Ang Cassini ay isang spacecraft, isang awtomatikong interplanetary station na nag-explore sa Saturn, sa mga singsing nito at sa planetary system. Pinangalanan pagkatapos ng astronomer na si Giovanni Cassini, inilunsad ito patungo sa higanteng planeta noong Oktubre 1997. Simula noon, ang probe ay masigasig na nagtatrabaho, kumukuha ng mga larawan, sinusukat ang spectrum, ang magnetosphere, pagmamapa sa ibabaw ng Saturn, Titan at iba pang mga satellite nito, at sa 2017 ay kailangang mamatay, na nagbabanggaan sa paksa ng kanilang pag-aaral. Kasama ni Cassini, ang 320-kilogram na Huygens probe ay napunta sa Saturn. Ang misyon mismo ng Cassini-Huygens ay lubos na matagumpay at pinahintulutan kaming makita ang Saturn at ang sistema nito mula sa iba't ibang mga anggulo.

Ang Earth at Titan, ang pinakamalaking satellite ng Saturn, ay may isang kapansin-pansing pagkakatulad - sila lamang ang mga bagay sa kalawakan sa solar system kung saan mayroong mga likidong lawa at dagat. Samantalang sa ating planeta ay napuno sila ng sariwa o maalat na tubig, sa Titan sila ay binubuo ng methane at ethane sa mga temperatura sa paligid ng minus 170-180 degrees Celsius. Kamakailan lamang, pinag-aralan ng dalawang grupo ng mga siyentipiko ang data ng "" apparatus at natuklasan ang isang kagiliw-giliw na tampok ng Titan - mayroon itong hindi lamang maliliit na lawa na mabilis na natuyo, kundi pati na rin ang mga malalim na reservoir na nabuo libu-libong taon na ang nakalilipas.

Sa nakalipas na 13 taon, tahimik na binabago ng spacecraft ang ating 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 sa 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.

Mga ulap sa ibabaw ng Saturn. Larawan: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Inihayag ng NASA ang pagwawakas ng 20-taong misyon upang galugarin ang Saturn. Ang Cassini probe (pinangalanan sa Italyano na astronomer na si Giovanno Cassini - ed.) bumaba sa atmospera ng planeta at nasunog. Ang huling signal ng device ay 83 minuto at nakarating sa Earth sa 14:55 oras ng Moscow.

Ang Cassini-Huygens mission ay nagsimula noong 1982 ng isang joint working group ng US National Academy of Sciences at ng European Science Foundation. Noong Oktubre 1997, ang spacecraft ay inilunsad mula sa Cape Canaveral. Ang aparato ay gumugol ng halos 13 taon sa orbit ng Saturn, kung saan nagpapadala ito ng 635 gigabytes ng data at 453,000 mga imahe sa lupa.

Ang barko ay nakarating sa orbit ng planeta lamang noong 2004, na gumawa ng mga maniobra sa paligid ng Venus, Earth at Jupiter bago iyon. Dati nang binalak na ang misyon ay magtatapos sa 2008, napagpasyahan na palawigin ito hanggang 2010. Ang huling desisyon na tapusin ang misyon ay ginawa noong 2017 dahil sa kakulangan ng gasolina.

Ang isa sa pinakamahalagang tagumpay ng misyon ay ang paglapag ng Huygens descent probe sa Titan (pinakamalaking buwan ng Saturn - ed.) Enero 14, 2005. Pinag-aralan ng aparato ang kapaligiran ng satellite.

Methane clouds sa ibabaw ng Titan. Larawan: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Kinuha ng probe ang mga larawan ng mga singsing ni Saturn, na binubuo ng mga particle ng yelo at alikabok. Hindi pa rin alam kung kailan sila nabuo at kung bakit. Ang mga imahe ng Cassini ay nakatulong sa mga siyentipiko na matuklasan ang isang bagong singsing ng Saturn, ang singsing na Janus-Epimetheus. Pinag-aralan ng device ang mga dating hindi kilalang satellite ng planeta - Polydeuces, Pallene, Methone, Anf, Aegeon at Daphnis.

Pinasasalamatan: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute Ang larawan ng Cassini ay nagpapakita ng istraktura ng alon ng mga singsing ni Saturn, na kinunan noong Hunyo 4, 2017. Larawan: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Larawan: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Ang apparatus ay pinag-aralan din ng isa pang satellite ng Saturn - Enceladus. Mula sa mga imahe ng Cassini, malinaw na ang satellite ay may 250-kilometrong mga plume ng tubig na bumubulusok mula sa mga bitak ng yelo sa ibabaw ng satellite. Natuklasan ng mga siyentipiko na sa ilalim ng yelo ay may lalim na 45 kilometro. Ang kapal ng yelo ay maaaring umabot mula dalawa hanggang dalawampung kilometro.

Enceladus. Larawan: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Noong 2015, ginawa ni Cassini ang pinaka-mapanganib na maniobra - lumilipad sa mga plume ng Enceladus. Dahil dito, natuklasan ng mga siyentipiko na may mga kemikal na elemento sa mga emisyon ng satellite na maaaring magpahiwatig ng pagbuo ng mga organikong sangkap sa ilalim ng ibabaw.

Ang mga balahibo ng Enceladus. Larawan: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Ang huling misyon ng probe ay tinawag na Grand Finale, ito ay binubuo sa isang kinokontrol na pagbagsak ng apparatus sa atmospera ng planeta. Sa panahong ito, lumipad si Cassini ng 22 beses sa pagitan ng ibabaw ng Saturn at ng mga singsing nito (ang distansya ay humigit-kumulang 2 libong kilometro).

Isa sa mga huling kuha ni Cassini na kinunan noong Setyembre 13, 2017. Larawan: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Ang huling larawan ng device. Larawan: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

“Ito ang huling kabanata ng isang kamangha-manghang misyon, ngunit ito rin ang simula. Ang pagtuklas ni Cassini sa mga daigdig ng karagatan sa Titan at Enceladus ay nagbago ng lahat, na nagpapataas ng aming pang-unawa sa mga kamangha-manghang lugar upang maghanap ng potensyal na buhay sa kabila ng Earth," sabi ni Thomas Zurbuchen, Associate Administrator ng NASA Science Office.

Mission Control Center Cassini matapos matanggap ang huling signal mula sa probe. Screenshot mula sa NASA Jet Propulsion Laboratory broadcast

Ang misyon nito ay ang unang artipisyal na satellite ng Saturn - ang Cassini probe. Nasunog ito sa atmospera ng planeta. Nagpadala ang probe ng mga larawan sa Earth na magbibigay-daan sa mga siyentipiko na matuto nang higit pa tungkol sa Saturn, mga singsing at satellite nito. Ang pinakamaliwanag sa kanila ay nasa RBC photo gallery.

Ang Cassini interplanetary probe ay nilikha ng NASA, ng European Space Agency at ng Italian Space Agency. Ito ay inilunsad mula sa Earth noong Oktubre 1997 at nilayon upang galugarin ang Saturn, ang mga singsing at buwan nito.

(Larawan: NASA / JPL / University of Colorado)

Ang probe ay umabot sa Saturn noong 2004. Ang Cassini orbital station ay bahagi ng complex. Binubuo ito ng isang orbital station at isang descent vehicle na may awtomatikong istasyon na "Huygens", na nilayon para sa landing sa Titan, na naganap noong Enero 14, 2005.

(Larawan: NASA / JPL / Space Science Institute)

Ang huling bahagi ng paggalugad ng Saturn ay nagsimula noong Abril 2017. Ang probe ay dapat na lumipad sa pagitan ng Saturn at ng mga singsing nito, na hindi pa nagagawa ng anumang kagamitan na nilikha ng mga kamay ng tao. Pagkatapos ng 22 tulad ng mga flyby, tulad ng inaasahan, ang Cassini ay naubusan ng gasolina (ito ay pinalakas ng tatlong plutonium-238 radioisotope thermoelectric generator), at ito ay ipinadala sa mga siksik na layer ng atmospera ng planeta, kung saan ito nasunog.

(Larawan: NASA / JPL / Space Science Institute)

Ang mga signal mula sa Cassini sa Earth ay natanggap sa loob ng 83 minuto pagkatapos ng pagkamatay ng spacecraft. Inaasahan ng mga siyentipiko na bago ang kanyang kamatayan, nagawa niyang magpadala ng impormasyon na magbibigay ng mas kumpletong larawan ng istraktura ng kapaligiran ng Saturn.

(Larawan: NASA / JPL / Space Science Institute)

Sa kabuuan, 17 bansa ang kasangkot sa programa ng pananaliksik. Mahigit sa 250 mga siyentipiko sa buong mundo ang kasangkot sa pagproseso ng data na nagmumula sa Cassini.

(Larawan: ESA / NASA / JPL / Unibersidad ng Arizona)

Nagsimulang lumipad si Cassini sa paligid ng mga singsing ng Saturn mula sa North Pole, habang gumagalaw ito, bumaba ang flight altitude mula sa 72.4 thousand km sa itaas ng cloud level.

"Wala pang spacecraft na naging ganito kalapit sa Saturn. Maaari lamang kaming umasa sa mga hula batay sa aming kaalaman sa iba pang mga singsing ni Saturn, ang aming pag-unawa sa kung ano ang agwat sa pagitan ng mga singsing at Saturn. Ikinagagalak kong iulat na si Cassini ay dumaan sa gap na ito habang kami ay nagplano at nakabalik sa magandang kalagayan,” Cassini mission leader Dr. Earl Maze noong Abril 2017.

(Larawan: NASA / JPL / Space Science Institute)

Ang misyon ay orihinal na nakatakdang magsara noong 2008. Gayunpaman, pinalawig ito nang maglaon.

Ang Cassini probe ang naging unang artipisyal na satellite ng Saturn, at ang Huygens automatic station ang naging unang spacecraft na gumawa ng malambot na landing sa panlabas na solar system (nagsisimula sa labas ng orbit ng Mars at ang asteroid belt).

(Larawan: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute)

Noong 2004, nang ang probe ay umabot sa Saturn, ito ay taglamig sa hilagang hemisphere at ito ay nasa anino.

(Larawan: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute)

Ang kabuuang halaga ng misyon ay higit sa $3.26 bilyon.

Tungkol sa misyon sa kalawakan, na dalawang beses na nasa panganib, ngunit salamat sa sentido komun at dahilan ng mga opisyal ng Amerika, gayunpaman ito ay naganap.

Sa Setyembre 15, 2017, tatapusin ng Cassini orbiter, isa sa mga pinakadakilang halimbawa ng pakikipagtulungan sa pagitan ng isang internasyonal na pangkat ng mga siyentipiko, ang misyon nito na pag-aralan ang Saturn at ang sistema nito. Sa paligid ng 15:00 oras ng Moscow, ang probe ay papasok sa itaas na kapaligiran ng higanteng gas, masira sa maliliit na piraso at masusunog tulad ng isang bulalakaw. Gayunpaman, hanggang sa pinakadulo, susubukan ni Cassini na panatilihing nakatutok ang antenna nito sa Earth upang maihatid sa "tahanan" ang pinakabagong data sa panloob na mundo ng "panginoon ng mga singsing".

Para sa halos 20 taon ng pagtatrabaho sa kalawakan, ang interplanetary station ay nakagawa ng maraming pagtuklas. Salamat kay Cassini, naunawaan namin kung paano nabuo ang mga singsing ng Saturn at kung ano ang kanilang binubuo (sa katunayan, kinumpirma ng apparatus ang hypothesis ng American scientist na si Larry Esposito, na nagsabi na ang mga singsing ay binubuo ng mga piraso ng yelo ng nawasak na maliliit na satellite ng planeta. ), natutunan ang tungkol sa pagkakaroon ng isang hindi pangkaraniwang bagay sa atmospera sa higanteng gas - isang hindi pangkaraniwang hexagon, natutunan ang tungkol sa pagkakaroon ng mga bagyo, polar vortices; ang apparatus ay tumulong upang matuklasan sa satellite ng higanteng planeta na ito - Enceladus - isang karagatan ng likidong tubig na nakatago sa ilalim ng isang layer ng makapal na yelo, at din upang ipaliwanag ang dahilan para sa "two-facedness" ng isa pang satellite ng Satun - Iapetus (isa ng mga hemisphere nito ay kumikinang na parang niyebe, ang isa naman ay itim na parang natatakpan ng uling).

Hindi pagmamalabis na sabihin na ganap na binago ni Cassini ang aming pag-unawa sa hitsura ng Saturn at ang istraktura ng mga satellite nito. Upang banggitin si Jim Green, ang pinuno ng planetary research ng NASA, na nagpapatuloy sa tradisyon ng mga mahuhusay na explorer sa kalawakan, ang siyentipikong kagamitan na ito ay nagliyab ng isang bagong landas, na nagpapakita sa atin ng mga bagong kababalaghan at kung saan tayo maaaring dalhin ng ating pagkamausisa sa malapit na hinaharap.

Paano nagsimula ang misyon ng Cassini-Huygens

Noong huling bahagi ng 1970s at unang bahagi ng 1980s, tatlong NASA spacecraft (Pioneer-11, Voyager-1, Voyager-2) ang lumipad sa Saturn at ipinadala sa mission control ng space agency ang isang serye ng mga imahe ng planetang ito at ang mga satellite nito na kinuha mula sa medyo malapit. layo.. Ang mga siyentipiko sa unang pagkakataon ay nakakita ng mga singsing ng isang higanteng gas. Ito ay lumabas na ang mga ito ay binubuo ng daan-daang libong maliliit na piraso ng hindi kilalang pinanggalingan at ibang-iba ang diyametro, at ang ilan sa mga singsing ay magkakaugnay pa sa hindi maipaliwanag na paraan! Ano pa ang ikinamangha ng mga siyentipiko ay ang satellite ng higanteng gas na Titan. Siya ay makabuluhang naiiba mula sa ideya ng kanya na dati ay umiral sa isipan ng mga siyentipiko. Ito ay isang malamig na mundo, mas malaki kaysa sa Mercury, na may napakakapal na kapaligiran, napakasiksik na wala sa tatlong probe ang nakakakita sa ibabaw nito.

Ang data na nakuha ay nagpasigla lamang sa interes ng mga astronomo sa "Lord of the Rings" at sa kanyang mga satellite. Noong 1982, nilikha ang isang working group, na kinabibilangan ng mga kinatawan mula sa NASA at ESF (European Science Foundation), upang magplano ng programa para sa susunod na "punong barko" na misyon pagkatapos ng Voyagers. Sa pagpupulong ng grupo, napagpasyahan na bumuo ng isang spacecraft para sa pag-aaral ng Saturn at ang sistema nito sa pamamagitan ng magkasanib na pagsisikap.

Bilang conceived ng mga siyentipiko, ang apparatus ay binubuo ng dalawang bahagi: ang Cassini orbital station (pinangalanan pagkatapos ng French astronomer na si Giovanni Cassini, na noong 1665 ay natuklasan ang apat na satellite ng Saturn: Iapetus, Dione, Tethys, Rhea) at ang Huygens descent module ( ipinangalan sa Dutch astronomer na si Christian Huygens, na nakatuklas sa Titan at sa mga singsing ng Saturn), na nilayon na dumaong sa Titan. Ang halaga ng proyekto ay tinatayang nasa $2.5 bilyon, ngunit pagkatapos ay lumaki sa halos $3.6 bilyon. Karamihan sa mga pondo, humigit-kumulang $3 bilyon, ay iniambag ng NASA.

Kaya't ang proyekto ng Cassini-Huygens ay naging isa sa pinakamahal sa kasaysayan ng NASA at isa sa una, na dinaluhan hindi lamang ng mga espesyalista mula sa Estados Unidos, kundi pati na rin ng kanilang mga kasamahan mula sa ESA (European Space Agency) at ASI ( Italian Space Agency).

Noong 1984, nagsimula ang trabaho sa paglikha ng sistema ng Cassini-Huygens, at noong 1992 at 1994 ang mga unang problema ay lumitaw. Ang misyon ay nasa panganib, ang US Congress ay hindi nais na maglaan ng karagdagang pera para sa pagbuo ng isang research apparatus. Ngunit ang unang Amerikanong babaeng astronaut, si Sally Ride, na may malaking impluwensya sa oras na iyon, at ang kanyang mga kasamahan ay nagawang kumbinsihin ang mga kongresista, at ang mga pondo ay napunta sa badyet ng NASA.

Pagkalipas ng tatlong taon, noong 1997, nakatayo na ang isang Titan IVB launch vehicle sa lugar ng paglulunsad ng Cape Canaveral sa Florida, na handang ilunsad ang isa sa pinakamalaking sasakyan sa pananaliksik na ginawa ng mga tao sa orbit.

Disenyo ng kagamitan

Ang space explorer, na ang misyon ay upang ipakita ang kadakilaan ng Saturn, ang pinagmulan, komposisyon ng mga singsing nito at ang likas na katangian ng mga satellite, ay isang aparato na 10 metro ang taas at tumitimbang ng mga 6 na tonelada sa oras ng paglunsad (kalahati ng timbang ay inookupahan ng gasolina). Nilagyan ito ng 18 pang-agham na instrumento at camera (12 na naka-install sa istasyon at 6 sa descent module), na may kakayahang magsagawa ng tumpak na mga sukat sa anumang mga kondisyon ng atmospera at pagkuha ng litrato sa iba't ibang light spectra.

Orbital Station Cassini sa tulong ng mga espesyal na filter, ang Saturn at ang mga satellite nito ay maaaring "makita" sa mga wavelength na hindi naa-access sa mata ng tao (ang mga naturang filter ay nakakatulong sa mga espesyalista na malaman nang eksakto kung paano sumasalamin at sumisipsip ang kapaligiran ng planeta sa ilang mga wavelength ng sikat ng araw). Bilang karagdagan, ang mga instrumento na nakasakay sa istasyon ay maaaring "makaramdam" ng mga magnetic field at maliliit na particle ng alikabok na hindi kailanman mararamdaman ng isang tao.

Koneksyon. Ang istasyon ay maaaring magpadala ng data at tumanggap ng impormasyon sa pamamagitan ng apat na metrong high-gain antenna (HGA), o, kung sakaling may emergency, sa pamamagitan ng isa sa dalawang low-gain antenna (LGA). Ang lahat ng tatlong instrumento ay binuo ng Italian Space Agency.

Ang pangunahing antenna (HGA) ay ginagamit din bilang isang aparato para sa pagtatrabaho sa mga signal ng radyo na dumadaan sa kapaligiran ng Titan, Saturn at mga singsing ng planeta. Ang mga signal na ito ay pinag-aaralan upang matukoy ang laki ng butil ng mga singsing at ang presyon ng atmospera ng higanteng gas.

Mga makina. Ang istasyon ay may dalawang set ng jet engine: dalawang pangunahing set para sa pagpasok sa kalkuladong trajectory, at 16 na ekstrang low-thrust set para sa probe orientation, maliliit na maniobra at orbit correction. 1% lang ng oras papunta sa Saturn, ang messenger ng Earth na naka-on ang mga makina.

Mga Generator. Sa panahon ng paglikha ng Cassini, napagpasyahan na ang istasyon ay hindi gagana sa enerhiya ng Araw (dahil sa liblib ng Saturn mula sa aming bituin, ang mga solar panel ay hindi epektibo), ngunit sa batayan ng radioactive plutonium-238. Para dito, tatlong radioisotope thermoelectric generator ang binuo, kung saan inilagay ang 32 kg ng radioactive plutonium. Isinasaalang-alang ng mga eksperto na ang naturang supply ng gasolina ay dapat sapat hanggang sa katapusan ng misyon para sa mga maniobra, pagpepreno, pagpasok sa mga orbit, at pagbibigay ng enerhiya sa mga instrumento.

Mga device ng direct at remote sensing. Ang mga instrumentong ito ay iba't ibang spectrometer at radar na maaaring magsagawa ng mga sukat mula sa malayong distansya. Sinusukat nila:

- mga singil sa kuryente ng mga particle;
— plasma at solar wind sa magnetosphere ng planeta;
— ang direksyon, sukat, at bilis ng paggalaw ng mga particle ng alikabok na matatagpuan malapit sa higanteng gas;
- mga infrared wave na nagmumula sa mga cosmic na katawan upang malaman ang temperatura at komposisyon ng mga bagay na ito;

- galugarin ang mga molekula ng ionosphere ng Saturn;
- ini-scan nila ang ibabaw ng mga satellite ng higanteng gas at mga mapa ng modelo ng ibabaw na ito, sinusukat ang taas ng mga bundok at canyon dito gamit ang mga signal ng radyo.

Magnetometer. Ang istasyon ay may espesyal na bar na maaaring sumulong nang 11 metro. Ito ay isang magnetometer. Nilalayon nitong sukatin ang magnetic field sa paligid ng Saturn at mag-compile ng 3-D na mapa ng magnetosphere ng planeta.

Isang kompyuter. Ang lahat ng mga instrumentong pang-agham na naka-install sa istasyon ay nilagyan ng kanilang sariling mga microcomputer. Ang pangunahing computer - GVSC 1750A, na binuo ng IBM, ay nakaseguro laban sa mga error at pagkabigo ng isang multi-stage na sistema ng proteksyon.

sistema ng oryentasyon. Tulad ng mga sinaunang mandaragat, ang space probe ay ginagabayan ng mga bituin. Bilang memorya ng mga sensor ng istasyon, ang pangkat ng NASA ay naglagay ng isang mapa ng bituin na may limang libong bituin. Ang oryentasyon sa kalawakan ay nangyayari tulad ng sumusunod: bawat segundo, ang mga sensor ay kumukuha ng hindi bababa sa sampung malapad na anggulo na litrato ng mabituing kalangitan, ihambing ang mga ito sa isang mapa na nakaimbak sa memorya, at tinutukoy ang lokasyon ng kagamitan sa kalawakan. Ang impormasyon tungkol sa paggalaw ng istasyon ay ina-update sa dalas ng 100 beses bawat segundo.

Descent module na "Huygens" ay ang brainchild ng European Space Agency. Ito ay isang apparatus na 2.7 metro ang lapad at tumitimbang ng humigit-kumulang 320 kilo na may makapal na proteksiyon na shell na nagligtas dito mula sa sobrang init habang bumababa sa Titan.

Ang Huygens ay binuo mula sa dalawang bahagi: isang proteksiyon na module at isang descent module. Ang protective module ay binubuo ng mga kagamitan na responsable para sa paghihiwalay mula sa Cassini at isang heat shield upang maiwasan ang sobrang init kapag pumapasok sa atmospera ng Titan. Ang descent module ay nilagyan ng tatlong descent parachute at isang serye ng mga siyentipikong instrumento:

HASI ay isang instrumento para sa pagsukat ng atmospera. Ang aparato ay nilagyan ng mga espesyal na sensor, na sa oras ng pagbaba ng Huygens ay sinukat ang pisikal at elektrikal na mga katangian ng kapaligiran ng Titan;

DWE- isang aparato para sa pagsukat ng bilis ng hangin sa ibabaw ng satellite ng Saturn;

DISR- isang aparato para sa pagsukat ng balanse ng radiation (o kawalan ng timbang) ng makapal na kapaligiran ng Titan;

GCMS- ang aparato ay isang unibersal na gas chemical analyzer na tumukoy at sumusukat ng mga kemikal sa kapaligiran ng Titan;

ACP- ang instrumento ay inilaan para sa pagsusuri ng mga particle ng aerosol na nakuha mula sa kapaligiran ng Titan;

SSP- isang hanay ng mga sensor na idinisenyo upang matukoy ang mga pisikal na katangian ng ibabaw ng Titan sa lugar ng pagbaba. Tinutukoy ng mga sensor na ito kung solid o likido ang ibabaw.

Daan sa Saturn

Ang misyon ng Cassini-Huygens ay inilunsad noong Oktubre 15, 1997. Upang ilagay sa orbit ang gayong mabigat na kagamitan, tandaan, ang bigat nito ay halos 6 tonelada, ginamit ng mga eksperto ang isa sa pinakamalakas na sasakyang paglulunsad ng Titan IVB noong panahong iyon.

Upang mabigyan ang Earth envoy ng kinakailangang direksyon ng paglipad at ang kinakailangang bilis ng pagsisimula, isang karagdagang booster block na "Centaurus" ang inilagay sa pagitan ng rocket at ng probe.

Sa halip na isang direktang ruta sa Saturn (sa kasong ito, 68 tonelada ng karagdagang gasolina ang kailangang "punan" sa aparato - isang pasanin na hindi kayang hawakan ng walang rocket sa mundo), napagpasyahan na maglagay ng isang mas mahirap na landas para sa ang istasyon: na may dalawang gravity maniobra ng tungkol sa Venus noong 1998 at 1999, isa malapit sa Earth noong Agosto 1999, at isa pa malapit sa Jupiter noong 2000. Ang bawat maniobra ay nagbigay kay Cassini ng karagdagang acceleration (dahil sa sariling galaw at gravitational pull ng planeta), na nagpapahintulot sa device na maabot ang Saturn na may halos zero fuel consumption. Ang tanging kawalan ng pamamaraang ito ng paggalaw ay ang oras gamit ang gravitational maneuver, nawala ang mga siyentipiko, sa karaniwan, mga apat na taon, ngunit ito ay isang hindi gaanong halaga, dahil sa kahalagahan ng misyon.

Ginugol ni Cassini ang halos buong paglalakbay sa Saturn nang nakapatay ang mga instrumento, "nagising" lamang sila kapag lumipad ang aparato malapit sa mga planeta o sa kanilang mga satellite upang makuha ang mga bagay na ito. Sa panahon ng gravitational maneuver malapit sa Jupiter, ang probe ay kumuha ng humigit-kumulang 30,000 litrato ng planetang ito.

Noong Enero 2004, unti-unting sinimulan ng pangkat ng NASA na ilabas ang device mula sa hibernation, kabilang ang parami nang parami ng mga instrumento. Habang papalapit ito sa Saturn, kumuha si Cassini ng mga nakamamanghang larawan ng planeta. Ang marilag na Saturn ay lumitaw sa harap ng mga mata ng mga camera, ang anino nito ay eksaktong nakahiga sa mga singsing ng planeta. Ang mga earthling ay hindi pa nakakita ng ganitong "Lord of the Rings" dati.

Narating ni Cassini ang destinasyon nito noong Hulyo 1, 2004. Ang aparato ay dumulas sa pagitan ng dalawang manipis na panlabas na singsing na F at G, at ang istasyon ay nagsimulang bumagal, ang isa sa mga pangunahing makina nito ay naka-on, na gumana nang halos 100 minuto, na gumagastos lamang ng 850 kg ng gasolina. Sa panahon ng deceleration, ang Cassini ay na-deploy sa paraang ang pangunahing antenna nito ay nagsilbing isang uri ng proteksyon para sa mga marupok na instrumento ng device mula sa maliliit na particle ng alikabok. Humigit-kumulang 100 libong mga hit ang naitala sa katawan ng istasyon, ngunit, sa kabutihang palad, walang malubhang banggaan, at ang kagamitan ay nanatiling buo.

Nang huminto ang makina, naging malinaw na ang pangarap ng mga siyentipiko ay natupad - ang aparato ay nasa orbit ng Saturn nang ligtas at maayos. Ang pitong taong paglalakbay sa higanteng gas ay natapos, at ang istasyon ay nagsimulang pag-aralan ang planeta at ang mga satellite nito.

Titan at ang pagbaba ng Huygens module

Si Cassini ay hindi ang unang spacecraft na bumisita sa Saturn planetary system (Pioneer 11 at Voyagers ang nauna rito), ngunit ito ang unang nanatili. Kaya naman ang istasyon ay may dalang kakaibang kagamitan - ang Huygens descent module. Siya ay dapat na mapunta sa pinakamalaking buwan ng Saturn, Titan, at magsagawa ng isang serye ng mga pag-aaral.

Ang unang pakikipagtagpo ni Cassini kay Titan ay naganap isang araw pagkatapos pumasok ang spacecraft sa orbit ni Saturn. Ito ay isang zero pass sa layo na halos 400,000 km mula sa satellite, isang uri ng "reconnaissance" sa harap ng Huygens squad. Totoo, sinimulan ni Cassini ang paggawa ng pelikula sa Titan noong Mayo, noong papalapit pa lang ang istasyon sa The Lord of the Rings. Ang pagkuha ng litrato sa infrared range ay naging posible upang ipakita ang ilang detalye ng relief sa satellite na natatakpan ng kurtina ng makakapal na ulap. Gayunpaman, upang maunawaan kung ano ang liwanag at madilim na mga spot sa mga larawan, hindi nagtagumpay ang mga siyentipiko. Ito ay imposible kahit na makilala kung saan ang mga burol ay at kung saan ang mga depressions ay.

Isa pa, sa pagkakataong ito, naganap ang mas malapit na pakikipagtagpo sa higanteng buwan noong Oktubre, habang kinukumpleto ni Cassini ang unang orbit nito sa palibot ng Saturn. Ang rapprochement na ito ay naging mas epektibo. Ang aparato ay lumapit sa Titan sa layo na 1200 km, na 300 beses na mas malapit kaysa noong una itong "nakilala" sa bagay. Ang mga larawang kinunan sa mataas na resolution ay simpleng nakakabighani. Lumitaw ang Titan sa harap ng mga siyentipiko sa lahat ng kaluwalhatian nito. Sa unang pagkakataon, nakita ng mga eksperto kung ano ang nasa ilalim ng tabing ng siksik na kapaligiran nito. Ang larawan ay nagpakita ng mga detalye ng kaluwagan, mga patch sa laki ng isang kontinente, nakapagpapaalaala sa kalawakan ng dagat na may mga look at isla. Ang rehiyong ito ay tinawag na Xanadu, ang pinagmulan at heograpiya nito ay isang misteryo pa rin.

Sa lugar na ito na may mahirap na lupain na dapat dumaong si Huygens. Upang mapunta ang module, muling kinailangan ni Cassini na lumapit sa Titan, sa pagkakataong ito sa layong mahigit 2,000 kilometro lamang. Noong Disyembre 25, ang "Huygens" ay "binaril" mula sa "Cassini", at noong Enero 15 "naupo" sa ibabaw ng pinakamalaking satellite ng Saturn.

Ang lander ay ang unang bagay na ginawa ng tao na gumawa ng malambot na landing sa panlabas na solar system.
Sa panahon ng pagbaba, na tumagal ng 21 araw, ang lupain ay nagsimulang makilala lamang sa taas na 74 km, at nang matanggap ang mga unang larawan na kinunan ng module sa oras ng landing, labis na nagulat ang mga siyentipiko. Halimbawa, sa larawan nakita nila ang madilim na mga channel ng paagusan, na nagpapahiwatig na ang mga ilog ng methane ay minsang dumaloy sa kanila. Napag-alaman na may malalaking dagat sa Titan, gayunpaman, sa mga poste lamang.

Gayundin, nagawang i-record ng module ang mga tunog ng hangin sa Titan, salamat sa mikropono na naka-install sa board nito.

Sa kabuuan, inilipat ni Huygens ang higit sa 500 megabytes ng impormasyon sa Cassini, sa kasamaang-palad, karamihan sa data ay nawala dahil sa isang pagkabigo sa sistema ng computer.

Ang module ay nagtrabaho sa ibabaw ng Titan sa loob ng 72 minuto 13 segundo - ganoon katagal nakatanggap si Cassini ng mga signal mula sa Huygens, pagkatapos ay nawala ang istasyon ng orbital sa abot-tanaw, at ang mga signal ay tumigil sa pagdating.

Enceladus

Sa panahon ng misyon nito, nagawang pag-aralan ni Cassini ang ikaanim na pinakamalaking buwan ng Saturn, ang Enceladus, na nakakuha ng atensyon ng mga siyentipiko dahil sa kamangha-manghang mga geyser, na ang mga ibinubog na sangkap ay naging pangunahing materyal para sa E ring ng Saturn. Ang mga jet na ito ay nagmula sa tinatawag na cryovolcanoes, naglalabas ng tubig at mga pabagu-bagong sangkap sa halip na lava. Natukoy ni Cassini ang higit sa 100 sa mga geyser na ito, na naglalabas ng 200 kg ng tubig sa kalawakan bawat segundo. Ang bahagi nito ay naninirahan sa ibabaw ng Enceladus sa anyo ng niyebe, at ang bahagi nito ay "dumagos" sa E ring. Ipinapakita ng mga geyser na ito na ang Enceladus ay isang geologically active na mundo, na pinainit mula sa loob. Dahil may pag-init sa lalim at may yelo sa ibabaw, nangangahulugan ito na ang satellite ay dapat may mga deposito ng tubig, na maaaring nasa ilalim ng karagatan at may lalim na ilang sampu-sampung kilometro.

Ang pagkakaroon ng karagatan ng tubig sa ilalim ng ibabaw ay maaaring mangahulugan na nasa Enceladus ang lahat ng kailangan nito upang simulan ang buhay.

Iba pang mga natuklasan sa Cassini

Noong 2010, inihayag ng pamamahala ng NASA na, sa kabila ng katotohanan na ang buhay ng serbisyo ng device ay halos tapos na, ipagpapatuloy nito ang trabaho nito sa orbit ng Saturn para sa isa pang pitong taon, hanggang 2017. Sa panahong ito, maraming natuklasan ang istasyon.

1. Nakakolekta si Cassini ng maraming kapaki-pakinabang na data tungkol sa Titan. Nahanap niya ang mga deposito ng hydrocarbon, nalaman na ang panahon sa Titan ay pansamantala, at ang karamihan sa ibabaw nito ay binubuo ng nagyelo na tubig. Tinulungan ni Cassini ang mga siyentipiko na maunawaan na ang Titan ay isang napaka-kagiliw-giliw na mundo upang galugarin, na may isang bihirang kapaligiran, mga deposito ng likidong methane, at malamang na likidong tubig.

2. Sa iba pang buwan ni Saturn sina Dione at Rhea ang awtomatikong istasyon ay nakahanap ng mga tectonic formations - cliffs at ice ridges. Natuklasan din ni Cassini sa dalawang satellite na ito ang isang rarefied atmosphere na binubuo ng carbon dioxide at oxygen.

3. Nakatulong ang interplanetary station sa mga siyentipiko na ipaliwanag ang epekto ng "two-faced" Iapetus- ang ikatlong pinakamalaking satellite ng Saturn at natuklasan sa ibabaw nito ang isang hindi pangkaraniwang hanay ng bundok na higit sa 13 km ang taas at 20 km ang lapad, na pumapalibot sa satellite sa halos 1300 km.

Ang satellite na ito ay pinagmumultuhan ng mga astronomo sa mahabang panahon. Sinubukan ng mga siyentipiko na maunawaan ang mga dahilan kung bakit ang isang poste ng Iapetus ay itim at ang isa naman ay puti. Inalis ni Cassini ang belo ng lihim. Ito ay lumabas na ang gayong mga pagkakaiba sa kulay ay dahil sa alikabok. Ang mga meteorite na nahuhulog sa ibabaw ng malalayong satellite ng Saturn ay "pinatumba" ito mula doon, at ito ay tumira sa nangungunang hemisphere ng Iapetus, iyon ay, sa hemisphere kung saan ito umuusad sa orbit. Ang mga lugar na nababalutan ng alikabok ay umiinit nang higit pa kaysa sa mga kalapit na rehiyon, at ang yelo mula sa mga ito ay sumingaw at namumuo kung saan mas mababa ang temperatura sa ibabaw: sa gilid ng likuran at sa mga rehiyong malapit sa polar.

Ang grand finale ng Cassini

Ang koponan ng NASA ay naghanda ng isang kapana-panabik na pagtatapos para sa misyon ng Cassini. Pagkatapos ng 20 taon ng serbisyo, masusunog ang aparato sa kapaligiran ng Saturn. Mangyayari ito, ayon sa mga siyentipiko, sa Setyembre 15, 2017. Ang pagtatapos na ito ay sadyang pinili ng mga espesyalista. Ang katotohanan ay kapag ang Cassini ay naubusan ng lahat ng gasolina nito, ang orbit nito ay magiging hindi gaanong mahuhulaan, na nangangahulugan na magkakaroon ng panganib na ang probe ay maaaring bumangga sa isa sa dalawang satellite ng higante - Enceladus o Titan, at mabuhay. mga organismo. At tulad ng alam natin, ang dalawang bagay na ito ay napakaaktibong geological na mundo na maaaring magkaroon ng lahat ng kinakailangang kondisyon para sa pag-unlad ng terrestrial na buhay.

Noong Abril 26, 2017, ang interplanetary station ay nagsimulang magsagawa ng isang serye ng 22 orbit sa pagitan ng Saturn at ng mga singsing nito, na unti-unting lumalapit sa itaas na kapaligiran ng gas giant. Sa oras ng huling paglipad, ang bapor ay lulubog sa Saturn, sinusubukang panatilihing nakatutok ang antenna sa Earth habang ipinapadala nito ang huling mensahe nito. Pagkatapos ang paglalakbay ay magtatapos, at si Cassini ay magiging bahagi ng higanteng gas: ang istasyon ay mawawasak at masusunog.

Sa oras ng pagsulat na ito, sakop ni Cassini ang kabuuang 7.9 bilyong kilometro at nagawang maglipat ng 635 gigabytes ng data.

May nakitang error? Mangyaring pumili ng isang piraso ng teksto at i-click Ctrl+Enter.

→

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 pinaka-kumplikado, 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 crater. 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 sa loob ng 97 minuto, sa panahong 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 pananaliksik: 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, pag-aaralan din si Saturn, dahil marami pa rin itong misteryo. Ang mga singsing ng Saturn ay maingat ding pinag-aaralan. 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 sa 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 lihim.