Космическая миссия зонда Кассини завершает свое более чем двадцатилетнее путешествие между кольцами Сатурна.
26 апреля 2017 года, автоматическая межпланетная станция (АМС) Кассини-Гюйгенс начинает финальный этап своей двадцатилетней, насыщенной открытиями жизни. Последняя миссия, по результатам голосования на сайте NASA получившая название Grand Finale, предусматривает серию проходов сквозь пустое пространство между кольцами Сатурна и самой планетой, пишет Олег Охременко в №18-19 (760-761) журнала Корреспондент. Столь драматическое завершение карьеры станции связанно с тем, что топливо у аппарата практически закончилось и инженеры NASA не хотят засорять обломками одну из лун Сатурна. Тем более, что данные переданные самим Кассини, допускают наличие жизни на одной из них – Энцеладе.
Можно только приветствовать предусмотрительность специалистов агентства и понаблюдать за завершающей миссией одного из самых долгоживущих космических аппаратов, запущенных человечеством. В качестве же реквиема вспомним основные открытия, сделанные на основании данных, полученных от Автоматической межпланетной станции.
Старт
Начнем с краткого экскурса в историю. 15 октября 1997 года совместный проект NASA, ESA (Европейское Космическое Агентство) и ASI (Итальянское Космическое Агентство) созданный для исследования Сатурна, системы его лун и колец, отправился в космос с мыса Канаверал. Состоящий из двух основных блоков (самой станции и зонда), стоящий более трех миллиардов долларов, аппарат получил комбинированное и весьма символическое имя «Кассини-Гюйгенс» - в честь итальянского астронома 17 века Джованни Доменико Кассини, который помимо прочего открыл четыре спутника Сатурна и так называемую «Щель Кассини» (промежуток между внешними кольцами Сатурна). А зонд, предназначенный для посадки на Титан (один из спутников Сатурна, отличается наличием плотной атмосферы), получил имя Христиа́на Гю́йгенса, среди достижений которого значится открытие и самого Титана. Итак, история начинается.
Полет
Исследование космоса дело хлопотное и дорогое. Неудивительно, что каждый запускаемый объект ученые стремятся использовать по максимуму. Поэтому, хотя основной целью «Кассини-Гюйгенс» была система Сатурна, фактически ее миссия началась еще ближе. Помимо всего прочего, в ходе маневров в гравитационном поле были получены новые фотографии Луны. Проходя пояс астероидов, АМС провела съемку астероида Мазурский. Маневр в гравитационном поле Юпитера принес серию цветных снимков крупнейшей планеты Солнечной системы и поток новой информации, полученной датчиками станции. Уже в системе Сатурна «Кассини-Гюйгенс» собрал информацию о Фебе (одна из крупнейших лун Сатурна). И наконец в конце июня 2004 года достиг пункта назначения – орбиты Сатурна.
Гюйгенс
Основной задачей зонда была посадка на поверхность Титана и попутное изучение его атмосферы. Во внешней Солнечной Системе за поясом астероидов это была первая попытка ученых попробовать атмосферу и поверхность небесного тела «на вкус», а не только с помощью спектрометров и датчиков орбитальных станций и зондов. И зонд с этой задачей справился, полученных данных исследователям хватит на годы анализа. Были получены физические характеристики атмосферы Титана, определены ее процентные составляющие, получены данные по химическому составу. Стало известно, что она состоит из азота, что делает Титан вторым после Земли объектом в Солнечной системе с преимущественным содержанием азота в атмосфере.
Кстати сказать, Тритон (спутник Нептуна) и Плутон так же содержат в своем «воздухе» азот, однако их атмосферы сильно разрежены.
Помимо этого были получены данные по топографии и составу поверхности Титана. В общей сложности, включая спуск и до времени ухода за горизонт, зонд проработал 219 минут и 26 секунд, передав около 500 МБ данных.
Кассини
Саму же станцию ожидала гораздо более долгая жизнь. Миссию Кассини продлевали дважды, в 2008 году и в 2010. За время ее одиссеи с помощью станции были открыты семь малых спутников Сатурна: Метона, Паллена, Полидевк, Дафнис (второй спутник после Пана орбита которого находится внутри колец), Анфа, Эгеон, S/2009 S1. Обнаружены заполненные жидкими углеводородами (метаном или этаном) озера и моря на поверхности Титана. В ходе изучения атмосферы Сатурна был открыт гигантский (более 25 тысяч километров) шестиугольный шторм на северном полюсе. Данные по химическим аномалиям на поверхности Титана дали рождение теории о наличии там жизни на основе метана. Была решена загадка «эфекта Инь-Ян» Япета (одна из лун Сатурна). Измерена толщина колец Сатурна и получено представление о происходящих в них процессах. На ряде спутников Сатурна была найдена вода в жидком состоянии (самый яркий пример: Энцелад). И масса других не менее ценных данных было передано станцией на Землю.
В сентябре 2017 года миссию «Кассини-Гюйгенса» можно будет считать завершенной. И название для последнего этапа карьеры межпланетной станции – Grand Finale, полностью соответствует тому, что должно будет произойти. Совершив серию маневров между внутренними кольцами и самим Сатурном, АМС «Кассини» погрузится в атмосферу планеты-гиганта, до последнего передавая уникальные данные домой – на Землю.
Хроники "Кассини-Гюйгенса"
1 октября 1997 - Начало семилетнего полета к системе Сатурна;
25 апреля 1998 - Первый маневр в гравитационном поле Венеры (подобные маневры используются для разгона аппарата);
24 июня 1999 - Второй маневр в гравитационном поле Венеры;
17 августа 1999 - Маневр в гравитационном поле Земли;
Декабрь 1999-апрель 2000 - Пересечение пояса астероидов. «Кассини» - седьмой аппарат, отправленный с Земли и пересекший эту область;
29 декабря 2000 - АМС достигла Юпитера и встретилась с уже находящимся на его орбите зондом «Галилео»;
31 октября 2002 - Тест камеры, «Кассини». С расстояния в 285 миллионов километров и за двадцать месяцев до достижения орбиты Сатурна были получены его первые ссылки;
7 апреля 2004 - За два месяца до прибытия к пункту назначения Кассини-Гюйгенснаблюдает объединение двух штормов в один. До этого, такое явление наблюдалось лишь раз;
31 мая 2004 - Открыты два новых спутника Сатурна: Метона и Паллена;
10 июня 2004 - Сближение с Фебом (один из спутников Сатурна), на основании полученных данных выдвинута теория, что спутник является артефактом времен образования Солнечной системы;
30 июня 2004 -Кассини-Гюйгенс выходит на орбиту Сатурна;
24 октября 2004 - Первая встреча с Титаном (спутник Сатурна);
23 декабря 2004 - зонд «Гюйгенс» отделяется от АМС и начинает трехнедельный поход к поверхности Титана;
13 января 2005 –«Гюйгенс» совершает посадку на поверхность Титана и становится первым земным аппаратом совершившим посадку на небесное тело во внешней Солнечной системе;
14 января 2005 - информация полученная Гюйгенсом подтверждает теорию о схожести метеорологических и геологических процессов между Землей и Титаном;
16 февраля 2005 - датчики «Кассини» зафиксировали выбросы гейзеров Энцелада;
13июля 2005 - получена карта южного полушария Энцелада, получены данные о состоянии поверхности и данные подтверждающие участие гейзеров Энцелада в формировании кольца «Е» Сатурна;
8 марта 2006 - получены доказательства наличия воды в жидком виде на спутнике Сатурна – Энцеладе;
21 июля 2006 - обнаружены озера на Титане;
14 сентября 2006 - обнаружены новые кольца Сатурна;
9 сентября 2007 - визит к Япету изучение эффекта «Инь-Янь» свойственного его поверхности;
9 октября 2007 - изучение эффекта «тигриных полос» на поверхности Энцелада;
12 марта 2008 - инструменты «Кассини»обнаружили первые признаки «органического бульона» в выбросах гейзеров Энцелада;
31 мая 2008 - завершение приоритетной миссии «Кассини»;
13 августа 2008 -в ходе съемки поверхности Энцелада, станция обнаруживает точные точки выхода гейзеров;
8 октября 2008 - полет над поверхностью Энцелада, на высоте всего 25 км;
14 декабря 2008 - получены новые доказательства тектонической активности Энцелада;
2 марта 2009 - в кольце «G» обнаружена новая луна Сатурна (0,3 км, самая маленькая из известных);
23 июня 2009 - обнаружены соли натрия в ледяных кольцах Сатурна. Что подтвердило гипотезу о том, что Энцелад участвует в их формировании. А так же позволило предположить наличие соленых океанов под ледяной поверхностью спутника;
21 июля 2009 - Обнаружен аммиак в джетахЭнцелада, что опять же указывает на наличие воды в жидком состоянии;
10 августа 2009 - Равноденствие на Сатурне;
13 сентября 2009 - Открытие «Пояса Дионы». Радиационный пояс вокруг орбиты Дионы (спутник Сатурна);
2 февраля 2010 - принято решение о продлении миссии «Кассини» до 2017;
12 февраля 2010 - получена температурная карта Мимаса (спутник Сатурна);
20 июня 2010 - АМС совершила полет сквозь ионосферу Титана;
26 сентября 2010 - Солнцестояние на Сатурне;
28 ноября 2010 - Изучение экзосферы Реи (спутник Сатурна);
4 декабря 2010 - наблюдение за зарождением огромного шторма в северном полушарии Сатурна;
21 июня 2011 - появляются новые доказательства существования соленого океана под ледяной коркой Энцелада;
1 марта 2012 - обнаружение кислорода в экзосфере Дионы;
22 апреля 2012 - зафиксированы аномалии получившие названия «mini-jets» в кольце FСатурна;
30 января 2013 –«Кассини» наблюдает в атмосфере Сатурна шторм получивший название «Уроборос»;
18 июля 2013 -исторический портрет земли получен от «Кассини» с орбиты Сатурна;
3 декабря 2013 - АМС наблюдает шестиугольный шторм над северным полюсом Сатурна;
5 марта 2014 - 100й, облет Титана;
27 июля 2014 - на основании данных полученных от «Кассини» ученые насчитали на поверхности Энцелада 101 гейзер;
30 мая 2015 - последний облет Гепериона (спутник Сатурна);
16 августа 2015 - последний облет Дионы;
18 декабря 2015 - 22й и последний облет Энцелада;
29 марта 2016 –«Кассини» возвращается в экваториальную плоскость Сатурна;
29 ноября 2016 - Изучение кольца F с короткой дистанции;
21 апреля 2017 - начало финального этапа миссии «Кассини», постепенное сближение с Сатурном;
14 сентября 2017 - планируется погружение аппарата в атмосферу Сатурна.