(A Cassini filmou o trânsito da lua de Saturno Enceladus na frente da lua maior Dione, mostrando a incrível beleza do anel externo de Saturno em primeiro plano)
O trabalho da sonda nos permitirá examinar os anéis do planeta de diferentes ângulos, determinar com mais precisão sua massa e estudar minuciosamente a estrutura do gigante gasoso, sua magnetosfera. De acordo com Jim Green, a Cassini transmitiu tanta informação para a Terra que revolucionou a compreensão humana de Saturno, seus satélites e os gigantes gasosos em geral.
(Vídeo único transmitido pela Cassini: representação de uma tempestade na superfície do planeta Saturno, os sons de relâmpagos transmitidos por frequências de rádio também são ouvidos. Ao contrário das tempestades terrestres, em Saturno elas não ocorrem simultaneamente e apenas uma vez por ano, enquanto sua força é muito mais significativa do que na Terra e duração de vários meses)
O trabalho da sonda até 2017 permitirá aos cientistas obter uma visão completa das mudanças sazonais na estrutura do planeta. A sonda se autodestruirá, mergulhando na densa atmosfera de Saturno em setembro de 2017.
Nos últimos 13 anos, a sonda Cassini vem mudando silenciosamente nossa compreensão do sistema solar. A missão Cassini, um projeto conjunto de US$ 3,62 bilhões entre a NASA e a Agência Espacial Européia, foi estudar o gigante gasoso Saturno e suas muitas luas. Mas amanhã esta missão chegará ao seu fim literalmente ardente. Na sexta-feira, às 19h55 ET, a Terra deixará de receber dados da Cassini, pois o dispositivo cairá na velocidade de um meteoro na atmosfera de Saturno e será destruído propositalmente. Os astrônomos estão se preparando para esse momento há muitos anos.
Todos os instrumentos da espaçonave ainda estão funcionando bem, mas a longa missão consumiu quase todo o propelente necessário para corrigir o caminho orbital da sonda em torno de Saturno. Mas em vez de apenas deixar a nave sair do controle e possivelmente cair em outro lugar, a equipe de controle da missão programou o computador da sonda para reentrar na atmosfera de Saturno para salvar as luas do planeta e quaisquer formas de vida prováveis nelas.
Apesar de todos os méritos desta espaçonave, a Cassini, por assim dizer, sempre foi uma estranha. Sua missão não foi tão espetacular quanto a missão New Horizons que passou por Plutão, ou qualquer outra missão relacionada a Marte, onde a agência dos EUA enviou mais de uma sonda e rover nas últimas duas décadas. Tópicos relacionados a Saturno raramente chegaram às manchetes. No entanto, a falta de hype em nada diminuiu o grau de importância científica das descobertas feitas pela Cassini.
Se descartarmos as formalidades, então começou em 15 de outubro de 1997, quando a Cassini foi lançada em órbita terrestre a bordo do veículo de lançamento Titan IVB / Centaur. O lançamento foi conjunto - o veículo lançador também colocou em órbita a sonda Huygens, construída pela Agência Espacial Européia. Este veículo foi projetado para pousar na maior lua de Saturno, Titã, de onde poderia transmitir dados científicos para pesquisadores na Terra.
O lançamento não foi sem incidentes. Houve pessoas que protestaram contra o lançamento da Cassini por medo da contaminação do meio ambiente por combustível de plutônio, com base no qual a espaçonave é alimentada. Antes do lançamento da Cassini, o físico Michio Kaku afirmou que se o lançamento falhar e o foguete explodir, material radioativo choverá sobre as pessoas próximas ao complexo de lançamento. A NASA e as agências governamentais foram rápidas em assegurar a todos que tal situação era simplesmente impossível. Felizmente, no final, o lançamento realmente passou sem problemas.
Duas naves espaciais chegaram a Saturno 7 anos depois de terem sido lançadas do complexo de lançamento em Cabo Canaveral. Huygens pousou em Titã em 14 de janeiro de 2005. Desde então, a Cassini fez muitas órbitas ao redor do planeta e suas luas. Graças a ele, tivemos a oportunidade de dar uma nova olhada neste sistema, para entender as características dos anéis do planeta.
satélites
Do gigante Titã à pequena lua Daphnis, as observações da Cassini revelaram muito sobre as luas deste planeta gigante em anel. Saturno e suas luas podem literalmente ser vistos como um sistema solar em miniatura.
Epimeteu
Elena
Hyperion
Mimas, uma lua semelhante à Estrela da Morte
Pandora
Titã e Tétis (primeiro plano)
Daphnis criando ondas dentro dos anéis de Saturno
Pan (semelhante a um bolinho)
As 5 principais descobertas da Cassini
É difícil enumerar toda a contribuição à ciência planetária que a Cassini fez ao longo dos 13 anos de sua missão, mas não é difícil entender o quanto essa missão significa para os cientistas da Terra. Abaixo estão apenas algumas das descobertas mais importantes feitas por esta sonda em mais de uma década de sua operação.
Gêiseres em Encélado
A Cassini não apenas avistou, mas voou através do material ejetado de água líquida lançada no espaço do oceano subterrâneo de Enceladus. A descoberta foi incrível. O oceano da lua pode ter a química certa para a vida, tornando-o um dos alvos mais desejáveis para encontrar vida extraterrestre dentro do sistema solar.
Ambiente "Semelhante à Terra" de Titã
Ao assistir Titan, pudemos aprender mais sobre nós mesmos. A exploração de uma das maiores luas de Saturno nos revelou o complexo mundo de lagos de metano líquido e dunas de hidrocarbonetos. Para o observador destreinado, Titã pode parecer semelhante à Terra, mas é claramente um planeta alienígena, fornecendo um exemplo perfeito da diversidade entre os corpos planetários.
Muitas luas de Saturno
Até a Cassini ser enviada a Saturno em 1997, os cientistas só sabiam da existência de 18 luas orbitando o gigante do anel. Enquanto a espaçonave se move em direção a este planeta há sete anos, os pesquisadores descobriram mais 13 satélites. No entanto, hoje, graças à Cassini, conseguimos descobrir que Saturno é o "pai" de até 53 luas.
Saturno Tempestade Hexagonal
A Cassini capturou algumas imagens verdadeiramente impressionantes de Saturno ao longo de sua história, mas talvez as mais impressionantes e únicas sejam as fotografias dos pólos do planeta. Pudemos ver em detalhes o fluxo hexagonal de correntes atmosféricas em torno de uma poderosa tempestade que se alastra no pólo norte de Saturno. Segundo a NASA, a área deste furacão é 50 vezes maior que a área do furacão médio na Terra.
Espaço vazio entre os anéis de Saturno
Antes do clímax da missão, a Cassini se posicionou entre os anéis do planeta e o próprio Saturno. E como se viu, é incrivelmente calmo aqui. Em vez dos esperados redemoinhos de poeira entre o planeta e os anéis, a Cassini encontrou um espaço absolutamente vazio como parte de seus últimos sobrevôos orbitais.
Uma missão a perder
Embora, como observado acima, a missão Cassini não fosse tão brilhante quanto as marcianas, ela provou ser muito útil para a astronomia moderna. A cada mês, a sonda enviava imagens verdadeiramente únicas e nunca antes vistas e novos dados científicos de volta à Terra. Muitos aspirantes a astrônomos construíram suas carreiras em torno desses dados.
A conclusão da missão será uma perda real para a comunidade científica e pseudocientífica. Especialmente devido ao fato de que, além da sonda que estudará a lua de Júpiter, Europa, a NASA e outras agências espaciais não têm planos, pelo menos no futuro visível, de continuar estudando os horizontes dos mundos distantes do sistema solar como Saturno, Netuno e Urano.
Saturno, uma das últimas "obras-primas" da Cassini
Vários estudos de Saturno foram iniciados pela Pioneer 11, uma estação interplanetária americana, em 1973, e continuados por duas Voyagers.
Graças a essas expedições, muitas coisas foram descobertas sobre Saturno, seus anéis e satélites, mas o principal não deu certo: ver como é a superfície desse misterioso planeta. Apesar das muitas fotografias e novos dados recebidos, logo se decidiu que era necessário iniciar um novo projeto que nos permitisse olhar para este objeto espacial de uma nova perspectiva. Tal projeto foi a missão de dois veículos - Cassini e Huygens.
Explorando Saturno: A missão Cassini-Huygens custou aos Estados Unidos uma quantia bem razoável de cerca de três bilhões de dólares, mas valeu a pena. Sua construção, desenvolvimento e equipamentos foram realizados por organizações muito conhecidas nos círculos de exploradores espaciais.
Como resultado, obteve-se um aparelho com 10 metros de altura e peso inicial de 6 toneladas com 12 instrumentos científicos a bordo, uma haste de 11 metros para um magnetômetro e fiação, cujo comprimento total é de cerca de quatorze quilômetros.
Para se comunicar com a Terra, os italianos criaram uma antena especial de quatro metros de comprimento. O aparelho, no entanto, não usa painéis solares, o que é compreensível: para Saturno não tem sentido. Em vez disso, o papel dos tanques de energia é desempenhado por três geradores termoelétricos e radioisótopos, que contêm 33 quilos de plutônio extremamente radioativo, graças aos quais o aparelho pode operar por cerca de duzentos anos.
Também vale a pena notar que metade do peso de lançamento da Cassini nada mais é do que combustível, que é necessário para desaceleração, órbita de Saturno e muitas outras manobras especiais.
Huygens
Este dispositivo nada mais é do que uma sonda, cuja tarefa era pousar na lua de Saturno - Titã. Seu equipamento inclui até seis instrumentos que permitem o estudo mais detalhado da superfície do satélite e uma câmera de pouso, que deve capturar o maior número possível de paisagens de um objeto pouco estudado. Esta sonda pesa cerca de 350 quilos e é uma adição à Cassini: seus destinos são muito próximos um do outro.
Vistas de Saturno e suas luas da Cassini
Voar
O lançamento da Cassini e da Huygens anexada a ela ocorreu em 1997 em 15 de outubro. Para lançar o dispositivo no espaço, foram necessários um veículo de lançamento especial "Titan-4B" e uma unidade de reforço adicional chamada "Centaur". Por muitas razões (não há estrada direta para nenhuma das galáxias), Vênus se tornou a direção original da Cassini.
Para acelerar, o aparelho utilizou os campos gravitacionais de três planetas durante dois anos. No entanto, antes de se encontrar com o planeta - o destino - ele estava em uma espécie de animação suspensa: todos os seus sistemas eram usados apenas alguns por cento. E assim, no inverno de 2000, a Cassini finalmente passou por Saturno, ativou e tirou suas primeiras fotos mostrando o Gigante em um quarto lunar semelhante, que é quase impossível de ver da Terra.
É verdade que antes de chegar o mais próximo possível do majestoso Saturno, a Cassini passou por seu não menos misterioso satélite, Phoebus, cujas imagens foram transmitidas à Terra. Eles acabaram sendo uma sensação real: pela primeira vez esse objeto foi considerado tão bem. As fotografias mostraram que Febo é muito semelhante a um asteroide, que tem uma forma irregular, que suas dimensões são de cerca de duzentos quilômetros. Também foi descoberto que esta lua é feita principalmente de gelo, que se assemelha fortemente a Caronte, o que significa que Phoebus está muito mais próximo em estrutura de cometas do que de asteróides. Esta descoberta definitivamente aproxima a humanidade de desvendar a maioria dos mistérios do sistema de Saturno.
O marco mais importante para a Cassini foi, obviamente, a entrada em órbita do Gigante. Ocorreu com a ajuda de uma manobra especial de frenagem em 1º de julho de 2004. Naquela época, ele ainda conseguiu passar entre dois anéis (F e G). Tendo encontrado obstáculos várias vezes, mas permanecendo sem danos significativos, o dispositivo se aproximou de Saturno o mais próximo possível e acabou em sua órbita. Após essa conquista, a Cassini teve que fazer 74 revoluções ao redor do planeta ao longo de quatro anos, superando uma enorme distância igual a 1,7 bilhão de quilômetros e estudando tanto a superfície de Saturno quanto suas luas. Entre estes últimos, atenção especial é definitivamente dada ao Titan - foi decidido fazer 45 revoluções em torno dele.
Conquistas
Entre todas as conquistas alcançadas graças à Cassini e Huygens, pode-se destacar não apenas um levantamento bastante detalhado da superfície de Saturno, mas também seus muitos satélites: Mimas, Rhea, Phoebe, Titan, Tethys, Dione e Hyperion, como bem como Epimeteu. Mas este não é o fim: a expedição da Cassini continuará até 2017, o que nos permitirá aprender muito mais sobre o sistema de Saturno.
