Astăzi, stația interplanetară automată Cassini și-a încheiat călătoria în spațiu, care a durat aproape 20 de ani. Stația a ars în atmosfera lui Saturn, dar până în ultimul moment a transmis informații de la senzorii săi către NASA.

Dispozitivul a intrat în atmosfera uneia dintre cele mai mari planete din sistemul solar pe 17 august. Misiunea lui Cassini a fost să exploreze Saturn, culegând date despre atmosferă, viteza vântului și temperatura de pe suprafața planetei.

Copilul Războiului Rece

Istoria grandioasei misiuni Cassini-Huygens a început în 1982, când Fundația Europeană pentru Științe și Academia Națională de Științe Americană și-au unit forțele pentru cercetarea comună. Apoi, oamenii de știință europeni au propus două proiecte comune: trimiterea unui satelit pe orbita lui Saturn și a unei sonde la suprafața satelitului planetei, Titan. Până în 1986, NASA și Agenția Spațială Europeană (EAS) au emis o concluzie satisfăcătoare despre potențialul acestor misiuni.

Deși proiectul de explorare a Saturn și a lunii sale a fost de natură pur științifică (spre deosebire de multe alte proiecte spațiale care au fost legate direct sau indirect de evoluțiile militare), nu a fost lipsit de politică. În acei ani, NASA a avut puțină considerație pentru colegii săi europeni, subminându-le potențialul științific și de cercetare, iar cercetătorii spațiali europeni au cooperat de bunăvoie cu Uniunea Sovietică. Este suficient de menționat că primul cosmonaut francez a decolat pe nava spațială sovietică Soyuz T-6.

NASA a decis că este timpul să corecteze situația și că trebuie să întindă o mână de prietenie colegilor lor europeni, deoarece competiția sovietică în industria spațială se simțea din ce în ce mai mult. Așa s-a născut proiectul Cassini-Huygens.

Drum lung în spațiu

După încheierea Războiului Rece, proiectul urma să fie redus, dar NASA a insistat asupra continuării lui: agenția se temea că abandonarea lui Cassini-Huygens îi va dezamăgi foarte mult pe colegii săi europeni, iar acest lucru ar putea afecta alte domenii de cooperare.

Pe 15 octombrie 1997, dispozitivul, la care au lucrat reprezentanți ai 15 state, a decolat din Cape Canaveral. Ambele idei – intrarea pe orbita lui Saturn și explorarea Titanului – au fost combinate într-un singur concept, „Cassini-Huygens”, unde „Cassini” este numele stației orbitale, iar „Huygens” este dispozitivul conceput să aterizeze pe Titan.

Zborul către Saturn a durat câțiva ani. S-ar putea spune că a fost însoțit de „multe aventuri”, dar toate au făcut parte din calcule complexe la care au participat sute de specialiști. Cassini-Huygens a folosit câmpul gravitațional al lui Venus pentru manevră și accelerație, a trecut prin centura de asteroizi cu mare risc și a ajuns pe lunile lui Saturn abia în 2004.

  • JPL-Caltech

În decembrie 2004, sonda Huygens s-a separat de aparat și s-a îndreptat către Titan, unde a aterizat pe 14 ianuarie 2005. Și Cassini a intrat pe orbita lui Saturn.

Anotimpuri, gheizere și praf cosmic

Datorită lui Cassini, s-au făcut multe descoperiri, ca să nu mai vorbim de fotografiile făcute, inclusiv în timpul zborului aparatului către Saturn. De exemplu, oamenii de știință au reușit să obțină cel mai detaliat portret al lui Jupiter.

  • Jupiter
  • globallookpress.com
  • NASA/ZUMAPRESS.com

În 2011, dispozitivul a reușit să filmeze un uragan care a înconjurat Saturn și s-a închis, formând un inel în atmosfera planetei. Datorită lui Cassini, au fost descoperiți sateliți necunoscuți anterior ai lui Saturn care se rotesc împreună cu inelele sale: Metone, Pallene, Aegeon și alții.

Enceladus s-a dovedit a fi cel mai impresionant dintre sateliții descoperiți ai lui Saturn: până în 2014, pe suprafața sa au fost numărate peste o sută de gheizere.

  • Enceladus
  • JPL-Caltech/Institutul de Științe Spațiale

Potrivit oamenilor de știință, sub suprafața înghețată a lui Enceladus poate exista apă. Teoretic, acest lucru sugerează posibilitatea existenței vieții pe luna lui Saturn.

Livrat de Cassini pe suprafața Titanului, Huygens a funcționat doar pentru o perioadă foarte scurtă de timp. Dar în cele 219 minute în care Cassini și-a primit semnalul, Huygens a reușit să transmită aproximativ 350 de fotografii ale Titanului și o mulțime de date despre suprafața și atmosfera planetei.

Cassini a continuat să uimească chiar și în ultimele sale luni de funcționare. În mai 2017, dispozitivul a capturat solstițiul de pe Saturn, care are loc o dată la 15 ani. Oamenii de știință știu acum că anotimpurile de pe planetă se schimbă foarte repede.

„În timpul misiunii solstițiului Cassini, am analizat pentru prima dată un sezon întreg pe Saturn la distanță apropiată. Sistemul Saturn se schimbă semnificativ de la iarnă la vară și, mulțumită lui Cassini, am avut o vedere din primul rând asupra acestui eveniment”, a spus Linda Spilker, cercetător al proiectului la JPL.

De asemenea, datorită lui Cassini, s-a dovedit în sfârșit că nu există praf între inelele lui Saturn, iar spațiul dintre ele este un „vid mare”.

Pe 26 aprilie 2017, sonda spațială Cassini a intrat în ultima etapă a vieții sale, numită „Marele Final” – sonda s-a apropiat pentru ultima dată de cea mai mare lună a lui Saturn, Titan, înainte de a-și termina misiunea. Cassini a trimis deja ultimele fotografii pe care le-a făcut pe Pământ, după care s-a apropiat cât mai mult de Titan, cea mai asemănătoare lună a lui Saturn, a cărei gravitație a permis dispozitivului să accelereze și să plece la ultimul zbor pe orbită între inelele lui Saturn și straturile superioare ale atmosferei gigantului gazos, relatează NASA.

Cercetătorii speră că în timpul zborului final al sondei Cassini, dispozitivul va putea colecta cantitatea maximă de informații necunoscute anterior, care le va permite să determine durata zilei lui Saturn, precum și vârsta inelelor sale. Adevărat, situația pe orbita lui Saturn va face ca sonda să cadă în straturile dense ale atmosferei planetei gigantice, drept urmare pur și simplu va arde.

Sonda Cassini a pornit în zborul final între Saturn și inelele sale - ultimele fotografii

Zborul final al sondei Cassini în jurul lui Saturn va fi finalul unei misiuni de 12 ani, în timpul căreia a obținut multe fotografii noi ale planetei și și-a iluminat, de asemenea, lacurile și mările cu hidrocarburi folosind radarele sale. Dar înainte de arderea completă în atmosfera gigantului gazos, dispozitivul va avea timp să efectueze alte 22 de zboruri între inelele lui Saturn și „stăpânul” lor, colectând și transmițând date despre această planetă până la sfârșitul ei.

Să ne amintim că sonda Cassini a ajuns pentru prima dată la Saturn pe 30 iunie 2004 și a devenit primul satelit artificial al acestei planete.La 14 ianuarie 2005, sonda Huygens, pe care Cassini o purta la bord, a aterizat pentru prima dată pe Titan. Pe 15 septembrie 2017, misiunea de cercetare a sondei Cassini se va încheia - de-a lungul anilor de studiu a sistemului Saturn, sonda a trecut de 126 de ori lângă acest satelit imens și de fiecare dată a trecut la o nouă traiectorie care a direcționat-o către noi cercetări. obiecte.

Sonda Cassini este ultimul zbor între Saturn și inelele sale (video):

Pe 15 septembrie 2017, nava spațială Cassini a ars în atmosfera lui Saturn. Acest eveniment a unit iubitorii de spațiu de pe tot Pământul. Cassini nu era orice satelit. El a servit drept unul dintre principalele simboluri ale cercetării spațiale și ale științei în general. Același simbol ca și telescopul Hubble sau Marele Ciocnitor de Hadroni.

Cassini a fost lansat în 1997. Imaginați-vă - acesta este anul în care au fost lansate Titanic, Quake 2 și primul Fallout. În timpul muncii lui Cassini, a crescut o întreagă generație. Mulți iubitori de astronomie modernă au devenit interesați de spațiu datorită lui Cassini. Prin urmare, astăzi ne amintim de istoria misiunii și îi aducem tributul pe care îl merită.

De la concept la rampa de lansare

În 1980–1981, perechea a făcut un zbor istoric al lui Saturn. Ei au făcut primele fotografii detaliate ale planetei, inelele și sateliții ei și au analizat atmosfera și câmpul magnetic. Rezultatele i-au uimit pe astronomi. S-a dovedit că inelele lui Saturn constau din sute de inele subțiri care formează un sistem complex. Titan, cel mai mare satelit al lui Saturn, a fost ascuns de un strat de ceață de hidrocarburi care era opac în spectrul vizibil. Satelitul Iapet arăta de parcă proiectantul sistemului solar ar fi uitat să-l picteze: una dintre emisferele sale strălucea puternic, ca zăpada proaspătă, cealaltă era neagră, ca funinginea.

Ansamblul Cassini

Voyagerii nu au putut să rămână în apropierea planetei și să o studieze mai mult timp. Pentru a dezvălui misterele lui Saturn și a lunilor sale, a fost necesară o misiune fundamental diferită. Un dispozitiv care ar putea intra pe orbită în jurul planetei și să o exploreze timp de câțiva ani.

În 1982, oamenii de știință de la NASA și ESA au început primele consultări despre o misiune comună de lungă durată în sistemul Saturn. Ar fi alcătuit dintr-un orbiter și un lander care ar ateriza pe Titan și ar vedea ce se întâmplă la suprafața sa. Misiunea a fost numită după Giovanni Cassini, celebrul astronom din secolul al XVII-lea care a descoperit cele patru luni ale lui Saturn și golul din inelele sale.

Negocierile nu au fost ușoare. La acel moment, relațiile dintre NASA și ESA au fost complicate de anularea unui număr de proiecte comune. Dar în 1988, partenerii au căzut în cele din urmă de acord asupra repartizării responsabilităţilor. NASA trebuia să construiască orbiterul Cassini, ESA trebuia să construiască sonda de coborâre Huygens pentru Titan. A fost numit după Christiaan Huygens, care a descoperit inelele lui Saturn și Titan însuși.

Modelul aparatului Huygens

Problemele lui Cassini nu s-au terminat aici. Bugetul total al proiectului a depășit trei miliarde de dolari (80% din fonduri au fost alocate de NASA), iar Congresul american a amenințat în repetate rânduri că va priva proiectul de finanțare. Chiar și la NASA, nu toată lumea a susținut misiunea. Dar Cassini a supraviețuit, mulțumită în mare măsură eforturilor lobbyiștilor ESA. Lucrurile au mers până la scrisori către vicepreședintele american Al Gore prin care i-au cerut să nu închidă programul. Drept urmare, deși cu greu, misiunea a primit finanțarea necesară.

Cea mai recentă amenințare pentru Cassini sunt cele verzi. Cu puțin timp înainte de lansare, activiștii de mediu au început demonstrații la Cape Canaveral și au intentat un proces cerând interzicerea lansării. Cauză? 32 de kilograme de plutoniu-238 la bordul stației. Faptul este că vecinătatea lui Saturn ajunge la de 100 de ori mai puțină lumină solară decât Pământul. Prin urmare, pentru a genera energie, Cassini a fost echipat cu un generator de radioizotopi.

Activiștii de mediu au declarat că în cazul unui accident ar exista contaminare radioactivă și au cerut „salvarea Pământului” de la Cassini. Și oricât de mult au explicat experții NASA că, chiar și în cazul unui accident, plutoniul ar rămâne într-un container protejat, acest lucru nu i-ar putea convinge pe „verzi”. Din fericire, instanța nu a ținut cont de poveștile de groază ecologică și nu a anulat lansarea.

Lansarea rachetei Centaur cu Cassini la bord

Șapte ani de zbor

Cassini s-a lansat pe 15 octombrie 1997 și s-a îndreptat spre... Venus. Nu există nicio greșeală aici. Masa stației era de aproape șase tone, ceea ce a făcut-o unul dintre cele mai mari vehicule interplanetare din istorie: doar sovieticul Phobos cântărea mai mult. Puterea rachetei nu a fost suficientă pentru a trimite un astfel de colos direct la Saturn. Deci inginerii au profitat de gravitație. Cassini a zburat pe lângă Venus de două ori, apoi pe Pământ și, în sfârșit, pe Jupiter. Aceste manevre gravitaționale au permis vehiculului să atingă viteza necesară.

Zburând pe lângă Jupiter, Cassini a reușit să studieze acest gigant gazos. A descoperit câteva furtuni noi în atmosfera sa și a făcut fotografii de cea mai înaltă calitate ale planetei la acea vreme. În același timp, inginerii au verificat funcționalitatea instrumentelor stației.

„Portretul” lui Jupiter realizat din mai multe fotografii Cassini

La începutul verii anului 2004, Cassini a ajuns în vecinătatea lui Saturn. Pe 11 iunie, nava a trecut pe lângă Phoebe, unul dintre cei mai îndepărtați sateliți ai planetei, care orbitează la aproape 13 milioane de kilometri de gigantul gazos (adică de 36 de ori distanța dintre Pământ și Lună). Cassini a avut o singură șansă să viziteze această lună neobișnuită, iar traiectoria ei a fost concepută special pentru un zbor apropiat.

Pe 1 iulie, Cassini a efectuat o manevră extrem de dificilă, de rezultatul căreia a depins soarta întregii misiuni. A avut succes. Cassini a pornit motorul principal timp de 96 de minute și a încetinit, astfel încât gravitația planetei să-l poată capta. Așa că a devenit primul satelit artificial al lui Saturn din istorie.

Așa l-a văzut Cassini pe Saturn

Treisprezece ani pentru Saturn

„Am văzut lucruri pe care voi, oamenii, nu le-ați crede...” Dacă Cassini ar putea vorbi, ar cita cu siguranță Blade Runner. Încă de la începutul funcționării, dispozitivul a început să facă descoperiri, una mai incredibilă decât alta. Pentru cei care iubesc statisticile, să spunem că în cei 13 ani de ședere pe Saturn, stația a făcut aproximativ 400 de mii de fotografii și a trimis peste 600 de gigaocteți de informații pe Pământ. Pe baza rezultatelor lor, au fost deja scrise aproximativ 4.000 de articole științifice - iar acest număr va crește, deoarece datele Cassini vor fi analizate mulți ani de acum înainte. Pentru a descrie toate realizările misiunii, ar fi necesară o întreagă colecție de eseuri. Vom menționa doar pe scurt principalele repere.

Una dintre țintele prioritare ale misiunii a fost Titan. În ianuarie 2005, sonda Huygens s-a separat de Cassini și a făcut o aterizare istorică la suprafața sa. Imaginile Huygens au arătat un teren complex cu zone asemănătoare albiilor râurilor și coastelor. Fotografiile de la suprafață arată pietre rotunjite cu urme de expunere la lichid.

Titan din ambele părți în fotografia Cassini

Ulterior, Cassini a finalizat peste o sută de zboruri ale Titanului. Dispozitivul a scanat suprafața satelitului cu un radar, iar fotografierea în intervalul infraroșu a făcut posibil să se uite sub ceața acestuia. S-a dovedit că Titan are lacuri, râuri, mări și chiar ploi. Dar nu din apă, ci din hidrocarburi lichide - un amestec de etan și metan. Temperatura de pe Titan este de așa natură încât aceste substanțe pot exista în trei stări simultan (lichid, gaz, solid) și pot îndeplini același rol pe care îl joacă apa pe planeta noastră. Acesta este singurul corp din sistemul solar, în afară de Pământ, unde există un ciclu complet al fluidelor și există corpuri permanente de apă la suprafață. Mai exact, hidrocarburi.

Aterizarea lui Huygen pe Titan, artă conceptuală

Înregistrarea vântului atmosferic de pe Titan realizată de Huygens în timpul aterizării

În general, condițiile de pe Titan seamănă foarte mult cu Pământul timpuriu din era pre-oxigen. Satelitul s-a dovedit a fi un fel de mașină a timpului: a făcut posibilă studierea proceselor care ar putea duce la apariția vieții pe planeta noastră. Unii oameni de știință fac chiar presupuneri prudente că, în ciuda temperaturilor scăzute, cele mai simple forme de viață ar putea exista deja pe Titan.

Platoul Mercator fotografiat de Huygens

Videoclip de aterizare bazat pe fotografii de pe dispozitiv

Dar în sistemul Saturn a existat o țintă și mai atractivă pentru astrobiologi - Enceladus. Înainte de misiunea Cassini, era considerată pur și simplu una dintre numeroasele luni de gheață de puțin interes ale lui Saturn. Dar după prima vizită a lui Cassini la Enceladus, aceste idei au trebuit revizuite radical.

Enceladus, planeta gheizerelor gigantice

S-a dovedit că, în ciuda dimensiunilor sale relativ mici (diametrul satelitului este de 520 de kilometri, de aproape șase ori mai mic decât cel al Lunii), Enceladus este unul dintre cele mai active corpuri geologice din Sistemul Solar. Polul său sudic este dens punctat cu gheizere care emit constant apă în spațiu. Această apă formează un inel separat în jurul lui Saturn. Descoperirea gheizerelor Enceladus a devenit o senzație științifică. Programul Cassini a fost schimbat urgent, iar în anii următori dispozitivul a vizitat satelitul de mai multe ori. De câteva ori, Cassini a zburat direct prin emisiile sale, analizând compoziția lor chimică.

Gheizere ale lui Enceladus

Datele culese de Cassini au arătat că sub suprafața înghețată a lui Enceladus se află un ocean global de apă lichidă. Adâncimea sa este estimată la 10 kilometri, grosimea gheții de deasupra ei variază de la 2 la 30 de kilometri. Analiza chimică a apei ejectate a scos la iveală săruri, compuși organici și substanțe din aceasta, indicând faptul că în oceanul lui Enceladus au loc procese hidrotermale active. Acum, acest satelit este considerat cel mai potrivit loc pentru viață în sistemul solar în afara Pământului.

Cassini a reușit să rezolve misterul lui Iapet „subvopsit”. S-a dovedit că diferențele de culoare a satelitului se datorează prafului: impactul meteoriților îl elimină de pe lunile îndepărtate ale lui Saturn și se instalează pe emisfera principală a lui Iapet (aceasta este emisfera cu care se mișcă „înainte” pe orbita sa). Zonele acoperite cu praf se încălzesc mai mult decât regiunile învecinate. Ca urmare, gheața se evaporă din ele și se condensează acolo unde temperatura suprafeței este mai scăzută: pe partea de urmă și în regiunile circumpolare. Se formează un feedback pozitiv: zonele întunecate devin și mai întunecate și invers.

Cassini a descoperit și o altă caracteristică unică a lui Iapet - lanțul muntos în formă de inel „Zidul lui Iapet” care se întinde de-a lungul ecuatorului său. Formațiunea neobișnuită are o înălțime de până la 13 kilometri, o lățime de până la 20 de kilometri și o lungime totală de aproximativ 1.300 de kilometri. Conform unei teorii, Iapet a avut odată un inel, iar particulele sale au căzut la suprafață și au format un perete.

Iapet alb-negru în imaginile Cassini

Dar, desigur, Cassini a studiat nu numai sateliții lui Saturn, ci și planeta însăși. De-a lungul anilor de misiune, dispozitivul a surprins mai multe schimbări de anotimp. Ei s-au manifestat în mod deosebit în mod clar în hexagon - acesta este numele dat uimitorului vârtej de formă hexagonală situat la polul nord al planetei. Lățimea acestei formațiuni este de 25 de mii de kilometri, aproximativ două diametre ale Pământului. Cassini a înregistrat cum, odată cu sosirea verii în emisfera nordică a lui Saturn, hexagonul și-a schimbat culoarea de la albastru închis la auriu. Intensitatea radiațiilor ultraviolete a crescut, aceasta a declanșat reacții fotochimice, iar compușii (tolini) au început să fie sintetizați la polul nord, care au schimbat culoarea furtunii.

Vortexul hexagonal al lui Saturn în 2016

Cassini a fotografiat de multe ori sistemul de inele al lui Saturn. Imaginile au demonstrat complexitatea și variabilitatea lor extraordinară. Numeroși sateliți ai lui Saturn își exercită gravitația asupra inelelor planetei, motiv pentru care în ei se formează vârtejuri, valuri, îndoituri, bucle și alte structuri. Unele luni mici orbitează direct în inele. Gravitația lor accelerează particulele inelelor, motiv pentru care în ele se formează rupturi. Alți sateliți joacă rolul de „păstori”. De exemplu, orbitele lui Prometeu și Pandora trec în interiorul și în afara inelului F. Gravitația unei perechi de sateliți ține particulele inelelor pe aceeași orbită, împiedicându-le să se împrăștie în direcții diferite.

Cea mai înaltă calitate fotografie a inelelor lui Saturn

Nu trebuie să uităm de obiectivul lui Cassini de a populariza cercetarea spațială. S-a dovedit a fi ușor. Saturn este poate cea mai frumoasă planetă din sistemul solar, iar fotografiile sale au inspirat probabil mulți oameni să-și conecteze viața cu spațiul.

Una dintre cele mai faimoase imagini ale lui Cassini a fost făcută pe 19 iulie 2013. În acea zi, dispozitivul a realizat o fotografie panoramică a planetei și a împrejurimilor acesteia. În momentul fotografierii, Soarele se afla exact în spatele lui Saturn, evidențiind efectiv inelele sale. Una dintre imagini arăta și planeta noastră. De la o distanță de 1,5 miliarde de kilometri, apare ca un punct albastru pal.

„Ziua în care Pământul a zâmbit”: celebra fotografie a suferit o corecție extinsă a culorilor pentru a face planetele mai vizibile. Pământul este un punct abia vizibil în dreapta jos sub inele

Ultima aventura a lui Cassini

Cassini este adesea numită misiune spațială ideală. Dispozitivul a funcționat cu mult peste durata nominală de viață de patru ani și a îndeplinit toate sarcinile fără incidente majore. Dar, din păcate, orice tehnologie are un factor care îi limitează timpul de funcționare. În cazul lui Cassini, acestea au fost rezervele de combustibil necesare pentru corectarea cursului. Fără el, controlul dispozitivului ar fi devenit imposibil. O stație necontrolată s-ar putea prăbuși într-una dintre lunile lui Saturn și ar putea transporta microbi terestre acolo. Pentru a exclude un astfel de scenariu, NASA a decis să ardă Cassini în atmosfera planetei.

Dar înainte de aceasta, dispozitivul a trebuit să supraviețuiască aventurii finale - 20 de orbite la marginea exterioară a inelelor lui Saturn și apoi alte 22 de orbite între atmosfera planetei și marginea interioară a inelelor sale. Niciun vehicul nu a pătruns vreodată în acest gol. Manevra a fost considerată foarte periculoasă, dar întrucât misiunea era deja aproape de finalizare, NASA a decis să-și asume riscul.

Impresia artistului despre zborul final al lui Cassini

Ca și înainte, Cassini și-a îndeplinit cu brio toate sarcinile. El a colectat date care ar trebui să rezolve principalul mister al lui Saturn - vârsta și originea inelelor sale. Potrivit unei versiuni, s-au format împreună cu planeta. Potrivit altuia, inelele sunt mult mai tinere și au apărut ca urmare a distrugerii recente (după standardele cosmice) a uneia dintre lunile lui Saturn. Datele Cassini vor fi analizate încă multe luni, dar rezultatele preliminare de până acum vorbesc în favoarea celei de-a doua versiuni.

Cassini avea de îndeplinit o ultimă sarcină. În timpul reintrarii, vehiculul a folosit propulsoare pentru a-și menține antena îndreptată spre Pământ cât mai mult timp posibil. Deja s-a prăbușit, Cassini a continuat să transmită date despre compoziția învelișului de gaz și a câmpului magnetic al lui Saturn. Chiar și aici, dispozitivul a reușit să depășească ținta, supraviețuind în astfel de condiții extreme cu 30 de secunde mai mult decât au prezis simulările. La 11 ore, 55 de minute și 46 de secunde, timp universal, complexul de comunicații în spațiul adânc al NASA din Canberra a primit ultimul semnal de la Cassini. Până atunci, dispozitivul în sine se dezintegrase deja în fragmente și se transformase într-un meteor în flăcări.

NASA și-a luat rămas bun de la Cassini fără doliu. Totuși, acesta nu este un dezastru, ci sfârșitul unei misiuni de succes (NASA/Joel Kowsky)

Încheierea misiunii a trezit emoții conflictuale: mândrie, admirație, tristețe și gol. Cassini a fost în funcțiune de atât de mult timp încât este greu să ne amintim o perioadă în care nu a fost acolo. Vă puteți imagina ce au experimentat participanții la misiune, care au lucrat la proiect din anii 1980, când au văzut dispărând semnalul dispozitivului.

Devine și mai trist când îți dai seama că va trebui să aștepți cel puțin un deceniu pentru următoarea astfel de expediție pe planetele îndepărtate ale sistemului solar. Din păcate, explorarea spațiului este o afacere lentă și nu există nicio misiune la orizont comparabilă cu ambiția lui Cassini. Nu putem fi consolați decât de faptul că multe noi descoperiri vor fi făcute pe baza datelor culese de stație.

Moștenirea lui Cassini va trăi foarte mult timp. Fotografiile pe care le-a făcut lui Saturn și lunile sale vor rămâne cu noi pentru totdeauna. Datorită lui Cassini, am putut să vedem în toată gloria lor aceste corpuri cosmice care înainte erau doar puncte pe cer pentru noi.


Despre o misiune spațială care a fost de două ori în pericol, dar datorită bunului simț și judecății oficialilor americani, a avut loc în sfârșit.

Pe 15 septembrie 2017, orbiterul Cassini, unul dintre cele mai mari exemple de colaborare între o echipă internațională de oameni de știință, își va încheia misiunea de a studia Saturn și sistemul său. La aproximativ 15:00, ora Moscovei, sonda va intra în straturile superioare ale atmosferei gigantului gazos, se va dezintegra în bucăți mici și va arde ca un meteor. Cu toate acestea, până la final, Cassini va încerca să-și mențină antena îndreptată spre Pământ pentru a transmite „acasă” cele mai recente date despre lumea interioară a „Stăpânului Inelelor”.

De-a lungul a aproape 20 de ani de muncă în spațiu, stația interplanetară a făcut multe descoperiri. Datorită lui Cassini, am înțeles cum s-au format inelele lui Saturn și în ce constau ele (de fapt, dispozitivul a confirmat ipoteza savantului american Larry Esposito, care a spus că inelele constau din bucăți de gheață ale micilor sateliți distruși ai planetei). ), am aflat despre prezența unui fenomen atmosferic în gigantul gazos — un hexagon neobișnuit, am aflat despre existența furtunilor și a vortexurilor polare; Dispozitivul a ajutat la descoperirea pe satelitul acestei planete gigantice - Enceladus - un ocean de apă lichidă ascuns sub un strat de gheață groasă și, de asemenea, la explicarea motivului „cu două fețe” a unui alt satelit al lui Satun - Iapetus (unul din emisferele sale strălucește ca zăpada, cealaltă neagră pare acoperită cu funingine).

Fără a exagera, vom spune că Cassini ne-a schimbat complet înțelegerea aspectului lui Saturn și a structurii sateliților săi. Pentru a-l cita pe Jim Green, șeful de explorare planetară la NASA, în tradiția marilor exploratori spațiali, acest vehicul științific a deschis o nouă cale, arătându-ne noi minuni și unde ne poate duce curiozitatea în viitorul apropiat.

Cum a început misiunea Cassini-Huygens

La sfârșitul anilor 1970 și începutul anilor 1980, trei nave spațiale NASA (Pioneer 11, Voyager 1, Voyager 2) au zburat pe lângă Saturn și au transmis centrului de control al misiunii agenției spațiale o serie de fotografii ale acestei planete și ale sateliților săi luate de la o distanță relativ apropiată. Oamenii de știință au reușit să vadă pentru prima dată inelele unui gigant gazos. S-a dovedit că sunt formate din sute de mii de bucăți mici de origine necunoscută și diametre foarte diferite, iar unele dintre inele sunt chiar împletite într-un mod inexplicabil! Ce altceva i-a uimit pe oamenii de știință a fost satelitul gigantului gazos Titan. Era semnificativ diferit de ideea lui care exista anterior în mintea oamenilor de știință. Era o lume rece, mai mare decât Mercur, cu o atmosferă foarte densă, atât de groasă încât niciuna dintre cele trei sonde nu putea să-i vadă suprafața.

Datele obținute au alimentat doar interesul astronomilor pentru „Stăpânul Inelelor” și însoțitorii săi. În 1982, a fost creat un grup de lucru, care includea reprezentanți ai NASA și ESF (Fundația Europeană pentru Știință), pentru a planifica programul pentru următoarea misiune „amiral” după Voyagers. La întâlnirea grupului, s-a decis construirea în comun a unei nave spațiale pentru a studia Saturn și sistemul său.

Conform planului oamenilor de știință, dispozitivul trebuia să fie format din două părți: stația orbitală Cassini (numită după astronomul francez Giovanni Cassini, care în 1665 a descoperit patru sateliți ai lui Saturn: Iapetus, Dione, Tethys, Rhea) și Huygens. lander (numit după astronomul olandez Christiaan Huygens, care a descoperit Titan și inelele lui Saturn), destinat aterizării pe Titan. Costul proiectului a fost estimat la 2,5 miliarde de dolari, dar apoi a crescut la aproape 3,6 miliarde de dolari. NASA a contribuit cu majoritatea fondurilor, aproximativ 3 miliarde de dolari.

Astfel, proiectul Cassini-Huygens a devenit unul dintre cele mai scumpe din istoria NASA și unul dintre primele la care au luat parte nu doar specialiști din Statele Unite, ci și colegii lor de la ESA (Agenția Spațială Europeană) și ASI (italiană). Agenția Spațială).

În 1984 au început lucrările la crearea sistemului Cassini-Huygens, iar în 1992 și 1994 au apărut primele probleme. Misiunea era în pericol; Congresul SUA nu dorea să aloce bani suplimentari pentru dezvoltarea aparatului de cercetare. Dar prima femeie astronaută americană, Sally Ride, care avea o influență enormă la acea vreme, și colegii ei au reușit să-i convingă pe congresmeni, iar fondurile au intrat în bugetul NASA.

Trei ani mai târziu, în 1997, vehiculul de lansare Titan IVB se afla deja la Centrul Spațial Cape Canaveral din Florida, gata să lanseze pe orbită unul dintre cele mai mari vehicule de cercetare construite vreodată de oameni.

Designul dispozitivului

Exploratorul spațial, a cărui misiune este să dezvăluie măreția lui Saturn, originea, compoziția inelelor sale și natura sateliților săi, este un dispozitiv de 10 metri înălțime și cântărind aproximativ 6 tone în momentul lansării (jumătate din greutate era combustibil). ). Este echipat cu 18 instrumente și camere științifice (12 instalate pe stație și 6 pe aterizare) capabile să facă măsurători precise în orice condiții atmosferice și să fotografieze în diferite spectre de lumină.

Stația orbitală Cassini cu ajutorul unor filtre speciale, el poate „vedea” Saturn și lunile sale la lungimi de undă care sunt inaccesibile ochiului uman (astfel de filtre îi ajută pe specialiști să afle exact modul în care atmosfera planetei reflectă și absoarbe anumite lungimi de undă ale luminii solare). În plus, instrumentele de la bordul stației pot „simți” câmpuri magnetice și particule minuscule de praf pe care oamenii nu le-ar simți niciodată.

Conexiune. Stația poate transmite date și primi informații printr-o antenă cu câștig înalt de patru metri (HGA) sau, în caz de urgență, printr-una dintre cele două antene cu câștig redus (LGA). Toate cele trei instrumente au fost dezvoltate de Agenția Spațială Italiană.

Antena principală (HGA) este, de asemenea, folosită ca instrument pentru a gestiona semnalele radio care trec prin atmosfera lui Titan, Saturn și inelele planetei. Aceste semnale sunt studiate pentru a determina dimensiunea particulelor inelului și presiunea atmosferică a gigantului gazos.

Motoare. Stația are două seturi de motoare cu reacție: două principale pentru atingerea traiectoriei proiectate și 16 de rezervă cu tracțiune mică pentru orientarea sondei, manevre mici și corectarea orbitei. Trimisul Pământului și-a petrecut doar 1% din timp în drum spre Saturn cu motoarele pornite.

Generatoare.În timpul creării lui Cassini, s-a decis ca stația să nu funcționeze cu energie solară (din cauza distanței lui Saturn de stea noastră, panourile solare sunt ineficiente), ci pe baza plutoniului-238 radioactiv. În acest scop, au fost dezvoltate trei generatoare termoelectrice cu radioizotopi, care conțineau 32 kg de plutoniu radioactiv. Experții au considerat că o astfel de rezervă de combustibil ar trebui să fie suficientă până la sfârșitul misiunii pentru manevre, frânări, intrare pe orbite și furnizarea de energie pentru instrumente.

Dispozitive de detectare directă și de la distanță. Aceste instrumente sunt o varietate de spectrometre și radare care pot efectua măsurători de la distanțe mari. Acestea măsoară:

— sarcini electrice ale particulelor;
— plasmă și vântul solar în magnetosfera planetei;
— direcția, dimensiunea și viteza de mișcare a boabelor de praf situate în apropierea gigantului gazos;
- undele infrarosii emanate din corpurile cosmice pentru a afla temperatura si compozitia acestor obiecte;

— studiază moleculele ionosferei lui Saturn;
— scanați suprafața sateliților gigantului gazos și hărți modele ale acestei suprafețe, măsurați înălțimea munților și a canioanelor de pe ea folosind semnale radio.

Magnetometru. Stația are o tijă specială care se poate extinde înainte cu 11 metri. Acesta este un magnetometru. Este conceput pentru a măsura câmpul magnetic din jurul lui Saturn și pentru a compila o hartă 3-D a magnetosferei planetei.

Calculator. Toate instrumentele științifice instalate la stație sunt echipate cu propriile microcalculatoare. Calculatorul principal, GVSC 1750A, dezvoltat de IBM, este protejat de erori și defecțiuni printr-un sistem de protecție în mai multe etape.

Sistem de orientare. La fel ca vechii marinari, sonda spațială navighează pe lângă stele. În memoria senzorilor stației, echipa NASA a așezat o hartă a stelelor de cinci mii de stele. Orientarea în spațiul cosmic are loc după cum urmează: în fiecare secundă, senzorii fac cel puțin zece fotografii cu unghi larg ale cerului înstelat, le compară cu o hartă stocată în memorie și determină locația dispozitivului în spațiul cosmic. Informațiile despre mișcarea stației sunt actualizate cu o frecvență de 100 de ori pe secundă.

aterizare Huygens- creația Agenției Spațiale Europene. Era un dispozitiv de 2,7 metri lățime și cântărind aproximativ 320 de kilograme cu o carcasă de protecție groasă care l-a ferit de supraîncălzire în timpul coborârii pe Titan.

Huygens a fost asamblat din două părți: un modul de protecție și un modul de coborâre. Modulul de protecție a constat din echipament responsabil cu separarea de Cassini și un scut termic care preveni supraîncălzirea la intrarea în atmosfera lui Titan. Modulul de coborâre a fost echipat cu trei parașute responsabile de coborâre și o serie de instrumente științifice:

HASI- un instrument pentru măsurarea atmosferei. Dispozitivul era echipat cu senzori speciali care, la momentul coborârii lui Huygens, măsurau proprietățile fizice și electrice ale atmosferei lui Titan;

DWE— un dispozitiv pentru măsurarea vitezei vântului pe suprafața satelitului lui Saturn;

DISR- un dispozitiv pentru măsurarea bilanţului (sau a dezechilibrului) radiaţiilor din atmosfera groasă a lui Titan;

GCMS- dispozitivul era un analizor chimic de gaz universal care identifica și măsura substanțele chimice din atmosfera lui Titan;

ACP— instrumentul a fost destinat să analizeze particulele de aerosoli extrase din atmosfera lui Titan;

SSP— un set de senzori proiectați pentru a determina proprietățile fizice ale suprafeței Titanului în punctul de coborâre. Acești senzori au determinat dacă suprafața era solidă sau lichidă.

Calea spre Saturn

Misiunea Cassini-Huygens a fost lansată pe 15 octombrie 1997. Pentru a lansa pe orbită un dispozitiv atât de greu, reamintim că greutatea acestuia era de aproximativ 6 tone, specialiștii foloseau unul dintre cele mai puternice vehicule de lansare la acea vreme, Titan IVB.

Pentru a oferi trimisului Pământului direcția necesară de zbor și viteza de pornire necesară, o treaptă superioară Centaurus suplimentară a fost plasată între rachetă și sondă.

În loc de o rută directă către Saturn (în acest caz, dispozitivul ar trebui să fie „umplut” cu 68 de tone de combustibil suplimentar - o povară pe care nicio rachetă din lume nu o poate suporta), s-a decis să se prevadă o rută mai complexă pentru stația: cu două manevre gravitaționale în jurul lui Venus în 1998 și 1999, una lângă Pământ în august 1999 și alta lângă Jupiter în 2000. Fiecare manevră i-a oferit lui Cassini o accelerație suplimentară (datorită mișcării proprii a planetei și atracției gravitaționale), ceea ce a permis dispozitivului să ajungă la Saturn cu un consum de combustibil aproape zero. Singurul dezavantaj al acestei metode de transport este timpul; folosind manevra gravitațională, oamenii de știință au pierdut, în medie, aproximativ patru ani, dar acesta este un preț mic, având în vedere importanța misiunii.

Cassini a petrecut aproape toată călătoria către Saturn cu instrumentele oprite; s-au „trezit” doar când dispozitivul a zburat aproape de planete sau de sateliții acestora pentru a captura aceste obiecte. În timpul manevrei gravitaționale de lângă Jupiter, sonda a făcut aproximativ 30.000 de fotografii ale acestei planete.

În ianuarie 2004, echipa NASA a început treptat să scoată dispozitivul din hibernare, pornind din ce în ce mai multe instrumente. Pe măsură ce se apropia de Saturn, Cassini a făcut imagini uluitoare ale planetei. Camerele au văzut maiestuosul Saturn, a cărui umbră se întindea uniform pe inelele planetei. Pământenii nu l-au văzut niciodată pe „Stăpânul Inelelor” așa.

Cassini a ajuns la destinație pe 1 iulie 2004. Aparatul s-a strecurat între două inele exterioare subțiri F și G, iar stația a început să încetinească, unul dintre motoarele sale principale pornit, care a funcționat aproximativ 100 de minute, cheltuind doar 850 kg de combustibil. În timpul decelerației, Cassini a fost desfășurată în așa fel încât antena sa principală a servit ca un fel de protecție pentru instrumentele fragile ale aparatului împotriva particulelor minuscule de praf. Pe corpul postului au fost înregistrate circa 100 de mii de lovituri, dar, din fericire, nu s-au produs coliziuni grave, iar echipamentul a rămas neavariat.

Când motorul s-a oprit, a devenit clar că visul oamenilor de știință devenise realitate - dispozitivul a ajuns pe orbita lui Saturn în siguranță. Călătoria de șapte ani către gigantul gazos s-a încheiat, iar stația a început să exploreze planeta și lunile sale.

Titan și coborârea modulului Huygens

Cassini nu a fost prima navă spațială care a vizitat sistemul planetar al lui Saturn (Pioneer-11 și Voyagers au făcut-o înainte), dar a fost prima care a rămas acolo. De aceea stația a purtat cu ea echipamente unice - modulul de coborâre Huygens. Trebuia să aterizeze pe cea mai mare lună a lui Saturn, Titan, și să efectueze o serie de studii.

Prima întâlnire a lui Cassini cu Titan a avut loc a doua zi după ce vehiculul a intrat pe orbita lui Saturn. Acesta a fost un zbor zero la o distanță de aproape 400.000 km de satelit, un fel de „recunoaștere a terenului” în fața braței Huygens. Adevărat, Cassini a început să filmeze Titan în mai, când stația tocmai se apropia de Stăpânul Inelelor. Fotografia în domeniul infraroșu a făcut posibilă identificarea unor detalii de relief pe satelitul acoperit cu o perdea de nori denși. Cu toate acestea, oamenii de știință nu au putut înțelege care sunt punctele luminoase și întunecate din fotografii. Era imposibil chiar să distingem unde erau dealurile și unde erau depresiunile.

O altă întâlnire, de data aceasta mai apropiată, cu satelitul gigant a avut loc în octombrie, când Cassini și-a încheiat prima orbită în jurul lui Saturn. Această apropiere a devenit mai eficientă. Dispozitivul s-a apropiat de Titan la o distanță de 1200 km, care este de 300 de ori mai aproape decât atunci când s-a „cunoscut” pentru prima dată cu obiectul. Fotografiile de înaltă rezoluție erau pur și simplu fascinante. Titan a apărut înaintea oamenilor de știință în toată gloria sa. Pentru prima dată, experții au văzut ce se afla sub vălul atmosferei sale dense. Fotografia arăta detalii de relief, pete de mărimea unui continent, care amintesc de suprafața mării cu golfuri și insule. Această regiune a fost numită Xanadu, originea și geografia ei rămân încă un mister.

Huygens trebuia să aterizeze în această zonă cu teren dificil. Pentru a ateriza modulul, Cassini a trebuit din nou să se apropie de Titan, de data aceasta la o distanță de puțin peste 2.000 de kilometri. Pe 25 decembrie, Huygens a fost „împușcat” de la Cassini, iar pe 15 ianuarie, a „aterizat” pe suprafața celui mai mare satelit al lui Saturn.

Landerul a devenit primul obiect creat de om care a aterizat ușor în sistemul solar exterior.
În timpul coborârii, care a durat 21 de zile, terenul a început să fie recunoscut doar la o altitudine de 74 km, iar când au fost primite primele imagini surprinse de modul la ora aterizării, oamenii de știință au fost foarte surprinși. De exemplu, în fotografie au găsit canale de drenaj întunecate, ceea ce indică faptul că râurile de metan s-au scurs cândva în ele. S-a constatat că Titan are mări mari, deși doar la poli.

Modulul a putut, de asemenea, să înregistreze sunetele vântului de pe Titan, datorită unui microfon instalat la bord.

În total, Huygens a transmis lui Cassini peste 500 de megaocteți de informații; din păcate, majoritatea datelor s-au pierdut din cauza unei defecțiuni a sistemului informatic.

Modulul a funcționat pe suprafața Titanului timp de 72 de minute și 13 secunde - atât timp Cassini a primit semnale de la Huygens, apoi stația orbitală a dispărut la orizont, iar semnalele au încetat să mai vină.

Enceladus

În timpul misiunii sale, Cassini a reușit să studieze a șasea lună ca mărime a lui Saturn, Enceladus, care a atras atenția oamenilor de știință datorită uimitoarelor gheizere, ale căror substanțe ejectate au devenit materialul principal pentru inelul E al lui Saturn. Aceste jeturi apar din așa-numitele jeturi. criovulcani, emitând apă și substanțe volatile în loc de lavă. Cassini a identificat peste 100 dintre aceste gheizere, care emit 200 kg de apă în spațiu în fiecare secundă. Unele dintre ele se instalează pe suprafața lui Enceladus sub formă de zăpadă, iar unele „curg” în inelul E. Aceste gheizere arată că Enceladus este o lume activă din punct de vedere geologic, încălzită din interior. Deoarece încălzirea are loc la adâncime și există gheață la suprafață, aceasta înseamnă că satelitul trebuie să aibă depozite de apă, care pot fi situate în oceanul subteran și au o adâncime de câteva zeci de kilometri.

Prezența unui ocean de apă sub suprafață poate însemna că Enceladus are tot ce îi trebuie pentru a începe viața.

Alte descoperiri Cassini

În 2010, conducerea NASA a anunțat că, în ciuda faptului că durata de viață a dispozitivului aproape expirase, acesta va continua să funcționeze pe orbita lui Saturn încă șapte ani, până în 2017. În acest timp, stația a făcut multe descoperiri.

1. Cassini a colectat o mulțime de date utile despre Titan. El a determinat locația zăcămintelor de hidrocarburi, a aflat că vremea pe Titan este temporară și că cea mai mare parte a suprafeței sale este formată din apă înghețată. Cassini i-a ajutat pe oamenii de știință să înțeleagă că Titan este o lume foarte interesantă pentru cercetare, cu o atmosferă subțire, depozite de metan lichid și, probabil, prezența apei lichide.

2. Pe celelalte luni ale lui Saturn, Dione și Rhea Stația automată a găsit formațiuni tectonice - stânci și creste de gheață. De asemenea, Cassini a descoperit pe acești doi sateliți o atmosferă rarefiată constând din dioxid de carbon și oxigen.

3. Stația interplanetară a ajutat oamenii de știință să explice efectul „cu două fețe” al lui Iapet- al treilea satelit ca mărime al lui Saturn și a descoperit la suprafața sa un lanț muntos neobișnuit de peste 13 km înălțime și 20 km lățime, încercuind satelitul pe aproape 1300 km.

Acest satelit a bântuit astronomii multă vreme. Oamenii de știință au încercat să înțeleagă motivele pentru care un pol al lui Iapet este negru, iar celălalt alb. Cassini ridică vălul secretului. S-a dovedit că astfel de diferențe de culoare se datorau prafului. Meteoriții care cad pe suprafața sateliților îndepărtați ai lui Saturn îl „elimină” de acolo și se așează pe emisfera principală a lui Iapet, adică pe emisfera cu care se deplasează înainte pe orbita sa. Zonele acoperite cu praf se încălzesc mai mult decât regiunile învecinate, iar gheața din ele se evaporă și se condensează acolo unde temperatura suprafeței este mai scăzută: pe partea trasă și în regiunile circumpolare.

Marea finală a lui Cassini

Echipa NASA a pregătit un final foarte interesant pentru misiunea Cassini. După 20 de ani de funcționare, dispozitivul va arde în atmosfera lui Saturn. Acest lucru se va întâmpla, potrivit oamenilor de știință, pe 15 septembrie 2017. Acest final a fost ales în mod deliberat de experți. Cert este că atunci când Cassini își va epuiza tot combustibilul, orbita sa va deveni din ce în ce mai puțin previzibilă, ceea ce înseamnă că va exista riscul ca sonda să se ciocnească de unul dintre cei doi sateliți ai gigantului - Enceladus sau Titan și să aducă oameni vii. asupra lor organismele. Și după cum știm, aceste două obiecte sunt lumi geologice foarte active, care pot avea toate condițiile necesare dezvoltării vieții pământești.

Pe 26 aprilie 2017, stația interplanetară a început să efectueze o serie de 22 de orbite între Saturn și inelele sale, apropiindu-se treptat de atmosfera superioară a gigantului gazos. La ora ultimului zbor, nava se va cufunda în Saturn, încercând să-și mențină antena îndreptată spre Pământ în timp ce își transmite mesajul final. Apoi călătoria se va încheia, iar Cassini va deveni parte a gigantului gazos: stația se va dezintegra în resturi și va arde.

La momentul scrierii acestui articol, Cassini a parcurs un total de 7,9 miliarde de kilometri și a reușit să transmită 635 gigaocteți de date.

Ați găsit o greșeală? Vă rugăm să selectați o bucată de text și să faceți clic Ctrl+Enter.

15 septembrie 2017 la 04:55 PDT (11:55 UTC) Pământul a încetat să mai audă semnalul de la transmițătorul radio Cassini. După ce a încheiat un zbor de aproape douăzeci de ani și a lucrat mai bine de 13 ani în sistemul Saturn, nava spațială americană a intrat în atmosfera planetei, transmițând date științifice unice până în ultima secundă.

Cassini a fost lansat pe 15 octombrie 1997 și a intrat pe orbita lui Saturn la 1 iulie 2004. Pe parcursul a 13 ani, a făcut 293 de orbite în jurul planetei și a făcut 162 de zburări apropiate ale lunilor sale. Dispozitivul le-a cartografiat suprafețele și le-a măsurat compoziția chimică, a urmărit evoluția proceselor sezoniere pe Saturn și Titan și a studiat inelele planetei, magnetosfera acesteia, particulele încărcate și undele din plasma cosmică.

O scurtă prezentare a „turului” orbital al lui Cassini, care a durat nouă ani mai mult decât era planificat inițial și a constat din mai multe misiuni succesive, a fost făcută în NK No. 7, 2017.

„Marele final” al călătoriei de douăzeci de ani a lui Cassini a fost planificată cu șapte ani înainte de a avea loc. Decizia de a trimite dispozitivul în atmosfera lui Saturn s-a datorat temerilor de contaminare a lunilor planetei de către microorganisme terestre - în special Enceladus cu oceanul său subglaciar, din care erup gheizerele polare. O întâlnire cu reprezentanți ai biosferei pământului, care ar putea supraviețui într-o stare viabilă pe elementele structurale ale navei spațiale, ar distorsiona aspectul vieții locale, dacă ar exista.

Ultimele cinci luni

Faza finală a expediției a început în timpul fazei S99 a programului de zbor Cassini, care a început pe 11 aprilie. Din 25 mai până în 9 iulie a fost exersată secvența de comenzi S100, iar din 10 iulie până la sfârșit - S101, care a inclus 10.657 de comenzi individuale.

Pe 22 aprilie 2017, ultimul zbor al țintei lui Titan a avut loc cu o manevră gravitațională, în urma căreia punctul cel mai de jos al orbitei navei spațiale s-a deplasat sub sistemul inelar. Acum dispozitivul trebuia să facă 22 de orbite cu o înclinare de la 62,4° la 61,7° cu o perioadă de 6,4–6,5 zile, trecând de fiecare dată la periapsis dintre suprafața vizibilă și inelele lui Saturn și îndepărtându-se la aproximativ 1,27 milioane km de planetă în apocentru.

Prima „scufundare” a avut loc pe 26 aprilie pe orbită 271, când Cassini a zburat la o altitudine de 2800 km deasupra vârfurilor norilor planetei, cu o viteză maximă de 33,957 km/s. Zona de sub inele s-a dovedit a fi practic lipsită de praf - dispozitivul RPWS pentru înregistrarea undelor radio și de plasmă a notat doar câteva particule cu dimensiunea de 1 µm și mai jos. Acest lucru a dat naștere speranței pentru succesul tuturor zburărilor ulterioare și pentru implementarea unui program științific care includea cartografierea câmpului gravitațional și magnetic al planetei, fotografiarea și sondarea inelelor și a suprafeței lui Saturn de la o distanță minimă și măsurători directe ale compoziția atmosferei superioare.

Dintre primele 17 zboruri, cea mai joasă a fost pe 15 mai la o altitudine de 2660 km, iar cea mai mare a fost pe 28 mai la o altitudine de 3900 km deasupra norilor lui Saturn. De asemenea, a devenit cea mai adâncă pătrundere a navei spațiale în inelul interior D. Pentru a schimba altitudinea periapsisului între orbitele individuale, Titanul zboară pe 23 mai la o distanță de 118.000 km și pe 10 iulie la o distanță de 264.000 km, de asemenea au fost folosite ca două mici corecții. Pe 10 mai, manevra OTM-471 a fost efectuată cu o creștere a vitezei de numai 21 mm/s prin pornirea motoarelor timp de 14 secunde. Ultima corecție a OTM-472 a fost mai semnificativă - pe 15 iulie, motoarele au funcționat timp de 153,125 secunde și au modificat viteza navei spațiale la 143,64 mm/s.

Pe 11 august, Cassini a trecut la 195.000 km de Titan, datorită căruia altitudinea pericentrului navei spațiale a scăzut cu 1.200 km. Prin urmare, în ultimele cinci zboruri ale navei spațiale, aceasta a „lovit” chiar de-a lungul marginii atmosferei la o altitudine de 1710 km până la 1630 km și, pentru a menține orientarea, nu s-au folosit volante, ci motoare cu propulsie lichidă cu tracțiune joasă. Înălțimea exactă a fiecărei trave nu a fost publicată; Știm doar că al treilea dintre ei a fost cel mai scăzut record pe 27 august. Aceste cinci orbite au servit drept repetiții pentru intrarea finală a lui Cassini în atmosferă.

La traversarea planului inelelor la viteze de la 33,6 km/s la 35,0 km/s, Cassini, de regulă, și-a orientat antena foarte direcțională înainte de-a lungul vectorului viteză pentru a proteja părțile mai „sensibile” de particulele de praf. La „scufundarea” în inelul D pe orbitele 276 și 277, totuși, era puțin praf, iar pe 281 s-a decis să nu facă acest lucru; dispozitivul a trecut în siguranță prin secțiunea cea mai de jos a inelului și nu a fost deteriorat. Cassini și-a efectuat majoritatea zborurilor în mod autonom, cu „raportarea” ulterioară a rezultatelor, dar pe orbitele 273, 274, 275, 278, 280 și 284 a transmis direct pe Pământ în timp ce traversa planul inelelor.

Deja la primul său zbor, camera ISS a capturat imagini ale lui Saturn cu o rezoluție de 10 ori mai bună decât în ​​ultimii 13 ani. Fotografierea planetei, inelelor și sateliților și sondarea acestora cu spectrometre VIMS, CIRS și UVIS în diferite combinații a fost efectuată pe toate orbitele ulterioare. În inele, de interes deosebit au fost diferite efecte de margine, perturbări și mici instabilități, cunoscute sub numele de cod „elice”. Au fost numite după marii piloți ai secolului al XX-lea - Bleriot, Santos-Dumont, Earhart.

Dintre sateliți, Titan și Enceladus au fost observați cel mai des, în special regiunea sa polară de sud cu gheizere, dar a existat timp pentru a fotografia Dione pe orbită 280 și pentru sateliți foarte mici. Micul Bebhionn - un obiect dublu cu un diametru de numai 6 km, extinzându-se la apocentrul la 25 de milioane de km de Saturn - a fost capturat pe orbitele 272, 273, 276, 280 și 282. Kiviuk de 14 kilometri de două ori mai mare, care este, de asemenea, suspectat de natură binară, fotografiat pe 28 iulie, 9 și 16 august, iar Trümr pe 23 august și 3–4 septembrie. În plus, pe 6 iunie, spectrometria stelei ε Orionis a fost efectuată în timpul unei eclipse de către satelitul său Tethys (Tethys).

Pe 10 și 16 august, camera ISS l-a observat pe Neptun pe cer lângă Kiviuk. Aceasta a însemnat că Cassini a reușit să imagineze opt dintre cele nouă planete (inclusiv Pluto, dar excluzând Mercur).

Complexul radio a fost folosit pentru a determina caracteristicile câmpului gravitațional al lui Saturn și pentru a ilumina inelele, iar analizorul de praf cosmic CDA a încercat să „prindă” materia lor. Dispozitivul RADAR le-a scanat cu o rezoluție de la 4 km la 100 m pe orbitele 276 și 277 și, de asemenea, a studiat atmosfera lui Saturn: pe orbită 288 în mod pasiv și pe 290 și 292 în modul activ. Oamenii de știință au fost interesați de concentrațiile de amoniac din atmosferă de sub stratul norilor de amoniac, ca dovadă a vremii lui Saturn.

Cea de-a 292-a orbită, tot a 22-a din seria Grand Finale, a început odată cu trecerea apocentrului 5 septembrie la 18:47 UTC, ora de bord. 9 septembrie la 00:09–00:14, dispozitivul a trecut secvenţial de planul inelelor şi de pericentrul orbitei şi 13 ore mai târziu a început să transmită pe Pământ informaţia primită. 11 septembrie, spre sfârșitul orbitei sale, Cassini a experimentat atracția Titanului. Zborul a fost unul dintre cele îndepărtate - la ora 19:04 UTC, dispozitivul a trecut la 119.049 km deasupra suprafeței satelitului - dar influența gravitațională a lui Titan a redus viteza navei spațiale cu 29 m/s, drept urmare pericentrul orbitei a plonjat în atmosfera lui Saturn.

Cea de-a 293-a orbită a început 12 septembrie la 05:27 UTC, ora de bord. În ultimele două zile, nava spațială a fotografiat Titan și Enceladus, care se află dincolo de orizontul nordic al lui Saturn, planeta și caracteristicile individuale ale inelelor sale, inclusiv o compactare cu numele de cod Peggy pe marginea exterioară a inelului A, care poate reprezintă un mic satelit în formare. În cele din urmă, spectrometrul VIMS și alte instrumente optice au observat zona viitoarei căderi Cassini. Ultima fotografie a fost făcută 14 septembrie la 19:58 UTC.

La ora 21:45 UTC, în funcție de ora la care semnalul a ajuns pe Pământ, care corespundea ora de bord 20:22, a început ultima sesiune de comunicare de 14,5 ore. Cassini a transmis informații la o frecvență de 8,43 GHz cu o viteză de 66.360 bps, eliberând dispozitivul său de stocare în stare solidă de datele înregistrate în decurs de 11 ore. Semnalul navei spațiale a ajuns la stația rețelei de lungă distanță din Goldstone cu un nivel de putere de -128,06 dB, adică 1,56,10-19 W. Cele mai recente fotografii au fost acceptate și postate prompt în formă brută pe site-ul proiectului Cassini.

După ce ați terminat de resetat datele, 15 septembrie la 07:14, ora la bord, nava spațială a început o întoarcere de cinci minute într-o astfel de poziție încât spectrometrul de masă al ionilor și atomilor neutri INMS era situat în partea din față a navei spațiale în direcția zborului și putea măsura direct compoziția navei. atmosfera superioară a lui Saturn și schimbările sale de altitudine. Pe Pământ, antena DSS-43 de 70 de metri de lângă Canberra, capabilă să suporte recepția la o viteză de 124.426 bps, a preluat stafeta. Cassini, însă, a reconfigurat imediat placa astfel încât, în ultimele trei ore și jumătate, informațiile științifice au fost trimise pe Pământ cu o viteză de 27.650 bps în timp aproape real - la doar câteva secunde după ce au fost primite la bord. Transmisia s-a realizat în banda X și S cu recepție pe cei 70 de metri și, prin rezervare, pe una dintre antenele de 34 de metri din Australia. În plus, observațiile Doppler au fost efectuate de stația New Norcia a Agenției Spațiale Europene.

Instrucțiunile către dispozitiv pentru etapa finală a zborului au fost simple. Cassini se apropie de planetă din emisfera nordică. Punctul de intrare în atmosferă este pe partea de zi, la 10° nord de ecuator. Aparatul trebuie să efectueze măsurători cu opt din 12 instrumente (spectrometrul de masă INMS, spectrometre CIRS și UVIS, instrumente magnetosferice și cu plasmă MIMI, RPWS, MAG, senzor de praf cosmic CDA și un generator de complex radio foarte stabil) și să transmită date până la ultimul. Această oportunitate va fi oferită de motoarele de rachetă cu propulsor lichid la bord cu o tracțiune de 0,5N, susținând orientarea antenei foarte direcționale către Pământ în ±0,1° față de cea specificată datorită emiterii de impulsuri scurte.

Experții în balistică au prezis că Cassini va simți efectele atmosferei superioare subțiri a lui Saturn la o altitudine de 1915 km deasupra vârfurilor norilor și peste un nivel de presiune de 1 atm. Ca toate astfel de granițe, era într-o anumită măsură condiționată. Când zboară în afara atmosferei, este suficient ca motoarele să pornească o dată la câteva minute, compensând doar un mic moment de întoarcere din câmpul gravitațional al planetei. Odată cu creșterea densității carcasei de gaz și a presiunii vitezei, cuplul de rotire și frecvența de operare ar trebui să crească. Punctul de intrare condiționat a fost considerat momentul în care ciclul de lucru - proporția de timp în care funcționează motoarele de rachete cu propulsie lichidă - atinge 10%.

Pentru a face față efectului atmosferei asupra elementelor proeminente ale structurii Cassini, în special brațul magnetometrului de 11 metri, motoarele de rachete cu propulsie lichidă vor crește treptat ciclul de lucru de la 10 % la 100 %. Această etapă va dura aproximativ un minut, timp în care vehiculul pământesc va coborî pe o traiectorie blândă până la marcajul de 1500 km. Aici momentele tulburătoare din fluxul care se apropie vor deveni mai puternice decât impulsurile stabilizatoare ale motoarelor care funcționează continuu. Dispozitivul va începe să se întoarcă, intrând într-o capotaie necontrolată, iar Pământul se va îndepărta de axa antenei sale. În alte treizeci de secunde, sonda Pământului va începe să se prăbușească, iar câteva minute mai târziu, atmosfera planetei își va absorbi resturile.

Cea mai recentă prognoză publicată a fost că Cassini va începe reintrarea pe 15 septembrie la 03:31 PDT (10:31 UTC) ora de bord și își va pierde orientarea un minut mai târziu. La 83 de minute și 27 de secunde după aceasta, la 04:55:16 PDT (11:55:16 UTC), ultimul semnal de la navă spațială va ajunge pe Pământ și nu o va mai auzi pe Cassini.

În general, această predicție s-a adeverit: dispozitivul a fost capabil să reziste atmosferei lui Saturn timp de 91 de secunde, iar în ultimele 20 de secunde motoarele au funcționat la 100 % din capabilitățile lor. Semnalul util în banda X cu informații științifice a fost întrerupt la 11:55:39, iar în banda S la 11:55:47. Conform datelor de telemetrie, era clar că în ultimele 8 secunde Cassini a început să se întoarcă încet înapoi. Apoi telemetria a dispărut din semnalul primit pe Pământ și a rămas doar frecvența purtătoare, dar după 24 de secunde a încetat să mai sosească. Îngropat în atmosfera lui Saturn la o altitudine de 1391 km cu o viteză de 34,449 km/s, aparatul terestru a încetat să mai existe.

„Acesta este ultimul capitol al unei misiuni uimitoare, dar este și un nou început”, a spus administratorul asociat al NASA, Dr. Thomas Zurbuchen. „Descoperirea lui Cassini a lumilor oceanice de pe Titan și Enceladus a schimbat totul și ne-a zdruncinat înțelegerea locurilor uimitoare pentru a căuta viața dincolo de Pământ până la miezul ei.”

„S-ar putea ca Cassini să ne fi părăsit, dar darurile sale științifice ne vor ține ocupați mulți ani de acum înainte”, a spus cercetătorul din proiectul JPL, dr. Linda J. Spilker. „Am zgâriat doar suprafața a ceea ce putem învăța din muntele de date pe care ni l-a trimis de-a lungul vieții.”

„Echipa de management Cassini a făcut o treabă absolut stelară de a aduce nava spațială la capătul potrivit”, a spus managerul de proiect Earl H. Maize. „De la proiectarea traiectoriei în urmă cu șapte ani până la navigarea în 22 de scufundări care opresc inima între Saturn și inelele sale, acest grup fantastic de oameni de știință și ingineri a fost cel care a găsit un final potrivit unui proiect grozav.”

Peste 20 de ani de zbor, Cassini a parcurs 7,9 miliarde km, a primit și a executat 2,5 milioane de comenzi în cadrul a 101 etape ale programului de zbor, a efectuat 360 de manevre și corecții*, a descoperit șase sateliți ai lui Saturn, a preluat și transmis 453.048 de imagini pe Pământ, și un total de 635 GB de informații științifice, pe baza cărora au fost publicate 3948 de articole științifice până la sfârșitul expediției.