Misia Cassini-Huygens je míľnikom v histórii vesmírneho prieskumu, počas ktorého sa orbitálna stanica Cassini stala prvou umelou družicou Saturnu a pristávací modul Huygens uskutočnil prvé mäkké pristátie vo vonkajšej slnečnej sústave na povrchu Titanu.

Spoznať tajomstvá „krúžkovanej“ planéty

Doktor fyzikálnych a matematických vied L. Xanfomality o tejto senzačnej vesmírnej misii napísal nasledovné: „Výsledky modernej technológie sú úžasné. Kozmická loď Cassini-Huygens vypustená v roku 1997 úspešne prekonala 4 miliardy kilometrov a dorazila do cieľa svojej cesty. Cestou urobil farebné fotografie povrchu Saturnu, jeho najvzdialenejšieho satelitu Phoebe a prstencov obrovskej planéty. A keď výskumný prístroj Huygens, oddelený od Cassini, pristál na povrchu Titanu, najväčšieho mesiaca v slnečnej sústave, ľudia na Zemi počuli vietor v atmosfére vzdialenej planéty, videli na jej povrchu hory, pláne a rieky. ..“

Prvé štúdie vzdialeného záhadného Saturna začala americká medziplanetárna stanica Pioneer 11 a pokračovali slávne Voyagery. Vedci vďaka tomu získali množstvo cenných informácií o Saturne, jeho prstencoch a satelitoch, no nepodarilo sa im vidieť povrch tejto záhadnej planéty. Bol tu návrh začať nový projekt, vypĺňajúci medzery vo vedomostiach o Saturne a jeho rodine.

Misia Cassini-Huygens bola stelesnením tohto projektu, na ktorom sa podieľali NASA, ESA (Európska vesmírna agentúra) a Talianska vesmírna agentúra (ASI). Hlavné finančné náklady (2,6 miliardy dolárov) znášali Američania, ESA pridelila 500 miliónov a Talianska vesmírna agentúra - 160. Vedci z NASA vytvorili stanicu Cassini, Európsku vesmírnu agentúru - sondu Huygens a talianski inžinieri navrhli dlhú -rozsahová anténna komunikácia a radarový výškomer (RADAR). Stojí za zmienku, že na vytvorení Cassini a Huygens sa vo všeobecnosti podieľali vedci a inžinieri zo 17 štátov.

Stanica Cassini bola pomenovaná po francúzskom vedcovi zo 17. storočia Giovannim Cassinim, ktorý v roku 1675 zistil, že Saturnov prstenec pozostáva z mnohých sústredných prstencov. Sonda Huygens bola pomenovaná po holandskom vedcovi Christianovi Huygensovi zo 17. storočia, v roku 1655 ako prvý uvidel Titan a v roku 1656 objavil prstenec Saturna.

Nové satelity, rozsiahle búrky a ďalšie objavy

15. októbra 1997 odštartovala Cassini s Huygens pripojeným k stanici. Zariadenie bolo vypustené do vesmíru pomocou špeciálnej nosnej rakety "Titan-4 B" a dodatočného bloku na rozptýlenie "Centaur". Spočiatku Cassini mierila na Venušu, na jej zrýchlenie prístroj využíval dva roky gravitačné polia troch planét. Pred príchodom k Saturnu boli všetky jeho systémy v takzvanom spánkovom režime, až v zime 2000 sa Cassini zaktivizovala a začala vedcov potešiť unikátnymi údajmi z hlbín slnečnej sústavy.

30. decembra 2000 vykonalo zariadenie manéver v gravitačnom poli Jupitera, potom sa k obrej planéte priblížilo na minimálnu vzdialenosť. Cassini urobila mnoho farebných fotografií Jupitera a vykonala množstvo vedeckých meraní. Pred najbližším priblížením k Saturnu 11. júna 2004 Cassini prešla okolo svojej družice Phoebe a na Zem boli prenesené jedinečné snímky kozmického telesa. Ukázalo sa, že tento satelit veľký asi 200 km má nepravidelný tvar a je veľmi podobný asteroidu. Bolo možné zistiť, že satelit pozostáva hlavne z ľadu a svojou štruktúrou je bližšie ku kométam ako k asteroidom. Vedci nadšene privítali tieto prvé výsledky misie, ale ešte viac senzačných údajov ich čakalo dopredu.

Najdôležitejšou etapou misie bol vstup zariadenia na obežnú dráhu Saturna, uskutočnený 1. júla 2004 pomocou špeciálneho spomaľovacieho manévru. "Cassini" sa dokonca podarilo prejsť medzi dvoma kruhmi (F a G), avšak bez toho, aby sa vyhli niekoľkým kolíziám. Našťastie prístroj nestratil svoju pracovnú kapacitu, úspešne sa priblížil k Saturnu čo najbližšie a stal sa jeho satelitom. V nasledujúcich štyroch rokoch vykonal 74 otáčok, pričom skúmal povrch Saturnu a jeho satelitov.

V roku 2004 vedci pri štúdiu snímok z Cassini objavili tri nové mesiace Saturna. Samozrejme, boli malých rozmerov, začiatkom roku 2005 dostali mená Meton, Pallene a Polydeuces. 1. mája 2005 bol v Keeler Gap objavený satelit s názvom Daphnis. Rovnako ako Panov satelit, jeho obežná dráha ležala vo vnútri prstencov. Cassini objavila aj mesiace Anfa, Egeon a S/2009 S 1.

Počas misie sa uskutočnil podrobný prieskum povrchu Saturnu a jeho mnohých satelitov: Mimas, Rhea, Phoebe, Titan, Tethys, Dione a Hyperion, ako aj Epimetheus. S pomocou sondy Cassini sa vedcom podarilo podrobne preskúmať systém Saturnových prstencov a dozvedieť sa veľa o povahe jeho satelitov. Snímky urobené 5. septembra 2005 ukazujú „lúče“ v prstencoch, ktoré astronómovia prvýkrát objavili v roku 1977. Neskôr, v 80. rokoch, ich prítomnosť potvrdili Voyagery. Vedci si doteraz lámu hlavu nad mechanizmom vzniku týchto „lúčov“.

S pomocou Cassini bolo možné objaviť horúci oblak na Enceladuse a prítomnosť vodného ľadu na tomto satelite. Objav známok existencie vodného oceánu v útrobách Enceladu umožnil pátrať po živote na malých mesiacoch obrích planét. Cassini tiež pomohla odhaliť záhadu dvojtvárnosti Iapeta, ktorá vedcov dlho znepokojovala. Ukázalo sa, že všetko bolo o tmavom prachu, ktorý pokrýval prednú časť Mesiaca na obežnej dráhe Iapeta. Tmavá oblasť absorbovala energiu a zahriala sa, zatiaľ čo neznečistená oblasť zostala chladná. V dôsledku dlhej periódy rotácie Iapetusu vznikol zodpovedajúci vizuálny efekt obojstrannosti satelitu.

15. apríla 2008 NASA oznámila predĺženie misie do júla 2010. Nová časť misie zahŕňala 60 dodatočných preletov okolo Saturnu, 26 blízkych stretnutí s Titanom, 7 s Enzladom a po jednom s Dione, Rhea a Helena. Cassini mala pokračovať v štúdiu Saturna, jeho prstencov a magnetosféry. 3. februára 2010 bolo oznámené ďalšie predĺženie misie do septembra 2017. Druhá nová fáza misie zahŕňa 155 dodatočných obehov okolo Saturnu, 54 stretnutí s Titanom a 11 s Enceladom, o ktorý majú vedci veľký záujem.

A na Titane opäť prší...

No a teraz je načase si zaspomínať na Huygenovcov, veď nie nadarmo Cassini „ťahala“ túto sondu na seba tak dlho. V polovici decembra 2004 sa Huygens úspešne oddelil od orbiteru a začal svoju samostatnú cestu. 14. januára 2005 začal zostup na povrch Titanu. Samozrejme, bolo ťažké uhádnuť, ako bude prebiehať jeho pristátie, a tak vedenie projektu Huygens povedalo, že hlavnou úlohou prístroja bolo študovať atmosféru satelitu, ale pokiaľ ide o jeho „titanizáciu“, je to všetko o šťastí.

Všetko však prebehlo nadmieru dobre, tri otvorené padáky spomalili rýchlosť zostupu aparátu, ktorý trval 2 hodiny 28 minút, na 4,5 m/s v momente dotyku povrchu Titanu. Počas zostupu sa merali atmosférické parametre a skúmal sa povrch Saturnovho mesiaca. Vo výške 25 km bol povrch takmer neviditeľný, skrytý v metánovej hmle. Vo výške 19 km hmla zmizla, ale objavila sa skôr hustá oblačnosť. Ale pod 18 km bola viditeľnosť celkom slušná.

Stojí za pripomenutie, že Huygens bola prvou pozemskou sondou, ktorá pristála na satelite jednej z planét, nepočítajúc Mesiac, ako aj prvým prístrojom, ktorý pristál na povrchu nebeského telesa na periférii slnečnej sústavy. 3 hodiny 44 minút „Huygens“ preniesol informácie na Zem. Sonda urobila takmer 350 snímok Titanu a jeho atmosféry, zaznamenala zvuky zúriaceho vetra v mieste pristátia a dokonca malou sondou prevŕtala zem. Ako sa dalo očakávať, teplota na povrchu Titanu bola mínus 179 stupňov Celzia, z tohto dôvodu sonda, samozrejme, dlho nemohla fungovať, ale svoju úlohu bravúrne splnila. Obraz povrchu Titanu, prenášaný Huygensom, je trochu podobný skalnatej púšti Marsu.

Na Titane boli jazerá s veľkosťou od jedného do desiatok kilometrov naplnené tekutými uhľovodíkmi. Vedenie misie vydalo 13. marca 2007 senzačné vyhlásenie o objave skutočných morí na severnej pologuli Titanu, z ktorých jedno svojou veľkosťou dokonca presahuje naše Kaspické more. Mnoho vedcov tvrdí, že krajina Titanu sa podobá na zemské – hory, jazerá, moria... Údaje získané Cassini a Huygens naznačujú, že vnútri Titanu je kamenné alebo železné jadro a jeho plášť pozostáva z vrstvy ľadu niekoľkých stoviek kilometrov.

Radarové údaje nám samozrejme neumožňujú určiť, aké uhľovodíky napĺňajú jazerá a moria na Titane, vedci predpokladajú, že to môže byť metán a etán, pripúšťajú aj nejaký tekutý dusík. Množstvo fotografií ukazuje rozvetvené kanály ústiace do miestnych jazier a morí, je možné, že by nimi mohli tiecť rieky alebo dočasné potoky.

Zaujímavé je, že okrem Titanu a slnečnej sústavy nemá ani jeden satelit atmosféru. Prečo ho má Titan?

Titan mal byť sľubný pre objavovanie života; jeho hustá atmosféra by podľa vedcov mohla vytvárať skleníkový efekt a teplotu na povrchu celkom prijateľnú pre živé organizmy. Pridajte k tomu prítomnosť metánu a iných organických zložiek a zvýšený záujem o tento satelit zo strany tých, ktorí sa zaoberajú hľadaním života vo vesmíre, je jasný.

Tak ako na Zemi, hlavnou zložkou atmosféry Titanu je molekulárny dusík (asi 85 %), zvyšných 15 % tvorí argón, metán a menšie zložky. Pre vedcov zostáva záhadou trojnásobný prebytok obsahu izotopu dusíka-15 v atmosfére Titanu v porovnaní so Zemou vo vzťahu k dusíku-14.

Misia Cassini-Huygens bola nepochybne úplným úspechom. Vedci potvrdili predpoklad, že Titan je podobný Zemi, aká bola pred zrodom života na nej, pred 4 miliardami rokov. Štúdiom Titanu tak vedci budú môcť nahliadnuť do vzdialenej minulosti našej planéty, dalo by sa povedať, podniknúť akúsi cestu v stroji času.

1446

Sonda Cassini, ktorá obieha okolo Saturnu od roku 2004, už o pár hodín vyfotografuje našu planétu. Samozrejme, Zem nie je jediným a ani nie hlavným cieľom dnešnej štúdie, no myslím si, že pre mnohých by bolo zaujímavé pozrieť sa na malú modrú bodku zo vzdialenosti 1,44 miliardy kilometrov. Zaujímavosťou je, že takmer súčasne s Cassini, 19. a 20. júla, Zem odfotografuje sonda MESSENGER obiehajúca okolo Merkúra.

Niektorí možno budú chcieť dnes večer/v noci (streľba začína o 21:27 GMT) ísť von a zamávať Cassini. Medzitým si môžeme pripomenúť najlepšie fotografie tejto misie, ktorá trvá už vyše 15 rokov.

Pred Saturnom Cassini navštívila Jupiter a urobila množstvo snímok najväčšej planéty slnečnej sústavy. Na prezentovanej fotografii jeden z najznámejších satelitov plynového obra Io, známeho svojou sopečnou činnosťou.

Dvaja titáni. Najväčší satelit Saturna na pozadí planéty.

Tigrie pruhy Enceladu, jedného z geologicky najaktívnejších a nezvyčajných telies v slnečnej sústave.

Obrovský tieň z planéty padá na prstence Saturna.

Záblesk slnečného svetla odrazený od metánového jazera na Titane.

Saturnov mesiac Prometheus vyfotografovaný zo vzdialenosti približne 34 000 kilometrov. Prometheus sa nazýva aj „pastier“ prstenca F. Gravitačné pole Promethea vytvára v prstencoch zlomy a slučky a satelit z nich akoby „kradne“ materiál.

Prometheus vytvára poruchu v prstenci F.

Rovnodennosť na Saturne.

Ľadová erupcia na Endelalade. Predpokladá sa, že materiál vyvrhnutý zo satelitu je zdrojom, ktorý napája vonkajší prstenec Saturnu, známy ako „Prstenec F“

Saturnov mesiac Mimas. Obrovský kráter Herschel, ktorý zostal po starodávnej kataklizmickej zrážke, ktorá takmer rozdelila satelit na polovicu, ho robí trochu podobným Hviezde smrti.

Saturnov mesiac Hyperion. Nezvyčajný vzhľad je spôsobený dôsledkami niekoľkých katastrofických kolízií v ranom štádiu formovania slnečnej sústavy. Hustota Hyperionu je taká nízka, že pravdepodobne pozostáva zo 60% obyčajného vodného ľadu s malou prímesou kameňov a kovov, pričom väčšinu jeho vnútorného objemu tvoria dutiny.

Tieň z prstencov Saturna na povrchu planéty.

Búrka na Saturne.

Mimas na pozadí prstencov Saturna.

Tieň Titanu na povrchu Saturnu.

Štyri satelity Saturnu a jeho prstencov na jednom obrázku.

titán. Pred misiou Cassini-Huygens sme toho o dianí na jej zamračenom povrchu veľa nevedeli.

Saturn a jeho prstence.

→

Pri vývoji zariadenia sa zúčastnilo veľa vedcov z NASA a ESA. Bol vytvorený s cieľom podrobnejšie študovať Saturn a jeho satelity.

Cassini je najkomplexnejšia, najväčšia a najdrahšia americká automatická medziplanetárna kozmická loď (rozpočet projektu je viac ako 3 miliardy dolárov). Jeho hmotnosť bola 6 ton a jeho výška bola viac ako 10 metrov. Na palube bolo nainštalovaných 12 vedeckých prístrojov a výsuvná tyč pre magnetometer. Komunikáciu so Zemou zabezpečuje 4 metrová talianska anténa. Zariadenie nemá solárne panely, pretože. v takej veľkej vzdialenosti od Slnka sú neúčinné. Cassini poháňajú 3 rádioizotopové termoelektrické generátory obsahujúce celkovo takmer 33 kilogramov rádioaktívneho plutónia. Viac ako polovicu štartovacej hmotnosti Cassini zaberalo palivo. Ku Cassini je pripojená sonda Huygens navrhnutá na pristátie na Titane. Je určený aj na fotografovanie povrchu Titanu.

Let Cassini

Cassini odštartovala 15. októbra 1997. Na vypustenie do vesmíru bola použitá americká raketa Titan 4B. Zaujímavým faktom však je, že keď bol prístroj vypustený do vesmíru, nebol nasmerovaný vôbec k Saturnu, ale skôr k Venuši. Ide o to, že sa rozhodlo o použití gravitačných manévrov, t.j. využiť gravitačné pole planét. V rokoch 1998 a 1999 sa Cassini otočila okolo Venuše, v auguste 1999 prešla blízko Zeme rýchlosťou 69 000 km / h, v zime 2000 preletela okolo Jupitera a preniesla svoje fotografie na Zem. V januári 2004 začali špecialisti aktivovať zariadenie Cassini. Aj keď sa prístroj približoval k Saturnu, preletel 2068 km od jedného z jeho satelitov Phoebe.

Obrázky tohto podivného satelitu prenášané na Zem sa ukázali ako senzačné. Pred očami vedcov sa objavil asteroid nepravidelného tvaru, posiaty krátermi. Pri skúmaní kráterov sa na niektorých našli vrstvy akejsi bielej hmoty. Predpokladali, že je to ľad.

Aby sa Cassini konečne dostala na obežnú dráhu okolo Saturnu, vykonala spomaľovací manéver. Tento manéver bol veľmi dôležitým a významným výpočtom, ktorý bol predtým umiestnený v počítači zariadenia. Nastal deň 1. júla 2004. O 2:11 GMT Cassini minula vzostupný uzol trajektórie a prekonala rovinu Saturnových prstencov. Po 24 minútach sa zapol jeden z dvoch brzdových motorov. Pracoval 97 minút, počas ktorých Cassini prešla najnižším bodom nad oblakmi Saturnu (20 000 km k oblakom). Okrem Phoebe bolo na výskum plánovaných ešte 8 satelitov: Mimas, Dione, Hyperion, Tethys, Rhea, Enceladus a Titan, ktoré sa stali hlavným objektom výskumu medzi satelitmi Saturnu.

Samozrejme, počas 4 rokov misie bude skúmaný aj samotný Saturn, pretože stále skrýva mnoho tajomstiev. Dôkladne sa skúmajú aj prstence Saturna. Vedci chcú poznať ich zloženie, gravitačné a elektromagnetické účinky. Veľká pozornosť bude venovaná atmosfére planéty. Táto planéta má najnižšiu hustotu spomedzi planét slnečnej sústavy. Vo všeobecnosti je projekt štúdie navrhnutý na 4 roky, ale energia Cassini vystačí na ďalších 200 rokov, takže je možné, že sa bude môcť vrátiť na Titan a ďalšie satelity viackrát. Vedci mali nápad, potom poslať zariadenie smerom ku Kuiperovmu pásu, ale s najväčšou pravdepodobnosťou to neurobia, pretože. a Saturn a jeho satelity stále uchovávajú veľa tajomstiev.

15. septembra 2017, približne o 14:55 moskovského času, Cassini dokončila svoju dlhodobú misiu, sondu, ktorá doteraz zostavila najdetailnejší obraz Saturnu. Teraz vďaka Cassini vieme o nových mesačných svetoch, kde mohol vzniknúť život, o štruktúre obrovských a úžasných prstencov, ako aj o kolosálnych búrkach, ktoré existujú na plynnom obrovi. Zariadenie zozbieralo obrovské množstvo údajov o jedinom satelite v slnečnej sústave s vlastnou atmosférou – Titane. Na pamiatku jednej z najzložitejších, najdrahších a najúspešnejších medziplanetárnych misií navrhujeme pripomenúť jej hlavné výsledky.

Pred dvadsiatimi rokmi

Vývoj misie Cassini-Huygens začal v roku 1982 spoločnou pracovnou skupinou Národnej akadémie vied USA a Európskej vedeckej nadácie. Na vytvorení zariadenia sa podieľalo 19 krajín a tri vesmírne agentúry (NASA, ESA a Talianska vesmírna agentúra). V tom čase už planétu s prstencami navštívili tri vozidlá - Pioneer 11 (1979), Voyager 1 (1980) a Voyager 2 (1981). Jedným z hlavných objavov predchádzajúcich misií bolo, že najväčší mesiac Saturnu, Titan, má mimoriadne hustú atmosféru, ktorá znemožňuje priame skúmanie jeho povrchu. Navyše sa ukázalo, že póly magnetického poľa planéty sa prekvapivo presne zhodujú s tými geografickými – tento nezvyčajný nález značne skomplikoval zdanlivo jednoduchú úlohu: zistiť dĺžku dňa na Saturne.

Nová spoločná misia mala povedať viac o vlastnostiach systému Saturn. Pôvodne mala trvať asi tri roky a hlavná pozornosť vedcov bola venovaná atmosfére Titanu a Saturnu, magnetosfére plynného obra, geológii jeho satelitov a analýze zloženia prstencového systému.

15. októbra 1997 sonda odštartovala z Mysu Canaveral. Cesta k Saturnu trvala viac ako šesť rokov – Cassini robila gravitačné manévre v blízkosti Venuše (dvakrát), Zeme a Jupitera a až v lete 2004 dosiahla cieľ. Následné objavy boli dôvodom na predĺženie misie trikrát: najprv na dva roky v súvislosti so saturnskou rovnodennosťou, potom na ďalších šesť rokov pri zmene ročných období a nakoniec na „Veľké finále“ (Grand Finale). - posledná štvormesačná fáza .

pristátie na titánovi

Jedným z najpôsobivejších výsledkov misie bolo pristátie pristávacieho modulu Huygens na Titane 14. januára 2005. Ide o unikátny satelit s hustou atmosférou (jeden a pol krát hustejší ako Zem), jediný takýto objekt v celej slnečnej sústave. Pri vývoji sondy brali výskumníci do úvahy množstvo teórií, že Titan by mohol byť pokrytý metánovým oceánom, Huygens bol pripravený na splashdown aj pristátie na pevnej zemi. Ako sa neskôr ukázalo, na Titane naozaj sú rezervoáre tekutín – amoniakovo-metánové moria, ktoré však zaberajú relatívne malú časť satelitu.

Huygens študoval nielen zloženie atmosféry (pri povrchu dosahuje podiel metánu päť percent, inak pozostáva z dusíka), ale meral aj rýchlosť vetrov pri povrchu satelitu – vyšlo ich približne niekoľko metrov za sekundu, čo je porovnateľné so slabým pozemským vetrom. Sonda prenášala aj snímky z povrchu Titanu a dokonca nahrané zvuky obklopuje ho počas zostupu. Následná spoločná analýza údajov od Huygens a Cassini naznačila, že pod povrchom satelitu je obrovský vodný oceán.

Vedci tiež ukázali, že Titan má svoj vlastný analóg kolobehu vody v prírode, iba metán v ňom hrá úlohu vody. Tak ako na Zemi prší voda, na Titane sa periodicky vyskytujú metánové dažde a reliéf a tvar hornín na povrchu satelitu naznačujú existenciu tokov tekutín.

Huygensova aktivita na Titane je doteraz jediným úspešným pristátím vo vonkajšej slnečnej sústave.

Mraky nad Saturnom z diaľky vyzerajú ako ťahy kozmického štetca - to je efekt interakcie tekutých zložiek v atmosfére planéty

Gejzíry Enceladus

V roku 2005 fotografie a ďalšie údaje zozbierané sondou Cassini odhalili, že najmenej jeden z mesiacov Saturna je geologicky aktívny. Predtým sa myslelo, že to nie je možné, keďže satelity vychladli a boli príliš ďaleko od Slnka, avšak nad južným pólom Enceladu prístroj „uvidel“ jasné stopy gejzírov – 250-kilometrové oblaky vody. tryskajúce spod povrchu. Ich zdrojom sa ukázali byť dlhé zlomy na ľadovom povrchu satelitu – takzvané „tigrie pruhy“.

V nasledujúcich rokoch bola značná časť úsilia misie venovaná štúdiu týchto chocholov. Po prvé, vedci dokázali, že ich zdrojom nie je izolovaná nádrž, ako napríklad subglaciálne jazero, ale globálny oceán, ktorý pokrýva celý satelit. Jeho hĺbka sa odhaduje na 45 kilometrov, hrúbka ľadu nad ním sa pohybuje od dvoch do dvadsiatich kilometrov.

Pred takmer dvoma rokmi vykonalo zariadenie nebezpečný manéver, keď preletelo cez vodné chocholy vo výške iba 49 kilometrov nad povrchom satelitu. Jeho hmotnostné spektrometre zaznamenali v emisiách veľké množstvo vodíka, ako aj metánu a oxidu uhličitého. Ich koncentrácie, ako aj samotná skutočnosť ich prítomnosti naznačujú, že na dne oceánu prebiehajú hydrotermálne procesy, ktoré môžu živým organizmom dobre dodávať energiu. Dnes je Enceladus považovaný za jedno z najsľubnejších miest v slnečnej sústave pre vznik mimozemského života.

Saturn pri Slnovrate

Narodenie prsteňov

Prstence sú snáď najrozoznateľnejším znakom Saturnu. Ide o sústavu prachových prstencov tiahnucich sa v dĺžke stoviek tisíc kilometrov, ktorých hrúbka je na niektorých miestach len desiatky metrov. Doteraz nie je známy ani vek prsteňov, ani ich presný pôvod. Astronómovia považujú tento systém za prototyp mladej slnečnej sústavy, v ktorej sa planéty len začínali formovať.

Cassini ukázala mimoriadnu zložitosť a variabilitu tohto systému. Početné mesiace Saturna teda spôsobujú svojou gravitáciou rôzne turbulencie v prstencoch, ako sa to deje v prstenci F pod vplyvom Pandory a Promethea. Niektoré z prstencov sa stále formujú, ako napríklad E-krúžok, ktorý je vyvrhnutý z gejzírov Enceladus.

Vďaka Cassini bol v tomto systéme objavený nový objekt - prstenec Janus-Epimetheus, vytvorený z prachových a skalných častíc vyvrhnutých pri zrážkach Janusa a Epimethea s rôznymi nebeskými telesami. Snímky zo zariadenia tiež umožnili odhaliť úžasné štruktúry na hranici prstenca B – akési „hory“ týčiace sa 2,5 kilometra nad rovinou prstencov.

Okrem toho prístroj štúdiom prstencov objavil najmenej osem nových mesiacov Saturna. Medzi nimi sú Polydeuces, Pallene, Methone, Anthas, Aegeon a Dafnis. Priemer týchto nebeských telies nepresahuje niekoľko kilometrov.

Ročné obdobia Saturna

Jednou z hlavných výhod Cassini je dlhé trvanie misie. Za 13 rokov pobytu v blízkosti Saturnu zariadenie zaznamenalo niekoľko zmien v ročných obdobiach planéty – od zimy po leto na severnej pologuli (saturenský rok trvá takmer 30 pozemských rokov). Aj keď je gigant desaťkrát ďalej od Slnka ako Zem, zmeny v expozícii svetla stále vedú k významným zmenám v atmosfére plynného obra. Napríklad obrovský šesťuholník, pravidelná šesťuholníková búrka, ktorá zúri na severnom póle, počas misie zmenila svoju farbu z modrej na zlatú. Vedci to pripisujú chemickým premenám vyskytujúcim sa v atmosfére pod vplyvom narastajúceho množstva slnečného žiarenia v súvislosti s nástupom leta.

Severný pól Saturna v lúčoch slnka. Obrovský šesťuholník nad pólom - búrka

Ročné obdobia sa na plynnom obrovi spájajú s ďalším javom – tvorbou „lúčov“ v prstencoch Saturna. Sú to podlhovasté klinovité predmety, ktoré sa otáčajú s krúžkami, ale nachádzajú sa v určitej výške nad nimi. Špice boli objavené Voyagerom, ale vďaka Cassini sa ukázalo, že ide zrejme o periodický jav, ktorý sa vyskytuje na konci saturnskej zimy.

Rok po saturnskej rovnodennosti, s príchodom jari na severnej pologuli obra, našli vedci na snímkach Cassini obrovskú búrku. Jeho plocha je osemkrát väčšia ako plocha Zeme. Podľa údajov prístrojov sa v búrke objavilo až desať bleskov za sekundu. Jeho hnacím motorom sa ukázalo aj meniace sa osvetlenie.

Magnetické pole

Jedna z úloh, pred ktorými Cassini stála, sa ukázala byť pre neho príliš náročná. Podľa denných zmien magnetického poľa Saturna mal prístroj zistiť, aká je skutočná dĺžka dňa na planéte. Zvyčajne sa takéto výkyvy pozorujú, keď sa magnetické pole mierne odchyľuje od osi rotácie planéty. Ale v prípade Saturnu sa ukázalo, že odchýlka medzi magnetickým poľom a pólmi je menšia ako 0,06 stupňa.

Priame pokusy zmerať rýchlosť rotácie z fluktuácií magnetického poľa poskytli pomerne veľký rozptyl - od 10,6 do 10,8 hodín, v závislosti od sezóny meraní a hemisféry, nad ktorou sa prístroj nachádzal. Pre „Big End“ misie je naplánovaných niekoľko dodatočných meraní.

A, samozrejme, ani nehovoriac státisíce obrázkov vyrobené Cassini (niektoré z nich sme už zverejnili skôr - a) a prenesené gigabajty vedeckých údajov, ktoré stále čakajú na spracovanie. V poslednom dejstve misie vykonalo zariadenie množstvo nebezpečných meraní, ktoré boli predtým nedostupné. V blízkych (iba niekoľko tisíc kilometrov nad oblakmi) priblíženiach za posledné štyri mesiace sonda podrobne študovala gravitačné a magnetické polia Saturnu, zbierala informácie o materiáli, ktorý tvorí vnútorné prstence. Cassini až do straty signálu pokračoval v prenose informácií v reálnom čase z hmotnostného spektrometra, čo umožňuje určiť, aké látky obklopujú zariadenie. Ich rozbor bude trvať dlho a je dosť možné, že jeho výsledky prinesú nové objavy – konečne sa napríklad podarí vyriešiť hádanku o veku Saturnových prstencov. Ostáva nám už len čakať na nové publikácie od misijného tímu a dúfať v rýchle pokračovanie výskumu v systéme planéty s prstencami.

Vladimír Korolev

Pohľad na Saturnove prstence C a B zvnútra

Za posledných 13 rokov kozmická loď Cassini potichu mení naše chápanie slnečnej sústavy. Misia Cassini, spoločný projekt NASA a Európskej vesmírnej agentúry v hodnote 3,62 miliardy dolárov, mala študovať plynného obra Saturn a jeho mnohých mesiacov. Zajtra však táto misia dospeje k svojmu doslova horiacemu koncu. V piatok o 19:55 ET prestane Zem prijímať údaje z Cassini, pretože zariadenie spadne rýchlosťou meteoru do atmosféry Saturnu a bude cielene zničené. Astronómovia sa na tento moment pripravovali dlhé roky.

Všetky prístroje kozmickej lode stále fungujú dobre, ale dlhá misia spotrebovala takmer všetko palivo potrebné na korekciu orbitálnej trajektórie sondy okolo Saturnu. Ale namiesto toho, aby sa plavidlo vymklo z rúk a prípadne havarovalo niekde inde, riadiaci tím misie naprogramoval počítač sondy, aby znovu vstúpil do atmosféry Saturnu, aby zachránil mesiace planéty a všetky pravdepodobné formy života na nich.

Napriek všetkým prednostiam tejto kozmickej lode bola Cassini, takpovediac, vždy outsiderom. Jeho misia nebola taká veľkolepá ako misia New Horizons, ktorá preletela okolo Pluta, alebo akákoľvek iná misia súvisiaca s Marsom, kam americká agentúra poslala za posledných niekoľko desaťročí viac ako jeden lander a rover. Témy súvisiace so Saturnom sa len zriedka dostali na titulky. Nedostatok humbuku však nijako neznížil stupeň vedeckého významu objavov Cassini.

Ak si odmyslíme formality, tak to začalo 15. októbra 1997, keď bola Cassini vypustená na obežnú dráhu Zeme na palube nosnej rakety Titan IVB / Centaur. Štart bol spoločný – nosná raketa vyniesla na obežnú dráhu aj sondu Huygens, ktorú postavila Európska vesmírna agentúra. Toto vozidlo bolo navrhnuté tak, aby pristálo na najväčšom mesiaci Saturnu Titan, odkiaľ by mohlo prenášať vedecké údaje výskumníkom na Zemi.

Štart sa nezaobišiel bez incidentov. Našli sa ľudia, ktorí protestovali proti štartu Cassini zo strachu pred kontamináciou životného prostredia plutóniovým palivom, na základe ktorého je vesmírna loď poháňaná. Fyzik Michio Kaku pred štartom Cassini povedal, že ak sa štart nepodarí a raketa vybuchne, rádioaktívny materiál bude pršať na ľudí v blízkosti štartovacieho komplexu. NASA a vládne agentúry rýchlo všetkých ubezpečili, že takáto situácia je jednoducho nemožná. Našťastie nakoniec spustenie skutočne prebehlo bez problémov.

Dve kozmické lode dorazili k Saturnu 7 rokov po ich vypustení zo štartovacieho komplexu na Myse Canaveral. Huygens pristál na Titane 14. januára 2005. Odvtedy sonda Cassini vykonala mnoho obehov okolo planéty a jej mesiacov. Vďaka nemu sme dostali príležitosť znovu sa pozrieť na tento systém, pochopiť vlastnosti prstencov planéty.

satelitov

Od obrovského Titanu až po malý mesiac Dafnis, pozorovania sondy Cassini odhalili veľa o mesiacoch tejto obrej prstencovej planéty. Saturn a jeho mesiace možno doslova považovať za miniatúrnu slnečnú sústavu.

Epimetheus

Elena

Hyperion

Mimas, mesiac podobný Hviezde smrti

Pandora

Titan a Tethys (v popredí)

Dafnis vytvárajúce vlny vo vnútri Saturnových prstencov

Panvica (podobne ako knedľa)

Top 5 objavov Cassini

Je ťažké vymenovať všetok prínos k planetárnej vede, ktorý Cassini urobila za 13 rokov svojej misie, ale nie je vôbec ťažké pochopiť, ako veľa táto misia znamená pre vedcov na Zemi. Nižšie sú uvedené len niektoré z najdôležitejších objavov, ktoré táto sonda urobila za viac ako desať rokov svojej prevádzky.

Gejzíry na Enceladuse

Cassini nielen zbadala, ale aj preletela cez výron tekutej vody vystrelenej do vesmíru z podpovrchového oceánu Enceladus. Objav bol úžasný. Mesačný oceán môže mať tú správnu chémiu pre život, čo z neho robí jeden z najžiadanejších cieľov pri hľadaní mimozemského života v slnečnej sústave.

Prostredie Titanu „podobné Zemi“.

Sledovaním Titanu sme sa o sebe mohli dozvedieť viac. Prieskum jedného z najväčších mesiacov Saturnu odhalil zložitý svet tekutých metánových jazier a uhľovodíkových dún. Pre netrénovaného pozorovateľa sa Titan môže zdať podobný Zemi, no je to jednoznačne cudzia planéta, ktorá poskytuje dokonalý príklad rozmanitosti medzi planetárnymi telesami.

Veľa mesiacov Saturna

Až do vypustenia sondy Cassini k Saturnu v roku 1997 vedci vedeli len o existencii 18 mesiacov obiehajúcich okolo prstencového obra. Zatiaľ čo sa kozmická loď pohybovala k tejto planéte už sedem rokov, vedci objavili ďalších 13 satelitov. Dnes sa nám však vďaka Cassini podarilo zistiť, že Saturn je „otcom“ až 53 satelitov.

Šesťhranná búrka Saturn

Cassini zachytila ​​niekoľko skutočne pôsobivých snímok Saturna v priebehu svojej histórie, no možno najpôsobivejšie, no zároveň jedinečné, sú fotografie pólov planéty. Mali sme možnosť detailne vidieť šesťuholníkový tok atmosférických prúdov obklopujúcich silnú búrku zúriacu na severnom póle Saturnu. Podľa NASA je plocha tohto hurikánu 50-krát väčšia ako plocha priemerného hurikánu na Zemi.

Prázdny priestor medzi prstencami Saturna

Pred vyvrcholením misie Cassini zaujala pozíciu medzi prstencami planéty a samotným Saturnom. A ako sa ukázalo, je tu neskutočný pokoj. Namiesto očakávaných vírov prachu, ktoré sa zmietajú medzi planétou a prstencami, Cassini našla úplne prázdny priestor v rámci svojich posledných orbitálnych preletov.

Misia, ktorú treba premeškať

Hoci, ako bolo uvedené vyššie, misia Cassini nebola taká jasná ako marťanská, ukázalo sa, že je veľmi užitočná pre modernú astronómiu. Sonda každý mesiac posielala na Zem skutočne unikátne, doteraz nevidené snímky a nové vedecké údaje. Mnoho začínajúcich astronómov si na týchto údajoch vybudovalo svoju kariéru.

Dokončenie misie bude pre vedeckú a pseudovedeckú komunitu skutočnou stratou. Najmä vzhľadom na skutočnosť, že okrem sondy, ktorá bude študovať Jupiterov mesiac Európa, NASA a ďalšie vesmírne agentúry neplánujú, aspoň vo viditeľnej budúcnosti, pokračovať v štúdiu horizontov vzdialených svetov slnečnej sústavy ako Saturn, Neptún. a Urán.