Cassini otomatik gezegenler arası istasyonu, neredeyse 20 yıl süren uzay yolculuğunu bugün tamamladı. İstasyon, Satürn'ün atmosferinde yandı, ancak son ana kadar sensörlerinden NASA'ya bilgi aktardı.

Cihaz, 17 Ağustos'ta güneş sistemindeki en büyük gezegenlerden birinin atmosferine girdi. Cassini'nin görevi Satürn'ü keşfetmek ve gezegenin yüzeyindeki atmosfer, rüzgar hızı ve sıcaklık hakkında veri toplamaktı.

Soğuk Savaşın Çocuğu

Görkemli Cassini-Huygens misyonunun tarihi, 1982 yılında Avrupa Bilim Vakfı ve Amerika Ulusal Bilimler Akademisi'nin ortak araştırma için güçlerini birleştirmesiyle başladı. Daha sonra Avrupalı ​​bilim adamları iki ortak proje önerdiler: Satürn'ün yörüngesine bir uydu göndermek ve gezegenin uydusu Titan'ın yüzeyine bir sonda göndermek. 1986 yılına gelindiğinde, NASA ve Avrupa Uzay Ajansı (EAS) tarafından bu görevlerin potansiyeli hakkında tatmin edici bir sonuç yayımlandı.

Satürn'ü ve uydusunu keşfetme projesi doğası gereği tamamen bilimsel olmasına rağmen (askeri gelişmelerle doğrudan veya dolaylı olarak ilgili olan diğer birçok uzay projesinden farklı olarak), aynı zamanda siyasetsiz de değildi. O yıllarda NASA, Avrupalı ​​meslektaşlarına pek saygı duymuyor, onların bilimsel ve araştırma potansiyellerini küçümsüyordu ve Avrupalı ​​uzay araştırmacıları Sovyetler Birliği ile isteyerek işbirliği yapıyordu. İlk Fransız kozmonotun Sovyet Soyuz T-6 uzay aracıyla havalandığını belirtmek yeterli.

NASA, durumu düzeltmenin zamanının geldiğine ve uzay endüstrisindeki Sovyet rekabetinin giderek daha fazla hissedildiği için Avrupalı ​​meslektaşlarına dostluk eli uzatmaları gerektiğine karar verdi. Cassini-Huygens projesi böyle doğdu.

Uzayda uzun yol

Soğuk Savaş'ın bitiminden sonra proje kısaltılacaktı ancak NASA devam etmekte ısrar etti: Ajans, Cassini-Huygens'i terk etmenin Avrupalı ​​meslektaşlarını büyük ölçüde hayal kırıklığına uğratacağından ve bunun diğer işbirliği alanlarını etkileyebileceğinden korkuyordu.

15 Ekim 1997'de 15 eyaletin temsilcilerinin üzerinde çalıştığı cihaz Cape Canaveral'dan havalandı. Satürn'ün yörüngesine girmek ve Titan'ı keşfetmek gibi her iki fikir de tek bir konseptte birleştirildi: "Cassini-Huygens"; burada "Cassini", yörünge istasyonunun adıdır ve "Huygens", Titan'a inmek için tasarlanmış cihazdır.

Satürn'e uçuş birkaç yıl sürdü. Ona "birçok macera" eşlik ettiği söylenebilir ama bunların hepsi yüzlerce uzmanın katıldığı karmaşık hesaplamaların parçalarıydı. Cassini-Huygens, manevra ve hızlanma için Venüs'ün çekim alanını kullandı, büyük risk alarak asteroit kuşağından geçti ve Satürn'ün uydularına ancak 2004 yılında ulaştı.

• JPL-Caltech

Aralık 2004'te Huygens sondası cihazdan ayrıldı ve Titan'a doğru yola çıktı ve 14 Ocak 2005'te oraya indi. Ve Cassini Satürn'ün yörüngesine girdi.

Mevsimler, gayzerler ve kozmik toz

Cassini sayesinde, aparatın Satürn'e uçuşu sırasında çekilen fotoğraflardan bahsetmeye bile gerek yok, birçok keşif yapıldı. Örneğin bilim insanları Jüpiter'in en detaylı portresini elde etmeyi başardılar.

• Jüpiter
• globallookpress.com
• NASA/ZUMAPRESS.com

Cihaz, 2011 yılında Satürn'ün etrafında dönen ve kapanarak gezegenin atmosferinde bir halka oluşturan bir kasırganın filmini çekmeyi başardı. Cassini sayesinde, Satürn'ün daha önce bilinmeyen ve halkalarıyla birlikte dönen uyduları keşfedildi: Metone, Pallene, Aegeon ve diğerleri.

Enceladus'un, Satürn'ün keşfedilen uyduları arasında en etkileyici olduğu ortaya çıktı: 2014 yılına kadar yüzeyinde yüzden fazla gayzer sayılmıştı.

• Enceladus
• JPL-Caltech/Uzay Bilimleri Enstitüsü

Bilim adamlarına göre Enceladus'un buzlu yüzeyinin altında su olabilir. Teorik olarak bu, Satürn'ün uydusunda yaşamın var olma ihtimalini akla getiriyor.

Cassini tarafından Titan yüzeyine getirilen Huygens yalnızca çok kısa bir süre çalıştı. Ancak Cassini'nin sinyali aldığı 219 dakika içinde Huygens, Titan'ın yaklaşık 350 fotoğrafını ve gezegenin yüzeyi ve atmosferi hakkında birçok veriyi iletmeyi başardı.

Cassini, operasyonunun son aylarında bile şaşırtmaya devam etti. Mayıs 2017'de cihaz, Satürn'de her 15 yılda bir meydana gelen gündönümünü yakaladı. Bilim insanları artık gezegendeki mevsimlerin çok hızlı değiştiğini biliyor.

"Cassini gündönümü görevi sırasında ilk kez Satürn'deki tüm mevsimi yakın mesafeden analiz ettik. Satürn sistemi kıştan yaza önemli ölçüde değişiyor ve Cassini sayesinde bu olayı önden görebiliyorduk" dedi JPL proje bilimcisi Linda Spilker.

Ayrıca Cassini sayesinde Satürn'ün halkaları arasında toz olmadığı ve aralarındaki boşluğun "büyük bir boşluk" olduğu nihayet kanıtlandı.

26 Nisan 2017'de Cassini uzay aracı, "Büyük Final" adı verilen ömrünün son aşamasına girdi; sonda, görevini tamamlamadan önce Satürn'ün en büyük uydusu Titan'a son kez yaklaştı. Cassini çektiği son fotoğrafları zaten Dünya'ya gönderdi ve ardından Satürn'ün Dünya'ya en çok benzeyen uydusu Titan'a mümkün olduğu kadar yaklaştı. NASA'nın raporuna göre Satürn'ün halkaları ve gaz devinin atmosferinin üst katmanları.

Araştırmacılar, Cassini sondasının son uçuşu sırasında cihazın, Satürn'ün gününün uzunluğunu ve halkalarının yaşını belirlemelerine olanak tanıyacak önceden bilinmeyen maksimum miktarda bilgiyi toplayabileceğini umuyorlar. Doğru, Satürn'ün yörüngesinde olmak, sondanın dev gezegenin atmosferinin yoğun katmanlarına düşmesine neden olacak ve bunun sonucunda da yanacak.

Cassini sondası Satürn ve halkaları arasındaki son uçuşuna başladı - son fotoğraflar

Cassini sondasının Satürn etrafındaki son uçuşu, gezegenin birçok yeni fotoğrafını çektiği ve aynı zamanda radarlarını kullanarak hidrokarbon göllerini ve denizlerini aydınlattığı 12 yıllık bir görevin finali olacak. Ancak gaz devinin atmosferinde tamamen yanmadan önce, cihazın Satürn'ün halkaları ile onların "efendisi" arasında 22 uçuş daha yapmak için zamanı olacak ve bu gezegen hakkındaki verileri sonuna kadar toplayıp iletecek.

Cassini sondasının Satürn'e ilk kez 30 Haziran 2004'te ulaştığını ve bu gezegenin ilk yapay uydusu olduğunu hatırlayalım.Cassini'nin gemide taşıdığı Huygens sondası ilk olarak Titan'a inişini 14 Ocak 2005'te gerçekleştirdi. 15 Eylül 2017'de Cassini uzay aracının araştırma görevi sona erecek - Satürn sistemini incelediği yıllar boyunca, sonda bu devasa uydunun yakınından 126 kez geçti ve her seferinde onu yeni araştırmalara yönlendiren yeni bir yörüngeye geçti. nesneler.

Cassini sondası Satürn ile halkaları arasındaki son uçuştur (video):

15 Eylül 2017'de Cassini uzay aracı Satürn'ün atmosferinde yandı. Bu etkinlik dünyanın her yerindeki uzay severleri bir araya getirdi. Cassini sıradan bir uydu değildi. Uzay araştırmalarının ve genel olarak bilimin ana sembollerinden biri olarak hizmet etti. Hubble teleskopu veya Büyük Hadron Çarpıştırıcısı ile aynı sembol.

Cassini 1997'de fırlatıldı. Bir düşünün; bu, Titanic, Quake 2 ve ilk Fallout'un yayınlandığı yıl. Cassini'nin çalışması sırasında bütün bir nesil büyüdü. Pek çok modern astronomi tutkunu Cassini sayesinde uzaya ilgi duymaya başladı. Bu nedenle bugün misyonun geçmişini hatırlıyor ve ona hak ettiği saygıyı gösteriyoruz.

Konseptten fırlatma rampasına

1980-1981'de ikili, Satürn'ün tarihi bir uçuşunu gerçekleştirdi. Gezegenin, halkalarının ve uydularının ilk detaylı fotoğraflarını çektiler, atmosferi ve manyetik alanı analiz ettiler. Sonuçlar gökbilimcileri hayrete düşürdü. Satürn'ün halkalarının karmaşık bir sistem oluşturan yüzlerce ince halkadan oluştuğu ortaya çıktı. Satürn'ün en büyük uydusu olan Titan, görünür spektrumda opak olan bir hidrokarbon pus tabakası tarafından gizlenmişti. Uydu Iapetus, sanki güneş sisteminin tasarımcısı onu boyamayı unutmuş gibi görünüyordu: yarım kürelerinden biri taze kar gibi parlak bir şekilde parlıyordu, diğeri ise is gibi siyahtı.

Cassini montajı

Voyager'lar fiziksel olarak gezegenin yakınında kalıp onu daha uzun süre inceleyemediler. Satürn'ün ve uydularının gizemlerini çözmek için temelde farklı bir görev gerekliydi. Gezegenin etrafında yörüngeye girebilecek ve onu birkaç yıl boyunca keşfedebilecek bir cihaz.

1982'de NASA ve ESA'dan bilim adamları, Satürn sistemine uzun süreli ortak bir görev hakkında ilk istişarelere başladı. Bir yörünge aracı ve Titan'a inecek ve yüzeyinde neler olduğunu görecek bir iniş aracından oluşacaktı. Görevin adı, Satürn'ün dört uydusunu ve halkalarındaki boşluğu keşfeden 17. yüzyılda yaşamış ünlü gökbilimci Giovanni Cassini'den geliyor.

Müzakereler kolay değildi. O zamanlar NASA ve ESA arasındaki ilişkiler, bir dizi ortak projenin iptal edilmesi nedeniyle karmaşık bir hal alıyordu. Ancak 1988'de ortaklar nihayet sorumlulukların dağılımı konusunda anlaştılar. NASA'nın Cassini yörünge aracını yapması gerekiyordu, ESA'nın Titan için Huygens iniş sondasını yapması gerekiyordu. Adını Satürn ve Titan'ın halkalarını keşfeden Christiaan Huygens'ten almıştır.

Huygens aparatının modeli

Cassini'nin sorunları burada bitmedi. Projenin toplam bütçesi üç milyar doları aştı (fonların% 80'i NASA tarafından tahsis edildi) ve Amerikan Kongresi defalarca projeyi fondan mahrum etme tehdidinde bulundu. NASA'da bile herkes bu görevi desteklemedi. Ancak Cassini, ESA lobicilerinin çabaları sayesinde hayatta kaldı. Hatta işler ABD Başkan Yardımcısı Al Gore'a programı kapatmamasını isteyen mektuplara kadar uzandı. Sonuç olarak, zorlukla da olsa misyon gerekli finansmanı aldı.

Cassini'ye yönelik son tehdit yeşil olanlardır. Fırlatmadan kısa bir süre önce çevre aktivistleri Cape Canaveral'da gösteriler başlattılar ve fırlatmanın yasaklanması talebiyle dava açtılar. Neden? İstasyonda 32 kilogram plütonyum-238 var. Gerçek şu ki Satürn'ün çevresi Dünya'dan 100 kat daha az güneş ışığına ulaşıyor. Bu nedenle enerji üretmek için Cassini bir radyoizotop jeneratörüyle donatıldı.

Çevre aktivistleri, herhangi bir kaza durumunda radyoaktif kirlenmenin yaşanacağını belirterek, Cassini'den “Dünyanın kurtarılması” talebinde bulundu. Ve NASA uzmanları, bir kaza durumunda bile plütonyumun korumalı bir kapta kalacağını ne kadar açıklasa da, bu "yeşilleri" ikna edemedi. Neyse ki mahkeme çevresel korku hikayelerini dikkate almadı ve lansmanı iptal etmedi.

Cassini'nin bulunduğu Centaur roketinin fırlatılması

Yedi yıl uçuşta

Cassini 15 Ekim 1997'de fırlatıldı ve Venüs'e doğru yola çıktı. Burada bir hata yok. İstasyonun kütlesi neredeyse altı tondu ve bu da onu tarihteki en büyük gezegenler arası araçlardan biri haline getirdi: yalnızca Sovyet Phobos'u daha ağırdı. Roketin gücü böyle bir devi doğrudan Satürn'e göndermeye yetmedi. Böylece mühendisler yer çekiminden yararlandılar. Cassini, Venüs'ün, ardından Dünya'nın ve son olarak Jüpiter'in yanından iki kez uçtu. Bu yerçekimi manevraları aracın gerekli hıza ulaşmasını sağladı.

Jüpiter'in yanından uçan Cassini, bu gaz devini incelemeyi başardı. Atmosferinde birçok yeni fırtına keşfetti ve o dönemde gezegenin en kaliteli fotoğraflarını çekti. Mühendisler aynı zamanda istasyonun cihazlarının işlevselliğini de kontrol etti.

Jüpiter'in birkaç Cassini fotoğrafından yapılmış "portresi"

2004 yazının başlarında Cassini Satürn'ün yakınlarına ulaştı. 11 Haziran'da araç, gezegenin en uzak uydularından biri olan ve gaz devinden yaklaşık 13 milyon kilometre uzakta (bu, Dünya ile Ay arasındaki mesafenin 36 katı) yörüngede dönen Phoebe'nin yanından geçti. Cassini'nin bu alışılmadık uyduyu ziyaret etmek için tek şansı vardı ve yörüngesi, yakın uçuş için özel olarak tasarlanmıştı.

1 Temmuz'da Cassini, tüm görevin kaderinin bağlı olduğu sonuca bağlı olarak son derece zor bir manevra gerçekleştirdi. Başarılıydı. Cassini ana motorunu 96 dakika boyunca çalıştırdı ve gezegenin yerçekiminin onu kaldırabilmesi için yavaşladı. Böylece tarihteki Satürn'ün ilk yapay uydusu oldu.

Cassini Satürn'ü böyle gördü

Satürn için on üç yıl

"Siz insanların inanmayacağı şeyler gördüm..." Cassini konuşabilseydi, kesinlikle Blade Runner'dan alıntı yapardı. Cihaz, çalışmaya başladığı ilk andan itibaren birbirinden inanılmaz keşifler yapmaya başladı. İstatistik meraklıları için, istasyonun Satürn'de kaldığı 13 yıl boyunca yaklaşık 400 bin fotoğraf çektiğini ve Dünya'ya 600 gigabaytın üzerinde bilgi gönderdiğini söyleyelim. Elde edilen sonuçlara göre halihazırda yaklaşık 4.000 bilimsel makale yazıldı ve bu sayı daha da artacak çünkü Cassini verileri önümüzdeki yıllarda analiz edilecek. Misyonun tüm başarılarını anlatmak için tam bir makale koleksiyonu gerekli olacaktır. Sadece ana kilometre taşlarından kısaca bahsedeceğiz.

Görevin öncelikli hedeflerinden biri Titan'dı. Ocak 2005'te Huygens sondası Cassini'den ayrıldı ve yüzeyine tarihi bir iniş yaptı. Huygens görüntüleri nehir yataklarına ve kıyı şeritlerine benzeyen alanlarla karmaşık araziyi gösteriyordu. Yüzeyden çekilen fotoğraflarda sıvıya maruz kalma izleri bulunan yuvarlak taşlar görülüyor.

Cassini fotoğrafında her iki taraftan Titan

Daha sonra Cassini, Titan'ın yüzden fazla uçuşunu tamamladı. Cihaz, uydu yüzeyini bir radarla taradı ve kızılötesi aralıkta çekim yaparak sisin altına bakmayı mümkün kıldı. Titan'ın gölleri, nehirleri, denizleri ve hatta yağmurları olduğu ortaya çıktı. Ancak sudan değil, sıvı hidrokarbonlardan - etan ve metan karışımından. Titan'daki sıcaklık, bu maddelerin aynı anda üç durumda (sıvı, gaz, katı) bulunabileceği ve suyun gezegenimizde oynadığı rolün aynısını gerçekleştirebileceği şekildedir. Bu, Güneş sisteminde Dünya dışında tam bir sıvı döngüsünün olduğu ve yüzeyinde kalıcı su kütlelerinin bulunduğu tek cisimdir. Daha doğrusu hidrokarbonlar.

Huygens'in Titan'a inişi, konsept çizimi

İniş sırasında Huygens tarafından Titan'da yapılan atmosferik rüzgarın kaydı

Genel olarak Titan'daki koşullar, oksijen öncesi çağdaki erken Dünya'ya çok benziyor. Uydunun bir tür zaman makinesi olduğu ortaya çıktı: Gezegenimizde yaşamın ortaya çıkmasına yol açabilecek süreçlerin incelenmesini mümkün kıldı. Hatta bazı bilim adamları, düşük sıcaklıklara rağmen Titan'da en basit yaşam formlarının zaten mevcut olabileceği konusunda ihtiyatlı varsayımlarda bulunuyorlar.

Huygens tarafından fotoğraflanan Mercator Platosu

Cihazdaki fotoğraflara dayalı iniş videosu

Ancak Satürn sisteminde astrobiyologlar için daha da çekici bir hedef vardı: Enceladus. Cassini misyonundan önce, Satürn'ün pek ilgi çekmeyen birçok buzlu uydusundan biri olarak kabul ediliyordu. Ancak Cassini'nin Enceladus'a yaptığı ilk ziyaretin ardından bu fikirlerin kökten revize edilmesi gerekti.

Dev gayzerlerin gezegeni Enceladus

Nispeten küçük boyutuna rağmen (uydunun çapı 520 kilometre, yani Ay'ınkinden neredeyse altı kat daha küçüktür) Enceladus'un Güneş Sistemindeki jeolojik olarak en aktif cisimlerden biri olduğu ortaya çıktı. Güney kutbu, uzaya sürekli su yayan gayzerlerle yoğun bir şekilde noktalanmıştır. Bu su Satürn'ün etrafında ayrı bir halka oluşturur. Enceladus gayzerlerinin keşfi bilimsel bir sansasyon haline geldi. Cassini programı acilen değiştirildi ve sonraki yıllarda cihaz uyduyu birden fazla kez ziyaret etti. Cassini birkaç kez doğrudan emisyonların üzerinden geçerek kimyasal bileşimlerini analiz etti.

Enceladus Gayzerleri

Cassini tarafından toplanan veriler, Enceladus'un buzlu yüzeyinin altında küresel bir sıvı su okyanusunun bulunduğunu gösterdi. Derinliğinin 10 kilometre olduğu tahmin ediliyor, üstündeki buzun kalınlığı 2 ila 30 kilometre arasında değişiyor. Fışkıran suyun kimyasal analizi, Enceladus okyanusunda aktif hidrotermal süreçlerin gerçekleştiğini gösteren tuzları, organik bileşikleri ve maddeleri ortaya çıkardı. Artık bu uydu, Dünya dışında güneş sisteminde yaşam için en uygun yer olarak kabul ediliyor.

Cassini, "altı boyalı" Iapetus'un gizemini çözmeyi başardı. Uydunun rengindeki farklılıkların tozdan kaynaklandığı ortaya çıktı: göktaşı çarpmaları onu Satürn'ün uzak uydularından uzaklaştırır ve Iapetus'un önde gelen yarım küresine yerleşir (bu, "ileri" hareket ettiği yarım küredir) Yörüngesinde). Tozla kaplı alanlar komşu bölgelere göre daha fazla ısınır. Sonuç olarak, buz onlardan buharlaşır ve yüzey sıcaklığının daha düşük olduğu yerlerde yoğunlaşır: arka tarafta ve kutupların çevresinde. Olumlu bir geri bildirim oluşur: karanlık alanlar daha da karanlık hale gelir ve bunun tersi de geçerlidir.

Cassini ayrıca Iapetus'un bir başka benzersiz özelliğini de keşfetti: ekvator boyunca uzanan halka şeklindeki "Iapetus Duvarı" sıradağları. Alışılmadık formasyonun yüksekliği 13 kilometreye, genişliği 20 kilometreye ve toplam uzunluğu ise yaklaşık 1.300 kilometreye ulaşıyor. Bir teoriye göre, Iapetus'un bir zamanlar bir halkası vardı ve parçacıkları yüzeye düşerek bir duvar oluşturdu.

Cassini görüntülerinde siyah beyaz Iapetus

Ancak elbette Cassini yalnızca Satürn'ün uydularını değil aynı zamanda gezegenin kendisini de inceledi. Görev yılları boyunca cihaz, birçok mevsim değişikliğini yakaladı. Kendilerini özellikle altıgende açıkça gösterdiler - bu, gezegenin kuzey kutbunda bulunan şaşırtıcı altıgen şeklindeki girdaba verilen addır. Bu oluşumun genişliği 25 bin kilometre, yani Dünya'nın yaklaşık iki çapı kadardır. Cassini, Satürn'ün kuzey yarımküresine yazın gelmesiyle birlikte altıgenin renginin koyu maviden altın rengine nasıl dönüştüğünü kaydetti. Ultraviyole radyasyonun şiddeti arttı, bu durum fotokimyasal reaksiyonları tetikledi ve kuzey kutbunda fırtınanın rengini değiştiren bileşikler (tholinler) sentezlenmeye başlandı.

Satürn'ün 2016'daki altıgen girdabı

Cassini, Satürn'ün halka sistemini birçok kez fotoğrafladı. Görüntüler olağanüstü karmaşıklıklarını ve değişkenliklerini ortaya koydu. Satürn'ün çok sayıda uydusu yerçekimini gezegenin halkalarına uygular, bu nedenle içlerinde girdaplar, dalgalar, kıvrımlar, döngüler ve diğer yapılar oluşur. Bazı küçük uydular doğrudan halkaların içinde yörüngede döner. Yerçekimi halkaların parçacıklarını hızlandırır, bu yüzden içlerinde kopmalar oluşur. Diğer uydular “çoban” rolünü oynuyor. Örneğin Prometheus ve Pandora'nın yörüngeleri F halkasının içinden ve dışından geçer.Bir çift uydunun yerçekimi, halkaların parçacıklarını aynı yörüngede tutarak bunların farklı yönlere saçılmasını engeller.

Satürn'ün halkalarının en yüksek kalitede fotoğrafı

Cassini'nin uzay araştırmalarını yaygınlaştırma hedefini unutmamalıyız. Kolay olduğu ortaya çıktı. Satürn belki de güneş sistemindeki en güzel gezegendir ve fotoğrafları muhtemelen birçok insana yaşamlarını uzayla bağlantılandırma konusunda ilham vermiştir.

Cassini'nin en ünlü fotoğraflarından biri 19 Temmuz 2013'te çekildi. O gün cihaz, gezegenin ve çevresinin panoramik fotoğrafını çekti. Fotoğraf çekildiği sırada Güneş, Satürn'ün tam arkasındaydı ve halkalarını etkili bir şekilde vurguluyordu. Resimlerden biri de gezegenimizi gösteriyordu. 1,5 milyar kilometre uzaklıktan soluk mavi bir nokta olarak görünüyor.

“Dünyanın Gülümsediği Gün”: Ünlü fotoğraf, gezegenleri daha görünür hale getirmek için kapsamlı renk düzeltmesine tabi tutuldu. Dünya, halkaların altında sağ altta zar zor fark edilen bir noktadır

Cassini'nin son macerası

Cassini'ye genellikle ideal uzay görevi denir. Cihaz, nominal dört yıllık ömrünün çok ötesinde çalıştı ve büyük bir sorun yaşanmadan tüm görevleri tamamladı. Ancak ne yazık ki her teknolojinin çalışma süresini sınırlayan bir faktörü vardır. Cassini örneğinde bunlar rota düzeltmeleri için gerekli yakıt rezervleriydi. O olmasaydı cihazın kontrolü imkansız hale gelirdi. Kontrolsüz bir istasyon Satürn'ün uydularından birine çarpabilir ve karasal mikropları oraya taşıyabilir. Böyle bir senaryoyu dışlamak için NASA, Cassini'yi gezegenin atmosferinde yakmaya karar verdi.

Ancak bundan önce cihazın son maceradan sağ çıkması gerekiyordu: Satürn'ün halkalarının dış kenarında 20 yörünge ve ardından gezegenin atmosferi ile halkalarının iç kenarı arasında 22 yörünge daha. Şimdiye kadar hiçbir araç bu boşluğa dalmadı. Manevranın çok tehlikeli olduğu düşünülüyordu, ancak görev zaten tamamlanmaya yaklaştığında NASA riski almaya karar verdi.

Sanatçının Cassini'nin son uçuşuna ilişkin izlenimi

Daha önce olduğu gibi Cassini tüm görevlerini zekice tamamladı. Satürn'ün ana gizemini - halkalarının yaşı ve kökeni - çözmesi gereken verileri topladı. Bir versiyona göre gezegenle birlikte oluştular. Bir başkasına göre halkalar çok daha genç ve Satürn'ün uydularından birinin yakın zamanda (kozmik standartlara göre) yok edilmesinin bir sonucu olarak ortaya çıktı. Cassini verileri daha aylarca analiz edilecek, ancak şu ana kadarki ilk sonuçlar ikinci versiyonun lehine görünüyor.

Cassini'nin tamamlaması gereken son bir görevi vardı. Yeniden giriş sırasında araç, antenini mümkün olduğu kadar uzun süre Dünya'ya doğrultmak için iticileri kullandı. Zaten dağılmakta olan Cassini, gaz zarfının bileşimi ve Satürn'ün manyetik alanı hakkında veri aktarmaya devam etti. Burada bile cihaz hedefi aşmayı başardı ve bu tür zorlu koşullarda simülasyonların öngördüğünden 30 saniye daha uzun süre hayatta kaldı. Evrensel zamanla 11 saat 55 dakika 46 saniyede, NASA'nın Canberra'daki derin uzay iletişim kompleksi Cassini'den son sinyali aldı. O zamana kadar cihazın kendisi zaten parçalara ayrılmış ve yanan bir meteor haline gelmişti.

NASA, Cassini'ye yas tutmadan veda etti. Yine de bu bir felaket değil, başarılı bir görevin sonu (NASA/Joel Kowsky)

Görevin sona ermesi çelişkili duyguları uyandırdı: gurur, hayranlık, üzüntü ve boşluk. Cassini o kadar uzun süredir faaliyette ki, orada olmadığı bir zamanı hatırlamak zor. 1980'lerden bu yana proje üzerinde çalışan görev katılımcılarının, cihazın sinyalinin kaybolmasını izlerken neler yaşadıklarını tahmin edebilirsiniz.

Güneş sisteminin uzak gezegenlerine yapılacak bir sonraki keşif gezisi için en az on yıl beklemeniz gerekeceğini anladığınızda durum daha da üzücü oluyor. Ne yazık ki uzay araştırmaları yavaş ilerleyen bir iş ve ufukta Cassini'nin tutkusuyla karşılaştırılabilecek bir görev yok. İstasyonun topladığı verilere dayanarak birçok yeni keşif yapılacak olması ancak insanı teselli edebilir.

Cassini'nin mirası çok uzun süre yaşayacak. Satürn ve uydularının çektiği fotoğraflar sonsuza kadar bizimle kalacak. Cassini sayesinde, bizim için daha önce gökyüzünde sadece bir nokta olan bu kozmik cisimleri tüm ihtişamıyla görebildik.

İki kez tehlikeye giren bir uzay görevi hakkında, ancak Amerikalı yetkililerin sağduyusu ve muhakemesi sayesinde nihayet gerçekleşti.

Uluslararası bir bilim insanları ekibi arasındaki işbirliğinin en büyük örneklerinden biri olan Cassini yörünge aracı, 15 Eylül 2017'de Satürn ve sistemini inceleme görevine son verecek. Moskova saatiyle 15.00 civarında sonda, gaz devinin atmosferinin üst katmanlarına girecek, küçük parçalara ayrılacak ve bir meteor gibi yanacak. Ancak Cassini, "Yüzüklerin Efendisi"nin iç dünyasına dair en son verileri "yuvaya" iletmek için sonuna kadar antenini Dünya'ya dönük tutmaya çalışacak.

Gezegenler arası istasyon uzayda neredeyse 20 yılı aşkın bir süredir birçok keşif yaptı. Cassini sayesinde Satürn'ün halkalarının nasıl oluştuğunu ve nelerden oluştuğunu anladık (aslında cihaz, halkaların gezegenin yok edilmiş küçük uydularının buzlu parçalarından oluştuğunu söyleyen Amerikalı bilim adamı Larry Esposito'nun hipotezini doğruladı). ), gaz devinde atmosferik bir fenomenin varlığını öğrendik - alışılmadık bir altıgen, fırtınaların ve kutupsal girdapların varlığını öğrendik; Cihaz, bu dev gezegenin uydusu Enceladus'ta, kalın bir buz tabakasının altına gizlenmiş bir sıvı su okyanusunun keşfedilmesine ve ayrıca Satun'un başka bir uydusu olan Iapetus'un (biri) "iki yüzlülüğünün" nedenini açıklamaya yardımcı oldu. yarım kürelerinden biri kar gibi parlıyor, diğer siyah kısmı isle kaplı gibi görünüyor).

Abartmadan Cassini'nin Satürn'ün görünümü ve uydularının yapısı hakkındaki anlayışımızı tamamen değiştirdiğini söyleyeceğiz. NASA'nın gezegen araştırmaları başkanı Jim Green'den alıntı yapacak olursak, büyük uzay kaşiflerinin geleneğini sürdürerek, bu bilimsel araç bize yeni harikaları ve merakımızın yakın gelecekte bizi nereye götürebileceğini göstererek yeni bir yol açtı.

Cassini-Huygens misyonu nasıl başladı?

1970'lerin sonunda ve 1980'lerin başında, üç NASA uzay aracı (Pioneer 11, Voyager 1, Voyager 2) Satürn'ün yanından uçtu ve uzay ajansının görev kontrol merkezine bu gezegenin ve uydularının nispeten yakın mesafeden çekilmiş bir dizi fotoğrafını iletti. Bilim insanları ilk kez bir gaz devinin halkalarını görebilmeyi başardı. Kökeni bilinmeyen ve çok farklı çaplarda yüzbinlerce küçük parçadan oluştuğu ve hatta bazı halkaların açıklanamaz bir şekilde iç içe geçmiş olduğu ortaya çıktı! Bilim adamlarını hayrete düşüren başka bir şey de gaz devi Titan'ın uydusuydu. Daha önce bilim adamlarının kafasında var olan fikirden önemli ölçüde farklıydı. Bu, Merkür'den daha büyük, çok yoğun bir atmosfere sahip, soğuk bir dünyaydı; o kadar kalındı ​​ki üç sondadan hiçbiri onun yüzeyini göremiyordu.

Elde edilen veriler yalnızca gökbilimcilerin "Yüzüklerin Efendisi" ve arkadaşlarına olan ilgisini artırdı. 1982 yılında, Voyager'lardan sonraki bir sonraki “amiral gemisi” misyonunun programını planlamak üzere NASA ve ESF (Avrupa Bilim Vakfı) temsilcilerini içeren bir çalışma grubu oluşturuldu. Grup toplantısında Satürn ve sistemini incelemek için ortaklaşa bir uzay aracı inşa edilmesine karar verildi.

Bilim adamlarının planına göre, cihazın iki bölümden oluşması gerekiyordu: Cassini yörünge istasyonu (adını 1665 yılında Satürn'ün dört uydusunu keşfeden Fransız gökbilimci Giovanni Cassini'den almıştır: Iapetus, Dione, Tethys, Rhea) ve Huygens iniş aracı (adını Titan'ı ve Satürn'ün halkalarını keşfeden Hollandalı gökbilimci Christiaan Huygens'ten almıştır), Titan'a iniş yapmayı amaçlamaktadır. Projenin maliyetinin 2,5 milyar dolar olduğu tahmin ediliyordu, ancak daha sonra neredeyse 3,6 milyar dolara çıktı.Fonların çoğuna NASA yaklaşık 3 milyar dolar katkıda bulundu.

Böylece, Cassini-Huygens projesi NASA tarihindeki en pahalı projelerden biri haline geldi ve yalnızca ABD'den uzmanların değil, aynı zamanda ESA (Avrupa Uzay Ajansı) ve ASI'den (İtalyan) meslektaşlarının da katıldığı ilk projelerden biri oldu. Uzay Ajansı).

1984 yılında Cassini-Huygens sisteminin oluşturulmasına yönelik çalışmalar başladı ve 1992 ve 1994'te ilk sorunlar ortaya çıktı. Misyon tehlikedeydi; ABD Kongresi araştırma aparatının geliştirilmesi için ek para tahsis etmek istemedi. Ancak o dönemde muazzam bir etkiye sahip olan ilk Amerikalı kadın astronot Sally Ride ve meslektaşları kongre üyelerini ikna etmeyi başardılar ve fon NASA bütçesine aktarıldı.

Üç yıl sonra, 1997'de Titan IVB fırlatma aracı halihazırda Florida'daki Cape Canaveral Uzay Merkezi'nde, insanlar tarafından şimdiye kadar yapılmış en büyük araştırma araçlarından birini yörüngeye fırlatmaya hazır halde duruyordu.

Cihaz tasarımı

Görevi Satürn'ün büyüklüğünü, halkalarının kökenini, bileşimini ve uydularının doğasını ortaya çıkarmak olan uzay araştırmacısı, 10 metre yüksekliğinde ve fırlatıldığında yaklaşık 6 ton ağırlığında (ağırlığın yarısı yakıttı) bir cihazdır. ). Her türlü atmosfer koşulunda hassas ölçümler yapabilen ve farklı ışık spektrumlarında fotoğraf çekebilen 18 bilimsel alet ve kamera (12'si istasyonda ve 6'sı iniş aracında kurulu) ile donatılmıştır.

Cassini yörünge istasyonuözel filtrelerin yardımıyla Satürn'ü ve uydularını insan gözünün erişemeyeceği dalga boylarında "görebilir" (bu tür filtreler uzmanların gezegenin atmosferinin güneş ışığının belirli dalga boylarını nasıl yansıttığını ve emdiğini tam olarak bulmasına yardımcı olur). Ayrıca istasyondaki cihazlar, insanların asla hissedemeyeceği manyetik alanları ve küçük toz parçacıklarını “hissedebiliyor”.

Bağlantı.İstasyon, dört metrelik yüksek kazançlı anten (HGA) veya acil durumlarda iki düşük kazançlı antenden (LGA) biri aracılığıyla veri iletebilir ve bilgi alabilir. Her üç cihaz da İtalyan Uzay Ajansı tarafından geliştirildi.

Ana anten (HGA) aynı zamanda Titan, Satürn ve gezegenin halkalarının atmosferinden geçen radyo sinyallerini işlemek için bir araç olarak da kullanılır. Bu sinyaller, halka parçacıklarının boyutunu ve gaz devinin atmosferik basıncını belirlemek için inceleniyor.

Motorlar.İstasyonda iki set jet motoru bulunuyor: tasarlanan yörüngeye ulaşmak için iki ana motor ve sonda yönlendirmesi, küçük manevralar ve yörünge düzeltmesi için 16 yedek düşük itmeli motor. Dünya'nın elçisi, motorları çalışır durumdayken Satürn'e giderken zamanının yalnızca %1'ini harcadı.

Jeneratörler. Cassini'nin oluşturulması sırasında istasyonun güneş enerjisiyle değil (Satürn'ün yıldızımıza olan uzaklığı nedeniyle güneş panelleri etkisizdir), radyoaktif plütonyum-238 temelinde çalışmasına karar verildi. Bu amaçla 32 kg radyoaktif plütonyum içeren üç radyoizotop termoelektrik jeneratör geliştirildi. Uzmanlar, böyle bir yakıt rezervinin görev sonuna kadar manevralar, frenleme, yörüngelere giriş ve aletlere enerji sağlanması için yeterli olması gerektiğini değerlendirdi.

Doğrudan ve uzaktan algılama cihazları. Bu cihazlar, çok uzak mesafelerden ölçüm yapabilen çeşitli spektrometreler ve radarlardır. Şunları ölçerler:

— parçacıkların elektrik yükleri;
— gezegenin manyetosferindeki plazma ve güneş rüzgarı;
- gaz devinin yakınında bulunan toz taneciklerinin yönü, boyutu ve hareket hızı;
- bu nesnelerin sıcaklığını ve bileşimini bulmak için kozmik cisimlerden yayılan kızılötesi dalgalar;

- Satürn'ün iyonosferindeki molekülleri inceleyin;
— gaz devinin uydularının yüzeyini tarayın ve bu yüzeyin model haritalarını tarayın, radyo sinyallerini kullanarak üzerindeki dağların ve kanyonların yüksekliğini ölçün.

Manyetometre.İstasyonda 11 metre ileri uzanabilen özel bir çubuk bulunmaktadır. Bu bir manyetometre. Satürn çevresindeki manyetik alanı ölçmek ve gezegenin manyetosferinin 3 boyutlu haritasını derlemek için tasarlandı.

Bilgisayar.İstasyonda kurulu tüm bilimsel aletler kendi mikro bilgisayarlarıyla donatılmıştır. IBM tarafından geliştirilen ana bilgisayar GVSC 1750A, çok aşamalı bir koruma sistemi ile hata ve arızalardan korunmaktadır.

Yönlendirme sistemi. Eski denizciler gibi, uzay sondası da yıldızlara göre hareket eder. İstasyonun sensörlerinin anısına NASA ekibi beş bin yıldızdan oluşan bir yıldız haritası hazırladı. Uzayda yönelim şu şekilde gerçekleşir: Sensörler her saniye yıldızlı gökyüzünün en az on geniş açılı fotoğrafını çeker, bunları hafızada kayıtlı bir haritayla karşılaştırır ve cihazın uzaydaki konumunu belirler. İstasyonun hareketine ilişkin bilgiler saniyede 100 kez güncellenmektedir.

Huygens'in inişi- Avrupa Uzay Ajansı'nın buluşu. 2,7 metre genişliğinde ve yaklaşık 320 kilogram ağırlığında, Titan'a iniş sırasında aşırı ısınmayı önleyen kalın bir koruyucu kabuğa sahip bir cihazdı.

Huygens iki parçadan oluşuyordu: koruyucu modül ve iniş modülü. Koruyucu modül, Cassini'den ayrılmaktan sorumlu ekipmandan ve Titan'ın atmosferine girerken aşırı ısınmayı önleyen bir ısı kalkanından oluşuyordu. İniş modülü, inişten sorumlu üç paraşüt ve bir dizi bilimsel aletle donatılmıştı:

HASİ- Atmosferi ölçmeye yarayan alet. Cihaz, Huygens'in inişi sırasında Titan atmosferinin fiziksel ve elektriksel özelliklerini ölçen özel sensörlerle donatılmıştı;

DWE- Satürn'ün uydusunun yüzeyindeki rüzgar hızını ölçen bir cihaz;

DISR- Titan'ın kalın atmosferinin radyasyon dengesini (veya dengesizliğini) ölçen bir cihaz;

GCMS- cihaz, Titan'ın atmosferindeki kimyasalları tanımlayan ve ölçen evrensel bir gaz kimyasal analiz cihazıydı;

AKP- cihazın Titan atmosferinden çıkarılan aerosol parçacıklarını analiz etmesi amaçlanmıştı;

SSP- iniş noktasında Titan yüzeyinin fiziksel özelliklerini belirlemek için tasarlanmış bir dizi sensör. Bu sensörler yüzeyin katı mı yoksa sıvı mı olduğunu belirledi.

Satürn'e Giden Yol

Cassini-Huygens misyonu 15 Ekim 1997'de başlatıldı. Böylesine ağır bir cihazı yörüngeye fırlatmak için ağırlığının yaklaşık 6 ton olduğunu hatırlıyoruz, uzmanlar o zamanın en güçlü fırlatma araçlarından biri olan Titan IVB'yi kullandı.

Dünya'nın elçisine gerekli uçuş yönünü ve gerekli başlangıç ​​hızını vermek için roket ile sonda arasına ilave bir Centaurus üst kademesi yerleştirildi.

Satürn'e doğrudan bir rota yerine (bu durumda cihazın 68 ton ek yakıtla "doldurulması" gerekecekti - dünyadaki hiçbir roketin kaldıramayacağı bir yük), Satürn'e daha karmaşık bir rota açılmasına karar verildi. istasyon: 1998 ve 1999'da Venüs çevresinde iki yerçekimi manevrası, biri Ağustos 1999'da Dünya'nın yakınında ve diğeri 2000'de Jüpiter'in yakınında. Her manevra Cassini'ye ek hızlanma sağladı (gezegenin kendi hareketi ve yer çekimi nedeniyle), bu da cihazın neredeyse sıfır yakıt tüketimiyle Satürn'e ulaşmasını sağladı. Bu ulaşım yönteminin tek dezavantajı zaman; yerçekimi manevrasını kullanan bilim adamları ortalama dört yıl kaybettiler, ancak görevin önemi göz önüne alındığında bu küçük bir bedel.

Cassini, Satürn'e olan yolculuğunun neredeyse tamamını aletler kapalıyken geçirdi; yalnızca cihaz bu nesneleri yakalamak için gezegenlere veya uydularına yaklaştığında "uyandılar". Jüpiter yakınındaki yerçekimi manevrası sırasında sonda bu gezegenin yaklaşık 30.000 fotoğrafını çekti.

Ocak 2004'te NASA ekibi, giderek daha fazla cihazı açarak cihazı yavaş yavaş hazırda bekletme modundan çıkarmaya başladı. Cassini, Satürn'e yaklaşırken gezegenin çarpıcı görüntülerini çekti. Kameralar, gölgesi gezegenin halkaları üzerinde eşit bir şekilde uzanan görkemli Satürn'ü gördü. Dünyalılar “Yüzüklerin Efendisi”ni hiç böyle görmemişti.

Cassini hedefine 1 Temmuz 2004'te ulaştı. Cihaz iki ince dış halka F ve G arasında kaydı ve istasyon yavaşlamaya başladı, ana motorlarından biri açıldı, yaklaşık 100 dakika çalıştı ve sadece 850 kg yakıt harcadı. Yavaşlama sırasında Cassini, ana anteni cihazın kırılgan aletleri için küçük toz parçacıklarından bir tür koruma görevi görecek şekilde konuşlandırıldı. İstasyonun gövdesine yaklaşık 100 bin isabet kaydedildi, ancak neyse ki ciddi bir çarpışma yaşanmadı ve ekipmanlar hasarsız kaldı.

Motor durduğunda, bilim adamlarının hayalinin gerçekleştiği ortaya çıktı; cihaz, Satürn'ün yörüngesine sağ salim ulaştı. Gaz devine yapılan yedi yıllık yolculuk sona erdi ve istasyon, gezegeni ve uydularını keşfetmeye başladı.

Titan ve Huygens modülünün inişi

Cassini, Satürn'ün gezegen sistemini ziyaret eden ilk uzay aracı değildi (önce Pioneer-11 ve Voyager'lar bunu yapmıştı), ancak orada kalan ilk uzay aracıydı. Bu nedenle istasyon, Huygens iniş modülü gibi benzersiz ekipmanı taşıyordu. Satürn'ün en büyük ayı Titan'a inmesi ve bir dizi araştırma yapması gerekiyordu.

Cassini'nin Titan'la ilk karşılaşması, aracın Satürn'ün yörüngesine girmesinden sonraki gün gerçekleşti. Bu, uydudan neredeyse 400.000 km uzaklıkta sıfır uçuştu, Huygens şubesinin önünde bir tür "arazi keşfi" idi. Doğru, Cassini Titan'ı çekmeye Mayıs ayında, istasyon Yüzüklerin Efendisi'ne yaklaşırken başlamıştı. Kızılötesi aralıktaki fotoğraflar, yoğun bulutlardan oluşan bir perdeyle kaplı uydudaki bazı kabartma ayrıntılarının tespit edilmesini mümkün kıldı. Ancak bilim insanları fotoğraflardaki açık ve koyu noktaların ne olduğunu anlayamadılar. Tepelerin nerede olduğunu, çöküntülerin nerede olduğunu ayırt etmek bile imkansızdı.

Dev uyduyla bu kez daha yakın bir karşılaşma, Cassini'nin Satürn etrafındaki ilk yörüngesini tamamladığı Ekim ayında gerçekleşti. Bu yakınlaşma daha etkili hale geldi. Cihaz Titan'a 1200 km mesafeden yaklaştı; bu, nesneyle ilk "tanıştığı" zamana göre 300 kat daha yakın. Yüksek çözünürlüklü fotoğraflar gerçekten büyüleyiciydi. Titan tüm ihtişamıyla bilim adamlarının karşısına çıktı. Uzmanlar ilk kez yoğun atmosferinin perdesinin altında ne olduğunu gördü. Fotoğrafta, koylar ve adalarla deniz yüzeyini anımsatan, kıta büyüklüğünde noktalar olan kabartma detaylar görülüyordu. Bu bölgeye Xanadu adı verildi, kökeni ve coğrafyası hala gizemini koruyor.

Huygens'in inmesi gereken yer zorlu araziye sahip bu bölgeydi. Modülü indirmek için Cassini'nin yine Titan'a yaklaşması gerekiyordu, bu sefer 2.000 kilometrenin biraz üzerinde bir mesafeden. 25 Aralık'ta Huygens Cassini'den "vuruldu" ve 15 Ocak'ta Satürn'ün en büyük uydusunun yüzeyine "indi".

İniş aracı, güneş sisteminin dış kısmına yumuşak iniş yapan ilk insan yapımı nesne oldu.
21 gün süren iniş sırasında yalnızca 74 kilometre yükseklikteki arazi tanınmaya başlandı ve modülün iniş saatinde çektiği ilk görüntüler alınca bilim insanları oldukça şaşırdı. Örneğin fotoğrafta, bir zamanlar metan nehirlerinin buralara aktığını gösteren karanlık drenaj kanalları buldular. Titan'ın sadece kutuplarda da olsa geniş denizlere sahip olduğu tespit edildi.

Modül ayrıca, yerleşik bir mikrofon sayesinde Titan'daki rüzgar seslerini de kaydedebildi.

Toplamda Huygens, Cassini'ye 500 megabayttan fazla bilgi aktardı; ne yazık ki verilerin çoğu bilgisayar sistemi arızası nedeniyle kaybedildi.

Modül Titan'ın yüzeyinde 72 dakika 13 saniye çalıştı - Cassini bu kadar süre boyunca Huygens'ten sinyal aldı, ardından yörünge istasyonu ufukta kayboldu ve sinyaller gelmeyi bıraktı.

Enceladus

Cassini, misyonu sırasında, fırlatılan maddeleri Satürn'ün E halkasının ana malzemesi haline gelen şaşırtıcı gayzerler nedeniyle bilim adamlarının dikkatini çeken Satürn'ün altıncı en büyük ayı Enceladus'u inceleme fırsatı buldu. lav yerine su ve uçucu maddeler yayan kriyovolkanlar. Cassini, uzaya saniyede 200 kg su yayan bu gayzerlerden 100'den fazlasını tespit etti. Bir kısmı Enceladus'un yüzeyine kar şeklinde yerleşir, bir kısmı da E halkasına "akar". Bu gayzerler, Enceladus'un jeolojik olarak aktif bir dünya olduğunu ve içeriden ısıtıldığını gösteriyor. Isınma derinlikte meydana geldiğinden ve yüzeyde buz olduğundan, bu, uydunun yüzey altı okyanusunda bulunabilen ve birkaç on kilometre derinliğe sahip su birikintilerine sahip olması gerektiği anlamına gelir.

Yüzeyin altında bir su okyanusunun varlığı, Enceladus'un hayata başlamak için ihtiyaç duyduğu her şeye sahip olduğu anlamına gelebilir.

Diğer Cassini keşifleri

2010 yılında NASA yönetimi, cihazın kullanım ömrünün neredeyse dolmasına rağmen, 2017 yılına kadar yedi yıl daha Satürn'ün yörüngesinde çalışmaya devam edeceğini açıklamıştı. Bu süre zarfında istasyon birçok keşif yaptı.

1. Cassini, Titan hakkında birçok yararlı veri topladı. Hidrokarbon yataklarının yerini belirledi, Titan'daki havanın geçici olduğunu ve yüzeyinin çoğunun donmuş sudan oluştuğunu keşfetti. Cassini, bilim adamlarının Titan'ın ince atmosferi, sıvı metan birikintileri ve muhtemelen sıvı suyun varlığıyla araştırma için çok ilginç bir dünya olduğunu anlamalarına yardımcı oldu.

2. Satürn'ün diğer uyduları Dione ve Rhea'da Otomatik istasyon tektonik oluşumlar buldu - uçurumlar ve buz sırtları. Cassini ayrıca bu iki uyduda karbondioksit ve oksijenden oluşan seyrekleştirilmiş bir atmosfer keşfetti.

3. Gezegenlerarası istasyon, bilim adamlarının Iapetus'un "iki yüzlü" etkisini açıklamalarına yardımcı oldu- Satürn'ün üçüncü en büyük uydusu ve yüzeyinde, uyduyu neredeyse 1300 km boyunca çevreleyen, 13 km'den yüksek ve 20 km genişliğinde alışılmadık bir dağ sırası keşfetti.

Bu uydu gökbilimcileri uzun süre rahatsız etti. Bilim insanları, Iapetus'un bir kutbunun siyah, diğer kutbunun beyaz olmasının nedenlerini anlamaya çalıştı. Cassini gizlilik perdesini kaldırdı. Bu renk farklılıklarının tozdan kaynaklandığı ortaya çıktı. Satürn'ün uzak uydularının yüzeyine düşen meteorlar onu oradan "çakar" ve Iapetus'un önde gelen yarım küresine, yani yörüngesinde ileri doğru hareket ettiği yarım küreye yerleşir. Tozla kaplı alanlar, komşu bölgelere göre daha fazla ısınır ve buralardan gelen buz, yüzey sıcaklığının daha düşük olduğu yerlerde (arka tarafta ve kutup çevresi bölgelerde) buharlaşıp yoğunlaşır.

Cassini'nin büyük finali

NASA ekibi Cassini görevi için oldukça heyecan verici bir son hazırladı. Cihaz, 20 yıllık hizmetin ardından Satürn'ün atmosferinde yanacak. Bilim adamlarına göre bu, 15 Eylül 2017'de gerçekleşecek. Bu son, uzmanlar tarafından bilinçli olarak seçildi. Gerçek şu ki, Cassini'nin tüm yakıtı bittiğinde yörüngesi giderek daha az tahmin edilebilir hale gelecek, bu da sondanın devin iki uydusundan biri olan Enceladus veya Titan ile çarpışarak canlı insanları getirme riski olacağı anlamına geliyor. üzerlerine organizmalar. Ve bildiğimiz gibi bu iki cisim, dünyevi yaşamın gelişimi için gerekli tüm koşullara sahip olabilecek çok aktif jeolojik dünyalardır.

26 Nisan 2017'de gezegenlerarası istasyon, Satürn ile halkaları arasında bir dizi 22 yörünge gerçekleştirmeye başladı ve yavaş yavaş gaz devinin üst atmosferine yaklaştı. Son uçuş saatinde araç, son mesajını iletirken antenini Dünya'ya doğrultmaya çalışarak Satürn'e dalacak. Sonra yolculuk sona erecek ve Cassini gaz devinin bir parçası olacak: istasyon enkaza dönüşecek ve yanacak.

Bu yazının yazıldığı sırada Cassini toplam 7,9 milyar kilometre yol kat etti ve 635 gigabayt veri aktarmayı başardı.

Bir hata mı buldunuz? Lütfen bir metin parçası seçin ve tıklayın Ctrl+Enter.

15 Eylül 2017 04:55 PDT'de (11:55 UTC) Dünya, Cassini radyo vericisinden gelen sinyali duymayı bıraktı. Yaklaşık yirmi yıllık uçuşunu tamamlayan ve 13 yılı aşkın süre Satürn sisteminde çalışan Amerikan uzay aracı, gezegenin atmosferine girerek son saniyesine kadar benzersiz bilimsel veriler aktardı.

Cassini, 15 Ekim 1997'de fırlatıldı ve 1 Temmuz 2004'te Satürn'ün yörüngesine girdi. 13 yıl boyunca, gezegenin çevresinde 293 yörünge turu yaptı ve uydularına 162 yakın uçuş gerçekleştirdi. Cihaz, yüzeylerinin haritasını çıkardı ve kimyasal bileşimlerini ölçtü, Satürn ve Titan'daki mevsimsel süreçlerin evrimini takip etti ve gezegenin halkalarını, manyetosferini, yüklü parçacıkları ve kozmik plazmadaki dalgaları inceledi.

Başlangıçta planlanandan dokuz yıl daha uzun süren ve birbirini takip eden birçok görevden oluşan Cassini'nin yörünge "turu"na kısa bir genel bakış, NK No. 7, 2017'de yapıldı.

Cassini'nin yirmi yıllık yolculuğunun "Büyük Finali", gerçekleşmesinden yedi yıl önce planlanmıştı. Cihazı Satürn'ün atmosferine gönderme kararı, gezegenin uydularının karasal mikroorganizmalar tarafından, özellikle de kutup gayzerlerinin fışkırdığı buzul altı okyanusuyla Enceladus tarafından kirlenmesinden duyulan korkudan kaynaklanıyordu. Uzay aracının yapısal unsurları üzerinde yaşanabilir bir durumda varlığını sürdürebilen dünya biyosferinin temsilcileriyle yapılacak bir toplantı, varsa yerel yaşamın görünümünü bozacaktır.

Son beş ay

Keşif gezisinin son aşaması, 11 Nisan'da başlayan Cassini uçuş programının S99 aşaması sırasında başladı. 25 Mayıs'tan 9 Temmuz'a kadar S100 komut dizisi uygulandı ve 10 Temmuz'dan 10.657 bireysel komut içeren S101'in sonuna kadar uygulandı.

22 Nisan 2017'de Titan'ın son hedef uçuşu yerçekimi manevrası ile gerçekleşti ve bunun sonucunda uzay aracının yörüngesinin en alt noktası halka sisteminin altına kaydı. Artık cihazın 6,4-6,5 günlük bir periyotta 62,4°'den 61,7°'ye eğimle 22 yörünge yapması, her seferinde Satürn'ün görünür yüzeyi ile Satürn'ün halkaları arasındaki periapsis'ten geçmesi ve Satürn'den yaklaşık 1,27 milyon km uzaklaşması gerekiyordu. merkezdeki gezegen.

İlk “dalış” 26 Nisan'da 271'inci yörüngede, Cassini'nin gezegenin bulut tepelerinin 2800 km üzerinde maksimum 33.957 km/s hızla uçmasıyla gerçekleşti. Halkaların altındaki alanın pratikte tozsuz olduğu ortaya çıktı - radyo ve plazma dalgalarını kaydetmek için kullanılan RPWS cihazı, yalnızca 1 µm boyutunda ve altında birkaç parçacık kaydetti. Bu, sonraki tüm uçuşların başarısı için ve gezegenin yerçekimi ve manyetik alanının haritalanmasını, Satürn'ün halkalarının ve yüzeyinin minimum mesafeden fotoğraflanması ve araştırılmasını ve doğrudan ölçümleri içeren bilimsel bir programın uygulanması için umut doğurdu. üst atmosferin bileşimi.

İlk 17 uçuştan en düşüğü 15 Mayıs'ta 2660 km yükseklikte, en yüksek uçuşu ise 28 Mayıs'ta Satürn bulutlarının üzerinde 3900 km yükseklikte gerçekleşti. Bu aynı zamanda uzay aracının D iç halkasına en derin nüfuzu oldu. Bireysel yörüngeler arasındaki periapsisin yüksekliğini değiştirmek için Titan, 23 Mayıs'ta 118.000 km mesafeden ve 10 Temmuz'da 264.000 km mesafeden yakın uçuşlar gerçekleştirdi. iki küçük düzeltme olarak kullanıldı. 10 Mayıs'ta OTM-471 manevrası, motorlar 14 saniye çalıştırılarak sadece 21 mm/s hız artışıyla gerçekleştirildi. OTM-472'nin son düzeltmesi daha anlamlıydı; 15 Temmuz'da motorlar 153,125 saniye çalıştı ve uzay aracının hızını 143,64 mm/s'ye değiştirdi.

11 Ağustos'ta Cassini Titan'dan 195.000 km geçti, bunun sonucunda uzay aracının merkez üssünün yüksekliği 1.200 km azaldı. Bu nedenle, uzay aracının son beş uçuşunda, 1710 km ila 1630 km yükseklikte atmosferin en kenarına "çarptı" ve yönelimi korumak için volanlar değil, düşük itmeli sıvı yakıtlı motorlar kullanıldı. Her bir açıklığın kesin yüksekliği yayınlanmamıştır; Sadece üçüncüsünün 27 Ağustos'taki rekor düşük seviyede olduğunu biliyoruz. Bu beş yörünge, Cassini'nin atmosfere son girişinin provası görevi gördü.

Cassini, halka düzlemini 33,6 km/s'den 35,0 km/s'ye kadar hızlarda geçerken, daha "hassas" kısımları toz parçacıklarından korumak için kural olarak yüksek yönlü antenini hız vektörü boyunca ileri doğru yönlendirdi. Ancak 276. ve 277. yörüngelerde D halkasına "dalırken" çok az toz vardı ve 281'incide bunu yapmamaya karar verildi; cihaz halkanın en alt kısmından güvenli bir şekilde geçti ve hasar görmedi. Cassini uçuşlarının çoğunu otonom modda gerçekleştirdi ve ardından sonuçları "raporladı", ancak 273, 274, 275, 278, 280 ve 284 yörüngelerinde halkaların düzlemini geçerken doğrudan Dünya'ya iletildi.

ISS kamerası daha ilk uçuşunda Satürn'ün görüntülerini önceki 13 yıla göre 10 kat daha iyi bir çözünürlükle yakaladı. Sonraki tüm yörüngelerde gezegenin, halkaların ve uyduların fotoğraflanması ve VIMS, CIRS ve UVIS spektrometreleriyle çeşitli kombinasyonlarda incelenmesi gerçekleştirildi. Halkalarda, "pervaneler" kod adı altında bilinen çeşitli kenar etkileri, bozulmalar ve küçük dengesizlikler özellikle ilgi çekiciydi. Adlarını 20. yüzyılın büyük pilotlarından alıyorlardı - Bleriot, Santos-Dumont, Earhart.

Uydulardan Titan ve Enceladus en sık gözlemlendi, özellikle de gayzerlerin bulunduğu güney kutup bölgesi, ancak Dione'yi 280. yörüngede ve çok küçük uyduları fotoğraflamak için zaman vardı. Sadece 6 km çapında ve Satürn'den 25 milyon km uzakta merkezde uzanan çift bir nesne olan minik Bebhionn, 272, 273, 276, 280 ve 282 numaralı yörüngelerde yakalandı. İki katı daha büyük olan 14 kilometrelik Kiviuk da 28 Temmuz, 9 ve 16 Ağustos'ta ve Trümr'de 23 Ağustos ve 3-4 Eylül tarihlerinde fotoğraflanan, ikili nitelikte olduğundan şüphelenilen. Ayrıca 6 Haziran'da ε Orionis yıldızının spektrometrisi, uydusu Tethys (Tethys) tarafından gerçekleşen tutulma sırasında gerçekleştirildi.

10 ve 16 Ağustos'ta ISS kamerası Kiviuk yakınlarındaki gökyüzünde Neptün'ü gözlemledi. Bu, Cassini'nin dokuz gezegenden sekizini (Plüton dahil ancak Merkür hariç) görüntüleyebildiği anlamına geliyordu.

Radyo kompleksi, Satürn'ün çekim alanının özelliklerini belirlemek ve halkaları aydınlatmak için kullanıldı ve CDA kozmik toz analizörü bunların maddesini "yakalamaya" çalıştı. RADAR cihazı, onları 276. ve 277. yörüngelerde 4 km'den 100 m'ye kadar bir çözünürlükle taradı ve ayrıca Satürn'ün atmosferini inceledi: 288. yörüngede pasif modda ve 290. ve 292. yörüngede aktif modda . Bilim adamları, Satürn'ün hava durumunun kanıtı olarak amonyak bulutu katmanının altındaki atmosferdeki amonyak konsantrasyonlarıyla ilgileniyorlardı.

292'nci yörünge, aynı zamanda Büyük Final serisinin 22'nci yörüngesi, merkez üssün geçişiyle başladı 5 Eylül 18:47 UTC gemide saat. 9 Eylül 00:09–00:14'te cihaz sırayla halkaların düzlemini ve yörüngenin çevre merkezini geçti ve 13 saat sonra alınan bilgileri Dünya'ya aktarmaya başladı. 11 Eylül, Yörüngesinin sonuna doğru Cassini Titan'ın çekimini yaşadı. Uçuş uzak olanlardan biriydi - 19:04 UTC'de cihaz uydu yüzeyinin 119.049 km yukarısından geçti - ancak Titan'ın yerçekimi etkisi uzay aracının hızını 29 m/s kadar düşürdü, bunun sonucunda Yörüngenin çevre merkezi Satürn'ün atmosferine daldı.

293'üncü yörünge başladı 12 Eylül 05:27 UTC gemiye binme saatinde. Son iki gün içinde uzay aracı, Satürn'ün kuzey ufkunun ötesinde yer alan Titan ve Enceladus'u, gezegeni ve A halkasının dış kenarındaki Peggy kod adlı sıkışma da dahil olmak üzere halkalarının bireysel özelliklerini görüntüledi. oluşan küçük bir uyduyu temsil eder. Son olarak VIMS spektrometresi ve diğer optik aletler yaklaşan Cassini düşüşünün alanını gözlemledi. Son fotoğraf çekildi 14 Eylül 19:58 UTC'de.

Sinyalin Dünya'ya ulaştığı saate göre, yani gemide 20:22'ye karşılık gelen 21:45 UTC'de, son 14,5 saatlik iletişim oturumu başladı. Cassini, 8,43 GHz frekansında 66.360 bps hızında bilgi aktararak, katı hal depolama cihazını 11 saat içinde kayıtlı verilerden kurtardı. Uzay aracı sinyali Goldstone'daki Uzun Mesafe Ağı istasyonuna -128,06 dB yani 1,56,10-19 W güç seviyesiyle ulaştı. En son fotoğraflar kabul edildi ve derhal ham haliyle Cassini projesinin web sitesinde yayınlandı.

Verilerinizi sıfırlamayı bitirdikten sonra, 15 Eylül Gemide saat 07:14'te uzay aracı, iyonların ve nötr atomların kütle spektrometresinin (INMS) uçuş yönünde uzay aracının ön kısmına yerleştirildiği ve bileşimini doğrudan ölçebildiği bir konuma beş dakikalık bir dönüşe başladı. Satürn'ün üst atmosferi ve rakımdaki değişiklikler. Dünya'da, Canberra yakınlarındaki 124.426 bps hızında alımı destekleyebilen 70 metrelik DSS-43 anteni görevi devraldı. Ancak Cassini, kartı hemen yeniden yapılandırdı; böylece son üç buçuk saat içinde bilimsel bilgiler, gemiye alındıktan sadece birkaç saniye sonra, neredeyse gerçek zamanlı olarak 27.650 bps hızla Dünya'ya gönderildi. İletim, X ve S bandında, alım 70 metrede ve rezervasyon yoluyla Avustralya'daki 34 metrelik antenlerden birinde gerçekleştirildi. Ayrıca Avrupa Uzay Ajansı'nın New Norcia istasyonunda da Doppler gözlemleri yapıldı.

Uçuşun son aşaması için cihaza verilen talimatlar basitti. Cassini gezegene kuzey yarımküreden yaklaşıyor. Atmosfere giriş noktası gündüz tarafında, ekvatorun 10° kuzeyindedir. Cihaz, 12 cihazdan sekiziyle (INMS kütle spektrometresi, CIRS ve UVIS spektrometreleri, manyetosferik ve plazma cihazları MIMI, RPWS, MAG, CDA kozmik toz sensörü ve oldukça kararlı bir radyo kompleksi jeneratörü) ölçümler yapmalı ve verileri sonuncuya iletmelidir. Bu fırsat, kısa darbelerin verilmesi nedeniyle yüksek yönlü antenin belirtilenden ±0,1° içinde Dünya'ya yönlendirilmesini destekleyen, 0,5N itme kuvvetine sahip yerleşik sıvı yakıtlı roket motorları tarafından sağlanacaktır.

Balistik uzmanları, Cassini'nin Satürn'ün ince üst atmosferinin etkilerini bulut tepelerinden 1915 km yükseklikte ve 1 atm basınç seviyesinin üzerinde hissedeceğini öngördü. Tüm bu sınırlar gibi bu da bir dereceye kadar koşulluydu. Atmosferin dışına uçarken, motorların birkaç dakikada bir ateşlenmesi yeterli oluyor, bu da gezegenin çekim alanından kaynaklanan yalnızca hafif bir dönme momentini telafi ediyor. Gaz kabuğunun yoğunluğunun ve hız basıncının artmasıyla birlikte dönme torku ve çalışma frekansı da artmalıdır. Koşullu giriş noktası, görev döngüsünün (sıvı yakıtlı roket motorlarının çalıştığı sürenin oranı) %10'a ulaştığı an olarak kabul edildi.

Atmosferin Cassini yapısının çıkıntılı elemanları, özellikle de 11 metrelik manyetometre bomu üzerindeki etkisiyle başa çıkmak için, sıvı yakıtlı roket motorları görev döngüsünü kademeli olarak %10'dan %100'e çıkaracak. Bu aşama yaklaşık bir dakika sürecek ve bu süre zarfında dünyevi araç hafif bir yörünge boyunca 1500 km işaretine doğru alçalacak. Burada, yaklaşan akışın rahatsız edici anları, sürekli çalışan motorların dengeleyici darbelerinden daha güçlü hale gelecektir. Cihaz kontrolsüz bir takla atarak dönmeye başlayacak ve Dünya, anteninin ekseninden uzaklaşacaktır. Bir otuz saniye sonra Dünya sondası çökmeye başlayacak ve birkaç dakika sonra gezegenin atmosferi onun enkazını emecek.

Yayınlanan en son tahmin, Cassini'nin 15 Eylül'de gemi saatiyle 03:31 PDT'de (10:31 UTC) yeniden girişe başlayacağı ve bir dakika sonra yönünü kaybedeceği yönündeydi. Bundan 83 dakika 27 saniye sonra, 04:55:16 PDT'de (11:55:16 UTC), uzay aracından gelen son sinyal Dünya'ya ulaşacak ve artık Cassini'yi duymayacak.

Genel olarak bu tahmin gerçekleşti: Cihaz 91 saniye boyunca Satürn'ün atmosferine dayanabildi ve son 20 saniyede motorlar yeteneklerinin% 100'ünde çalıştı. X bandında bilimsel bilgiler içeren faydalı sinyal 11:55:39'da, S bandında ise 11:55:47'de kesildi. Telemetri verilerine göre Cassini'nin son 8 saniyede yavaş yavaş geri dönmeye başladığı açıktı. Daha sonra Dünya'da alınan sinyalden telemetri kayboldu ve yalnızca taşıyıcı frekansı kaldı, ancak 24 saniye sonra o da gelmeyi bıraktı. 1391 km yükseklikte, 34.449 km/s hızla Satürn'ün atmosferine gömülen dünya aygıtının varlığı sona erdi.

NASA Yardımcı Yöneticisi Dr. Thomas Zurbuchen, "Bu, muhteşem bir görevin son bölümü ama aynı zamanda yeni bir başlangıç" dedi. "Cassini'nin Titan ve Enceladus'ta okyanus dünyalarını keşfetmesi her şeyi değiştirdi ve Dünya'nın ötesinde yaşamı çekirdeğine kadar aramak için muhteşem yerlere dair anlayışımızı sarstı."

JPL projesi bilim insanı Dr. Linda J. Spilker, "Cassini bizi terk etmiş olabilir, ancak bilimsel yetenekleri bizi uzun yıllar meşgul edecek" dedi. "Hayatı boyunca bize gönderdiği dağlar dolusu veriden öğrenebileceklerimizin yalnızca yüzeyini kazıdık."

Proje yöneticisi Earl H. Maize, "Cassini yönetim ekibi, uzay aracını uygun sonuna getirmek için mükemmel bir iş çıkardı" dedi. "Yedi yıl önce yörüngeyi tasarlamaktan Satürn ile halkaları arasındaki 22 yürek durdurucu dalışı yönlendirmeye kadar, harika bir projeye uygun bir son bulanlar bu muhteşem bilim insanları ve mühendis grubuydu."

20 yılı aşkın uçuşta Cassini, 7,9 milyar km yol kat etti, uçuş programının 101 aşamasının bir parçası olarak 2,5 milyon komut aldı ve uyguladı, 360 manevra ve düzeltme gerçekleştirdi*, Satürn'ün altı uydusunu keşfetti, 453.048 görüntü alıp Dünya'ya iletti, ve keşif sonunda 3948 bilimsel makalenin yayınlandığı toplam 635 GB bilimsel bilgi.