PERIKLES (umbes 490–429 eKr) Vana-Kreeka poliitik, strateeg...
Tänu kosmosejaamale saime võimaluse Saturni ja selle satelliite peaaegu otseülekandes näha
Moskva. 15. september. veebisait - Reedel kell 14:54 Moskva aja järgi lõppes kosmosesondi Cassini peaaegu 20 aastat kestnud missioon. Pärast mitut viimast lendu saadeti planeetidevaheline jaam Saturni atmosfääri, mille tihedates kihtides see maha põles.
Sond edastas andmeid Päikesesüsteemi suuruselt teise planeedi atmosfääri kohta kuni selle lõpuni. Kogutud infost piisab paljudeks aastateks uurimistööks: seade edastas oma eluea jooksul Maale 453 048 fotot, see on 635 GB teaduslikke andmeid. Kõik uued Cassini tehtud pildid on esitatud NASA veebisaidi spetsiaalsel lehel. Projekti kogumaksumus oli 3,9 miljardit dollarit.
Kadestamisväärset pikaealisust ja vastupidavust näidanud Cassini jaama rekord on kindel: 293 pööret ümber Saturni, millest 162 möödub selle satelliitide lähedalt, 7 avastati planeedi uut satelliiti: Methone, Polydeuces, Pallene, Daphnis, Anfa, Egeon ja S / 2009 S 1 Sond leidis Saturni suuruselt kuuendal kuul Enceladusel ookeani, Titanilt aga ka ookeani, kolm merd ja sadu väikseid järvi.
Sond sai nime Itaalia astronoomi ja inseneri Giovanno Cassini järgi. Selle missioon algas 15. oktoobril 1997 raketi TitanIVB/Centaur väljalennuga. Sellel oli NASA kosmoseaparaat Cassini ja selle külge kinnitatud Euroopa Kosmoseagentuuri Huygensi sond, mis oli mõeldud Saturni suurima kuu Titani uurimiseks.
2004. aastal lendas Cassini gaasigigandi juurde ja eraldus Huygensist – ta suundus Titani poole. Huygensi missioon kestis 14. jaanuarini 2005 ja lõppes tund pärast Titanil maandumist, kuid ta tegi selle suhteliselt lühikese ajaga palju avastusi.
Cassini ülesannete hulka kuulus rõngaste ehituse, aga ka Saturni atmosfääri ja magnetosfääri dünaamika uurimine.
9. oktoobril 2008 oli Cassini sunnitud tegema kõige ohtlikuma manöövri – lendama kiirusega 17,7 km/s 25 km kaugusel Enceladust. See oli vajalik selle geisrite veeauru koostise analüüsi tegemiseks.
Kogu missiooni kestel sooritas sond Enceladust 23 möödalendu. Neist kümnel lähenes seade vähem kui 100 km kaugusele. Ta leidis, et satelliidi maa-alusest ookeanist on maapealsete eluvormide jaoks vähe kasu, kuid leidis geisrite eritistest keemilisi elemente, mis võivad viidata orgaaniliste ainete tekkele satelliidi pinna all.
Sondi missiooni on korduvalt pikendatud – esmalt pärast põhimissiooni täitmist 2008. aastal ja uuesti – 2010. aastal. Seadme ressurss sai aga ikkagi otsa, kütus sai peaaegu otsa. 4. aprillil 2017 teatati missiooni lõppemisest 15. septembril 2017.
Teadlased arvasid, et kui aparaat Enceladuse peale kukub, võivad maapealsed bakterid satelliidile sattuda. Seetõttu tehti otsus saata Cassini Saturnile.
Sondi viimane missioon kandis nime Grand Finale ("Suur finaal"). See on kontrollitud kukkumine planeedi atmosfääri pärast mitut viimast möödalendu. Selle aja jooksul järgis jaam spiraalset trajektoori ja tegi 22 "sukeldumist" 2000-kilomeetrises ruumis planeedi pinna ja selle rõngaste vahel.
Viimased pildid tegi sond paar tundi enne atmosfääri naasmist. Planeedile lähenedes edastas Maa poole pöördunud jaama antenn spektromeetrite abil kogutud andmeid Saturni atmosfääri kohta. Viimase missiooni tulemusena saavad teadlased suur hulk teave planeedi enda ja selle rõngaste süsteemi kohta.
Viimase 13 aasta jooksul on Cassini kosmoselaev vaikselt muutnud meie arusaama päikesesüsteemist. Cassini missioon, NASA ja Euroopa Kosmoseagentuuri 3,62 miljardi dollari suurune ühisprojekt, pidi uurima gaasihiiglast Saturni ja selle paljusid kuud. Kuid homme jõuab see missioon sõna otseses mõttes põletava lõpu. Reedel kell 19.55 ET lõpetab Maa Cassinilt andmete vastuvõtmise, kuna seade kukub meteoorikiirusel Saturni atmosfääri ja hävitatakse sihipäraselt. Astronoomid on selleks hetkeks valmistunud juba aastaid.
Kõik kosmoseaparaadi instrumendid töötavad endiselt hästi, kuid pika missiooni käigus on kasutatud peaaegu kogu raketikütus, mis on vajalik sondi orbitaaltee korrigeerimiseks ümber Saturni. Kuid selle asemel, et lasta laeval lihtsalt kontrolli alt väljuda ja võib-olla kusagil mujal alla kukkuda, programmeeris missiooni juhtimismeeskond sondi arvuti uuesti Saturni atmosfääri sisenema, et päästa planeedi kuud ja nendel olevad võimalikud eluvormid.
Vaatamata selle kosmoseaparaadi kõikidele eelistele on Cassini nii-öelda alati olnud autsaider. Selle missioon pole olnud nii suurejooneline kui Pluutost mööda lennanud New Horizonsi missioon või mõni muu Marsiga seotud missioon, kuhu USA agentuur on viimase paarikümne aasta jooksul saatnud rohkem kui ühe maanduri ja kulguri. Saturniga seotud teemad sattusid harva pealkirjadesse. Hüpe puudumine ei vähendanud aga kuidagi Cassini tehtud avastuste teaduslikku tähtsust.
Kui formaalsused kõrvale jätta, siis see algas 15. oktoobril 1997, kui Cassini saadeti kanderaketi Titan IVB / Centaur pardal Maa orbiidile. Start oli ühine – kanderakett viis orbiidile ka Euroopa Kosmoseagentuuri ehitatud Huygensi sondi. See sõiduk oli mõeldud maandumiseks Saturni suurimale kuule Titanile, kust see saaks edastada teaduslikke andmeid Maa teadlastele.
Käivitamine ei kulgenud vahejuhtumiteta. Oli inimesi, kes protestisid Cassini startimise vastu, kartes keskkonna saastumist plutooniumkütusega, mille baasil kosmoselaev toidetakse. Enne Cassini starti nentis füüsik Michio Kaku, et kui start ebaõnnestub ja rakett plahvatab, sajab stardikompleksi lähedal olevate inimeste peale radioaktiivset materjali. NASA ja valitsusasutused kinnitasid kiiresti kõigile, et selline olukord on lihtsalt võimatu. Õnneks läks start tõepoolest ilma probleemideta lõpuks.
Kaks kosmoselaeva saabusid Saturnile 7 aastat pärast nende starti Canaverali neeme stardikompleksist. Huygens maandus Titanile 14. jaanuaril 2005. aastal. Sellest ajast peale on Cassini teinud palju tiire ümber planeedi ja selle kuude. Tänu temale saime võimaluse sellele süsteemile värske pilguga heita, et mõista planeedi rõngaste iseärasusi.
satelliidid
Alates hiiglaslikust Titaanist kuni tillukese kuu Daphniseni on Cassini vaatlused selle hiiglasliku rõngasplaneedi kuude kohta palju paljastanud. Saturni ja selle kuud võib sõna otseses mõttes vaadelda kui miniatuurset päikesesüsteemi.
Pann (sarnane pelmeenile)
5 parimat Cassini avastust
Raske on loetleda kogu panust planeediteadusesse, mille Cassini on oma missiooni 13 aasta jooksul andnud, kuid pole sugugi raske mõista, kui palju see missioon Maa teadlastele tähendab. Allpool on vaid mõned kõige olulisemad avastused, mille see sondi rohkem kui kümne aasta jooksul oma tegevuse jooksul tegi.
Cassini mitte ainult ei märganud, vaid lendas läbi Enceladuse maa-alusest ookeanist kosmosesse lastud vedela vee väljapaiskumise. Avastus oli hämmastav. Satelliit-ookeanil on üsna tõenäoline, et see on õige keemiline koostis, eluks hädavajalik, muutes selle üheks ihaldusväärsemaks sihtmärgiks maavälise elu otsimisel päikesesüsteemi sees.
Titanit vaadates saime enda kohta rohkem teada. Saturni ühe suurima kuu uurimine on paljastanud meile vedela metaani järvede ja süsivesinike luidete keeruka maailma. Treenimata vaatlejale võib Titan tunduda Maaga sarnane, kuid see on selgelt võõras planeet, mis on suurepärane näide planeetide kehade mitmekesisusest.
Kuni Cassini Saturnile saatmiseni 1997. aastal teadsid teadlased vaid rõngashiiglase ümber tiirleva 18 kuu olemasolust. Kui kosmoselaev on selle planeedi poole liikunud seitse aastat, on teadlased avastanud veel 13 satelliiti. Täna saime aga tänu Cassinile teada, et Saturn on lausa 53 kuu "isa".
Cassini on oma ajaloo jooksul jäädvustanud Saturnist tõeliselt muljetavaldavaid pilte, kuid võib-olla kõige muljetavaldavamad, kuid ainulaadsemad on fotod planeedi poolustest. Saime üksikasjalikult näha Saturni põhjapoolusel möllavat võimsat tormi ümbritsevate atmosfäärivoolude kuusnurkset voolu. NASA andmetel on selle orkaani pindala 50 korda suurem kui keskmise orkaani pindala Maal.
Enne missiooni haripunkti asus Cassini planeedi rõngaste ja Saturni enda vahele. Ja nagu selgus, on siin uskumatult rahulik. Selle asemel, et planeedi ja rõngaste vahele tormavad oodatud tolmupöörised, on Cassini leidnud oma viimaste orbitaallendude käigus täiesti tühja ruumi.
Missioon, millest tuleb mööda minna
Kuigi, nagu eespool märgitud, polnud Cassini missioon nii särav kui Marsi missioon, osutus see kaasaegse astronoomia jaoks väga kasulikuks. Iga kuu saatis sond Maale tagasi tõeliselt ainulaadseid, seninägematuid pilte ja uusi teaduslikke andmeid. Paljud ambitsioonikad astronoomid on nende andmete ümber oma karjääri üles ehitanud.
Missiooni täitmine on teadus- ja pseudoteadusringkonnale tõeline kaotus. Eriti arvestades asjaolu, et peale Jupiteri kuud Europat uuriva sondi ei kavatse NASA ja teised kosmoseagentuurid vähemalt nähtavas tulevikus jätkata Päikesesüsteemi kaugete maailmade, nagu Saturn, Neptuun, horisontide uurimist. ja Uraan.
Oma missiooni jooksul tegi seade ümber Saturni 293 pööret, mille hulgas sooritas 162 möödasõitu oma satelliitide läheduses ja avastas 7 uut, edastas Maale 453 048 fotot 635 GB teadusandmete osana ja sai 3948 teaduspublikatsiooni allikaks. Ta avastas Enceladusel ookeani, aga ka ookeani, 3 merd ja sadu väikseid järvi Titanilt. Selles projektis osales umbes 5 tuhat inimest 27 riigist ja selle kogumaksumus oli 3,9 miljardit dollarit, mille algosalused jagunesid järgmiselt: 2,6 miljardit dollarit NASA-lt, 500 miljonit dollarit Euroopa ESA-lt ja 160 miljonit dollarit Itaalia ASI-lt.
Cassini disain
Cassini-Huygensi aparaat on testimisel. Esiplaanil olev ümmargune oranž osa on Titanile maanduv Huygens, valge osa on 4m Cassini antenn/radar
Seadme skeem erinevate nurkade alt:
Giovanno Cassini (kes avastas Saturni 2.–5. satelliidi) järgi nime saanud sond on koguni 6,8 m kõrge ja 4 m lai ning kuivmass 2150 kg (see oli suuruselt kolmas planeetidevaheline sond paari Nõukogude Liidu järel. "Phobosov"). Saturn jõuab Maa orbiidil meile saadaolevast päikeseenergiast vaid 1,1%-ni, seega toidab sond 3 seadme endaga sama suure suurusega RTG-d – neis on 32,7 kg plutoonium-238 (see on 3,6 korda rohkem kui see olid mõlemad alguses Voyagerid, 6,8 korda rohkem kui Curiosityl ja ilmselt kõige rohkem NASA käsutuses olevat plutooniumi:,). Seadmel on 1630 eraldiseisvat elektroonilist komponenti ja 22 tuhat juhtmega ühendust kaabli kogupikkusega 14 km ning seda juhivad dubleeritud 1750A 16-bitised arvutid (teine juhtis kanderaketti Titan IV, mis seadme orbiidile viis). Teadusvarustus sisaldab 12 kolme rühma rühmitatud instrumenti, mis on mõeldud 27 eraldi teaduslikuks uuringuks:
Optilise ulatuse andurid:
1) Komposiit-infrapunaspektromeeter, sealhulgas 3 vahemiku kaamerad (CIRS); 2) nähtava ulatusega lai- ja kitsanurga (33 cm läbimõõduga) kaamerad koos mitme filtri komplektiga erinevate värvide jaoks ja CCD maatriksitega eraldusvõimega 1024x1024 pikslit. (ISS); 3) ultraviolettspektromeeter, sealhulgas 4 teleskoopi (UVIS); 4) nähtava ja infrapuna vahemiku kaardistamisspektromeeter, mis jagab nähtava valguse 352 spektrilõikeks (VIMS);
Magnetväljade ja laetud osakeste andurid:
Raadiolaine andurid:
11) 4-meetrise läbimõõduga radar, mis on ette nähtud Saturni satelliitide kaardistamiseks (Radar); 12) teadusraadio alamsüsteem, mis seisneb 4-meetrise põhiantenni kasutamises Saturni, selle rõngaste ja satelliitide vaatlemiseks raadiolainete (RSS) kaudu. Signaali viivitus Saturnil on 68-84 minutit ühel suunal.
Läbi okaste Saturnile
Orbitaal- ja maandumissondide kaal oli liiga suur, et neid otse Saturnile saata (350 kg Huygensiga oli aparaadi kogumass 2,5 tonni) – isegi kui võtta arvesse asjaolu, et Titan IV, millel Cassini-Huygens lendudel oli 40% suurem kasulik koormus kui Titan IIIE-l, millel Voyagers lendas. Seetõttu pidid sõidukid palju mööda Päikesesüsteemi ringi rändama, suurendades gravitatsioonimanöövrite abil kiirust, et kohtuda Saturniga: pärast starti 15. oktoobril 1997 läks vastu 5,7-tonnine kahe sõiduki komplekt, mis oli täidetud 2978 kg kütusega. Veenus. Olles 26. aprillil 1998 ja 24. juunil 1999 sooritanud 2 gravitatsioonimanöövrit (milles nad lendasid planeedist vastavalt vaid 234 ja 600 km kaugusele), pöördusid nad 18. augustil 1999 korraks tagasi Maale (lennates meist 1171 km kaugusele). mis läks Jupiterile.
Pilt Kuust, mis on tehtud seadme kitsanurga kaameraga lähiultravioletis, umbes 377 tuhande km kauguselt ja säriajaga 80 μs.
Läbi asteroidivöö lennates kohtus seade 23. jaanuaril asteroidiga Mazursky: paraku oli vahemaa 1,6 miljonit km ja asteroid ise oli vaid 15x20 km suurune, nii et foto jäi alla 10 x 10 piksli. 30. detsembril 2000 kohtus Cassini-Huygens Jupiteri ja tema venna - Galileoga, kelle missioon oli juba lähenemas finaalile (ta täitis oma missiooni peaaegu 14 aastat tagasi sama ennastsalgava teoga, mida Cassini nüüd tegema hakkab). See 4. gravitatsiooniabi andis lõpuks kahele kosmoselaevale piisavalt kiirust, et kohtuda Saturniga 1. juulil 2004, selleks ajaks oli see läbinud juba 3,4 miljardit km.
Et mitte aega raisata, kasutas missioonimeeskond Shapiro efekti (raske objekti gravitatsiooniväljas liikudes raadiosignaali levimise aeglustamist) selgitamiseks aparaadi raadioantenne. Mõõtmistäpsust on suurendatud Vikingite ja Voyagersi varasematelt tulemustelt 1/1000 1/51 000-ni. 10. oktoobril 2003 avaldatud tulemused langesid täielikult kokku üldrelatiivsusteooria ennustustega.
Graafik näitab selgelt planeetidega kohtumise tippe (mille järel aparaat suurendab kiirust), pikka laskumist väikese katkestusega Jupiteril (kui aparaat lendas kohtuma Saturniga, vahetades järk-järgult kineetilise energia potentsiaali vastu, väljudes "gravitatsioonist" kaev" Päikesest) ja seeria lained lõpus (kui seade sisenes Saturni orbiidile ja hakkas oma orbiidil pöörlema).
Kauaoodatud kohtumine ja peamine missioon
27. mail 2004, esimest korda pärast 1998. aasta detsembrit, lülitas Cassini sisse oma peamootori, et anda seadmele impulss 34,7 m/s, mis oli vajalik 11. juunil Phoebest 2068 km kaugusel kulgenud trajektoori korrigeerimiseks. , väga kauge Saturni satelliit, mis arvatavasti tekkis Kuiperi vöös ja mille Saturni gravitatsiooniline tõmbejõud hiljem kinni püüdis. Selle satelliidi tohutu orbiidi raadiuse tõttu (keskmiselt umbes 12,5 miljonit km) oli see Cassini ainus kohtumine selle satelliidiga.1. juulil lülitati seadme peamootor uuesti sisse (96 minutiks), et langetada Saturni orbiidile sisenemiseks kiirus 626 m/s. Samal päeval avastati Methone ja taasavastati Pallena, mis avastati teisel Voyager-2 pildil, kuid kuna seda teistel piltidel ei olnud, siis ei suudetud taevakeha orbiiti kindlaks teha ja 25 aasta jooksul. sai tähise S / 1981 S 14. Juba järgmisel päeval lõpetas Cassini Titanist esimese möödalennu, 24. oktoobril avastati veel üks satelliit (Polideucus) ja 24. detsembril langetati Huygensi maandumissond.
14. jaanuaril 2005 tegutses Cassini maandumissondi repiiterina (millest tuleb juttu allpool) ning järgmisel päeval jõudis seade Titanile võimalikult lähedale ning avastas oma radari abil oma 440-kilomeetrise kraatri. pinnale. 6. mail avastati satelliit Daphnis, mis elab Keeleri lõhe piiril:
42-kilomeetrise lõhe servades tuvastati Daphnise (kelle kaal on vaid 77 miljardit tonni, mis loob maapinnast 25-100 tuhat korda madalama atraktsiooni) väga nõrga külgetõmbe põhjustatud laineid:
Saturni ekvaator ja selle rõngaste tasapind on ekliptika suhtes 27° kallutatud, nii et saame vaadelda nii Saturni mõlemat poolust kui ka tema rõngaid ülevalt ja alt. Aga kuna neid vaadeldakse suure nurga all ja suurte vahemaade tagant (1,2-1,66 miljardit km, olenevalt Maa ja Saturni suhtelisest asukohast) - seal oli lihtsalt võimatu midagi näha, siis oletame, et Saturni kuusnurk - ainult möödasõitvad reisijad .
Looduslik värvifoto Saturnist, mis koosneb 36 Cassini pildist, mis on tehtud 19. jaanuaril 2007 kolme filtriga (punane, roheline ja sinine). Piltide säritus tehti ootusega, et rõngaste tumedad alad oleksid nähtavad, mistõttu Saturni pind osutus väga ülevalgustatuks.
2005. aastal leiti, et Enceladuse geisrite kaudu väljub sellest igal sekundil umbes 250 kg veeauru kiirusega kuni 600 m/s. 2006. aastal õnnestus teadlastel kindlaks teha, et nad on eelviimase ja kõige laiema - E-rõnga - materjali allikas.
22. juulil 2006 lendas kosmoselaev üle Titani põhjapoolsete laiuskraadide ning kosmoselaeva tehtud radarikaardil tuvastati esmakordselt tumedad alad, mis viitavad sellele, et nendes kohtades asuvad pinnal metaanijärved. Selle satelliidi 127 möödalennu ajal uuriti üksikasjalikult paljusid selle pinnalõike, millest mõnel täheldati dünaamilisi muutusi. Nende hulgas oli Ligeia meri, mille mõõtmed on 420x350 km ja keskmine sügavus umbes 50 m, maksimaalselt üle 200 m (radari poolt registreeritud maksimaalne sügavus):
Selliste mõõtmiste kõige tõenäolisemaks põhjuseks peetakse laineid tahked kehad pinna all või kohal või mullid vedelikus (mis mõjutavad pinna peegelduvust).
30. mail 2007 avastati 2-kilomeetrine Anfa satelliit ja 10. septembril möödus seade Iapetusest vaid 1600 km kaugusel, kuid juba pilte edastades sattus seadme arvutisse kosmilise kiirguse osake, mis põhjustas selle. turvarežiimi lülitumiseks. Õnneks ükski pilt kaotsi ei läinud. Vahetult enne seda sündmust sai Arthur Clarke selle sündmuse puhul videoõnnitluse (tema ühe kuulsaima romaani - "2001: Kosmoseodüsseia" järgi oli üks monoliitidest Iapetuse pinnal).
Videotervitus ja selle tõlge
Tere! See on Arthur Clark, kes liitub teiega minu kodust Colombost, Sri Lankal.
Mul on hea meel saada osa sellest Cassini möödalennust Iapetusest.
Saadan oma tervitused kõigile sõpradele - kuulsatele ja tundmatutele -, kes on selleks tähtsaks sündmuseks kogunenud.
Mul on kahju, et ma ei saa teiega koos olla, kuna olen ratastoolis poliomüeliidiga ega kavatse enam Sri Lankalt lahkuda.
Tänu veeb Olen saanud jälgida Cassini-Huygensi missiooni edenemist alates selle käivitamisest paar aastat tagasi. Nagu teate, tunnen Saturni vastu enamat kui lihtsalt huvi.
Ja ma kartsin tõesti 2005. aasta alguses, kui Huygensi sond edastas helisalvestisi Titani pinnalt. Täpselt seda kirjeldasin oma 1975. aasta romaanis Maa impeerium, kus mu tegelane kuulab, kuidas tuuled puhuvad üle kõrbetasandike.
Võib-olla oli see tuleviku eelmaitse! 10. septembril, kui kõik läheb plaanipäraselt, vaatab Cassini meie lähima pilgu Saturni ühele huvitavamale kuule Iapetusele.
Pool Iapetust on tume nagu asfalt, teine pool hele nagu lumi. Kui Giovanni Cassini 1671. aastal Iapetuse avastas, suutis ta näha ainult helgemat poolt. Saime oma parima pilgu, kui Voyager 2 lendas sellest mööda augustis 1981 – kuid see oli peaaegu miljoni kilomeetri kaugusel.
Seevastu Cassini hakkab Iapetusest veidi enam kui tuhande kilomeetri kauguselt mööduma.
See on eriti põnev hetk 2001. aasta: Kosmoseodüsseia fännidele – sest üksiku astronaudi David Bowmani avastatud Saturni monoliit on muutunud väravaks tähtede juurde.
Romaani 35. peatükk pealkirjaga "Iapetuse silm" sisaldab järgmist lõiku:
Discovery lähenes Iapetusele nii aeglaselt, et liikumist polnud peaaegu tunda ja oli võimatu märgata hetke, mil toimus peen muutus ja kosmiline keha muutus ootamatult maastikuks umbes kaheksakümmend kilomeetrit laeva all. Usaldusväärsed noonused andsid viimased korrigeerivad põrutused ja vaikisid igaveseks. Laev astus viimasele orbiidile: ümbersõiduaeg on kolm tundi, kiirus vaid tuhat kolmsada kilomeetrit tunnis. Suuremat kiirust selles nõrgas gravitatsiooniväljas polnud vaja. "Discovery" sai satelliidi satelliidiks.Rohkem kui 40 aastat hiljem ei mäleta ma, miks ma Saturni monoliidi Iapetusele asetasin. Kosmoseajastu alguse päevil ei näinud maapealsed teleskoobid selle taevakeha üksikasju. Kuid Saturn ja selle kuude perekond on mind alati kummaliselt paelunud. Muide, see “perekond” kasvas väga muljetavaldava tempoga: Cassini turuletoomise ajal teadsime neist vaid 18. Ma saan aru, et neid on praegu 60 ja nende arv kasvab jätkuvalt. Ma ei suuda vastu panna kiusatusele öelda:
Issand jumal, see on satelliite täis!
Kuid filmis otsustas Stanley Kubrick paigutada kogu tegevuse Jupiteri süsteemi, mitte Saturni. Miks selline muutus? No ühest küljest muutis see süžee selgemaks. Veelgi olulisem on see, et eriefektide osakond ei suutnud toota Saturni mudelit, mida Stanley pidas veenvaks.
Seda tehti õigesti, sest vastasel juhul oleks film aegunud Voyageri missiooni möödalennuga, mis esitles Saturni rõngaid viisil, mida keegi isegi ette ei kujutanud.
Olen näinud palju Neptuunist kujutatud näiteid kunstis, nii et hoian pöialt, kui Cassini Iapetusest mööda lendab.
Tahan tänada kõiki, kes on seotud missiooni ja kogu projektiga. Sellel võib puududa mehitatud kosmoselendude glamuur, kuid teadusprojekt on meie päikesesüsteemi mõistmiseks ülioluline. Ja kes teab – võib-olla ühel päeval sõltub meie ellujäämine Maal sellest, mida me sealt leiame.
See on Arthur Clarke, soovin teile edukat lendu.
Iapetuse kaart eraldusvõimega 400 m piksli kohta (originaal 5 MB):
Ligikaudu 40% selle satelliidi pinnast on hõivatud tumedate piirkondadega, mille albeedo on 10 korda väiksem kui heledatel aladel. Nüüd peetakse nii suure erinevuse allikaks tolmu ja jää eraldumise mõju, kui jää aurustub tumedatelt aladelt ja ladestub heledatele aladele, mistõttu heledad alad muutuvad veelgi heledamaks ja tumedad tumedamaks. Põhjus, miks ülejäänud satelliidid käituvad "normaalselt", seisneb selles, et neil on lühem päev, mille jooksul pind ei jõua piisavalt soojeneda.
Laiendus ja missioon "Cassini - Equinox"
1. juulil 2008 algas pikendatud 27-kuuline Cassini missioon, mis hõlmas 21 täiendavat möödalendu Titanilt, 8 Tethyst, 7 Enceladust, 6 Mimast ning üks Dione, Rhea ja Helena.15. augustil 2008 avastati Aegeon, mis, kuigi see sai nime 100 käe ja 50 peaga koletise järgi, oli peaaegu kahjutu 500 m läbimõõduga "kivike" (see oli nii väike, et selle mõõtmed tuli määrata heledus, nii et me selle satelliidi kuju täpselt ei tea). Ja 9. oktoobril sooritas Cassini oma kõige ohtlikuma manöövri - lennates vaid 25 km kaugusel Enceladust (ja seda kiirusega 17,7 km/s!). Missioonimeeskond astus sellise riskantse sammu oma geisrite veeauru koostise otsese analüüsi nimel.
Enceladuse 23 möödalennul kogu missiooni jooksul (millest 10 korral lähenes seade vähem kui 100 km kaugusele) leiti, et maa-alune ookean on 11-12 ühikut (mis ei sobi maapealsetele eluvormidele), kuid geisrite eritistest leiti ka lämmastikku (4±1%), süsihappegaasi (3,2±0,6%), metaani (1,6±0,6%) ning ammoniaagi, atsetüleeni, vesiniktsüaniidhappe ja propaani jälgi (mis räägib orgaaniliste ainete aktiivne moodustumine Enceladuse pinna all). Kahjuks ei sisalda seade spetsiaalseid instrumente keerukate orgaaniliste ainete registreerimiseks (kuna ei saanud isegi eeldada, et seade leiti missiooni planeerimise käigus), mistõttu on vastus küsimusele "kas on võimalik, et elu on olemas Enceladus?" Cassini lahkus oma järgijate juurde.
26. juuliks 2009 avastati viimane Cassini avastatud satelliitidest - 300-meetrine S / 2009 S 1, mis avastati 36-kilomeetrise varju tõttu, mida see heidab B-rõnga kaugemasse serva, mida mööda. selle orbiit asub:
Teine laiendus ja Cassini Solstice missioon
2010. aasta veebruaris otsustati missiooni täiendav pikendamine, mis algas juba septembris ja pidi kestma 2017. aasta maini, mil pidi otsustama seadme lõplik saatus. See hõlmas veel 54 möödalendu Titanist ja 11 möödalendu Enceladust.Cassini ja tema meeskonna jõupingutused, kellel õnnestus missiooni järgmiseks seitsmeks aastaks saada täiendavalt umbes 400 miljonit dollarit (viis programmi maksumuseks peaaegu 4 miljardit dollarit), ei olnud asjatud: juba detsembris 2010 , Enceladuse läbimise ajal tuvastas aparaat põhjapooluse all ookeani olemasolu (hiljem leiti, et ookean ei piirdu polaaralaga). Samal aastal ilmus Saturni pinnale uuesti Suur Valge Laik - tohutu torm, mis ilmub Saturni atmosfääri umbes iga 30 aasta tagant (Cassinil vedas sellega väga ja tal õnnestus selliseid torme registreerida kaks korda - 2006. 2010). 25. oktoobril 2012 registreeris seade selle sees võimsa heite, mis tõstis atmosfääri stratosfäärikihtide temperatuuri 83 °C võrra üle normi. Nii kujunes see keeris Päikesesüsteemi tormide seas kuumimaks, möödudes isegi Jupiteri Suurest Punasest Laigust.
"Päev, mil Maa naeratas"- 19. juulil 2013 Cassini pildindusmeeskonna juhi poolt korraldatud projekt, mille käigus Cassini pildistas kogu Saturni süsteemi, kuhu kuulusid ka Maa, Kuu, Veenus ja Marss. Kokku tehti 323 fotot, millest 141 kasutati edasi mosaiigi koostamiseks:
Maa on paremas alanurgas ja originaal ilma allkirjadeta (4,77 MB).
Samal ajal käivitas NASA kampaania "Laine Saturnile" mille käigus koguti 1600 fotot, millest 12. novembril pandi kokku mosaiik, mis ilmus samal päeval New York Timesi kaanele (ettevaatlikult, originaal kaalub 25,6 MB):
Aastatel 2012–2016 salvestas seade Saturni kuusnurga värvimuutused (fotod aastast 2013 ja 2017, originaal 6 MB):
"Huygens"
Christian Huygensi (1655. aastal Titani avastaja, millele sond maandus) järgi nime saanud maandumissond on 318-kilogrammine 2,7-meetrise läbimõõduga aparaat koos 6 instrumendikomplektiga:
1) konstantse sagedusega saatja, mis on ette nähtud tuule kiiruse mõõtmiseks Doppleri efekti abil (Doppleri tuulekatse – DWE);
2) andurid füüsikalised omadused atmosfäärid, mis mõõdavad atmosfääri tihedust, rõhku ja elektritakistust, samuti kiirendusandurid kõigil kolmel teljel, mis võimaldavad koos eelmise seadmega määrata atmosfääri tihedust (Huygens Atmospheric Structure Instrument – HASI);
3) nähtava ja infrapunaspektri kaamerad, paralleelselt kujutiste saamisega, spektri ja valgustuse mõõtmisega seadme hetkekõrgusel (Descent Imager / Spectral Radiometer - DISR);
4) aerosooliosakeste pürolüüsi, mis soojendab kahelt erinevalt kõrguselt võetud proove ja suunab need ümber järgmisse seadmesse (Aerosol Collector and Pyrolyser – ACP);
5) gaaskromatograafia-massispektromeeter, mis mõõdab Titani atmosfääri üksikute komponentide koostist ja kontsentratsiooni ning viimases etapis - ka küttekeha poolt aurustatud pinnase ülemist kihti (Gas Chromatograph Mass Spectrometer - GCMS);
6) pinnaomaduste mõõtmise instrumentide komplekt, mis sisaldab akustilist andurit, mis mõõdab atmosfääri tihedust/temperatuuri viimasel 100 m laskumisel vastavalt pinnalt peegelduva heli omadustele (Surface-Science Package - SSP ).
Huygens eraldus Cassinist 24. detsembril 2004 ja oli 14. jaanuariks jõudnud Titani atmosfääri. Laskumine atmosfääris kestis 2 tundi ja 27 minutit, mille jooksul hakkas järjestikku tööle aparaadi ja selle kolme langevarju termokaitse ning pärast maandumist edastas see pinnalt andmeid veel 72 minutit (kuni Cassini sondini, mis toimis signaali kordajana, läks horisondi taha).
Huygensi sondi rahvusvaheline koostöö
"Suur finaal"
2017. aasta mais otsustati seadme edasine saatus: teise pikendatud missiooni lõpuks oli sellel jäänud väga vähe kütust ning missiooni sooritamiseks kaaluti 19 võimalikku varianti, mille hulgas oli kokkupõrge Saturniga, mis on selle peamine rõngad või jäised satelliidid, eemaldamine Saturni orbiidilt heliotsentrilisele orbiidile või stabiilsele orbiidile ümber Titani/Phoebe (ja isegi Merkuuriga kokkupõrke võimalus). Selle tulemusena otsustati aparaat saata Saturni atmosfääri, et kaitsta Saturni satelliite nende võimaliku bioloogilise saastumise eest. Selle ülesande täitmiseks sooritas seade 22. aprillil Titani lähedal manöövri, mis suunas selle ümber 2000-kilomeetrisesse pilusse Saturni ja selle lähima rõnga vahel.Sellest ajast alates on see teinud 21 tiiru Saturia pilvedest vaid 1600–4000 km kaugusel, lähenedes kogu aeg Saturni atmosfäärile ja on praegu oma viimasel 22. orbiidil. Kosmoselaev teeb viimased pildid enne naasmist, misjärel pöörab oma 4-meetrise antenni Maa poole ning edastab spektromeetritelt andmeid Saturni atmosfääri koostise kohta, kuni suudab tõrjuda atmosfäärihäireid. Varsti pärast sellega side katkemist variseb see kokku ja põleb läbi Saturni atmosfääri tihedates kihtides - kusagil seal, Ophiuchuse tähtkujus, meist 1,4 miljardi km kaugusel.
Selle missiooniks on Saturni esimene tehissatelliit – Cassini sond. See põles planeedi atmosfääris ära. Sond edastas Maale pilte, mis võimaldavad teadlastel Saturni, selle rõngaste ja satelliitide kohta rohkem teada saada. Eredamad neist on RBC pildigaleriis.
Planeetidevahelise sondi Cassini lõid NASA, Euroopa Kosmoseagentuur ja Itaalia Kosmoseagentuur. See startis Maalt 1997. aasta oktoobris ja oli mõeldud Saturni, selle rõngaste ja satelliitide uurimiseks.
(Foto: NASA / JPL / Colorado ülikool)
Saturni jõudis sond 2004. aastal. Cassini orbitaaljaam on osa kompleksist. See koosnes orbitaaljaamast ja automaatjaamaga laskumissõidukist "Huygens", mis oli ette nähtud maandumiseks Titanile, mis toimus 14. jaanuaril 2005. aastal.
(Foto: NASA / JPL / Kosmoseteaduse instituut)
Saturni uurimise viimane osa algas 2017. aasta aprillis. Sond pidi lendama Saturni ja selle rõngaste vahel, mida varem polnud teinud ükski inimkäte loodud aparaat. Pärast 22 sellist möödalendu sai Cassinil ootuspäraselt kütus otsa (seda toiteks kolm plutoonium-238 radioisotoobi termoelektrigeneraatorit) ja see saadeti planeedi atmosfääri tihedatesse kihtidesse, kus see ära põles.
(Foto: NASA / JPL / Kosmoseteaduse instituut)
Maapealse Cassini signaalid saadi 83 minuti jooksul pärast kosmoselaeva surma. Teadlased loodavad, et enne oma surma õnnestus tal edastada teavet, mis annab Saturni atmosfääri struktuurist täielikuma pildi.
(Foto: NASA / JPL / Kosmoseteaduse instituut)
Kokku on uurimisprogrammi kaasatud 17 riiki. Cassinilt pärinevate andmete töötlemisega tegeleb üle 250 teadlase üle maailma.
(Foto: ESA / NASA / JPL / Arizona ülikool)
Cassini hakkas koos Saturni rõngaste ümber lendama põhjapoolus, liikudes vähenes lennukõrgus 72,4 tuhande km kõrguselt pilvetasemest.
"Ükski kosmoselaev pole kunagi olnud Saturnile nii lähedal. Saime tugineda ainult ennustustele, mis põhinevad meie teadmistel Saturni teiste rõngaste kohta, meie arusaamal sellest, milline on lõhe rõngaste ja Saturni vahel. Mul on hea meel teatada, et Cassini läbis selle lünga, nagu me plaanisime, ja naasis suurepärases vormis,” ütles Cassini missiooni juht dr Earl Maze 2017. aasta aprillis.
(Foto: NASA / JPL / Kosmoseteaduse instituut)
Missioon pidi algselt lõppema 2008. aastal. Hiljem seda siiski pikendati.
Cassini sondist sai Saturni esimene tehissatelliit ja Huygensi automaatjaam esimene kosmoselaev, mis sooritas pehme maandumise päikesesüsteemi välispiirkonnas (algab väljaspool Marsi orbiiti ja asteroidivööd).
(Foto: NASA / JPL-Caltech / Kosmoseteaduse instituut)
2004. aastal, kui sond Saturnini jõudis, oli põhjapoolkeral talv ja see oli varjus.
(Foto: NASA / JPL-Caltech / Kosmoseteaduse instituut)
Missiooni kogumaksumus oli üle 3,26 miljardi dollari.
Seadme väljatöötamisel osalesid paljud NASA ja ESA teadlased. See loodi Saturni ja selle satelliitide üksikasjalikumaks uurimiseks.
Cassini on Ameerika automaatsetest planeetidevahelisest kosmoselaevadest kõige keerulisem, suurim ja kalleim (projekti eelarve on üle 3 miljardi dollari). Selle kaal oli 6 tonni ja kõrgus üle 10 meetri. Pardale oli paigaldatud 12 teaduslikku instrumenti ja magnetomeetri sissetõmmatav varras. Side Maaga tagab 4-meetrine Itaalia antenn. Seadmel pole päikesepaneele, sest. Päikesest nii suurel kaugusel on need ebaefektiivsed. Cassini toiteallikaks on 3 radioisotoobiga termoelektrigeneraatorit, mis sisaldavad kokku peaaegu 33 kilogrammi radioaktiivset plutooniumi. Rohkem kui poole Cassini algkaalust hõivas kütus. Cassini külge on kinnitatud Huygensi sond, mis on mõeldud maandumiseks Titanile. See on mõeldud ka Titani pinna pildistamiseks.
Cassini lend
Cassini käivitati 15. oktoobril 1997. aastal. Selle kosmosesse saatmiseks kasutati Ameerika raketti Titan 4B. Huvitav fakt on aga see, et kui aparaat kosmosesse lasti, ei olnud see suunatud üldsegi Saturni, vaid pigem Veenuse poole. Asi on selles, et otsustati kasutada gravitatsioonimanöövreid, st. kasutada ära planeetide gravitatsioonivälja. Nii pööras Cassini aastatel 1998 ja 1999 ümber Veenuse, augustis 1999 möödus Maa lähedalt kiirusega 69 000 km/h, 2000. aasta talvel lendas mööda Jupiterist, edastades oma fotod Maale. 2004. aasta jaanuaris hakkasid spetsialistid Cassini seadmeid aktiveerima. Isegi Saturnile lähenedes lendas seade ühest oma satelliidist Phoebe 2068 km kaugusele.
Sellest kummalisest satelliidist Maale edastatud pildid osutusid sensatsiooniliseks. Teadlaste silme ette ilmus ebakorrapärase kujuga asteroid, mis oli täis kraatreid. Kraatreid uurides leiti mõnel neist mingisuguseid valgeid kihte. Nad arvasid, et see oli jää.
Et lõpuks Saturni ümber orbiidil olla, tegi Cassini aeglustusmanöövri. See manööver oli väga oluline ja oluline arvutus, mis varem pandi aparaadi arvutisse. Kätte on jõudnud 1. juuli 2004 päev. Kell 2:11 GMT möödus Cassini trajektoori tõusvast sõlmest ja ületas Saturni rõngaste tasandi. 24 minuti pärast lülitus sisse üks kahest pidurimootorist. Ta töötas 97 minutit, mille jooksul Cassini läbis madalaima punkti Saturni pilvede kohal (20 000 km pilvedeni). Lisaks Phoebele plaaniti uurimistööks veel 8 satelliiti: Mimas, Dione, Hyperion, Tethys, Rhea, Enceladus ja Titan, millest sai Saturni satelliitide hulgas põhiline uurimisobjekt.
Loomulikult uuritakse 4 missiooniaasta jooksul ka Saturni ennast, sest selles on endiselt palju saladusi. Hoolikalt uuritakse ka Saturni rõngaid. Teadlased tahavad teada nende koostist, gravitatsiooni- ja elektromagnetilisi mõjusid. Suurt tähelepanu pööratakse planeedi atmosfäärile. Sellel planeedil on Päikesesüsteemi planeetidest madalaim tihedus. Üldiselt on õppeprojekt kavandatud 4 aastaks, kuid Cassini energiast jätkub veel 200 aastaks, seega on võimalik, et ta suudab Titanile ja teistele satelliitidele naasta rohkem kui korra. Teadlastel oli idee, siis saatsid seadme Kuiperi vöö poole, kuid tõenäoliselt nad seda ei tee, sest. ja Saturn ja selle satelliidid hoiavad endiselt palju saladusi.
