Wspomnienia z sondy Cassini: wszystko o misji na Saturna

22 ostatnie tury - i koniec. 26 kwietnia 2017 r. Sonda międzyplanetarna Cassini wykonała pierwszy z serii lotów przez 2400-kilometrową szczelinę między iskrzącymi pierścieniami Saturna z prędkością 125 tysięcy km / h, ukrywając się przed małymi fragmentami przy antenie. 15 września rozłoży antenę na Ziemię i wykona swój ostatni skok w otchłań atmosfery gazowego giganta. Kolejna minuta - i to wszystko: teraz, dopóki nie upłynie kilka tygodni, naukowcy nie mają nadziei, że sygnały z urządzenia pojawią się dłużej. Ale będą to nowe dane o jednym z najbardziej niesamowitych światów Układu Słonecznego. Latając między planetą i jej pierścieniami, urządzenie zmierzy ich grawitację i określi masę lodu w pierścieniach. Pomoże to ustalić ich wiek i rozwiązać problem pochodzenia. Miliardy lat temu, wraz z samą planetą? Czy wręcz przeciwnie, stosunkowo niedawno, z innych ciał niebieskich, jak pokazał Cassini dla pierścienia E, wypełnionego emisjami Enceladusa? Nagle sonda rozważy nawet podejrzany obiekt w pierścieniu C, którym może być jądro, reszta ciała, złamana przez pierścienie? Z każdym zakrętem, zbliżając się do atmosfery Saturna, Cassini zwraca na nią uwagę, robi zdjęcie burz i śledzi kompozycję - być może odkrywa zagadki dziwnych, ciągłych burz. Naukowcy oczekują, że po kolejnych dwóch minutach ciszy sonda w końcu wyparuje, ale będziemy mieli odpowiedzi i wspomnienia.

Saturn

Gazowy gigant z systemem lodowych pierścieni i licznymi satelitami. 95 razy cięższy niż Ziemia i 9, 5 razy dalej od Słońca, lokalny rok trwa 29, 4 naszych lat. Składa się głównie z wodoru, średnia gęstość jest mniejsza niż woda (0, 69 g / cm3). Bardzo burzowa atmosfera (wiatry na równiku mogą wiać szybciej niż 500 km / h) i silne pole magnetyczne, które tworzy zorze polarne. Cassini wykonał 294 orbity wokół planety.

Pierścienie

Płaski i cienki, od cząstek lodu i pyłu o wielkości od mikrometrów do metrów. Najgęstsze są pierścienie A i B, oddzielone szczeliną Cassiniego. Wewnętrzny pierścień D dociera do atmosfery, zewnętrzny rzadki pierścień Phoebe rozciąga się od niego miliony kilometrów. Przechodząc przez pierścienie i ich szczeliny, Cassini obróciła płytkę anteny do przodu, wykorzystując ją jako tarczę przed możliwym zderzeniem z przypadkowymi cząsteczkami.


Hex Storm

Na biegunie północnym Saturna chmury tworzą niezwykłą heksagonalną burzę o średnicy około 25 tysięcy km. Jak pokazuje Cassini, trafia do atmosfery na prawie 100 km. Natura tych stabilnych formacji pozostaje niejasna. Być może powstają one w wyniku interakcji kilku szybko wirujących wirów z wolniejszymi przepływami samej atmosfery.

Anomalie spiralne

Przyciąganie satelitów powoduje zaburzenia w pierścieniach Saturna. Cassini odkrył, że niektóre z nich są skierowane na planetę, jakby coś się na niej rozmnażało. Trudno sobie wyobrazić, że gazowy gigant miał góry lub inne źródła anomalii grawitacyjnych, a zjawisko to nie zostało jeszcze wyjaśnione. Być może właśnie w ten sposób manifestują się wibracje stałego rdzenia Saturna.

Szybko do gwiazd: chińska flota kosmiczna

Cassini określił prędkość obrotu Saturna wokół jego osi: 10 godzin 45 minut 45 sekund. Jest to około sześć minut wolniejsze niż sondy Voyager zarejestrowane w 1980 i 1981 roku.

Don Garnett (University of Iowa): „Nie sądzę, aby ktokolwiek w związku z tym zdecydował, że cała planeta może zwolnić. Wydaje się, że istnieje pewne opóźnienie między obrotem trzewi planety a jej polem magnetycznym. ”


Żółta mgła

W gęstej atmosferze Tytana sonda Huygens opadała na prawie dwie i pół godziny, zauważając, że prędkość wiatru osiąga 26 km / h, a na wysokości 18–19 km wiszą chmury. Z góry usunął złożoną płaskorzeźbę „rzeki”, a zaokrąglone kamienie żwirowe znaleziono w miejscu lądowania. Przez około półtorej godziny sonda pracowała na powierzchni, po przeniesieniu do Cassini około 350 zdjęć w żółtych odcieniach mgły metanowej.

Księżyce Saturna

Księżyc Saturna

62 satelity

13 rozmiarów> 50 km

Za pierścieniami i między nimi

Misje naukowe

635 GB danych

453 048 zdjęć

162 loty w pobliżu satelitów

3948 publikacji naukowych

Cassini statku kosmicznego

Waga: 2150 kg; Wymiary: 4x6, 7 m; System zasilania: 885/603 W na końcu pracy; Całkowity koszt: 3, 26 mld USD; Uczestnicy: amerykańskie agencje kosmiczne (NASA), Unia Europejska (ESA), Włochy (ASI) i 14 innych krajów.

1, 4-metrowa antena radaru o wysokim kierunku do mapowania tytanu i innych satelitów, para anten o szerokim kierunku.

2. Spektrometr cząstek plazmy kosmicznej (CAPS).

3. Analizator pyłu kosmicznego (CDA), który pozwala dowiedzieć się o wielkości, prędkości, ładunku i kierunku ruchu cząstek.

4. Spektrometr IR (CIRS) do zdalnych pomiarów temperatury.

5. Spektrometr mas INMS analizujący skład naładowanych i obojętnych lotnych cząstek.

6. Aparaty z obiektywami szerokokątnymi i teleobiektywami.

7. Narzędzia do analizy naładowanych cząstek, mapowania i badania magnetosfery (MIMI-LEMMS).

8. Magnetometr MAG na wysuwanym 11-metrowym maszcie.

9. Anteny i czujniki przyrządu RPWS do rejestrowania otoczenia plazmy i fal radiowych aparatu.

10. Huygens Launch Module (DM) wraz z modułem Landing Module (EAM), który zapewnił miękkie lądowanie na powierzchni Tytana 14 stycznia 2005 roku.

11. Źródła energii: trzy RTG (32, 7 kg plutonu-238).

12. Spektrometry dla promieniowania widzialnego i podczerwonego (VIMS).

13. Spektrometr UV (UVIS).

14. Główny i zapasowy silnik R-4D na samozapalnej mieszaninie tetraotlenku azotu i monometylohydrazyny (ciąg 445 N). Istnieje również 16 słabych hydrazynowych silników manewrowych o ciągu 1 N każdy.


Enceladus

Najbardziej błyskotliwy korpus Układu Słonecznego: jasne odbicie (0, 9 padającego promieniowania widzialnego) daje lekką, pękniętą powierzchnię lodu. Wiosną 2008 r. Cassini minęła zaledwie 50 km nad nią przez emisje lodowych gejzerów na południowym biegunie satelity, których cząstki tworzą pierścień E. Wszystko wskazuje na to, że ma ciężki rdzeń i ciekły ocean wody, przynajmniej na półkuli południowej.

Dokładne pomiary pola grawitacyjnego Enceladusa potwierdziły, że pod jego lodową powierzchnią leży ciekły ocean o głębokości około 10 km.

David Stevenson (California Institute of Technology): „Biorąc pod uwagę naszą wiedzę o tym, z czego zbudowane są ciała niebieskie, najbardziej naturalną opcją byłaby woda”.

Odkryto nowe satelity Meton i Pallen o średnicy 3 i 4 km. Znajdują się one między orbitami Mimasa i Enceladusa, około 200 tysięcy km od centrum Saturna.


Tytan

Nieproporcjonalnie duży satelita, który stanowi ponad 96% masy wszystkich księżyców Saturna. Jedyne ciało Układu Słonecznego, z wyjątkiem Ziemi, na której ciecz stale istnieje i odbywa się jej obieg. Jedyny satelita o gęstej atmosferze. Chmury i opady, jeziora i rzeki metanu, aktywna skorupa ciężkich węglowodorów, kriowulkanizm - Cassini dokonał 127 zbliżeń z Tytanem.

Carolyn Porco (Space Research Institute, Kolorado): „Jednym z głównych zadań powrotu do Saturna była kontrola systemu w poszukiwaniu nowych ciał. Miło jest myśleć, że pośród fantastycznych odkryć, które pojawią się w nadchodzących latach, możemy już odnotować potwierdzenie dwóch nowych księżyców ”.

Na Tytanie znaleziono zbiorniki węglowodorów - rzeki, jeziora i całe morza wypełnione ciekłym metanem i innymi lekkimi węglowodorami - i zostały dobrze zmapowane.

Larry Soderblom (US Geological Survey): „Widzieliśmy, że te obszary są ciemniejsze niż cokolwiek na Tytanie ... Cassini pokazała, że ​​są to jeziora, zupełnie jak te na Ziemi. Titan jako muzyczne crescendo: każdy fragment jest bardziej interesujący niż poprzedni. ”


Rhea

Wnętrzności maleńkiej Rhei najwyraźniej nie są zróżnicowane i jest to mieszanina skały i lodu. Satelita porusza się tą samą stroną do przodu, a półkula prowadząca jest bogata w kratery uderzeniowe, a tył to ślady aktywności tektonicznej spowodowanej deformacją satelity przez grawitację Saturna. Cassini zauważył spowolnienie elektronów w pobliżu Rhea, co może wskazywać na obecność słabego układu pierścieniowego.

Oś czasu

Lot

1997

Uruchom na pokładzie HP Titan IV, uruchomionego z witryny startowej w Cape Canaveral

1998–2000

- Manewry w polu grawitacyjnym Wenus, Ziemi i Jowisza

- Lot w pobliżu asteroidy (2685) Mazur

Główna misja

2004

- Przybycie do systemu Saturna

- Loty w pobliżu satelitów Phoebe i Titan

- Odkrycie nowych satelitów: Metona, Pallena, Polydeus

- Komora sondy Huygens (masa: 319 kg; średnica: 2, 7 m)

2005–2007

- Miękkie lądowanie Huygens na powierzchni Tytana (14 stycznia 2005 r.)

- Obserwacja Saturna i jego pierścieni, loty w pobliżu głównych satelitów

- Możliwe wykrycie słabego układu pierścieniowego w Rhea

- Maksymalne zbliżenie z Tytanem - 960 km

- Odkrycie satelitów Daphnis i Anfa

Główna misja

Misja równonocy

2008

- Ostatni wiadukt w pobliżu Tytana w ramach głównej misji Cassini

- Odkrycie satelity Egeon

- Ogłoszono nową misję równonocy za obserwowanie Saturna w równonocy lokalnej

- Ogłoszono plany kolejnej misji naukowej Przesilenie

Misja równonocy

2009-2010

- Kilka kolejnych lotów w pobliżu Tytana i Enceladusa

- Krótki stan gotowości z powodu problemów technicznych. Po ponownym uruchomieniu sonda została prawie całkowicie przywrócona

Ostatni skok

Przesilenie misji

2010-2017

- Prace nad programem Cassini Przesilenie do wiosny 2017 r .: kolejne 155 obrotów wokół Saturna, 54 loty wokół Tytana, 11 - wokół Enceladus, 2 - wokół Rhea i 3 - Dions

- 123 608 km / h - maksymalna prędkość

- 4 przechodzi przez pierścień D

- 5 lotów w górnej atmosferze

- 1 minuta od wejścia w atmosferę do utraty kontaktu

- Upadek atmosfery Saturna i śmierć Cassiniego

Artykuł „Odpowiedzi i wspomnienia” został opublikowany w czasopiśmie Popular Mechanics (nr 10, październik 2017 r.). Zastanawiam się, jak działa reaktor jądrowy i czy roboty mogą zbudować dom?

Wszystko o nowych technologiach i wynalazkach! Okej Zgadzam się z regulaminem witryny Dziękujemy. Wysłaliśmy wiadomość e-mail z potwierdzeniem na Twój adres e-mail.

Zalecane

NASA przetestowała silnik jonowy
2019
Automatyczny edytor zdjęć: jak poprawić zdjęcia
2019
„Yuri Dolgoruky” wydał „Mace” na morzu: wideo
2019