Sa panahon ng misyon nito, ang device ay gumawa ng 293 rebolusyon sa paligid ng Saturn, kabilang ang 162 pass malapit sa mga satellite nito at natuklasan ang 7 bago, nag-transmit ng 453,048 litrato sa Earth bilang bahagi ng 635 GB ng siyentipikong data at naging mapagkukunan para sa 3,948 siyentipikong publikasyon. Natuklasan niya ang karagatan sa Enceladus, gayundin ang karagatan, 3 dagat at daan-daang maliliit na lawa sa Titan. Humigit-kumulang 5 libong tao mula sa 27 bansa ang lumahok sa proyektong ito, at ang kabuuang gastos nito ay $3.9 bilyon, kung saan ang mga unang bahagi ay ipinamahagi tulad ng sumusunod: $2.6 bilyon mula sa NASA, $500 milyon mula sa European ESA at $160 milyon mula sa Italian ASI.

Disenyo ng Cassini

Cassini-Huygens apparatus sa proseso ng pagsubok. Ang bilog na orange na bahagi sa foreground ay Huygens na lumapag sa Titan, ang puting bahagi ay ang 4m Cassini antenna/radar

Diagram ng device mula sa iba't ibang anggulo:

Ang probe, na pinangalanan kay Giovanno Cassini (na nakatuklas ng ika-2 hanggang ika-5 na satellite ng Saturn), ay kasing dami ng 6.8 m ang taas at 4 m ang lapad na may tuyong timbang na 2150 kg (ito ang ikatlong pinakamalaking interplanetary probe pagkatapos ng isang pares ng Soviet "Phobosov"). Ang Saturn ay umabot lamang sa 1.1% ng solar energy na available sa atin sa Earth orbit, kaya ang probe ay pinapagana ng 3 RTG na kapareho ng laki ng mismong device - mayroon silang 32.7 kg ng plutonium-238 (ito ay 3.6 beses na mas mataas kaysa dito. ay parehong Voyagers sa simula, 6.8 beses na mas mataas kaysa sa Curiosity at tila ang pinaka-plutonium na magagamit sa NASA sa ngayon:,). Ang aparato ay may 1630 hiwalay na mga elektronikong sangkap at 22 libong mga wired na koneksyon na may kabuuang haba ng cable na 14 km, at kinokontrol ng mga duplicated na 1750A 16-bit na mga computer (isa pang kinokontrol ang Titan IV launch vehicle na naglagay ng device sa orbit). Kasama sa mga kagamitang pang-agham ang 12 instrumento na nakapangkat sa tatlong grupo, na idinisenyo para sa 27 hiwalay na siyentipikong pag-aaral:

Mga sensor ng optical range:

1) Composite infrared spectrometer, kabilang ang mga camera na may 3 saklaw (CIRS); 2) wide-angle at narrow-angle (33 cm ang diameter) na mga camera ng nakikitang hanay na may hanay ng ilang mga filter para sa iba't ibang kulay at mga CCD matrice na may resolution na 1024x1024 pixels. (ISS); 3) ultraviolet spectrometer, kabilang ang 4 na teleskopyo (UVIS); 4) isang mapping spectrometer ng nakikita at infrared na hanay, na hinahati ang liwanag na nakikita nito sa 352 spectral na seksyon (VIMS);

Mga sensor ng magnetic field at charged particle:

Mga sensor ng radio wave:

11) isang 4-meter diameter na radar na idinisenyo para sa pagmamapa ng mga satellite ng Saturn (Radar); 12) siyentipikong radio subsystem, na binubuo sa paggamit ng pangunahing 4-meter antenna upang obserbahan ang Saturn, ang mga singsing at satellite nito sa pamamagitan ng mga radio wave (RSS). Ang pagkaantala ng signal sa Saturn ay 68-84 minuto sa isang paraan.

Sa pamamagitan ng mga tinik sa Saturn

Ang bigat ng orbital at landing probes ay masyadong malaki upang direktang ilunsad sa Saturn (na may 350 kg ng Huygens, ang kabuuang bigat ng apparatus ay 2.5 tonelada) - kahit na isinasaalang-alang ang katotohanan na ang Titan IV kung saan Cassini-Huygens flew ay may 40% na mas malaking kapaki-pakinabang na load kaysa sa Titan IIIE kung saan lumipad ang mga Voyagers. Samakatuwid, ang mga sasakyan ay kailangang gumala-gala sa paligid ng solar system, na tumataas sa bilis sa pamamagitan ng gravitational maneuvers upang salubungin si Saturn: pagkatapos ng paglulunsad noong Oktubre 15, 1997, isang 5.7-toneladang bundle ng dalawang sasakyan na puno ng 2978 kg ng gasolina ang pumunta upang matugunan. Venus. Ang pagkakaroon ng 2 gravitational maneuvers noong Abril 26, 1998 at Hunyo 24, 1999 (kung saan lumipad lamang sila ng 234 at 600 km mula sa planeta, ayon sa pagkakabanggit), noong Agosto 18, 1999 bumalik sila saglit sa Earth (lumipad 1171 km mula sa amin) pagkatapos na napunta kay Jupiter.

Isang larawan ng Buwan na kinunan ng narrow-angle camera ng device sa malapit na ultraviolet, mula sa layo na humigit-kumulang 377 libong km at isang bilis ng shutter na 80 μs.

Lumilipad sa asteroid belt, nakilala ang device noong Enero 23 kasama ang asteroid na Mazursky: sa kasamaang-palad, ang distansya ay 1.6 milyong km, at ang asteroid mismo ay 15x20 km lamang ang laki, kaya ang larawan ay mas mababa sa 10 sa 10 pixels. Noong Disyembre 30, 2000, nakipagkita si Cassini-Huygens kay Jupiter at sa kanyang kapatid na si Galileo, na ang misyon ay papalapit na sa pangwakas (natapos niya ang kanyang misyon halos 14 na taon na ang nakalilipas na may parehong walang pag-iimbot na gawa na malapit nang magawa ni Cassini ngayon). Sa wakas, ang 4th gravity assist na ito ay nagbigay sa dalawang spacecraft ng sapat na bilis upang salubungin si Saturn noong Hulyo 1, 2004, kung saan nakapaglakbay na ito ng 3.4 bilyong km.

Upang hindi mag-aksaya ng oras, ginamit ng mission team ang mga radio antenna ng device upang linawin ang epekto ng Shapiro (pinabagal ang pagpapalaganap ng signal ng radyo kapag gumagalaw ito sa gravitational field ng isang mabigat na bagay). Ang katumpakan ng pagsukat ay nadagdagan mula sa mga nakaraang resulta ng 1/1000 para sa mga Viking at Voyagers hanggang 1/51000. Nai-publish noong Oktubre 10, 2003, ang mga resulta ay ganap na nag-tutugma sa mga hula ng pangkalahatang teorya ng relativity.

Malinaw na ipinapakita ng graph ang mga taluktok ng mga pakikipagtagpo sa mga planeta (pagkatapos nito ay pinapataas ng apparatus ang bilis), isang mahabang pagbaba na may bahagyang pahinga sa Jupiter (kapag lumipad ang apparatus upang salubungin si Saturn, unti-unting pinapalitan ang kinetic energy para sa potensyal na enerhiya, paglabas ng "gravitational well" ng Araw), at isang serye ng mga alon sa dulo (kapag ang aparato ay pumasok sa orbit ng Saturn, at nagsimulang umikot sa orbit nito).

Ang pinakahihintay na pagpupulong at ang pangunahing misyon

Noong Mayo 27, 2004, sa unang pagkakataon mula noong Disyembre 1998, binuksan ni Cassini ang pangunahing makina nito upang bigyan ang aparato ng isang salpok na 34.7 m / s, na kinakailangan upang iwasto ang tilapon na kinuha nito noong Hunyo 11 sa 2068 km mula sa Phoebe , isang napakalayo na satellite ng Saturn, na maaaring nabuo sa Kuiper belt at pagkatapos ay nakuha ng gravitational pull ng Saturn. Dahil sa malaking radius ng orbit ng satellite na ito (average na humigit-kumulang 12.5 milyong km), ito ang tanging pagpupulong ng Cassini sa satellite na ito.

Noong Hulyo 1, ang pangunahing makina ng aparato ay naka-on muli (sa loob ng 96 minuto) upang bumaba ng 626 m / s ng bilis upang makapasok sa orbit ng Saturn. Sa parehong araw, natuklasan ang Methone at muling natuklasan ang Pallena, na natuklasan sa isa pang imahe ng Voyager-2, ngunit dahil wala ito sa iba pang mga imahe, ang orbit ng celestial body ay hindi maitatag at sa loob ng 25 taon na natanggap nito ang pagtatalagang S / 1981 S 14. Kinabukasan, natapos ni Cassini ang unang paglipad ng Titan, noong Oktubre 24 ay natuklasan ang isa pang satellite (Polideucus), at noong Disyembre 24 ang Huygens landing probe ay ibinagsak.

Noong Enero 14, 2005, si Cassini ay kumilos bilang isang repeater para sa landing probe (na tatalakayin sa ibaba), at sa susunod na araw ang aparato ay lumapit sa Titan nang mas malapit hangga't maaari at, gamit ang radar nito, natuklasan ang isang 440-kilometrong bunganga sa ibabaw nito. . Noong Mayo 6, natuklasan ang satellite Daphnis, na nakatira sa gilid ng Keeler gap:

Sa mga gilid ng 42-kilometrong agwat, nakita ang mga alon na dulot ng napakahinang atraksyon ng Daphnis (na ang bigat ay 77 bilyong tonelada lamang, na lumilikha ng isang atraksyon na 25-100 libong beses na mas mababa kaysa sa lupa):

Ang ekwador ng Saturn at ang eroplano ng mga singsing nito ay nakatagilid ng 27° na may kaugnayan sa ecliptic, upang maobserbahan natin ang magkabilang poste ng Saturn pati na rin ang pagmasdan ang mga singsing nito mula sa itaas at ibaba. Ngunit dahil ang mga ito ay naobserbahan sa isang malaking anggulo at mula sa malalayong distansya (1.2-1.66 bilyon km, depende sa kamag-anak na posisyon ng Earth at Saturn) - imposibleng makakita ng kahit ano doon, kaya sabihin natin ang hexagon ng Saturn - dumadaan lamang sa mga Voyagers .

Natural na kulay na larawan ng Saturn, na binubuo ng 36 na larawan ng Cassini na kinunan noong Enero 19, 2007 na may tatlong filter (pula, berde at asul). Ang pagkakalantad ng mga imahe ay ginawa na may pag-asa na ang mga madilim na lugar ng mga singsing ay makikita, kaya ang ibabaw ng Saturn ay naging napaka-overexposed.

Noong 2005, natagpuan na humigit-kumulang 250 kg ng singaw ng tubig ang umaalis dito bawat segundo sa pamamagitan ng mga geyser ng Enceladus sa bilis na hanggang 600 m / s. Noong 2006, napatunayan ng mga siyentipiko na sila ang pinagmumulan ng materyal para sa penultimate at pinakamalawak - ang E ring.

Noong Hulyo 22, 2006, lumipad ang spacecraft sa hilagang latitude ng Titan, at sa unang pagkakataon ay nakita ang mga madilim na lugar sa radar map na ginawa ng spacecraft, na nagpapahiwatig na ang mga lawa ng methane ay matatagpuan sa ibabaw sa mga lugar na ito. Sa panahon ng 127 flybys ng satellite na ito, maraming mga seksyon ng ibabaw nito ang pinag-aralan nang detalyado, kung saan ang ilan sa mga dinamikong pagbabago ay naobserbahan. Kabilang sa mga ito ang Ligeia Sea, na may sukat na 420x350 km at isang average na lalim na halos 50 m na may maximum na higit sa 200 m (ang pinakamataas na lalim na naitala ng radar):

Ang mga alon, mga solido sa ibaba o sa itaas ng ibabaw, o mga bula sa likidong column (na nakakaapekto sa reflectivity ng surface) ay itinuturing na pinakamalamang na sanhi ng mga naturang sukat.

Noong Mayo 30, 2007, natuklasan ang 2-kilometrong Anfa satellite, at noong Setyembre 10, ang aparato ay dumaan lamang ng 1600 km mula sa Iapetus, ngunit kapag nagpapadala ng mga imahe, isang cosmic ray particle ang pumasok sa computer ng device, na naging sanhi nito. para lumipat sa safe mode. Sa kabutihang palad, walang mga larawan na nawala. Ilang sandali bago ang kaganapang ito, nakatanggap si Arthur Clarke ng isang video na pagbati sa kaganapang ito (ayon sa isa sa kanyang pinakatanyag na nobela - "2001: A Space Odyssey" - isa sa mga monolith ay nasa ibabaw ng Iapetus).

Video greeting at pagsasalin nito

Kamusta! Ito si Arthur Clark na sumasama sa iyo mula sa aking tahanan sa Colombo, Sri Lanka.

Natutuwa akong maging bahagi nitong Cassini flyby ng Iapetus.

Ipinapadala ko ang aking pagbati sa lahat ng mga kaibigan - sikat at hindi kilalang - na nagtipon para sa mahalagang okasyong ito.

Ikinalulungkot ko na hindi ako makakasama dahil ako ay naka-wheelchair na may polio at wala akong planong umalis muli sa Sri Lanka.

Salamat sa World Wide Web, nasundan ko ang pag-usad ng misyon ng Cassini-Huygens mula nang ilunsad ito ilang taon na ang nakararaan. Tulad ng alam mo, mayroon akong higit pa sa isang interes sa Saturn.

At talagang natakot ako noong unang bahagi ng 2005 nang ang Huygens probe ay nag-transmit ng mga sound recording mula sa ibabaw ng Titan. Ito ay eksakto kung ano ang inilarawan ko sa aking 1975 nobelang Earth Empire, kung saan ang aking karakter ay nakikinig sa ihip ng hangin sa mga kapatagan ng disyerto.

Marahil ito ay isang paunang lasa ng hinaharap! Sa Setyembre 10, kung mapupunta ang lahat ayon sa plano, susuriin ni Cassini ang aming pinakamalapit na pagtingin sa Iapetus, isa sa mga pinakakawili-wiling buwan ng Saturn.

Ang kalahati ng Iapetus ay madilim na parang aspalto, habang ang kalahati naman ay magaan na parang niyebe. Nang matuklasan ni Giovanni Cassini ang Iapetus noong 1671, nakikita lamang niya ang maliwanag na bahagi. Nakuha namin ang aming pinakamahusay na sulyap nang ang Voyager 2 ay lumipad dito noong Agosto 1981 - ngunit iyon ay halos isang milyong kilometro ang layo.

Sa kabilang banda, malapit nang dumaan si Cassini ng mahigit isang libong kilometro mula sa Iapetus.

Ito ay isang partikular na kapana-panabik na sandali para sa mga tagahanga ng 2001: A Space Odyssey - dahil ang monolith ng Saturn na natuklasan ng nag-iisang astronaut na si David Bowman ay naging isang gateway sa mga bituin.

Ang ika-35 na kabanata ng nobela, na pinamagatang "The Eye of Iapetus", ay naglalaman ng sumusunod na sipi:

Ang Discovery ay lumapit sa Iapetus nang napakabagal na halos hindi naramdaman ang paggalaw at imposibleng mapansin ang sandali nang ang isang banayad na pagbabago ay naganap at ang cosmic na katawan ay biglang naging isang tanawin mga walumpung kilometro sa ibaba ng barko. Ang mga mapagkakatiwalaang vernier ay nagbigay ng huling pagwawasto ng mga shocks at tumahimik nang tuluyan. Ang barko ay pumasok sa huling orbit nito: ang oras ng pag-ikot ay tatlong oras, ang bilis ay isang libo at tatlong daang kilometro bawat oras. Hindi kinakailangan ang mas mataas na bilis sa mahinang gravitational field na ito. Ang "Discovery" ay naging satellite ng satellite.

Makalipas ang mahigit 40 taon, hindi ko na maalala kung bakit ko inilagay ang Saturn monolith sa Iapetus. Noong mga araw na iyon ng simula ng Space Age, hindi makita ng mga teleskopyo sa lupa ang mga detalye ng celestial body na ito. Ngunit palagi akong may kakaibang pagkahumaling kay Saturn at sa pamilya ng mga buwan nito. Sa pamamagitan ng paraan, ang "pamilya" na ito ay lumago sa isang napaka-kahanga-hangang bilis: noong inilunsad ang Cassini, alam namin ang tungkol sa 18 sa kanila. Naiintindihan ko na mayroon na ngayong 60 sa kanila, at ang kanilang bilang ay patuloy na tumataas. Hindi ko mapigilan ang tuksong sabihin:

Diyos ko, ito ay puno ng mga satellite!

Gayunpaman, sa pelikula, nagpasya si Stanley Kubrick na ilagay ang lahat ng aksyon sa sistema ng Jupiter, hindi Saturn. Bakit ganito ang pagbabago? Well, sa isang banda, ginawa nitong mas diretso ang plot. Higit sa lahat, ang departamento ng mga espesyal na epekto ay hindi makagawa ng isang modelo ng Saturn na nakita ni Stanley na nakakumbinsi.

Ginawa ito nang tama, dahil kung hindi, ang pelikula ay naging lipas na sa paglipad ng misyon ng Voyager, na ipinakita ang mga singsing ng Saturn sa paraang hindi maisip ng sinuman.

Nakakita na ako ng maraming halimbawa ng Neptune na inilalarawan sa sining, kaya pananatilihin ko ang aking mga daliri habang lumilipad si Cassini sa Iapetus.

Gusto kong pasalamatan ang lahat ng kasangkot sa misyon at sa buong proyekto. Maaaring kulang ito sa glamour ng manned spaceflight, ngunit ang proyektong pang-agham ay mahalaga sa ating pag-unawa sa solar system. At sino ang nakakaalam - baka isang araw ang ating kaligtasan sa Earth ay depende sa kung ano ang makikita natin doon.

Ito si Arthur Clarke, nais kong maging matagumpay ang paglipad mo.

Mapa ng Iapetus na may resolution na 400 m bawat pixel (orihinal na 5 MB):

Humigit-kumulang 40% ng ibabaw ng satellite na ito ay inookupahan ng mga madilim na rehiyon na may albedo na 10 beses na mas maliit kaysa sa mga light region. Ngayon ang pinagmumulan ng gayong malaking pagkakaiba ay itinuturing na epekto ng paghihiwalay ng alikabok at yelo, kapag ang yelo ay sumingaw mula sa madilim na mga lugar at idineposito sa mga lugar na maliwanag, sa gayon ang mga lugar na liwanag ay nagiging mas magaan at madilim na mga lugar. Ang dahilan kung bakit ang natitirang mga satellite ay kumikilos nang "normal" ay dahil mayroon silang isang mas maikling araw, kung saan ang ibabaw ay walang oras upang magpainit ng sapat.

Extension at misyon "Cassini - Equinox"

Noong Hulyo 1, 2008, nagsimula ang pinalawig na 27-buwan na misyon ng Cassini, na kinabibilangan ng 21 karagdagang paglipad ng Titan, 8 Tethys, 7 Enceladus, 6 Mimas at tig-iisang Dione, Rhea at Helena.

Noong Agosto 15, 2008, natuklasan ang Aegeon, na, bagama't pinangalanan ito sa isang halimaw na may 100 armas at 50 ulo, ay halos hindi nakakapinsalang "pebble" na 500 m ang lapad (napakaliit nito na ang mga sukat nito ay kailangang ilagay sa liwanag, kaya ang eksaktong hindi namin alam ang hugis ng satellite na ito). At noong Oktubre 9, isinagawa ni Cassini ang kanyang pinaka-mapanganib na maniobra - lumilipad lamang ng 25 km mula sa Enceladus (at ito sa bilis na 17.7 km / s!). Ang pangkat ng misyon ay gumawa ng isang mapanganib na hakbang para sa kapakanan ng direktang pagsusuri ng komposisyon ng singaw ng tubig ng mga geyser nito.

Sa panahon ng 23 flybys nito ng Enceladus sa buong misyon (sa 10 kung saan ang aparato ay lumapit sa layo na mas mababa sa 100 km), natagpuan na ang subsurface na karagatan ay 11-12 units (na hindi angkop para sa terrestrial life forms), ngunit sa mga pagtatago ng mga geyser ay natagpuan din ang nitrogen (4±1%), carbon dioxide (3.2±0.6%), methane (1.6±0.6%) pati na rin ang mga bakas ng ammonia, acetylene, hydrocyanic acid at propane (na tumutukoy sa aktibong pagbuo ng mga organikong sangkap sa ilalim ng ibabaw ng Enceladus). Sa kasamaang palad, ang aparato ay hindi naglalaman ng mga espesyal na instrumento para sa pagrehistro ng kumplikadong organikong bagay (dahil hindi posible na ipalagay na ang aparato ay natagpuan sa panahon ng pagpaplano ng misyon), kaya ang sagot sa tanong na "posible bang umiral ang buhay sa ilalim ng ibabaw ng Enceladus?" Umalis si Cassini para sa kanyang mga tagasunod.

Noong Hulyo 26, 2009, ang huling mga satellite na natuklasan ni Cassini ay natuklasan - ang 300-meter S / 2009 S 1, na natuklasan dahil sa 36-kilometrong anino na inihagis nito sa dulong gilid ng B ring kung saan ang orbit nito ay namamalagi:

Pangalawang extension at Cassini Solstice mission

Noong Pebrero 2010, ang isang desisyon ay ginawa sa isang karagdagang extension ng misyon, na nagsimula na noong Setyembre, at dapat na tatagal hanggang Mayo 2017, kung kailan ang huling kapalaran ng aparato ay dapat na magpasya. Kabilang dito ang 54 pang flybys ng Titan at 11 flybys ng Enceladus.

Ang mga pagsisikap ni Cassini at ng kanyang koponan, na nakakuha ng karagdagang alokasyon na humigit-kumulang $ 400 milyon para sa susunod na 7 taon ng misyon (nagdala ng halaga ng programa sa halos $ 4 bilyon) ay hindi walang kabuluhan: na noong Disyembre 2010 , sa panahon ng pagpasa ng Enceladus, itinatag ng apparatus ang pagkakaroon ng isang karagatan sa ilalim ng north pole (sa paglaon ay natagpuan na ang karagatan ay hindi limitado sa polar region). Sa parehong taon, ang Great White Spot ay muling lumitaw sa ibabaw ng Saturn - isang malaking bagyo na lumilitaw sa kapaligiran ng Saturn humigit-kumulang bawat 30 taon (Si Cassini ay napakaswerte dito, at pinamamahalaang niyang irehistro ang gayong mga bagyo nang dalawang beses - noong 2006 at 2010). Noong Oktubre 25, 2012, naitala ng aparato ang isang malakas na paglabas sa loob nito, na nagpapataas ng temperatura ng mga stratospheric layer ng atmospera ng 83 ° C sa itaas ng normal. Kaya, ang puyo ng tubig na ito ang naging pinakamainit sa mga bagyo sa solar system, na nalampasan maging ang Great Red Spot ng Jupiter.

"Ang Araw na Ngumiti ang Lupa"- isang proyektong inayos noong Hulyo 19, 2013 ng pinuno ng Cassini imaging team, kung saan kinuha ni Cassini ang isang larawan ng buong sistema ng Saturn, na kasama rin ang Earth, Moon, Venus at Mars. Isang kabuuan ng 323 mga larawan ang kinuha, kung saan 141 ang karagdagang ginamit upang i-compile ang mosaic:

Ang lupa ay nasa kanang sulok sa ibaba, at ang orihinal na walang pirma ay (4.77 MB).

Kasabay nito, naglunsad ang NASA ng isang kampanya "Kumaway sa Saturn" kung saan 1,600 mga larawan ang nakolekta, kung saan ang isang mosaic ay binuo noong Nobyembre 12, na lumitaw sa pabalat ng New York Times sa parehong araw (maingat, ang orihinal ay tumitimbang ng 25.6 MB):

Mula 2012 hanggang 2016, naitala ng device ang mga pagbabago sa kulay ng Saturn hexagon (mga larawan mula 2013 at 2017, orihinal na 6 MB):

"Huygens"

Ang landing probe, na pinangalanan sa Christian Huygens (tagatuklas ng Titan noong 1655, kung saan napunta ang probe), ay isang 318-kilogram na apparatus na may diameter na 2.7 metro na may 6 na hanay ng mga instrumento:

1) isang pare-parehong frequency transmitter na idinisenyo upang sukatin ang bilis ng hangin gamit ang Doppler effect (Doppler Wind Experiment - DWE);
2) mga sensor ng mga pisikal na katangian ng atmospera na sumusukat sa density, presyon at paglaban ng elektrikal ng kapaligiran, pati na rin ang mga sensor ng acceleration sa lahat ng tatlong axes, na nagpapahintulot, kasama ang nakaraang aparato, na itakda ang density ng kapaligiran (Huygens Instrumento ng Atmospheric Structure - HASI);
3) mga camera ng nakikita at infrared na spectra, kahanay sa pagkuha ng mga imahe, pagsukat ng spectrum at pag-iilaw sa kasalukuyang altitude ng device (Descent Imager / Spectral Radiometer - DISR);
4) isang aerosol particle pyrolyzer na nagpapainit ng mga sample na kinuha mula sa dalawang magkaibang taas at nagre-redirect sa kanila sa susunod na device (Aerosol Collector and Pyrolyser - ACP);
5) gas chromatography-mass spectrometer na sumusukat sa komposisyon at konsentrasyon ng mga indibidwal na bahagi ng atmospera ng Titan, at sa huling yugto - din ang itaas na layer ng lupa evaporated ng heater (Gas Chromatograph Mass Spectrometer - GCMS);
6) isang hanay ng mga instrumento para sa pagsukat ng mga katangian sa ibabaw, na kinabibilangan ng isang acoustic sensor na sumusukat sa density / temperatura ng atmospera sa huling 100 m ng pagbaba ayon sa mga katangian ng tunog na sinasalamin ng ibabaw (Surface-Science Package - SSP ).

Humiwalay si Huygens kay Cassini noong Disyembre 24, 2004, at noong Enero 14 ay nakarating na sa atmospera ng Titan. Ang pagbaba sa atmospera ay tumagal ng 2 oras at 27 minuto, kung saan ang thermal protection ng apparatus at ang tatlong parasyut nito ay kumilos nang sunud-sunod, at pagkatapos ng landing, nagpadala ito ng data mula sa ibabaw para sa isa pang 72 minuto (hanggang sa Cassini probe, na kung saan. kumilos bilang isang signal repeater, lumampas sa abot-tanaw).

Internasyonal na kooperasyon ng Huygens probe

"Grand Finale"

Noong Mayo 2017, ang karagdagang kapalaran ng aparato ay napagpasyahan: sa pagtatapos ng pangalawang pinalawig na misyon, mayroon itong napakakaunting gasolina na natitira, at 19 na posibleng mga pagpipilian para sa pagkumpleto ng misyon ay isinasaalang-alang, bukod sa kung saan ay isang banggaan sa Saturn, ang pangunahing nito. mga singsing o nagyeyelong satellite, pag-alis mula sa orbit ni Saturn patungo sa isang heliocentric na orbit o isang matatag na orbit sa paligid ng Titan/Phoebe (at maging ang posibilidad ng isang banggaan sa Mercury). Bilang resulta, napagpasyahan na ipadala ang apparatus sa kapaligiran ng Saturn upang maprotektahan ang mga satellite ng Saturn mula sa kanilang posibleng biological contamination. Upang maisakatuparan ang gawaing ito, nagsagawa ang device ng isang maniobra malapit sa Titan noong Abril 22, na nag-redirect nito sa isang 2000 kilometrong agwat sa pagitan ng Saturn at ng pinakamalapit na singsing nito.

Mula noon, nakagawa na ito ng 21 orbit sa layong 1600-4000 km lamang mula sa mga ulap ng Saturian, habang papalapit sa atmospera ng Saturn, at kasalukuyang nasa huling ika-22 orbit nito. Kukunin ng spacecraft ang mga huling larawan nito bago muling pumasok, pagkatapos nito ay iikot ang 4-meter antenna nito patungo sa Earth, at magpapadala ng data sa komposisyon ng Saturnian atmosphere mula sa mga spectrometer nito hanggang sa maitaboy nito ang mga kaguluhan sa atmospera. Sa lalong madaling panahon pagkatapos ng pagkawala ng komunikasyon dito, ito ay babagsak at masunog sa mga siksik na layer ng kapaligiran ng Saturn - sa isang lugar doon, sa konstelasyon ng Ophiuchus, 1.4 bilyong km mula sa amin.

Saturn

Titanium

Magdagdag ng mga tag

Ang sangkatauhan ay palaging hinahangad na alamin kung ano ang naroroon, sa kabila ng hindi alam. Upang pag-aralan ang Saturn at ang mga satellite nito, ang Cassini spacecraft ay itinayo at inilunsad noong Oktubre 15, 1997, kung saan nakasakay ang Huygens descent probe ( Huygens). Ito ay magkasanib na brainchild ng NASA, ang European at Italian space agency. Ang pangunahing misyon ng device ay: upang maabot ang Saturn system, pumunta sa orbit, kalkulahin ang pinakamainam na trajectory para sa pagtatagpo sa Titan. Ang Huygens descent probe noon ay gumawa ng malambot na landing sa Titan.

Matagumpay na nakumpleto ni Cassini ang misyon nito, na dumating sa sistema ng Saturn noong Hulyo 1, 2004, at noong Disyembre 25 ng parehong taon ay binaril si Huygens, na dumaan sa atmospera ng Titan, na nagpapadala ng maraming kawili-wiling siyentipikong data sa daan at nakarating sa ibabaw ng satellite. Mula sa ibabaw ng Titan, si Huygens ay nagpadala ng isang malaking halaga ng mga kagiliw-giliw na siyentipikong data, mga larawan sa iba't ibang hanay, at sinuri ang sangkap ng satellite.

(Kinuha mula kay Cassini: Ang malaking buwan ng Saturn na Titan laban sa background ng planeta, ang mga singsing ng higanteng planeta ay malinaw na nakikita)

Ang apparatus mismo ay ginagamit ng mga siyentipiko upang pag-aralan ang Saturn, ang magnetosphere nito, mga singsing, at ang pamamahagi ng mga bagay sa kanila. Sa una, ang aparato ay binalak na gumana nang halos apat na taon, pagkatapos ang buhay ng serbisyo nito ay pinalawak ng dalawang beses. Sa pamamagitan ng desisyon ng NASA, ang gawain ng space probe ay pinalawig hanggang 2017, kung saan pag-aaralan nito ang Saturn at Titan mismo kasama ang mga sensor at sensor nito, at dadaan malapit sa Enceladus, na sikat sa mga kamangha-manghang ice geyser nito.

(Kinuha ni Cassini ang transit ng buwan ng Saturn na Enceladus sa harap ng mas malaking buwan na Dione, na ipinapakita ang kamangha-manghang kagandahan ng panlabas na singsing ni Saturn sa harapan)

Ang gawain ng probe ay magpapahintulot sa amin na suriin ang mga singsing ng planeta mula sa iba't ibang mga anggulo, mas tumpak na matukoy ang kanilang masa, at lubusang pag-aralan ang istraktura ng higanteng gas, ang magnetosphere nito. Ayon kay Jim Green, si Cassini ay nagpadala ng napakaraming impormasyon sa Earth na binago nito ang mga ideya ng tao tungkol sa Saturn, mga satellite nito, at sa mga higanteng gas sa pangkalahatan.

(Natatanging video na ipinadala ni Cassini: paglalarawan ng bagyo sa ibabaw ng planetang Saturn, naririnig din ang mga tunog ng kidlat na ipinadala ng mga frequency ng radyo. ang kanilang lakas ay mas makabuluhan kaysa sa Earth, at tagal ng hanggang ilang buwan)

Ang gawain ng probe hanggang 2017 ay magpapahintulot sa mga siyentipiko na makakuha ng kumpletong larawan ng mga pana-panahong pagbabago sa istraktura ng planeta. Mawawasak sa sarili ang probe, na bumubulusok sa siksik na kapaligiran ng Saturn pagsapit ng Setyembre 2017.

Sa nakalipas na 13 taon, tahimik na binabago ng Cassini spacecraft ang aming pang-unawa sa solar system. Ang misyon ng Cassini, isang $3.62 bilyong pinagsamang proyekto sa pagitan ng NASA at ng European Space Agency, ay pag-aralan ang higanteng gas na si Saturn at ang maraming buwan nito. Ngunit bukas ang misyon na ito ay darating sa literal na nagniningas na katapusan. Sa Biyernes ng 7:55 pm ET, hihinto ang Earth sa pagtanggap ng data mula kay Cassini dahil mahuhulog ang device sa bilis ng isang meteor papunta sa atmospera ng Saturn at sadyang sisirain. Ang mga astronomo ay naghahanda para sa sandaling ito sa loob ng maraming taon.

Ang lahat ng mga instrumento ng spacecraft ay gumagana pa rin nang maayos, ngunit ang mahabang misyon ay naubos ang halos lahat ng propellant na kinakailangan upang itama ang orbital na landas ng probe sa paligid ng Saturn. Ngunit sa halip na pabayaan lamang ang sasakyang panghimpapawid at posibleng bumagsak sa ibang lugar, ini-program ng mission control team ang computer ng probe upang muling ipasok ang kapaligiran ng Saturn upang mailigtas ang mga buwan ng planeta at anumang posibleng mga anyo ng buhay sa kanila.

Sa kabila ng lahat ng mga merito ng spacecraft na ito, si Cassini, wika nga, ay palaging isang tagalabas. Ang misyon nito ay hindi kasing ganda ng New Horizons mission na lumipad sa Pluto, o anumang iba pang misyon na nauugnay sa Mars, kung saan nagpadala ang ahensya ng US ng higit sa isang lander at rover sa nakalipas na ilang dekada. Ang mga paksang nauugnay sa Saturn ay bihirang maging headline. Gayunpaman, ang kakulangan ng hype sa anumang paraan ay hindi nakabawas sa antas ng pang-agham na kahalagahan ng mga natuklasan na ginawa ni Cassini.

Kung itatapon natin ang mga pormalidad, nagsimula ito noong Oktubre 15, 1997, nang inilunsad si Cassini sa orbit ng Earth sakay ng sasakyang paglulunsad ng Titan IVB / Centaur. Ang paglulunsad ay magkasanib - inilagay din ng launch vehicle sa orbit ang Huygens probe, na itinayo ng European Space Agency. Idinisenyo ang sasakyang ito na dumaong sa pinakamalaking buwan ng Saturn na Titan, kung saan maaari itong magpadala ng siyentipikong data sa mga mananaliksik sa Earth.

Ang paglunsad ay hindi walang insidente. May mga tao na nagprotesta laban sa paglulunsad ng Cassini dahil sa takot sa kontaminasyon ng kapaligiran sa pamamagitan ng plutonium fuel, sa batayan kung saan pinapagana ang spacecraft. Bago ang paglulunsad ng Cassini, sinabi ng physicist na si Michio Kaku na kung mabigo ang paglunsad at ang rocket ay sumabog, ang radioactive material ay magpapaulan sa mga tao malapit sa launch complex. Mabilis na tiniyak ng NASA at mga ahensya ng gobyerno sa lahat na imposible lang ang ganitong sitwasyon. Sa kabutihang palad, sa huli, ang paglulunsad ay talagang pumasa nang walang anumang problema.

Dalawang spacecraft ang dumating sa Saturn 7 taon matapos silang ilunsad mula sa launch complex sa Cape Canaveral. Dumaong si Huygens sa Titan noong Enero 14, 2005. Simula noon, gumawa si Cassini ng maraming orbit sa paligid ng planeta at mga buwan nito. Salamat sa kanya, nakakuha kami ng pagkakataon na tingnan ang sistemang ito, upang maunawaan ang mga tampok ng mga singsing ng planeta.

mga satellite

Mula sa higanteng Titan hanggang sa maliit na buwang Daphnis, ang mga obserbasyon ni Cassini ay nagsiwalat ng maraming tungkol sa mga buwan ng higanteng planeta na ito. Ang Saturn at ang mga buwan nito ay maaaring literal na matingnan bilang isang miniature solar system.

Epimetheus

Elena

Hyperion

Mimas, isang buwan na katulad ng Death Star

Pandora

Titan at Tethys (foreground)

Lumilikha si Daphnis ng mga alon sa loob ng mga singsing ni Saturn

Pan (katulad ng isang dumpling)

Nangungunang 5 natuklasan sa Cassini

Mahirap isa-isahin ang lahat ng kontribusyon sa planetaryong agham na ginawa ni Cassini sa loob ng 13 taon ng misyon nito, ngunit hindi ito mahirap maunawaan kung gaano kahalaga ang misyon na ito sa mga siyentipiko sa Earth. Nasa ibaba ang ilan lamang sa pinakamahalagang pagtuklas na ginawa ng probe na ito sa mahigit isang dekada ng operasyon nito.

Mga Geyser sa Enceladus

Si Cassini ay hindi lamang nakakita, ngunit lumipad sa pamamagitan ng ejecta ng likidong tubig na kinunan sa kalawakan mula sa ilalim ng karagatan ng Enceladus. Ang pagtuklas ay kamangha-mangha. Ang karagatan ng buwan ay maaaring may tamang chemistry para sa buhay, na ginagawa itong isa sa mga pinaka-kanais-nais na mga target para sa paghahanap ng extraterrestrial na buhay sa loob ng solar system.

Ang "Katulad ng Lupa" na Kapaligiran ng Titan

Sa panonood ng Titan, natutunan namin ang higit pa tungkol sa aming sarili. Ang paggalugad sa isa sa pinakamalaking buwan ng Saturn ay nagsiwalat sa atin ng masalimuot na mundo ng mga lawa ng liquid methane at mga buhangin ng hydrocarbon. Para sa hindi sanay na tagamasid, ang Titan ay maaaring mukhang katulad ng Earth, ngunit ito ay malinaw na isang dayuhan na planeta, na nagbibigay ng perpektong halimbawa ng pagkakaiba-iba sa mga planetary body.

Maraming buwan ng Saturn

Hanggang sa ipinadala si Cassini sa Saturn noong 1997, alam lang ng mga siyentipiko ang pagkakaroon ng 18 buwan na umiikot sa ring giant. Habang lumilipat ang spacecraft patungo sa planetang ito sa loob ng pitong taon, natuklasan ng mga mananaliksik ang 13 pang satellite. Gayunpaman, ngayon, salamat kay Cassini, nalaman namin na si Saturn ang "ama" ng kasing dami ng 53 buwan.

Saturn Hexagonal Storm

Nakuha ni Cassini ang ilang tunay na kahanga-hangang larawan ng Saturn sa buong kasaysayan nito, ngunit marahil ang pinakakahanga-hanga ngunit kakaiba ay ang mga larawan ng mga poste ng planeta. Nakita namin nang detalyado ang hexagonal na daloy ng atmospheric currents na pumapalibot sa isang malakas na bagyo na humahagupit sa north pole ng Saturn. Ayon sa NASA, ang lugar ng bagyong ito ay 50 beses na mas malaki kaysa sa lugar ng karaniwang bagyo sa Earth.

Walang laman na espasyo sa pagitan ng mga singsing ng Saturn

Bago ang rurok ng misyon, si Cassini ay kumuha ng posisyon sa pagitan ng mga singsing ng planeta at Saturn mismo. At tulad ng nangyari, ito ay hindi kapani-paniwalang kalmado dito. Sa halip na ang inaasahang alikabok na umiikot sa pagitan ng planeta at ng mga singsing, natagpuan ni Cassini ang ganap na walang laman na espasyo bilang bahagi ng mga pinakabagong orbital flyby nito.

Isang misyon na dapat makaligtaan

Bagaman, gaya ng nabanggit sa itaas, ang misyon ng Cassini ay hindi kasing liwanag ng mga misyon ng Martian, napatunayang ito ay lubhang kapaki-pakinabang para sa modernong astronomiya. Bawat buwan, nagpapadala ang probe ng tunay na kakaiba, hindi pa nakikitang mga larawan at bagong siyentipikong data pabalik sa Earth. Maraming naghahangad na mga astronomo ang nagtayo ng kanilang mga karera sa paligid ng data na ito.

Ang pagkumpleto ng misyon ay magiging isang tunay na kawalan para sa siyentipiko at pseudo-siyentipikong komunidad. Lalo na dahil sa katotohanan na, bukod sa probe na mag-aaral sa buwan ng Jupiter na Europa, NASA at iba pang mga ahensya ng kalawakan ay walang mga plano, hindi bababa sa nakikitang hinaharap, upang magpatuloy sa pag-aaral ng mga abot-tanaw ng malalayong mundo ng solar system tulad ng Saturn, Neptune. at Uranus.

Saturn, isa sa mga huling "obra maestra" ni Cassini

Ang isang bilang ng mga pag-aaral ng Saturn ay sinimulan ng Pioneer 11, isang gawang Amerikanong interplanetary station, noong 1973, at ipinagpatuloy ng dalawang Voyagers.

Salamat sa mga ekspedisyon na ito, marami kaming nalaman tungkol sa Saturn, mga singsing at satellite nito, ngunit ang pangunahing bagay ay hindi nagtagumpay: upang makita kung ano ito, ang ibabaw ng misteryosong planeta na ito. Sa kabila ng maraming mga litrato at bagong data na natanggap, sa lalong madaling panahon ay napagpasyahan na ito ay kinakailangan upang simulan ang isang bagong proyekto na magbibigay-daan sa amin upang tingnan ang space object mula sa isang bagong pananaw. Ang nasabing proyekto ay ang misyon ng dalawang sasakyan - Cassini at Huygens.

Paggalugad ng Saturn: Ang misyon ng Cassini-Huygens ay nagkakahalaga ng America ng medyo maayos na kabuuan - mga tatlong bilyong dolyar, ngunit sulit ito. Ang pagtatayo, pagpapaunlad at kagamitan nito ay isinagawa ng mga kilalang organisasyon sa mga lupon ng mga explorer sa kalawakan.

Bilang isang resulta, ang isang aparato ay nakuha na may taas na 10 metro at isang panimulang timbang na 6 na tonelada na may 12 pang-agham na instrumento sa board, isang baras na 11 metro para sa isang magnetometer at mga kable, na ang kabuuang haba ay halos labing-apat na kilometro.

Upang makipag-usap sa Earth, lumikha ang mga Italyano ng isang espesyal na antena na apat na metro ang haba. Ang aparato, gayunpaman, ay hindi gumagamit ng mga solar panel, na naiintindihan: para sa Saturn ito ay walang kahulugan. Sa halip, ang papel ng mga tangke ng enerhiya ay ginagampanan ng tatlong thermoelectric at radioisotope generator, na naglalaman ng 33 kilo ng sobrang radioactive plutonium, salamat sa kung saan ang apparatus ay maaaring gumana nang halos dalawang daang taon.

Kapansin-pansin din na ang kalahati ng bigat ng paglulunsad ng Cassini ay walang iba kundi ang gasolina, na kailangan para sa deceleration, Saturn orbit, at marami pang ibang espesyal na maniobra.

Huygens

Ang device na ito ay walang iba kundi isang probe, na ang gawain ay makarating sa buwan ng Saturn - Titan. Kasama sa kagamitan nito ang hanggang anim na instrumento na nagbibigay-daan sa pinakadetalyadong pag-aaral sa ibabaw ng satellite, at isang landing camera, na dapat kumuha ng maraming landscape hangga't maaari ng isang bagay na hindi gaanong pinag-aralan. Ang probe na ito ay tumitimbang ng humigit-kumulang 350 kilo at isang karagdagan sa Cassini: ang kanilang mga destinasyon ay napakalapit sa isa't isa.

Mga tanawin ng Saturn at ang mga buwan nito mula sa Cassini

Paglipad

Ang paglulunsad ng Cassini at ang Huygens na nakalakip dito ay naganap noong 1997 noong Oktubre 15. Upang ilunsad ang device sa kalawakan, kinakailangan ang isang espesyal, espesyal na sasakyan sa paglulunsad na "Titan-4B" at isang karagdagang booster unit na tinatawag na "Centaur". Sa maraming dahilan (walang direktang daan patungo sa alinman sa mga kalawakan), naging orihinal na direksyon ni Cassini ang Venus.

Upang mapabilis, ginamit ng device ang mga gravitational field ng tatlong planeta sa loob ng dalawang taon. Gayunpaman, bago makipagkita sa planeta - ang destinasyon - siya ay nasa isang uri ng nasuspinde na animation: ang lahat ng kanyang mga sistema ay ginamit lamang ng ilang porsyento. At kaya, sa taglamig ng 2000, sa wakas ay nalampasan ni Cassini ang Saturn, na-activate at kinuha ang mga unang larawan nito na naglalarawan sa Giant sa isang katulad na lunar na unang quarter, na halos imposibleng makita mula sa Earth.

Totoo, bago makarating nang mas malapit hangga't maaari sa maringal na Saturn, dumaan si Cassini sa hindi gaanong mahiwagang satellite nito, si Phoebus, na ang mga imahe ay ipinadala sa Earth. Sila ay naging isang tunay na sensasyon: sa unang pagkakataon ang bagay na ito ay itinuturing na mabuti. Ang mga litrato ay nagpakita na ang Phoebus ay halos kapareho ng isang asteroid, na ito ay may hindi regular na hugis, na ang mga sukat nito ay halos dalawang daang kilometro. Napag-alaman din na ang buwang ito ay halos gawa sa yelo, na lubos na kahawig ng Charon, na nangangahulugan na ang Phoebus ay mas malapit sa istraktura sa mga kometa kaysa sa mga asteroid. Ang pagtuklas na ito ay tiyak na naglalapit sa sangkatauhan sa paglutas ng karamihan sa mga misteryo ng Saturn system.

Ang pinakamahalagang milestone para kay Cassini ay, siyempre, ang pagpasok sa orbit ng Giant. Naganap ito sa tulong ng isang espesyal na maniobra sa pagpepreno noong Hulyo 1, 2004. Sa oras na iyon, nagawa pa niyang makapasa sa pagitan ng dalawang singsing (F at G). Ang pagkakaroon ng nakatagpo ng mga obstacle nang maraming beses, ngunit nananatiling walang makabuluhang pinsala, ang aparato ay lumapit sa Saturn nang mas malapit hangga't maaari at napunta sa orbit nito. Matapos ang tagumpay na ito, kinailangan ni Cassini na gumawa ng 74 na mga rebolusyon sa paligid ng planeta sa loob ng apat na taon, na nagtagumpay sa isang malaking distansya na katumbas ng 1.7 bilyong kilometro, at pinag-aralan ang parehong ibabaw ng Saturn at mga satellite nito. Kabilang sa huli, ang espesyal na atensyon ay tiyak na binabayaran sa Titan - napagpasyahan na gumawa ng 45 rebolusyon sa paligid nito.

Mga nagawa

Sa lahat ng mga nakamit na nakamit salamat sa Cassini at Huygens, maaaring i-highlight ng isa hindi lamang ang isang medyo detalyadong survey sa ibabaw ng Saturn, kundi pati na rin ang maraming mga satellite nito: Mimas, Rhea, Phoebe, Titan, Tethys, Dione at Hyperion, bilang pati na rin si Epimetheus. Ngunit hindi ito ang katapusan: ang Cassini expedition ay magpapatuloy hanggang 2017, na magbibigay-daan sa amin na matuto nang higit pa tungkol sa Saturn system.