Через несколько часов одна из самых длительных, дорогих и успешных космических миссий в истории изучения космического пространства завершит свой путь, сгорев в атмосфере самой эфектной планеты-гиганта, Сатурна.
Отработавший почти 20 лет аппарат Cassini передаст последние уникальные данные. Indicator.Ru рассказывает об истории и ключевых открытиях этого удивительного аппарата.
Название и разработка
Нужно сразу сказать, что называть миссию просто Cassini неверно. Правильное название совместного детища NASA, ESA и Итальянского космического агентства — Cassini–Huygens. Орбитальный аппарат, который разрабатывали в США, получил имя в честь Джованни Доменико Кассини, который открыл четыре спутника Сатурна (так называемые «звезды Людовика»: Япет, Рею, Тефию и Диону) и щель между кольцами — щель Кассини; спускаемый аппарат назвали Huygens, в честь Христиана Гюйгенса, который построил математическую модель колец Сатурна и объяснил фазы планеты. Итальянское же космическое агентство самостоятельно разрабатывало и строило антенну дальней космической связи, при помощи которой зонд связывается с Землей.
Джованни Доменико Кассини
Wikimedia Commons
Это был один из первых опытов сотрудничества Европы и Америки в космосе и, пожалуй, самый дорогой. Общая стоимость миссии — 3,26 миллиарда долларов США, из которых 2,6 миллиарда потратило NASA, 500 миллионов — Европейское космическое агентство и 160 миллионов отдала Италия (для сравнения: стоимость первой (успешной) индийской миссии к Марсу составила всего 70 миллионов). Это был очень большой аппарат: стартовая масса комплекса составила 5712 килограммов. За всю историю беспилотного изучения планет Солнечной системытолько три миссии были тяжелее, и все советские. «Фобос-1», «Фобос-2» и так и не покинувший окрестности Земли «Марс-96».
Сборка аппарата в NASA
NASA/JPL
Идея создать тяжелый аппарат (так называемого класса «Флагман»; среди аппаратов этого уровня юпитерианский Galileo и марсианский Curiosity) возникла еще в 1980-х годах, после того как мимо Сатурна пролетели аппараты Voyager. В создании аппарата участвовало 27 стран. Новый тяжелый зонд со спускаемым аппаратом и большим запасом плутония для получения электричества (в районе Сатурна уже очень мало света, и запитывать приборы электричеством приходится при помощи РИТЭГа — радиоизотопного термоэлетрического генератора, в котором тепло от распада плутония напрямую превращается в электрическую энергию) отправился к Сатурну 15 октября 1997 года фантастически красивым ночным стартом.
Запуск Cassini
NASA/JPL
Во время перелетов от планеты к планете прямой путь самый невыгодный: очень много приходится тратить горючего, поэтому космические аппараты всегда используют так называемые гравитационные маневры, разгоняясь в гравитационном поле других планет. Вот и Cassini сразу после старта отправился… к Венере. Да, иногда для экономии приходится лететь в противоположном направлении. Первые три гравитационных маневра аппарат совершил у второй и третьей планет Солнечной системы. 26 апреля 1998 года и 24 июня 1999 года зонд дважды пролетел мимо Венеры, а 18 августа 1999 года навестил и нашу Землю, параллельно протестировав свои фотокамеры и сделав роскошный портрет Луны.
Фотография Луны, сделанная во время третьего гравитационного маневра Cassini
NASA/JPL
Дальше на очереди был Юпитер. 30 декабря 2000 года аппарат прошел мимо самой большой планеты Солнечной системы, сделав большое количество снимков ее и ее спутников и получив немало научных данных, в том числе о циркуляции юпитерианской атмосферы.
Еще один интересный эксперимент был сделан уже на подлете к Сатурну. 10 октября 2003 года при помощи Cassini в очередной раз была проверена и подтверждена теория относительности Эйнштейна. В этот момент зонд находился по другую сторону от Солнца, и измерения подтвердили задержку и частотный сдвиг радиосигнала, вызванные гравитацией нашей звезды.
Ио и Юпитер
NASA/JPL
Новые спутники
За время своей работы Cassini, а точнее, земные астрономы на его фотографиях открыли семь новых спутников Сатурна. И первые из них были открыты еще на подлете. Новые луны получили название Паллена, Полидевк и Метона. Затем, уже во время работы на орбите вокруг Сатурна, были открыты Дафнис, Анфа, Эгеон и интереснейший спутник S/2009 S 1, который еще не получил своего имени. Это самый близкий к планете из известных спутников Сатурна, который вращается в окрестностях кольца В.
S/2009 S 1 по центру изображения
NASA/JPL
Титан
Еще до выхода на орбиту основного аппарата, 25 декабря 2004 года, спускаемый аппарат Huygens отсоединился от Cassini и начал свой медленный путь к Титану. Новый Год он «отпраздновал» в пути, а 14 января 2005 года спускаемый аппарат вошел в атмосферу самого загадочного спутника в Солнечной системе. Дело в том, что какое-то время Титан считался самым большим спутником планеты, даже больше Ганимеда, но потом оказалось, что его окутывает плотная атмосфера, и он по своим размерам чуть меньше. Тем не менее размер Титана больше Меркурия, и до 2005 года никто не знал, что скрывают его облака.
Зонд Huygens
NASA/JPL
Huygens спускался два с половиной часа и опустился на твердую поверхность. Так случилась первая и единственная мягкая посадка на объект внешней Солнечной системы. Сassini принимал сигналы со спускаемого аппарата 147 минут во время спуска и 72 минуты с поверхности. На Землю ушло 350 изображений ни на что непохожего мира.
Оказалось, что на Титане не только есть реки и озера, но и лежит окатанная углеводородная галька, метановые и азотные облака, мертвый штиль. И пока что нет признаков жизни.
Поверхность Титана
NASA/JPL
Дальнейшее изучение Титана взял на себя Cassini. За 13 лет он совершил больше сотни пролетов крупнейшего спутника Сатурна и сделал огромное количество открытий. Самое интересное — это то, что в озерах Титана возникают и исчезают острова. Точный механизм этого явления еще предстоит узнать.
Исчезающие и возникающие острова. Радарные снимки Cassini
NASA/JPL
Сатурн
Огромное количество новых данных (и изображений) удалось получить с самой окольцованной планеты. Конечно, если говорить о самых эффектных открытиях, то, пожалуй, два главных открытия на самой планете — это полярные сияния (авроры) в атмосфере Сатурна и удивительный, ни на что не похожий шестиугольный вихрь на его северном полюсе с красным ураганом внутри.
Источник: https://indicator.livejournal.com/62762.html?media