Топ-100 Миссия Кассини-Гюйгенс

Кассини – Гюйгенс

Загадочный Сатурн

АМС  «Кассини - Гюйгенс» – это попытка людей проникнуть в тайны гигантской планеты. Результатом совместного проекта НАСА, Европейского и Итальянского космических агентств стал комплекс «Кассини-Гюйгенс»,предназначенный для исследования Сатурна, его грандиозных колец и спутников. Космический аппарат включал в себя орбитальную  станцию «Кассини» и спускаемый аппарат с автоматической станцией «Гюйгенс», успешно приземлившейся на спутнике Сатурна Титане.

Старт ракеты Titan IVB с АМС Кассини - Гюйгенс. 15 октября 1997 года, стартовый комплекс 40, мыс Канаверал.Ракета – носитель с аппаратом стартовала 15 октября 1997 года, на орбиту Титана комплекс после торможения вышел 1 июля 2004 года. В том же году 25 декабря спускаемый аппарат  отделился от станции и 14 января 2005 года успешно сел на поверхность Титана. Миссия должна была работать до 2008 года, но срок работы был продлен до лета 2010 года, а 3 февраля 2010 года было сделано заявление о продлении работы станции  «Кассини» до 2017 года. К этой миссии по праву можно применить слово «впервые», ведь станция «Кассини» стала первым искусственным спутником Сатурна, а зонд «Гюйгенс» - первым космическим аппаратом, совершившим мягкую посадку на небесном теле Внешней Солнечной системы.

«Кассини-Гюйгенс» стал результатом совместной работы трех организаций и 17 государств.  Станция «Кассини» была создана НАСА, аппарат «Гюйгенс» был построен Европейским космическим агентством, антенна дальней связи и радарный высотомер были созданы Итальянским космическим агентством.

Затраты на миссию превысили 3,26 миллиарда долларов США.

Станция «Кассини» на стадии сборки. Видны макеты трех РИТЭГов, дающиж питание станции.Задачи, поставленные перед миссией «Кассини-Гюйгенс»:

  • определить структуру и поведение колец Сатурна;
  • установить геологическую структуру и историю поверхности спутников;
  • определить природу и происхождение темного материала, наблюдаемого в одном из полушарий Япета;
  • исследовать структуру и поведение магнитосферы;
  • изучить основные особенности атмосферы Сатурна и структуру облачного покрова;
  • исследовать облака и туман в атмосфере Титана;
  • определить геологический характер поверхности Титана.

Конструкция комплекса 

Орбитальная станция «Кассини» оборудована 12 приборами: радаром, позволяющим создавать подробные карты поверхности Титана и других спутников Сатурна, спектрометрами различных диапазонов, магнитосферной камерой, магнетометром и пр.

Зонд «Гюйгенс» оборудован инструментами для изучения атмосферы Титана и исследования его поверхности.

Миссия продолжается!

Первое продление

15 апреля 2008 года NASA анонсировало продолжение миссии в ближайшие 2 года, то есть до июля 2010 года. Новый этап миссии  получил название «Кассини Равноденствие» (Cassini Equinox Mission), его начало было запланирован на 1 июля 2008 года. Программа исследований предусматривала 60 дополнительных витков вокруг Сатурна, сближения с Титаном, с Энцеладом, Дионой, Реей и Еленой. Также АМС Кассини изучала кольца и магнитосферу Сатурна и саму планету.

Второе продление

3 февраля 2010 года в НАСА объявили о намерении пролонгировать программу до сентября 2017 года. Новый этап миссии  получил название «Кассини Солнцестояние» (Cassini Solstice Mission). Программа исследований включает в себя 155 витков вокруг Сатурна, 54 приближения к Титаном и 11 к Энцеладу.

Судьба аппарата по окончании миссии имеет несколько решений.

АМС можно перевести на вытянутую орбиту, чтобы избежать столкновения с одним из спутников Сатурна (это оптимальный вариант).

АМС можно направить на Сатурн, но для этого «Кассини» должен будет пройти через кольца планеты, что очень рискованно.

Станцию можно направить в другие районы Солнечной системы (исследовать Уран, Нептун или объекты в поясе Койпера).

Также была идея отправить станцию к Меркурию, с которым она должна была столкнуться в 2021 году, что помогло бы исследовать состав пород этой планеты. Для выполнения такого путешествия пришлось бы совершить гравитационный маневр возле Юпитера.

  • Кольца Сатурна сняты на расстоянии 1,8 млн. км под углом 30 градусов. Фото АМС «Кассини», 2006 год
  • Затмение Солнца Сатурном, снятое АМС Кассини на расстоянии 2,2 млн. км от планеты 15 сентября 2006 года.
  • Вид Сатурна в телескоп с Земли в 2015 году, обсерватория Ла-Каньяда, Испания
  • Обозначение главных колец Сатурна

Проверка общей теории относительности

10 октября 2003 были оглашены результаты опыта по проверке общей теории относительности, проведённые АМС «Кассини». Был зафиксирован частотный сдвиг и задержка сигнала от АМС, находившейся в это время с другой стороны Солнца, что и  предсказывала теория.

«Спицы» в кольцах Сатурна

На изображениях, переданных аппаратом «Кассини» 5 сентября 2005, были видны «спицы» в кольцах, впервые найденные в 1977 при наблюдении с Земли, а впоследствии зафиксированные аппаратами Вояджер в 1980ыx годах. Причины их образования всё ещё не ясны.

Новые спутники Сатурна

Дафнис. вызывающий колебание краёв щели Килера. Это второй спутник Сатурна, орбита которого пролегает внутри колец.В 2004 на снимках, переданных «Кассини», были обнаружены новые спутники, отличающиеся малыми размерами. В начале 2005 года они получили  названия Метона (Methone), Полидевк (Polydeuces) и Палена (Pallene).

1 мая 2005 в щели Килера был зафиксирован спутник S/2005 S1, впоследствии названный Дафнис (Daphnis). Это второй спутник Сатурна (после Пана), орбита которого лежит внутри колец. 

Пролёт около Фебы

Спутник Сатурна Феба был открыт  в 1899 году  У. Пикерингом  по снимкам Арекипской обсерватории в Перу. 11 июня 2004 траектория полета «Кассини» пролегла около спутника Фебы.  До аппарата  «Кассини» этот спутник мог изучить лишь Вояджер - 2. Особенностей вращения Фебы вокруг Сатурна сделали это сближение единственным возможным для «Кассини».

Судя по первым изображениям спутника, полученным 12 июня 2004, Феба мало походит на обычный астероид. Некоторые участки испещренной кратерами поверхности были очень светлыми, что наводит на мысль о присутствии под поверхностью водяного льда.

Озера на Титане

Радар АМС Кассини снял углеводородные озера на северном полюсе Титана. Изображениях с радара, полученные 21 июля 2006 года, принесли сенсацию – на них были  обнаружены «бассейны» из жидких углеводородов (метана или этана), находящиеся в северном полушарии Титана. Впервые были обнаружены «водоемы» вне Земли, их размер в поперечнике варьируется от одного до сотн километров.

13 марта 2007 руководством миссии было заявлено  об обнаружении большого количества морей, одно из которых превышает в размерах земное Каспийское море, в северном полушарии Титана.

Возможно, мы нашли жизнь?

АМС «Кассини-Гюйгенс» обнаружила на поверхности Титана странные химические процессы.

Воздействие солнечных лучей приводит к постоянному образованию в атмосфере ацетилена и водорода, следы которых должны были остаться и на поверхности планеты. Но там следы ацетилена не обнаружены, а концентрация водорода ближе к поверхности уменьшается, что некоторыми специалистами трактуется как косвенный признак деятельности каких-то микроорганизмов. На Титане могут существовать формы жизни, отличные от земных, вместо воды содержащие метан, использующих для дыхания водород и питающихся ацетиленом.

Но поводов для оптимизма немного, скорее всего причины потерь ацетилена и водорода кроются не в биологии, а в непонятных на данный момент химических процессах.

Гигантский гексагон 

Гигантский геометрически правильный шестиугольник с поперечником в 25 тысяч километров, наблюдаемый на северном полюсе Сатурна, сегодня не имеет строгого научного объяснения. Вероятно это гигантский вихрь, его стены погружаются вглубь атмосферы на расстояние до ста километров.

  • Стабильное атмосферное образование в виде правильного шестиугольника на северном полюсе Сатурна
  • Стабильное атмосферное образование в виде правильного шестиугольника на северном полюсе Сатурна. 27 ноября 2012 года

Cassini прислал в NASA первые фото из-за колец Сатурна 

Американское аэрокосмическое агентство NASA вновь наладило связь с зондом Cassini, который впервые в истории проник в зону между планетой Сатурн и ее кольцами, и показало первые снимки оттуда.
Зонд Cassini передал в NASA первые фотографии, которые он сделал во время пролета между кольцами Сатурна и самой планетой. В зону за кольцами Сатурна космический аппарат проник впервые в истории, поэтому фото, которые уже опубликованы на сайте ведомства, смело можно назвать уникальными.
«Продолжая традиции великих исследований, Cassini проложил новый путь, показав нам новые чудеса и то, куда когда-нибудь может завести нас наше любопытство, если мы, конечно, осмелимся», — прокомментировал получение первых кадров с Сатурна Джим Грин - глава отдела планетарных исследований NASA.
Снимок атмосферы Сатурна с близкого расстоянияУникальные фотографии с Cassini позволяют рассмотреть особенности атмосферы Сатурна, снятые с небывало близкого расстояния.
«Ни один космический аппарат никогда не был так близок к Сатурну. Мы могли полагаться только на прогнозы, основанные на наших знаниях о других кольцах Сатурна, наших представлениях о том, что представляет собой промежуток между кольцами и Сатурном. Я рад сообщить, что Cassini прошел через этот промежуток, как мы и планировали, и вернулся в отличной форме», — рассказал руководитель миссии Cassini доктор Эрл Мейз.
До конца миссии зонд должен совершить еще 21 «нырок» между кольцами Сатурна (следующий намечен на 2 мая). После этого, по прогнозам ученых, на его борту закончится топливо и приблизительно в середине сентября этого года космический аппарат должен будет сгореть в атмосфере планеты. 

Мы его не забудем

15 сентября 2017 года NASA сообщило, что почти 20-летняя миссия зонда «Кассини» по исследованию Сатурна завершилась. Зонд вошел в атмосферу планеты и распался. Последний сигнал от  АМС  дошел до NASA в 14:55 по Москве. Время путешествия сигнала от Сатурна до Земли - 83 минуты.

Уничтожение АМС связано с опасением ее случайного столкновения с одним из спутников планеты – гиганта и занесением туда земной микрофлоры. У ученых есть точные данные, что на одном из спутников Сатурна (а именно Энцеладе) существует подповерхностный океан, и, возможно, жизнь.

АМС