Ang misyon ng Cassini-Huygens ay isang milestone sa kasaysayan ng paggalugad sa kalawakan, kung saan ang Cassini orbital station ang naging unang artipisyal na satellite ng Saturn, at ang Huygens lander ay gumawa ng unang soft landing sa Outer Solar System sa ibabaw ng Titan.

Upang matutunan ang mga lihim ng "ringed" na planeta

Tungkol sa kahindik-hindik na misyon sa kalawakan, isinulat ng Doctor of Physical and Mathematical Sciences L. Xanfomality ang sumusunod: “Kahanga-hanga ang mga nagawa ng modernong teknolohiya. Ang Cassini-Huygens spacecraft, na inilunsad noong 1997, ay matagumpay na nasakop ang 4 na bilyong kilometro at nakarating sa destinasyon ng paglalakbay nito. Sa daan, kumuha siya ng mga larawang may kulay sa ibabaw ng Saturn, ang pinakamalayong satellite nito, si Phoebe, at ang mga singsing ng higanteng planeta. At nang ang Huygens research apparatus, na hiwalay sa Cassini, ay lumapag sa ibabaw ng Titan, ang pinakamalaking buwan sa solar system, narinig ng mga tao sa Earth ang hangin sa kapaligiran ng isang malayong planeta, nakakita ng mga bundok, kapatagan at ilog sa ibabaw nito . .."

Ang mga unang pag-aaral ng malayong misteryosong Saturn ay sinimulan ng American Pioneer 11 interplanetary station at ipinagpatuloy ng mga sikat na Voyagers. Bilang isang resulta, ang mga siyentipiko ay nakatanggap ng maraming mahalagang impormasyon tungkol sa Saturn, ang mga singsing at satellite nito, ngunit hindi nila nakita ang ibabaw ng misteryosong planeta na ito. May isang panukala na magsimula ng isang bagong proyekto, na pinupunan ang mga kakulangan sa kaalaman tungkol kay Saturn at sa kanyang pamilya.

Ang misyon ng Cassini-Huygens ay ang ehemplo ng proyektong ito, na kinasasangkutan ng NASA, ESA (European Space Agency) at ang Italian Space Agency (ASI). Ang mga pangunahing gastos sa pananalapi ($ 2.6 bilyon) ay isinagawa ng mga Amerikano, ang ESA ay naglaan ng 500 milyon, at ang Italian Space Agency - 160. Nilikha ng mga siyentipiko ng NASA ang istasyon ng Cassini, ang European Space Agency - ang Huygens probe, at ang mga inhinyero ng Italyano ay nagdisenyo ng mahabang panahon. -range antenna communications at radar altimeter (RADAR). Kapansin-pansin na, sa pangkalahatan, ang mga siyentipiko at inhinyero mula sa 17 na estado ay nakibahagi sa paglikha ng Cassini at Huygens.

Ang Istasyon ng Cassini ay pinangalanan pagkatapos ng ika-17 siglong Pranses na siyentipiko na si Giovanni Cassini, na noong 1675 ay itinatag na ang singsing ni Saturn ay binubuo ng maraming mga concentric na singsing. Ang Huygens probe ay pinangalanan pagkatapos ng ika-17 siglong Dutch scientist na si Christian Huygens, siya ang unang nakakita ng Titan noong 1655, at noong 1656 ay natuklasan niya ang singsing ng Saturn.

Mga bagong satellite, malalaking bagyo at iba pang pagtuklas

Noong Oktubre 15, 1997, inilunsad ang Cassini kasama ang Huygens na naka-attach sa istasyon. Ang aparato ay inilunsad sa kalawakan gamit ang isang espesyal na sasakyan sa paglulunsad na "Titan-4 B" at isang karagdagang bloke para sa overclocking na "Centaur". Sa una, tinutukan ni Cassini ang Venus, gamit ang mga gravitational field ng tatlong planeta sa loob ng dalawang taon upang pabilisin ang device. Bago dumating sa Saturn, ang lahat ng mga sistema nito ay nasa tinatawag na sleep mode, noong taglamig lamang ng 2000, naging mas aktibo si Cassini at nagsimulang pasayahin ang mga siyentipiko na may natatanging data mula sa kailaliman ng solar system.

Noong Disyembre 30, 2000, ang aparato ay gumawa ng isang maniobra sa gravitational field ng Jupiter, pagkatapos ay lumapit ito sa higanteng planeta sa pinakamababang distansya. Si Cassini ay kumuha ng maraming kulay na litrato ng Jupiter at gumawa ng isang bilang ng mga siyentipikong sukat. Bago ang pinakamalapit na paglapit sa Saturn noong Hunyo 11, 2004, dumaan si Cassini sa satellite nito, si Phoebe, at ang mga natatanging larawan ng cosmic body ay nailipat sa Earth. Ito ay lumabas na ang satellite na ito, na halos 200 km ang laki, ay may hindi regular na hugis at halos kapareho ng isang asteroid. Posibleng matukoy na ang satellite ay pangunahing binubuo ng yelo at mas malapit sa istraktura nito sa mga kometa kaysa sa mga asteroid. Masigasig na binati ng mga siyentipiko ang mga unang resulta ng misyon na ito, ngunit mas maraming nakakagulat na data ang naghihintay sa kanila sa unahan.

Ang pinakamahalagang yugto ng misyon ay ang pagpasok ng device sa orbit ng Saturn, na isinagawa noong Hulyo 1, 2004 gamit ang isang espesyal na deceleration maneuver. Nagawa pa ni "Cassini" na makapasa sa pagitan ng dalawang singsing (F at G), gayunpaman, nang hindi naiiwasan ang ilang banggaan. Sa kabutihang palad, ang aparato ay hindi nawalan ng kapasidad sa pagtatrabaho, matagumpay na nilapitan ang Saturn nang mas malapit hangga't maaari at naging satellite nito. Sa susunod na apat na taon, gumawa siya ng 74 na rebolusyon, na ginalugad ang ibabaw ng Saturn at mga satellite nito.

Noong 2004, habang pinag-aaralan ang mga larawan mula sa Cassini, natuklasan ng mga siyentipiko ang tatlong bagong buwan ng Saturn. Siyempre, sila ay maliit sa laki, sa simula ng 2005 sila ay binigyan ng mga pangalan ng Meton, Pallene at Polydeuces. Noong Mayo 1, 2005, isang satellite na pinangalanang Daphnis ang natuklasan sa Keeler Gap. Tulad ng satellite ni Pan, ang orbit nito ay nasa loob ng mga singsing. Natuklasan din ni Cassini ang mga buwan na Anfa, Egeon, at S/2009 S 1.

Sa panahon ng misyon, ang isang detalyadong survey sa ibabaw ng Saturn at ang maraming satellite nito ay isinagawa: Mimas, Rhea, Phoebe, Titan, Tethys, Dione at Hyperion, pati na rin ang Epimetheus. Sa tulong ni Cassini, napag-aralan ng mga siyentipiko nang detalyado ang sistema ng mga singsing ng Saturn at marami ang natutunan tungkol sa likas na katangian ng mga buwan nito. Ang mga larawang kinunan noong Setyembre 5, 2005 ay nagpapakita ng mga "spokes" sa mga singsing, na unang natuklasan ng mga astronomo noong 1977. Nang maglaon, noong 1980s, ang kanilang presensya ay kinumpirma ng Voyagers. Hanggang ngayon, naguguluhan ang mga siyentipiko sa mekanismo ng pagbuo ng mga "spokes" na ito.

Sa tulong ni Cassini, posibleng matuklasan ang isang mainit na balahibo sa Enceladus at ang pagkakaroon ng tubig na yelo sa satellite na ito. Ang pagtuklas ng mga palatandaan ng pagkakaroon ng karagatan ng tubig sa bituka ng Enceladus ay naging posible upang maghanap ng buhay sa maliliit na buwan ng mga higanteng planeta. Tumulong din si Cassini na malutas ang misteryo ng dalawang mukha ng Iapetus, na nag-aalala sa mga siyentipiko sa mahabang panahon. Ito pala ay tungkol sa madilim na alikabok na tumatakip sa harap ng buwan sa orbital trajectory ng Iapetus. Ang madilim na lugar ay sumisipsip ng enerhiya at uminit, habang ang hindi maruming lugar ay nanatiling malamig. Dahil sa mahabang panahon ng pag-ikot ng Iapetus, lumitaw ang isang kaukulang visual effect ng two-facedness ng satellite.

Noong Abril 15, 2008, inihayag ng NASA ang pagpapalawig ng misyon hanggang Hulyo 2010. Kasama sa bagong leg ng misyon ang 60 karagdagang flyby sa paligid ng Saturn, 26 malapit na engkuwentro sa Titan, 7 kay Enzlad at tig-iisa kasama sina Dione, Rhea at Helena. Si Cassini ay dapat na magpatuloy sa pag-aaral ng Saturn, ang mga singsing at magnetosphere nito. Noong Pebrero 3, 2010, isa pang extension ng misyon ang inihayag hanggang Setyembre 2017. Ang ikalawang bagong yugto ng misyon ay kinabibilangan ng 155 karagdagang mga orbit sa palibot ng Saturn, 54 na pakikipagtagpo sa Titan at 11 kay Enceladus, na lubhang interesado sa mga siyentipiko.

At umuulan na naman sa Titan...

Kaya, ngayon ay oras na upang alalahanin ang Huygens, dahil hindi walang kabuluhan na "kinaladkad" ni Cassini ang pagsisiyasat na ito sa kanyang sarili sa mahabang panahon. Noong kalagitnaan ng Disyembre 2004, matagumpay na humiwalay si Huygens mula sa orbiter at nagsimula ang independiyenteng paglalakbay nito. Noong Enero 14, 2005, nagsimula siyang bumaba sa ibabaw ng Titan. Siyempre, mahirap hulaan kung paano pupunta ang landing nito, kaya sinabi ng pamamahala ng proyekto ng Huygens na ang pangunahing gawain ng apparatus ay pag-aralan ang kapaligiran ng satellite, ngunit para sa "titanization" nito, lahat ito ay tungkol sa swerte.

Gayunpaman, ang lahat ay naging napakahusay, tatlong nakabukas na mga parasyut ay nagpabagal sa bilis ng pagbaba ng aparato, na tumagal ng 2 oras 28 minuto, hanggang 4.5 m / s sa sandali ng pagpindot sa ibabaw ng Titan. Sa panahon ng pagbaba, ang mga parameter ng atmospera ay sinusukat at ang ibabaw ng buwan ng Saturn ay sinuri. Sa taas na 25 km, ang ibabaw ay halos hindi nakikita, na nakatago ng methane fog. Sa taas na 19 km, nawala ang fog, ngunit sa halip ay lumitaw ang makakapal na ulap. Ngunit sa ibaba ng 18 km, ang visibility ay naging medyo disente.

Ito ay nagkakahalaga ng pag-alala na ang Huygens ay ang unang terrestrial probe na dumaong sa isang satellite ng isa sa mga planeta, hindi binibilang ang Buwan, pati na rin ang unang apparatus na dumaong sa ibabaw ng isang celestial body sa periphery ng solar system. 3 oras 44 minuto ang "Huygens" ay nagpadala ng impormasyon sa Earth. Ang probe ay kumuha ng halos 350 mga larawan ng Titan at ang kapaligiran nito, naitala ang mga tunog ng rumaragasang hangin sa landing site, at kahit na nag-drill sa lupa gamit ang isang maliit na probe. Tulad ng inaasahan, ang temperatura sa ibabaw ng Titan ay minus 179 degrees Celsius, dahil dito, ang probe, siyempre, ay hindi maaaring gumana nang mahabang panahon, ngunit ito ay mahusay na nakumpleto ang gawain nito. Ang larawan ng ibabaw ng Titan, na ipinadala ni Huygens, ay medyo katulad ng mabatong disyerto ng Mars.

Sa Titan, may mga lawa na may sukat mula sa isa hanggang sampu-sampung kilometro ang lapad, na puno ng mga likidong hydrocarbon. Noong Marso 13, 2007, ang pamunuan ng misyon ay gumawa ng isang kahindik-hindik na anunsyo tungkol sa pagtuklas ng mga tunay na dagat sa hilagang hemisphere ng Titan, na ang isa ay higit pa sa laki ng ating Caspian Sea. Maraming mga siyentipiko ang nagsasabi na ang tanawin ng Titan ay kahawig ng lupa - mga bundok, lawa, dagat ... Ang data na nakuha nina Cassini at Huygens ay nagmumungkahi na mayroong isang bato o iron core sa loob ng Titan, at ang mantle nito ay binubuo ng isang layer ng yelo ilang daang kilometro.

Ang data ng radar, siyempre, ay hindi nagpapahintulot sa amin na matukoy kung anong mga hydrocarbon ang pumupuno sa mga lawa at dagat sa Titan, iminumungkahi ng mga siyentipiko na maaaring sila ay mitein at ethane, inamin din nila ang ilang likidong nitrogen. Ang ilang mga larawan ay nagpapakita ng mga branched channel na dumadaloy sa mga lokal na lawa at dagat; posible na ang mga ilog o pansamantalang batis ay maaaring dumaloy sa kanila.

Kapansin-pansin, bukod sa Titan at sa solar system, wala ni isang satellite ang may atmospera. Bakit meron nito si Titan?

Ang Titan ay dapat na nangangako para sa pagtuklas ng buhay; ayon sa mga siyentipiko, ang siksik na kapaligiran nito ay maaaring lumikha ng isang greenhouse effect at isang temperatura sa ibabaw na medyo katanggap-tanggap para sa mga buhay na organismo. Idagdag dito ang pagkakaroon ng methane at iba pang mga organikong sangkap, at ang tumaas na interes sa satellite na ito mula sa mga abala sa paghahanap ng buhay sa Uniberso ay nagiging malinaw.

Tulad ng sa Earth, ang pangunahing bahagi ng atmospera ng Titan ay molecular nitrogen (mga 85%), ang natitirang 15% ay argon, methane at mas maliliit na bahagi. Para sa mga siyentipiko, ang tatlong beses na labis, kumpara sa Earth, ng nilalaman ng nitrogen-15 isotope sa atmospera ng Titan na may kaugnayan sa nitrogen-14 ay nananatiling isang misteryo.

Walang alinlangan, ang misyon ng Cassini-Huygens ay isang kumpletong tagumpay. Kinumpirma ng mga siyentipiko ang palagay na ang Titan ay katulad ng Earth, tulad ng bago ang kapanganakan ng buhay dito, 4 bilyong taon na ang nakalilipas. Kaya, sa pamamagitan ng pag-aaral ng Titan, ang mga siyentipiko ay maaaring tumingin sa malayong nakaraan ng ating planeta, maaaring sabihin ng isa, gumawa ng isang uri ng paglalakbay sa isang time machine.

1446

Sa loob lamang ng ilang oras, kukunan ng larawan ng Cassini spacecraft, na umikot sa Saturn mula noong 2004, ang ating planeta. Siyempre, ang Earth ay hindi lamang at hindi kahit na ang pangunahing layunin ng pag-aaral ngayon, ngunit sa palagay ko ay magiging kawili-wili para sa marami na tingnan ang maliit na asul na tuldok mula sa layo na 1.44 bilyong kilometro. Kapansin-pansin, halos kasabay ng Cassini, sa Hulyo 19 at 20, ang Earth ay kukunan ng larawan ng MESSENGER spacecraft na umiikot sa Mercury.

Maaaring gusto ng ilan na mamayang gabi/gabi (magsisimula ang pagbaril sa 21:27 GMT) upang lumabas at kumaway kay Cassini. Pansamantala, maaari nating alalahanin ang pinakamahusay na mga larawan ng misyong ito, na nagpapatuloy sa loob ng mahigit 15 taon.

Bago ang Saturn, binisita ni Cassini ang Jupiter at kumuha ng ilang larawan ng pinakamalaking planeta sa solar system. Sa ipinakita na larawan, isa sa mga pinakatanyag na satellite ng higanteng gas na Io, na sikat sa aktibidad ng bulkan nito.

Dalawang Titans. Ang pinakamalaking satellite ng Saturn laban sa background ng planeta.

Ang tiger stripes ng Enceladus, isa sa pinaka-geologically active at hindi pangkaraniwang mga katawan sa solar system.

Isang malaking anino mula sa planeta ang bumagsak sa mga singsing ng Saturn.

Isang flash ng sikat ng araw ang sumasalamin sa isang methane lake sa Titan.

Ang buwan ng Saturn na si Prometheus ay nakuhanan ng larawan mula sa layo na humigit-kumulang 34,000 kilometro. Ang Prometheus ay tinatawag ding "pastol" ng singsing na F. Ang gravitational field ng Prometheus ay lumilikha ng mga kinks at mga loop sa mga singsing, at ang satellite, kumbaga, ay "nagnanakaw" ng materyal mula sa kanila.

Lumilikha ang Prometheus ng kaguluhan sa F ring.

Equinox sa Saturn.

Pagsabog ng yelo sa Endelad. Ito ay pinaniniwalaan na ang materyal na inilabas mula sa satellite ay ang pinagmulan na nagpapakain sa panlabas na singsing ng Saturn, na kilala bilang "F Ring"

Ang buwan ni Saturn na si Mimas. Ang malaking Herschel Crater, na natira mula sa isang sinaunang cataclysmic collision na halos hatiin ang satellite sa kalahati, ay ginagawa itong medyo katulad sa Death Star.

Ang buwan ng Saturn na Hyperion. Ang hindi pangkaraniwang hitsura ay dahil sa mga kahihinatnan ng ilang mga sakuna na banggaan sa isang maagang yugto sa pagbuo ng solar system. Napakababa ng density ng Hyperion na marahil ay binubuo ito ng 60% ordinaryong tubig na yelo na may maliit na paghahalo ng mga bato at metal, at ang mga voids ay bumubuo sa bulto ng panloob na dami nito.

Anino mula sa mga singsing ng Saturn sa ibabaw ng planeta.

Bagyo sa Saturn.

Mimas laban sa background ng mga singsing ng Saturn.

Ang anino ng Titan sa ibabaw ng Saturn.

Apat na satellite ng Saturn at ang mga singsing nito sa isang imahe.

Titanium. Bago ang misyon ng Cassini-Huygens, hindi namin alam kung ano ang nangyayari sa maulap na ibabaw nito.

Saturn at mga singsing nito.

→

Sa pagbuo ng device maraming mga siyentipiko mula sa NASA at ESA ang nakibahagi. Ito ay nilikha upang pag-aralan ang Saturn at ang mga satellite nito nang mas detalyado.

Ang Cassini ay ang pinakakumplikado, pinakamalaki at pinakamahal sa American automatic interplanetary spacecraft (ang badyet ng proyekto ay higit sa $3 bilyon). Ang bigat nito ay 6 tonelada, at ang taas nito ay higit sa 10 metro. Sa board ay na-install ang 12 siyentipikong instrumento at isang maaaring iurong baras para sa isang magnetometer. Ang komunikasyon sa Earth ay ibinibigay ng isang 4 na metrong Italian antenna. Ang aparato ay walang mga solar panel, dahil. sa napakalaking distansya mula sa Araw, hindi sila epektibo. Ang Cassini ay pinapagana ng 3 radioisotope thermoelectric generator na naglalaman ng kabuuang halos 33 kilo ng radioactive plutonium. Mahigit sa kalahati ng panimulang timbang ni Cassini ay inookupahan ng gasolina. Naka-attach sa Cassini ang Huygens probe, na idinisenyo upang mapunta sa Titan. Dinisenyo din ito para kunan ng larawan ang ibabaw ng Titan.

Ang paglipad ni Cassini

Inilunsad ang Cassini noong Oktubre 15, 1997. Isang American Titan 4B rocket ang ginamit para ilunsad ito sa kalawakan. Ngunit ang isang kagiliw-giliw na katotohanan ay na kapag ang aparato ay inilunsad sa kalawakan, ito ay nakadirekta hindi sa lahat patungo sa Saturn, ngunit sa halip patungo sa Venus. Ang bagay ay napagpasyahan na gumamit ng gravitational maneuvers, i.e. samantalahin ang gravitational field ng mga planeta. Kaya, noong 1998 at 1999, lumingon si Cassini sa Venus, noong Agosto 1999 ay dumaan malapit sa Earth sa bilis na 69,000 km / h, sa taglamig ng 2000 ay lumipad sa Jupiter, na nagpapadala ng kanyang mga litrato sa Earth. Noong Enero 2004, sinimulan ng mga espesyalista na i-activate ang kagamitang Cassini. Kahit na papalapit sa Saturn, ang aparato ay lumipad ng 2068 km mula sa isa sa mga satellite nito na si Phoebe.

Ang mga larawan ng kakaibang satellite na ito na ipinadala sa Earth ay naging kahindik-hindik. Sa harap ng mga mata ng mga siyentipiko ay lumitaw ang isang asteroid na hindi regular na hugis, na may tuldok na mga bunganga. Kapag sinusuri ang mga craters, ang mga layer ng ilang uri ng puting bagay ay natagpuan sa ilan sa mga ito. Ipinapalagay nila na ito ay yelo.

Upang sa wakas ay nasa orbit sa paligid ng Saturn, nagsagawa si Cassini ng isang deceleration maneuver. Ang maniobra na ito ay isang napakahalaga at makabuluhang kalkulasyon, na dati ay inilagay sa computer ng device. Dumating na ang araw ng Hulyo 1, 2004. Sa 2:11 GMT, nalampasan ni Cassini ang pataas na node ng trajectory at nalampasan ang eroplano ng mga singsing ni Saturn. Pagkaraan ng 24 minuto, naka-on ang isa sa dalawang motor ng preno. Nagtrabaho siya ng 97 minuto, kung saan ang oras na iyon ay dumaan si Cassini sa pinakamababang punto sa itaas ng mga ulap ng Saturn (20,000 km sa mga ulap). Bilang karagdagan kay Phoebe, 8 pang satellite ang binalak para sa pagsasaliksik: Mimas, Dione, Hyperion, Tethys, Rhea, Enceladus at Titan, na naging pangunahing bagay ng pananaliksik sa mga satellite ng Saturn.

Siyempre, sa loob ng 4 na taon ng misyon, si Saturn din mismo ang pag-aaralan, dahil marami pa rin itong misteryo. Ang mga singsing ng Saturn ay maingat ding pinag-aralan. Gustong malaman ng mga siyentipiko ang kanilang komposisyon, gravitational at electromagnetic effect. Bigyang-pansin ang kapaligiran ng planeta. Ang planetang ito ay may pinakamababang density sa mga planeta ng solar system. Sa pangkalahatan, ang proyekto ng pag-aaral ay idinisenyo para sa 4 na taon, ngunit ang enerhiya ni Cassini ay magiging sapat para sa isa pang 200 taon, kaya posible na siya ay makabalik sa Titan at iba pang mga satellite nang higit sa isang beses. Ang mga siyentipiko ay may ideya, pagkatapos ay ipadala ang aparato patungo sa Kuiper belt, ngunit malamang na hindi nila ito gagawin, dahil. at ang Saturn at ang mga satellite nito ay nagtatago pa rin ng maraming sikreto.

Noong Setyembre 15, 2017, mga 2:55 pm oras ng Moscow, natapos ni Cassini ang pangmatagalang misyon nito, ang spacecraft na nag-compile ng pinakadetalyadong larawan ng Saturn hanggang sa kasalukuyan. Ngayon, salamat kay Cassini, alam natin ang tungkol sa mga bagong moon-world kung saan maaaring lumitaw ang buhay, tungkol sa istruktura ng malalaki at kamangha-manghang mga singsing, pati na rin ang tungkol sa malalaking bagyo na umiiral sa gas giant. Ang aparato ay nakolekta ng isang malaking halaga ng data sa nag-iisang satellite sa solar system na may sariling kapaligiran - Titan. Bilang memorya ng isa sa pinakamasalimuot, mahal at matagumpay na mga misyon sa pagitan ng planeta, iminumungkahi naming alalahanin ang mga pangunahing resulta nito.

Dalawampung taon na ang nakaraan

Ang pag-unlad ng misyon ng Cassini-Huygens ay nagsimula noong 1982 ng isang pinagsamang grupo ng pagtatrabaho ng US National Academy of Sciences at ng European Science Foundation. 19 na bansa at tatlong ahensya ng kalawakan (NASA, ESA at ang Italian Space Agency) ang lumahok sa paglikha ng device. Sa oras na iyon, tatlong sasakyan na ang bumisita sa ringed planeta - Pioneer 11 (1979), Voyager 1 (1980) at Voyager 2 (1981). Ang isa sa mga pangunahing pagtuklas ng mga nakaraang misyon ay ang pinakamalaking buwan ng Saturn, ang Titan, ay may sobrang siksik na kapaligiran na ginagawang imposibleng direktang tuklasin ang ibabaw nito. Bilang karagdagan, naging malinaw na ang mga pole ng magnetic field ng planeta ay nakakagulat na eksakto sa mga geographic - ang hindi pangkaraniwang paghahanap na ito ay lubos na kumplikado sa isang tila simpleng gawain: upang malaman ang haba ng araw sa Saturn.

Ang bagong pinagsamang misyon ay dapat na magsabi ng higit pa tungkol sa mga tampok ng sistema ng Saturn. Sa una, ito ay dapat na tumagal ng halos tatlong taon, at ang pangunahing pansin ng mga siyentipiko ay binayaran sa kapaligiran ng Titan at Saturn, ang magnetosphere ng higanteng gas, ang heolohiya ng mga satellite nito at ang pagsusuri ng komposisyon ng sistema ng singsing.

Noong Oktubre 15, 1997, lumipad ang spacecraft mula sa Cape Canaveral. Ang paglalakbay sa Saturn ay tumagal ng higit sa anim na taon - si Cassini ay gumawa ng gravitational maneuvers malapit sa Venus (dalawang beses), Earth at Jupiter, at sa tag-araw lamang ng 2004 ay naabot ang layunin. Ang mga kasunod na pagtuklas ay ang dahilan upang palawigin ang misyon ng tatlong beses: una sa loob ng dalawang taon na may kaugnayan sa Saturnian equinox, pagkatapos ay para sa isa pang anim na taon sa panahon ng pagbabago ng mga panahon, at, sa huli, para sa "Grand Finale" (Grand Finale) - ang huling apat na buwang yugto .

landing sa titan

Isa sa mga pinakakahanga-hangang resulta ng misyon ay ang paglapag ng Huygens lander sa Titan noong Enero 14, 2005. Ito ay isang natatanging satellite na may siksik na atmospera (isa at kalahating beses na mas siksik kaysa sa lupa), ang tanging bagay sa buong solar system. Sa pagbuo ng probe, isinasaalang-alang ng mga mananaliksik ang ilang mga teorya na maaaring sakop ang Titan sa isang karagatan ng mitein, handa si Huygens para sa parehong splashdown at landing sa solidong lupa. Nang maglaon, mayroon talagang mga likidong reservoir sa Titan - mga dagat ng ammonia-methane, ngunit sinasakop nila ang isang medyo maliit na bahagi ng satellite.

Hindi lamang pinag-aralan ni Huygens ang komposisyon ng atmospera (malapit sa ibabaw, ang proporsyon ng methane ay umabot sa limang porsyento, kung hindi man ay binubuo ito ng nitrogen), ngunit sinukat din ang bilis ng hangin malapit sa ibabaw ng satellite - ito ay naging tungkol sa ilang metro bawat segundo, na maihahambing sa mahinang hanging terrestrial. Nagpadala rin ang probe ng mga imahe mula sa ibabaw ng Titan at maging mga naitala na tunog nakapaligid sa kanya habang bumababa. Ang kasunod na pinagsamang pagsusuri ng data mula sa Huygens at Cassini ay iminungkahi na mayroong isang malaking karagatan ng tubig sa ilalim ng ibabaw ng satellite.

Ipinakita din ng mga siyentipiko na ang Titan ay may sariling analogue ng ikot ng tubig sa kalikasan, tanging ang mitein ang gumaganap ng papel ng tubig dito. Tulad ng pag-ulan ng tubig sa Earth, ang pag-ulan ng methane ay pana-panahong nangyayari sa Titan, at ang kaluwagan at hugis ng mga bato sa ibabaw ng satellite ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng mga likidong daloy.

Ang aktibidad ni Huygens sa Titan ay ang tanging matagumpay na landing sa panlabas na solar system hanggang sa kasalukuyan.

Ang mga ulap sa ibabaw ng Saturn mula sa malayo ay parang mga cosmic brush stroke - ito ang epekto ng interaksyon ng mga likidong sangkap sa atmospera ng planeta

Mga Geyser ng Enceladus

Noong 2005, ang mga litrato at iba pang data na nakolekta ni Cassini ay nagsiwalat na kahit isa sa mga buwan ng Saturn ay heologically active. Noong nakaraan, pinaniniwalaan na imposible ito, dahil ang mga satelayt ay lumamig at napakalayo sa Araw, gayunpaman, sa timog na poste ng Enceladus, ang aparato ay "nakita" ang mga malinaw na bakas ng mga geyser - 250-kilometrong mga balahibo ng tubig. bumubulusok mula sa ilalim ng ibabaw. Ang kanilang mga mapagkukunan ay naging mahahabang pagkakamali sa nagyeyelong ibabaw ng satellite - ang tinatawag na "tiger stripes".

Sa mga sumunod na taon, isang mahalagang bahagi ng mga pagsisikap ng misyon ang nakatuon sa pag-aaral ng mga plum na ito. Una, pinatunayan ng mga mananaliksik na ang kanilang pinagmulan ay hindi isang nakahiwalay na reservoir, tulad ng isang subglacial lake, ngunit isang pandaigdigang karagatan na sumasaklaw sa buong satellite. Ang lalim nito ay tinatayang nasa 45 kilometro, ang kapal ng yelo sa itaas nito ay mula dalawa hanggang dalawampung kilometro.

Halos dalawang taon na ang nakalilipas, ang aparato ay gumawa ng isang mapanganib na maniobra, na lumilipad sa mga plume ng tubig sa taas na 49 kilometro lamang sa ibabaw ng ibabaw ng satellite. Ang kanyang mga mass spectrometer ay nagtala ng malaking halaga ng hydrogen sa mga emisyon, pati na rin ang methane at carbon dioxide. Ang kanilang mga konsentrasyon, pati na rin ang mismong katotohanan ng kanilang presensya, ay nagpapahiwatig na ang mga proseso ng hydrothermal ay nagaganap sa ilalim ng karagatan, na maaaring magbigay ng enerhiya sa mga buhay na organismo. Ngayon, ang Enceladus ay itinuturing na isa sa mga pinaka-promising na lugar sa solar system para sa pinagmulan ng extraterrestrial na buhay.

Saturn sa Solstice

Ang kapanganakan ng mga singsing

Ang mga singsing ay marahil ang pinakakilalang katangian ng Saturn. Ito ay isang sistema ng mga singsing ng alikabok na umaabot sa daan-daang libong kilometro, ang kapal nito sa ilang mga lugar ay sampu-sampung metro lamang. Sa ngayon, hindi alam ang edad ng mga singsing o ang eksaktong pinagmulan nito. Itinuturing ng mga astronomo ang sistemang ito bilang isang prototype ng batang solar system, kung saan nagsisimula pa lang mabuo ang mga planeta.

Ipinakita ni Cassini ang hindi pangkaraniwang kumplikado at pagkakaiba-iba ng sistemang ito. Kaya, ang maraming buwan ng Saturn ay nagdudulot ng iba't ibang kaguluhan sa mga singsing sa kanilang gravity, tulad ng nangyayari sa F-ring sa ilalim ng impluwensya ni Pandora at Prometheus. Ang ilan sa mga singsing ay nabubuo pa rin, tulad ng E-ring, na inilalabas mula sa mga geyser ng Enceladus.

Salamat kay Cassini, isang bagong bagay ang natuklasan sa sistemang ito - ang singsing na Janus-Epimetheus, na nabuo mula sa alikabok at mga particle ng bato na itinapon sa mga banggaan nina Janus at Epimetheus na may iba't ibang mga celestial na katawan. Gayundin, ang mga imahe mula sa aparato ay naging posible upang makita ang mga kamangha-manghang istruktura sa hangganan ng B-ring - isang uri ng "mga bundok" na tumataas ng 2.5 kilometro sa itaas ng eroplano ng mga singsing.

Bilang karagdagan, natuklasan ng aparato ang hindi bababa sa walong bagong buwan ng Saturn sa pamamagitan ng pag-aaral ng mga singsing. Kabilang sa mga ito ang Polydeuces, Pallene, Methone, Anthas, Aegeon at Daphnis. Ang diameter ng mga celestial body na ito ay hindi lalampas sa ilang kilometro.

Mga Panahon ng Saturn

Ang isa sa mga pangunahing bentahe ng Cassini ay ang mahabang tagal ng misyon. Sa loob ng 13 taon ng pagiging malapit sa Saturn, nakita ng device ang ilang mga pagbabago sa mga panahon ng planeta - mula taglamig hanggang tag-araw sa hilagang hemisphere (ang taon ng Saturnian ay tumatagal ng halos 30 taon ng Earth). Kahit na ang higante ay sampung beses na mas malayo sa Araw kaysa sa Earth, ang mga pagbabago sa pag-iilaw ay humahantong pa rin sa mga makabuluhang pagbabago sa kapaligiran ng higanteng gas. Halimbawa, ang higanteng hexagon, isang regular na hexagonal na bagyo na nagngangalit sa north pole, ay nagbago ng kulay nito mula sa asul hanggang sa ginto sa panahon ng misyon. Iniuugnay ito ng mga siyentipiko sa mga pagbabagong kemikal na nagaganap sa atmospera sa ilalim ng impluwensya ng pagtaas ng dami ng sikat ng araw na may kaugnayan sa pagsisimula ng tag-araw.

Ang north pole ng Saturn sa sinag ng araw. Giant hexagon sa itaas ng poste - bagyo

Ang mga panahon ay nauugnay sa isa pang kababalaghan sa higanteng gas - ang pagbuo ng mga "nagsalita" sa mga singsing ng Saturn. Ito ay mga pahaba na hugis na wedge na bagay na umiikot sa mga singsing, ngunit matatagpuan sa ilang taas sa itaas ng mga ito. Ang mga spokes ay natuklasan ng mga Voyagers, ngunit salamat kay Cassini, naging malinaw na ito, tila, ay isang pana-panahong kababalaghan na nangyayari sa pagtatapos ng taglamig ng Saturnian.

Isang taon pagkatapos ng Saturnian equinox, sa pagdating ng tagsibol sa hilagang hemisphere ng higante, natagpuan ng mga mananaliksik ang isang malaking bagyo sa mga imahe ng Cassini. Ang lawak nito ay walong beses sa ibabaw ng Earth. Ayon sa mga pagbasa ng mga instrumento, hanggang sampung kidlat bawat segundo ang kumikislap sa bagyo. Ang driving force din pala nito ay ang pagpapalit ng ilaw.

Isang magnetic field

Ang isa sa mga gawaing kinakaharap ni Cassini ay naging napakahirap para sa kanya. Ayon sa pang-araw-araw na pagbabago sa magnetic field ng Saturn, kailangang malaman ng apparatus kung ano ang totoong haba ng araw sa planeta. Karaniwan ang gayong mga pagbabago ay sinusunod kapag ang magnetic field ay bahagyang lumihis mula sa axis ng pag-ikot ng planeta. Ngunit sa kaso ng Saturn, ang paglihis sa pagitan ng magnetic field at mga pole ay naging mas mababa sa 0.06 degrees.

Ang mga direktang pagtatangka upang sukatin ang bilis ng pag-ikot mula sa pagbabagu-bago ng magnetic field ay nagbigay ng medyo malaking pagkalat - mula 10.6 hanggang 10.8 na oras, depende sa panahon ng mga sukat at ang hemisphere kung saan matatagpuan ang apparatus. Ang ilang karagdagang mga sukat ay binalak para sa "Big End" ng misyon.

At, siyempre, hindi banggitin daan-daang libong mga larawan ginawa ni Cassini (nai-publish na namin ang ilan sa mga ito nang mas maaga - at), at inilipat ang mga gigabyte ng siyentipikong data, naghihintay pa rin ng pagproseso. Sa huling pagkilos ng misyon, gumawa ang device ng ilang mapanganib na sukat na dati ay hindi naa-access. Sa malapit (ilang libong kilometro lamang sa itaas ng mga ulap) sa nakalipas na apat na buwan, pinag-aralan ng probe nang detalyado ang gravitational at magnetic field ng Saturn, na nakolekta ng impormasyon tungkol sa materyal na bumubuo sa mga panloob na singsing. Hanggang sa pagkawala ng signal, si Cassini ay patuloy na nagpapadala sa real time na impormasyon mula sa mass spectrometer, na ginagawang posible upang matukoy kung anong mga sangkap ang pumapaligid sa device. Kakailanganin ng mahabang panahon upang pag-aralan ang mga ito, at posible na ang mga resulta nito ay magdadala ng mga bagong pagtuklas - halimbawa, ang bugtong ng edad ng mga singsing ni Saturn ay sa wakas ay malulutas. Maaari lamang tayong maghintay para sa mga bagong publikasyon mula sa pangkat ng misyon at umaasa para sa isang mabilis na pagpapatuloy ng pananaliksik sa sistema ng isang ringed planeta.

Vladimir Korolev

Tingnan ang mga singsing na C at B ng Saturn mula sa loob

Sa nakalipas na 13 taon, tahimik na binago 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 7:55 pm ET sa Biyernes, hihinto ang Earth sa pagtanggap ng data mula kay Cassini, dahil mahuhulog ang device sa bilis ng isang meteor 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 ng maayos, ngunit ang mahabang misyon ay naubos ang halos lahat ng propellant na kinakailangan upang itama ang orbital path 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 pagtuklas 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 taong 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 paglunsad ng Cassini, sinabi ng physicist na si Michio Kaku na kung mabigo ang paglulunsad 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 imposibleng mangyari ang ganoong 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 likidong 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 paglunsad ng Cassini sa Saturn noong 1997, alam lamang ng mga siyentipiko ang tungkol sa pagkakaroon ng 18 buwan na umiikot sa higanteng singsing. 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 mga agos ng atmospera na nakapalibot sa isang malakas na bagyo na nagngangalit 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 pag-ikot ng alikabok 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.