Misiunea Cassini-Huygens este o piatră de hotar în istoria explorării spațiale, în timpul căreia stația orbitală Cassini a devenit primul satelit artificial al lui Saturn, iar aterizatorul Huygens a făcut prima aterizare ușoară în Sistemul Solar Exterior pe suprafața Titanului.

Pentru a afla secretele planetei „inelate”.

Despre această senzațională misiune spațială, doctorul în științe fizice și matematice L. Xanfomality a scris următoarele: „Realizările tehnologiei moderne sunt uimitoare. Sonda spațială Cassini-Huygens, lansată în 1997, a parcurs cu succes 4 miliarde de kilometri și a ajuns la destinația călătoriei sale. Pe parcurs, a făcut fotografii color ale suprafeței lui Saturn, cel mai îndepărtat satelit al acestuia, Phoebe, și inelele planetei gigantice. Și când aparatul de cercetare Huygens, separat de Cassini, a aterizat pe suprafața Titanului, cea mai mare lună din sistemul solar, oamenii de pe Pământ au auzit vântul în atmosfera unei planete îndepărtate, au văzut munți, câmpii și râuri pe suprafața sa. .. "

Primele studii ale îndepărtatului misterios Saturn au fost începute de stația interplanetară americană Pioneer 11 și continuate de celebrii Voyagers. Drept urmare, oamenii de știință au primit o mulțime de informații valoroase despre Saturn, inelele și sateliții săi, dar nu au reușit să vadă suprafața acestei planete misterioase. A existat o propunere de a începe un nou proiect, completând golurile în cunoștințele despre Saturn și familia sa.

Misiunea Cassini-Huygens a fost simbolul acestui proiect, care a implicat NASA, ESA (Agenția Spațială Europeană) și Agenția Spațială Italiană (ASI). Principalele costuri financiare (2,6 miliarde de dolari) au fost suportate de americani, ESA a alocat 500 de milioane, iar Agenția Spațială Italiană - 160. Oamenii de știință de la NASA au creat stația Cassini, Agenția Spațială Europeană - sonda Huygens, iar inginerii italieni au proiectat o lungă -Raza de comunicatii antena si altimetru radar (RADAR). Este de remarcat faptul că, în general, oameni de știință și ingineri din 17 state au luat parte la crearea lui Cassini și Huygens.

Stația Cassini a fost numită după omul de știință francez din secolul al XVII-lea Giovanni Cassini, care în 1675 a stabilit că inelul lui Saturn era format din multe inele concentrice. Sonda Huygens a fost numită după omul de știință olandez Christian Huygens din secolul al XVII-lea, el a fost primul care l-a văzut pe Titan în 1655, iar în 1656 a descoperit inelul lui Saturn.

Sateliți noi, furtuni pe scară largă și alte descoperiri

Pe 15 octombrie 1997, Cassini a fost lansat cu Huygens atașat la stație. Dispozitivul a fost lansat în spațiu folosind un vehicul special de lansare „Titan-4 B” și un bloc suplimentar pentru overclockare „Centaur”. Inițial, Cassini a vizat Venus, folosind câmpurile gravitaționale a trei planete timp de doi ani pentru a accelera dispozitivul. Înainte de a ajunge la Saturn, toate sistemele sale erau în așa-numitul mod de somn, abia în iarna anului 2000, Cassini a devenit mai activă și a început să încânte oamenii de știință cu date unice din adâncurile sistemului solar.

Pe 30 decembrie 2000, dispozitivul a făcut o manevră în câmpul gravitațional al lui Jupiter, apoi s-a apropiat de planeta gigantică la o distanță minimă. Cassini a făcut multe fotografii color ale lui Jupiter și a făcut o serie de măsurători științifice. Înainte de cea mai apropiată apropiere de Saturn pe 11 iunie 2004, Cassini a trecut pe lângă satelitul său, Phoebe, și imagini unice ale corpului cosmic au fost transmise pe Pământ. S-a dovedit că acest satelit, de aproximativ 200 km, are o formă neregulată și seamănă foarte mult cu un asteroid. S-a putut stabili că satelitul constă în principal din gheață și este mai aproape în structura sa de comete decât de asteroizi. Oamenii de știință au salutat cu entuziasm aceste prime rezultate ale misiunii, dar și mai multe date senzaționale îi așteptau înainte.

Cea mai importantă etapă a misiunii a fost intrarea dispozitivului pe orbita lui Saturn, efectuată la 1 iulie 2004 cu ajutorul unei manevre speciale de decelerare. „Cassini” a reușit chiar să treacă între cele două inele (F și G), însă, fără a evita mai multe ciocniri. Din fericire, dispozitivul nu și-a pierdut capacitatea de lucru, s-a apropiat cu succes de Saturn cât mai aproape și a devenit satelitul său. În următorii patru ani, a făcut 74 de revoluții, explorând suprafața lui Saturn și a sateliților săi.

În 2004, în timp ce studiau imagini de la Cassini, oamenii de știință au descoperit trei luni noi ale lui Saturn. Bineînțeles că erau de dimensiuni mici, la începutul anului 2005 li s-au dat numele de Meton, Pallene și Polydeuces. La 1 mai 2005, un satelit numit Daphnis a fost descoperit în Keeler Gap. La fel ca satelitul lui Pan, orbita lui se afla în interiorul inelelor. Cassini a descoperit, de asemenea, lunile Anfa, Egeon și S/2009 S 1.

În timpul misiunii, a fost efectuat un studiu detaliat al suprafeței lui Saturn și a numeroșilor săi sateliți: Mimas, Rhea, Phoebe, Titan, Tethys, Dione și Hyperion, precum și Epimetheus. Cu ajutorul lui Cassini, oamenii de știință au reușit să examineze în detaliu sistemul inelelor lui Saturn și să învețe multe despre natura sateliților săi. Imaginile făcute pe 5 septembrie 2005 arată „spițe” în inele, descoperite pentru prima dată de astronomi în 1977. Mai târziu, în anii 1980, prezența lor a fost confirmată de Voyagers. Până acum, oamenii de știință se încurcă cu privire la mecanismul de formare a acestor „spițe”.

Cu ajutorul lui Cassini, a fost posibilă descoperirea unui pen fierbinte pe Enceladus și prezența gheții de apă pe acest satelit. Descoperirea semnelor existenței unui ocean de apă în intestinele lui Enceladus a făcut posibilă căutarea vieții pe lunile mici ale planetelor gigantice. Cassini a ajutat, de asemenea, la dezvăluirea misterului cu două fețe a lui Iapet, care a îngrijorat oamenii de știință multă vreme. S-a dovedit că totul era vorba de praful întunecat care acoperea fața Lunii pe traiectoria orbitală a lui Iapet. Zona întunecată a absorbit energie și s-a încălzit, în timp ce zona nepoluată a rămas rece. Datorită perioadei lungi de rotație a lui Iapet, a apărut un efect vizual corespondent al dublității satelitului.

Pe 15 aprilie 2008, NASA a anunțat prelungirea misiunii până în iulie 2010. Noua etapă a misiunii a inclus 60 de zboruri suplimentare în jurul lui Saturn, 26 de întâlniri apropiate cu Titan, 7 cu Enzlad și câte una cu Dione, Rhea și Helena. Cassini trebuia să continue să studieze Saturn, inelele și magnetosfera lui. Pe 3 februarie 2010, a fost anunțată o altă prelungire a misiunii până în septembrie 2017. A doua nouă fază a misiunii include 155 de orbite suplimentare în jurul lui Saturn, 54 de întâlniri cu Titan și 11 cu Enceladus, ceea ce prezintă un mare interes pentru oamenii de știință.

Și plouă din nou pe Titan...

Ei bine, acum este timpul să ne amintim de Huygen, pentru că nu degeaba Cassini a „târât” această sondă pe sine pentru atât de mult timp. La mijlocul lui decembrie 2004, Huygens s-a separat cu succes de orbiter și și-a început călătoria independentă. Pe 14 ianuarie 2005 și-a început coborârea la suprafața Titanului. Desigur, era dificil de ghicit cum va decurge aterizarea sa, așa că managementul proiectului Huygens a spus că sarcina principală a aparatului era să studieze atmosfera satelitului, dar în ceea ce privește „titanizarea”, totul este despre noroc.

Totuși, totul a decurs extrem de bine, trei parașute deschise au încetinit viteza de coborâre a aparatului, care a durat 2 ore și 28 de minute, la 4,5 m/s în momentul atingerii suprafeței Titanului. În timpul coborârii, parametrii atmosferici au fost măsurați și suprafața Lunii lui Saturn a fost supravegheată. La o altitudine de 25 km, suprafața era aproape invizibilă, ascunsă de ceața de metan. La o altitudine de 19 km, ceața a dispărut, dar au apărut nori destul de denși. Dar sub 18 km, vizibilitatea a devenit destul de decentă.

Merită să reamintim că Huygens a fost prima sondă terestră care a aterizat pe un satelit al uneia dintre planete, fără a număra Luna, precum și primul aparat care a aterizat pe suprafața unui corp ceresc la periferia sistemului solar. 3 ore și 44 de minute „Huygens” a transmis informații pe Pământ. Sonda a făcut aproape 350 de fotografii ale Titanului și ale atmosferei sale, a înregistrat sunetele vântului puternic la locul de aterizare și chiar a forat pământul cu o sondă mică. După cum era de așteptat, temperatura de pe suprafața Titanului a fost de minus 179 de grade Celsius, din această cauză, sonda, desigur, nu a putut funcționa mult timp, dar și-a îndeplinit cu brio sarcina. Imaginea suprafeței lui Titan, transmisă de Huygens, este oarecum asemănătoare cu deșertul stâncos al lui Marte.

Pe Titan, existau lacuri cu dimensiuni cuprinse între unu și zeci de kilometri, pline cu hidrocarburi lichide. Pe 13 martie 2007, conducerea misiunii a făcut un anunț senzațional despre descoperirea unor mări reale în emisfera nordică a lui Titan, dintre care una chiar depășește ca mărime Marea noastră Caspică. Mulți oameni de știință spun că peisajul lui Titan seamănă cu cel al pământului - munți, lacuri, mări... Datele obținute de Cassini și Huygens sugerează că în interiorul Titanului există un miez de piatră sau de fier, iar mantaua sa este formată dintr-un strat de gheață de câteva sute. kilometri.

Datele radar, desigur, nu ne permit să stabilim ce hidrocarburi umplu lacurile și mările de pe Titan, oamenii de știință sugerează că ar putea fi metan și etan, ei admit și niște azot lichid. O serie de fotografii arată canale ramificate care se varsă în lacurile și mările locale; este posibil ca râurile sau pâraiele temporare să curgă de-a lungul lor.

Interesant, în afară de Titan și sistemul solar, niciun satelit nu are atmosferă. De ce îl are Titan?

Titan trebuia să fie promițător pentru a descoperi viața; potrivit oamenilor de știință, atmosfera sa densă ar putea crea un efect de seră și o temperatură la suprafață destul de acceptabilă pentru organismele vii. Adăugați la aceasta prezența metanului și a altor componente organice, iar interesul crescut pentru acest satelit din partea celor care sunt angajați în căutarea vieții în Univers devine clar.

Ca și pe Pământ, componenta principală a atmosferei lui Titan este azotul molecular (aproximativ 85%), restul de 15% sunt argon, metan și componente mai mici. Pentru oamenii de știință, excesul de trei ori, în comparație cu Pământul, al conținutului de izotop de azot-15 din atmosfera Titanului în raport cu azotul-14 rămâne un mister.

Fără îndoială, misiunea Cassini-Huygens a fost un succes total. Oamenii de știință au confirmat ipoteza că Titan este similar cu Pământul, așa cum era înainte de nașterea vieții pe el, acum 4 miliarde de ani. Astfel, studiind Titan, oamenii de știință vor putea privi în trecutul îndepărtat al planetei noastre, s-ar putea spune, să facă un fel de călătorie într-o mașină a timpului.

1446

În doar câteva ore, sonda spațială Cassini, care orbitează pe Saturn din 2004, va fotografia planeta noastră. Desigur, Pământul nu este singurul și nici măcar scopul principal al studiului de astăzi, dar cred că ar fi interesant pentru mulți să privească micul punct albastru de la o distanță de 1,44 miliarde de kilometri. Interesant este că aproape simultan cu Cassini, pe 19 și 20 iulie, Pământul va fi fotografiat de nava spațială MESSENGER care orbitează Mercur.

Unii ar putea chiar să-și dorească să se întâmple în seara asta/noapte (filmarea începe la 21:27 GMT) să iasă afară și să facă semn lui Cassini. Între timp, putem aminti cele mai bune fotografii ale acestei misiuni, care se desfășoară de peste 15 ani.

Înainte de Saturn, Cassini a vizitat Jupiter și a făcut o serie de fotografii ale celei mai mari planete din sistemul solar. În fotografia prezentată, unul dintre cei mai cunoscuți sateliți ai gigantului gazos Io, renumit pentru activitatea sa vulcanică.

Doi titani. Cel mai mare satelit al lui Saturn pe fundalul planetei.

Dungile de tigru ale lui Enceladus, unul dintre cele mai active și neobișnuite corpuri geologic din sistemul solar.

O umbră uriașă a planetei cade pe inelele lui Saturn.

Un fulger de soare s-a reflectat pe un lac cu metan de pe Titan.

Luna lui Saturn, Prometeu, a fotografiat de la o distanță de aproximativ 34.000 de kilometri. Prometeu este numit și „păstorul” inelului F. Câmpul gravitațional al lui Prometeu creează îndoituri și bucle în inele, iar satelitul, așa cum spune, „fură” material din ele.

Prometeu creează o perturbare în inelul F.

Echinocțiul pe Saturn.

Erupție de gheață pe Endelalad. Se crede că materialul ejectat din satelit este sursa care alimentează inelul exterior al lui Saturn, cunoscut sub numele de „Inelul F”.

Luna lui Saturn Mimas. Uriașul crater Herschel, rămas dintr-o veche coliziune cataclismică care aproape a împărțit satelitul în jumătate, îl face oarecum similar cu Steaua Morții.

Luna lui Saturn Hyperion. Aspectul neobișnuit se datorează consecințelor mai multor ciocniri catastrofale într-un stadiu incipient al formării sistemului solar. Densitatea lui Hyperion este atât de mică încât constă probabil din 60% gheață de apă obișnuită cu un mic amestec de pietre și metale, iar golurile formează cea mai mare parte a volumului său intern.

Umbra din inelele lui Saturn de pe suprafața planetei.

Furtună pe Saturn.

Mimas pe fundalul inelelor lui Saturn.

Umbra lui Titan pe suprafața lui Saturn.

Patru sateliți ai lui Saturn și inelele sale într-o singură imagine.

Titan. Înainte de misiunea Cassini-Huygens, nu știam prea multe despre ce se întâmpla pe suprafața sa înnorata.

Saturn și inelele sale.

→

În dezvoltarea dispozitivului au participat mulți oameni de știință de la NASA și ESA. A fost creat pentru a studia Saturn și sateliții săi mai detaliat.

Cassini este cea mai complexă, cea mai mare și cea mai scumpă navă spațială interplanetară automată americană (bugetul proiectului este de peste 3 miliarde de dolari). Greutatea sa era de 6 tone, iar înălțimea sa depășea 10 metri. La bord au fost instalate 12 instrumente științifice și o tijă retractabilă pentru un magnetometru. Comunicarea cu Pământul este asigurată de o antenă italiană de 4 metri. Aparatul nu are panouri solare, deoarece. la o distanță atât de mare de Soare, sunt ineficiente. Cassini este alimentat de 3 generatoare termoelectrice cu radioizotopi care conțin în total aproape 33 de kilograme de plutoniu radioactiv. Mai mult de jumătate din greutatea inițială a lui Cassini a fost ocupată de combustibil. Atașată la Cassini este sonda Huygens, proiectată să aterizeze pe Titan. De asemenea, este conceput pentru a fotografia suprafața Titanului.

Zborul lui Cassini

Cassini a fost lansat pe 15 octombrie 1997. O rachetă americană Titan 4B a fost folosită pentru a o lansa în spațiu. Dar un fapt interesant este că atunci când aparatul a fost lansat în spațiu, acesta a fost îndreptat deloc către Saturn, ci mai degrabă către Venus. Chestia este că s-a decis să se folosească manevre gravitaționale, adică. profitați de câmpul gravitațional al planetelor. Astfel, în 1998 și 1999, Cassini a întors în jurul lui Venus, în august 1999 a trecut pe lângă Pământ cu o viteză de 69.000 km/h, în iarna anului 2000 a zburat pe lângă Jupiter, transmițându-și fotografiile pe Pământ. În ianuarie 2004, specialiștii au început să activeze echipamentele Cassini. Chiar și atunci când se apropie de Saturn, dispozitivul a zburat la 2068 km de unul dintre sateliții săi Phoebe.

Imaginile acestui satelit ciudat transmise pe Pământ s-au dovedit a fi senzaționale. În fața ochilor oamenilor de știință a apărut un asteroid de formă neregulată, punctat cu cratere. La examinarea craterelor, pe unele dintre ele au fost găsite straturi de substanță albă. Au presupus că era gheață.

Pentru a fi în sfârșit pe orbită în jurul lui Saturn, Cassini a efectuat o manevră de decelerare. Această manevră a fost un calcul foarte important și semnificativ, care a fost plasat anterior în computerul dispozitivului. A sosit ziua de 1 iulie 2004. La 2:11 GMT, Cassini a trecut de nodul ascendent al traiectoriei și a depășit planul inelelor lui Saturn. După 24 de minute, unul dintre cele două motoare frână s-a pornit. A lucrat timp de 97 de minute, timp în care Cassini a trecut de cel mai jos punct deasupra norilor lui Saturn (20.000 km până la nori). Pe lângă Phoebe, pentru cercetare au fost planificați încă 8 sateliți: Mimas, Dione, Hyperion, Tethys, Rhea, Enceladus și Titan, care au devenit obiectul principal de cercetare printre sateliții lui Saturn.

Desigur, de-a lungul celor 4 ani de misiune, Saturn însuși va fi studiat și el, pentru că încă mai păstrează multe mistere. Inelele lui Saturn sunt, de asemenea, studiate cu atenție. Oamenii de știință doresc să le cunoască compoziția, efectele gravitaționale și electromagnetice. O mare atenție va fi acordată atmosferei planetei. Această planetă are cea mai mică densitate dintre planetele sistemului solar. În general, proiectul de studiu este conceput pentru 4 ani, dar energia lui Cassini va fi suficientă pentru încă 200 de ani, așa că este posibil ca acesta să se poată întoarce de mai multe ori pe Titan și alți sateliți. Oamenii de știință au avut o idee, apoi trimit dispozitivul către centura Kuiper, dar cel mai probabil nu vor face asta, pentru că. iar Saturn și sateliții săi păstrează încă o mulțime de secrete.

Pe 15 septembrie 2017, în jurul orei 14:55, ora Moscovei, Cassini și-a încheiat misiunea pe termen lung, nava spațială care a compilat cea mai detaliată imagine a lui Saturn până în prezent. Acum, mulțumită lui Cassini, știm despre lumile noi ale lunii în care ar fi putut apărea viața, despre structura inelelor uriașe și uimitoare, precum și despre furtunile colosale care există pe gigantul gazos. Dispozitivul a colectat o cantitate imensă de date despre singurul satelit din sistemul solar cu propria sa atmosferă - Titan. În memoria uneia dintre cele mai complexe, costisitoare și de succes misiuni interplanetare, ne propunem să ne amintim principalele sale rezultate.

Acum douazeci de ani

Dezvoltarea misiunii Cassini-Huygens a început în 1982 de către un grup de lucru comun al Academiei Naționale de Științe din SUA și al Fundației Europene pentru Știință. La crearea dispozitivului au participat 19 țări și trei agenții spațiale (NASA, ESA și Agenția Spațială Italiană). Până atunci, trei vehicule vizitaseră deja planeta inelată - Pioneer 11 (1979), Voyager 1 (1980) și Voyager 2 (1981). Una dintre descoperirile majore ale misiunilor anterioare a fost că cea mai mare lună a lui Saturn, Titan, are o atmosferă extrem de densă care face imposibilă explorarea directă a suprafeței sale. În plus, a devenit clar că polii câmpului magnetic al planetei coincid în mod surprinzător de exact cu cei geografici - această descoperire neobișnuită a complicat foarte mult o sarcină aparent simplă: să afle durata zilei pe Saturn.

Noua misiune comună trebuia să spună mai multe despre caracteristicile sistemului Saturn. Inițial, ar fi trebuit să dureze aproximativ trei ani, iar atenția principală a oamenilor de știință a fost acordată atmosferei Titan și Saturn, magnetosferei gigantului gazos, geologiei sateliților săi și analizei compoziției sistemului inelar.

Pe 15 octombrie 1997, nava spațială a decolat de la Cape Canaveral. Călătoria către Saturn a durat mai bine de șase ani - Cassini a făcut manevre gravitaționale lângă Venus (de două ori), Pământ și Jupiter și abia în vara lui 2004 a atins scopul. Descoperirile ulterioare au fost motivul pentru a prelungi misiunea de trei ori: mai întâi pentru doi ani în legătură cu echinocțiul Saturnian, apoi pentru încă șase ani în timpul schimbării anotimpurilor și, în cele din urmă, pentru „Marele Final” (Grand Finale) - etapa finală de patru luni.

aterizare pe titan

Unul dintre cele mai impresionante rezultate ale misiunii a fost aterizarea aterizatorului Huygens pe Titan pe 14 ianuarie 2005. Acesta este un satelit unic cu o atmosferă densă (de o dată și jumătate mai densă decât pământul), singurul astfel de obiect din întregul sistem solar. La dezvoltarea sondei, cercetătorii au luat în considerare o serie de teorii conform cărora Titan ar putea fi acoperit într-un ocean de metan, Huygens era pregătit atât pentru stropire, cât și pentru aterizare pe un teren solid. După cum s-a dovedit mai târziu, există într-adevăr rezervoare de lichid pe Titan - mări de amoniac-metan, dar ocupă o parte relativ mică a satelitului.

Huygens nu numai că a studiat compoziția atmosferei (aproape de suprafață, proporția de metan ajunge la cinci procente, altfel este format din azot), dar a și măsurat viteza vântului lângă suprafața satelitului - sa dovedit a fi aproximativ mai multe metri pe secundă, ceea ce este comparabil cu vânturile terestre slabe. Sonda a transmis, de asemenea, imagini de pe suprafața Titanului și chiar sunete înregistrateînconjurându-l în timpul coborârii. Analiza comună ulterioară a datelor de la Huygens și Cassini a sugerat că sub suprafața satelitului există un ocean de apă uriaș.

Oamenii de știință au mai arătat că Titanul are propriul său analog al ciclului apei în natură, doar metanul joacă rolul apei în el. Așa cum pe Pământ plouă apa, pe Titan apar periodic ploi cu metan, iar relieful și forma rocilor de pe suprafața satelitului indică existența fluxurilor de lichide.

Activitatea lui Huygens pe Titan este singura aterizare reușită în sistemul solar exterior până în prezent.

Norii deasupra lui Saturn de la distanță arată ca niște lovituri de perie cosmice - acesta este efectul interacțiunii componentelor lichide din atmosfera planetei

Gheizere ale lui Enceladus

În 2005, fotografiile și alte date colectate de Cassini au arătat că cel puțin una dintre lunile lui Saturn este activă din punct de vedere geologic. Anterior, se credea că acest lucru era imposibil, deoarece sateliții s-au răcit și au fost localizați prea departe de Soare, cu toate acestea, peste polul sudic al lui Enceladus, aparatul a „văzut” urme clare de gheizere - penele de apă de 250 de kilometri. ţâşnind de sub suprafaţă. Sursele lor s-au dovedit a fi defecte lungi pe suprafața înghețată a satelitului - așa-numitele „dungi de tigru”.

În anii următori, o parte semnificativă a eforturilor misiunii a fost dedicată studiului acestor penaj. În primul rând, cercetătorii au demonstrat că sursa lor nu este un rezervor izolat, precum un lac subglaciar, ci un ocean global care acoperă întregul satelit. Adâncimea sa este estimată la 45 de kilometri, grosimea gheții de deasupra ei variază de la doi până la douăzeci de kilometri.

În urmă cu aproape doi ani, dispozitivul a făcut o manevră periculoasă, zburând prin penele de apă la o altitudine de numai 49 de kilometri deasupra suprafeței satelitului. Spectrometrele sale de masă au înregistrat o cantitate mare de hidrogen în emisii, precum și metan și dioxid de carbon. Concentrațiile lor, precum și însuși faptul prezenței lor, indică faptul că procesele hidrotermale au loc pe fundul oceanului, ceea ce poate furniza energie organismelor vii. Astăzi, Enceladus este considerat unul dintre cele mai promițătoare locuri din sistemul solar pentru originea vieții extraterestre.

Saturn la solstițiu

Nașterea inelelor

Inelele sunt poate cea mai recunoscută caracteristică a lui Saturn. Acesta este un sistem de inele de praf care se întind pe sute de mii de kilometri, a căror grosime în unele locuri este de doar zeci de metri. Până acum, nu se cunoaște nici vârsta inelelor, nici originea lor exactă. Astronomii consideră acest sistem ca un prototip al sistemului solar tânăr, în care planetele tocmai începeau să se formeze.

Cassini a arătat complexitatea și variabilitatea extraordinară a acestui sistem. Astfel, numeroasele luni ale lui Saturn provoacă diverse turbulențe în inele cu gravitația lor, așa cum se întâmplă în inelul F sub influența Pandorei și a lui Prometeu. Unele dintre inele încă se formează, cum ar fi inelul E, care este aruncat din gheizerele lui Enceladus.

Datorită lui Cassini, în acest sistem a fost descoperit un nou obiect - inelul Janus-Epimeteu, format din particule de praf și rocă aruncate în ciocnirile lui Ianus și Epimeteu cu diferite corpuri cerești. De asemenea, imaginile de la dispozitiv au făcut posibilă detectarea unor structuri uimitoare la granița inelului B - un fel de „munti” care se ridică la 2,5 kilometri deasupra planului inelelor.

În plus, dispozitivul a descoperit cel puțin opt luni noi ale lui Saturn, studiind inelele. Printre aceștia se numără Polydeuces, Pallene, Methone, Anthas, Aegeon și Daphnis. Diametrul acestor corpuri cerești nu depășește câțiva kilometri.

Anotimpurile lui Saturn

Unul dintre principalele avantaje ale Cassini este durata lungă a misiunii. Timp de 13 ani de a fi în apropiere de Saturn, dispozitivul a văzut mai multe schimbări în anotimpurile planetei - de la iarnă la vară în emisfera nordică (anul Saturnian durează aproape 30 de ani pământeni). Chiar dacă gigantul este de zece ori mai departe de Soare decât Pământ, modificările expunerii la lumină conduc totuși la schimbări semnificative în atmosfera gigantului gazos. De exemplu, hexagonul uriaș, o furtună hexagonală obișnuită care năvăli la polul nord, și-a schimbat culoarea din albastru în auriu în timpul misiunii. Oamenii de știință atribuie acest lucru transformărilor chimice care au loc în atmosferă sub influența unei cantități tot mai mari de lumină solară în legătură cu debutul verii.

Polul nord al lui Saturn în razele soarelui. Hexagon uriaș deasupra stâlpului - furtună

Anotimpurile sunt asociate cu un alt fenomen asupra gigantului gazos - formarea de „spițe” în inelele lui Saturn. Acestea sunt obiecte alungite în formă de pană care se rotesc odată cu inelele, dar sunt situate la o anumită înălțime deasupra lor. Spițele au fost descoperite de Voyagers, dar datorită lui Cassini, a devenit clar că acesta, aparent, este un fenomen periodic care are loc la sfârșitul iernii Saturniene.

La un an după echinocțiul Saturnian, odată cu apariția primăverii în emisfera nordică a gigantului, cercetătorii au descoperit o furtună uriașă în imaginile Cassini. Suprafața sa este de opt ori mai mare decât suprafața Pământului. Conform citirilor instrumentelor, până la zece fulgere pe secundă au fulgerat în furtună. De asemenea, forța sa motrice s-a dovedit a fi schimbarea iluminatului.

Un câmp magnetic

Una dintre sarcinile cu care se confrunta Cassini s-a dovedit a fi prea grea pentru el. Conform schimbărilor zilnice din câmpul magnetic al lui Saturn, aparatul trebuia să afle care este lungimea adevărată a zilei pe planetă. De obicei, astfel de fluctuații sunt observate atunci când câmpul magnetic este ușor deviat de la axa de rotație a planetei. Dar în cazul lui Saturn, deviația dintre câmpul magnetic și poli s-a dovedit a fi mai mică de 0,06 grade.

Încercările directe de a măsura viteza de rotație din fluctuațiile câmpului magnetic au dat o răspândire destul de mare - de la 10,6 la 10,8 ore, în funcție de sezonul măsurătorilor și de emisfera peste care a fost amplasat aparatul. O serie de măsurători suplimentare sunt planificate pentru „Sfârșitul cel mare” al misiunii.

Și, desigur, să nu mai vorbim sute de mii de poze realizate de Cassini (am publicat deja unele dintre ele mai devreme - și), și gigaocteți de date științifice transferate, încă în așteptarea procesării. În ultimul act al misiunii, dispozitivul a făcut o serie de măsurători periculoase care anterior erau inaccesibile. În apropierea (la doar câteva mii de kilometri deasupra norilor) din ultimele patru luni, sonda a studiat în detaliu câmpurile gravitaționale și magnetice ale lui Saturn, a colectat informații despre materialul care alcătuiește inelele interioare. Până la pierderea semnalului, Cassini a continuat să transmită în timp real informații de la spectrometrul de masă, ceea ce face posibilă determinarea ce substanțe înconjoară dispozitivul. Va dura mult timp pentru a le analiza și este foarte posibil ca rezultatele sale să aducă noi descoperiri - de exemplu, ghicitoria vârstei inelelor lui Saturn va fi în sfârșit rezolvată. Nu putem decât să așteptăm noi publicații din partea echipei misiunii și să sperăm într-o continuare rapidă a cercetării în sistemul unei planete inelate.

Vladimir Korolev

Vedere a inelelor C și B ale lui Saturn din interior

În ultimii 13 ani, sonda spațială Cassini ne-a schimbat în tăcere înțelegerea sistemului solar. Misiunea Cassini, un proiect comun de 3,62 miliarde de dolari între NASA și Agenția Spațială Europeană, urma să studieze gigantul gazos Saturn și numeroasele sale luni. Dar mâine această misiune va ajunge la sfârșitul ei literalmente arzător. Vineri, la 19:55 ET, Pământul nu va mai primi date de la Cassini, deoarece dispozitivul va cădea cu viteza unui meteor în atmosfera lui Saturn și va fi distrus intenționat. Astronomii se pregătesc pentru acest moment de mulți ani.

Toate instrumentele navei spațiale încă funcționează bine, dar misiunea lungă a consumat aproape tot combustibilul necesar pentru a corecta traiectoria orbitală a sondei în jurul lui Saturn. Dar în loc să lase pur și simplu ambarcațiunea să scape de sub control și posibil să se prăbușească în altă parte, echipa de control al misiunii a programat computerul sondei să intre din nou în atmosfera lui Saturn pentru a salva lunile planetei și orice formă de viață probabilă de pe ele.

În ciuda tuturor meritelor acestei nave spațiale, Cassini, ca să spunem așa, a fost întotdeauna un străin. Misiunea sa nu a fost la fel de spectaculoasă precum misiunea New Horizons care a zburat pe lângă Pluto sau orice altă misiune legată de Marte, unde agenția americană a trimis mai mult de un lander și rover în ultimele două decenii. Subiectele legate de Saturn au ajuns rareori pe titluri. Cu toate acestea, lipsa de hype nu a diminuat în niciun fel gradul de importanță științifică a descoperirilor făcute de Cassini.

Dacă renunțăm la formalitățile, atunci a început pe 15 octombrie 1997, când Cassini a fost lansat pe orbita Pământului la bordul vehiculului de lansare Titan IVB / Centaur. Lansarea a fost comună - vehiculul de lansare a pus pe orbită și sonda Huygens, construită de Agenția Spațială Europeană. Acest vehicul a fost proiectat să aterizeze pe cea mai mare lună a lui Saturn, Titan, de unde ar putea transmite date științifice cercetătorilor de pe Pământ.

Lansarea nu a fost lipsită de incidente. Au fost oameni care au protestat împotriva lansării lui Cassini de teama contaminării mediului cu plutoniu, pe baza căruia este alimentată nava spațială. Înainte de lansarea lui Cassini, fizicianul Michio Kaku a spus că dacă lansarea eșuează și racheta explodează, material radioactiv va ploua asupra oamenilor din apropierea complexului de lansare. NASA și agențiile guvernamentale s-au grăbit să asigure pe toată lumea că o astfel de situație era pur și simplu imposibilă. Din fericire, până la urmă, lansarea a trecut într-adevăr fără probleme.

Două nave spațiale au ajuns la Saturn la 7 ani după ce au fost lansate din complexul de lansare de la Cape Canaveral. Huygens a aterizat pe Titan pe 14 ianuarie 2005. De atunci, Cassini a făcut multe orbite în jurul planetei și a lunilor sale. Datorită lui, am avut ocazia să aruncăm o privire nouă asupra acestui sistem, să înțelegem caracteristicile inelelor planetei.

sateliți

De la uriașul Titan până la micuța lună Daphnis, observațiile lui Cassini au dezvăluit multe despre lunile acestei planete inelare gigantice. Saturn și lunile sale pot fi privite literalmente ca un sistem solar în miniatură.

Epimeteu

Elena

Hyperion

Mimas, o lună asemănătoare cu Steaua Morții

Pandora

Titan și Tethys (primul plan)

Daphnis creând valuri în interiorul inelelor lui Saturn

tigaie (asemănătoare cu o găluște)

Top 5 descoperiri Cassini

Este greu de enumerat toată contribuția la știința planetară pe care Cassini a adus-o în cei 13 ani de misiune, dar nu este deloc greu de înțeles cât de mult înseamnă această misiune pentru oamenii de știință de pe Pământ. Mai jos sunt doar câteva dintre cele mai importante descoperiri făcute de această sondă în mai mult de un deceniu de funcționare.

Gheizere pe Enceladus

Cassini nu numai că a observat, dar a zburat prin ejecta de apă lichidă aruncată în spațiu din oceanul subteran al lui Enceladus. Descoperirea a fost uimitoare. Oceanul Lunii poate avea chimia potrivită pentru viață, ceea ce îl face una dintre cele mai dorite ținte pentru găsirea vieții extraterestre în interiorul sistemului solar.

Mediul „pământesc” al lui Titan

Privind Titan, am putut afla mai multe despre noi înșine. Explorarea uneia dintre cele mai mari luni ale lui Saturn a dezvăluit o lume complexă de lacuri de metan lichid și dune de hidrocarburi. Pentru un observator neantrenat, Titan poate părea similar cu Pământul, dar este în mod clar o planetă extraterestră, oferind un exemplu perfect al diversității dintre corpurile planetare.

Multe luni ale lui Saturn

Până la lansarea lui Cassini pe Saturn în 1997, oamenii de știință știau doar despre existența a 18 luni care orbitează în jurul gigantului inel. În timp ce nava spațială se îndreaptă spre această planetă timp de șapte ani, cercetătorii au descoperit încă 13 sateliți. Cu toate acestea, astăzi, datorită lui Cassini, am putut afla că Saturn este „părintele” a 53 de luni.

Furtună hexagonală Saturn

Cassini a surprins câteva imagini cu adevărat impresionante ale lui Saturn de-a lungul istoriei sale, dar poate cele mai impresionante, dar unice, sunt fotografiile polilor planetei. Am putut vedea în detaliu fluxul hexagonal al curenților atmosferici care înconjoară o furtună puternică care năvăli la polul nord al lui Saturn. Potrivit NASA, aria acestui uragan este de 50 de ori mai mare decât aria unui uragan mediu de pe Pământ.

Spațiu gol dintre inelele lui Saturn

Înainte de punctul culminant al misiunii, Cassini a luat o poziție între inelele planetei și Saturn însuși. Și după cum sa dovedit, aici este incredibil de calm. În loc de vârtejurile de praf așteptate care se aruncă între planetă și inele, Cassini a găsit un spațiu absolut gol ca parte a ultimelor sale zburări orbitale.

O misiune de ratat

Deși, după cum s-a menționat mai sus, misiunea Cassini nu a fost la fel de strălucitoare ca cele marțiane, s-a dovedit a fi foarte utilă pentru astronomia modernă. În fiecare lună, sonda a trimis înapoi pe Pământ imagini cu adevărat unice, nevăzute până acum și noi date științifice. Mulți astronomi aspiranți și-au construit cariera în jurul acestor date.

Finalizarea misiunii va fi o adevărată pierdere pentru comunitatea științifică și pseudoștiințifică. Mai ales dat fiind faptul că, în afară de sonda care va studia luna Europa a lui Jupiter, NASA și alte agenții spațiale nu au planuri, cel puțin în viitorul vizibil, să continue studierea orizontului lumilor îndepărtate ale sistemului solar precum Saturn, Neptun. și Uranus.