Космический аппарат «Кассини», который был отправлен к Сатурну в 1997 году, использует очень мало топлива. Тем не менее в НАСА планируют его уничтожить, чтобы избежать случайного столкновения с одним из спутников Сатурна и его загрязнения, так как это может повлиять на инопланетную жизнь, если она, конечно, существует. Но прежде чем «Кассини» уничтожат, он будет продолжать летать между Сатурном и его кольцами и записывать как можно больше новых данных.

Как долго длится миссия по изучению Сатурна

Исследователи работали над проектированием, строительством, запуском и эксплуатацией миссии для изучения Сатурна последние три десятилетия.

Атомный космический корабль «Кассини» был запущен в октябре 1997 года, но на орбиту вокруг газового гиганта вышел только в июле 2004 года и с тех пор собирал данные о самой планете и ее спутниках. Но все хорошее рано или поздно заканчивается. А для космического зонда НАСА стоимостью 3,26 миллиарда долларов таким днем станет 15 сентября 2017 года.

Чем вызвана необходимость уничтожения аппарата

Во время пресс-конференции, которая состоялась в космическом агентстве США 4 апреля, исследователи объяснили, почему они хотят уничтожить свой космический корабль и как собираются выполнить план под названием Grand Finale. Чтобы уничтожить «Кассини», исследователи НАСА используют запасы топлива, которые еще на нем остались, и направят его на столкновение с Сатурном.

«Именно открытия "Кассини" стали причиной того, что ученые приняли решение об уничтожении аппарата», - сказал Эрл Мейз, инженер Jet Propulsion Laboratory НАСА, который руководит миссией.

Мейз имел в виду океан теплой соленой воды, который был обнаружен с помощью аппарата. Этот океан прячется под ледяной коркой Энцелады - большого спутника Сатурна, а его испарения отправляются в космос. Зонд НАСА пролетел через эту струю пара и льда в октябре 2015 года, проанализировал материал и косвенно изучил состав подповерхностного океана. Оказалось, что он способен поддерживать внеземную жизнь.

«Мы не можем позволить, чтобы аппарат непреднамеренно столкнулся с этим нетронутым объектом, - сказал Мейз. - «Кассини» должен оставаться на безопасном расстоянии. А так как мы хотели бы отправить его на Сатурн, единственный выбор - это самостоятельно уничтожить зонд, контролируя этот процесс». Но Мейз и исследователи из 19 стран не собираются позволить своему зонду сдаться без боя. Они планируют получить последние байты данных, которые может собрать робот, пока «Кассини» не встретит свой конец на Сатурне.

Цель работы космического аппарата

Еще задолго до того, как «Кассини» вышел на орбиту Сатурна в 2004 году, ученые миссии проводили анализ траектории его движения, чтобы аппарат мог свободно и безопасно передвигаться мимо гигантской газовой планеты, ее спутников и ледяных колец. Их цель - получить как можно больше новых изображений, гравитационных данных и показаний магнетизма, не подвергая корабль опасности и не используя слишком большого количества его ограниченного ракетного топлива.

Нехватка топлива

Но после 13 лет работы на расстоянии почти 1,45 миллиарда километров от Земли, топливный бак «Кассини» оказался практически пустым. Это значит, что миссия приближается к своему завершению, но как только топливо закончится, возможности ученых контролировать аппарат будут очень ограниченными. Об этом заявил Джим Грин, руководитель планетарной научной программы НАСА, во время пресс-конференции.

НАСА может направить «Кассини» к какой-то другой планете, возможно, к Урану или Нептуну. В 2010 году, однако, руководители миссии решили оставить его на орбите Сатурна, так как предполагали, что в этом случае миссия будет более эффективной с научной точки зрения. Но это фактически обрекает космический корабль на огненную смерть.

Как ученые планируют уничтожить аппарат

Официально миссия начнется 22 апреля 2017 года. Именно тогда аппарат в последний раз пролетит возле Титана - ледяного спутника Сатурна, который имеет более плотную атмосферу, чем наша планета, моря жидкого метана, и даже дождь.

Гравитация Титана будет действовать как рогатка для «Кассини». Аппарат пролетит над Сатурном (его атмосферой) и 26 апреля пройдет сквозь узкое пространство между планетой и внутренним краем ее колец.

Этот маневр станет «прощальным поцелуем» аппарата, поскольку ученые не собираются возвращать его обратно на орбиту планеты.

Последние данные

Пространство между Сатурном и его кольцами составляет чуть меньше 2 тысяч километров в ширину. «Как только аппарат подойдет так близко к планете, он обеспечит ученым лучший вид на ее полюса, чем когда-либо прежде», - утверждает Линда Спилкер, ученый проекта «Кассини» и планетарный ученый НАСА. Можно будет увидеть гигантские ураганы на северном и южном полюсах Сатурна.

Во время своего финального полета над Сатурном «Кассини» сможет очень близко подобраться к северному полюсу планеты, который до сих пор остается плохо изученным. Этот полюс имеет шестигранную форму, и возможно, приблизившись к нему, ученые смогут понять, что способствует таким его четким параметрам.

«Кассини» также сделает фото сияния полюсов Сатурна, сможет определить, из какого материала состоят массивные кольца планеты, и даже изучить, что прячется под его облаками.

Чувствительные магнитные и гравитационные измерения, которые «Кассини» не мог сделать ранее из орбиты планеты, помогут ответить на вопросы о внутренней структуре Сатурна, в том числе, насколько большим является его скалистое ядро, а также как быстро вокруг него вращается оболочка металлического водорода.

«Как быстро вращается Сатурн? - вопрошает Спилкер. - Если наклон к магнитному полю небольшой, это поможет нам вычислить длину его дня». За несколько часов до своего финального погружения 15 сентября 2017 года аппарат отправит на Землю последнюю партию изображений и затем будет готов к уничтожению.

Прощание с «Кассини»

«Кассини» является 2,78-тонным роботом, оснащенным тонкими инструментами, которые не предназначены для того, чтобы пробираться сквозь ледяной материал колец Сатурна со скоростью больше 112 тысяч километров в час. Кроме того, он не был сконструирован для того, чтобы окунуться в атмосферу газового гиганта и продолжать работать, отправляя ученым данные.

Тем не менее ученые, которые руководят миссией, говорят, что они собираются сделать все возможное, чтобы защитить инструменты от повреждений и сохранить данные до последнего момента работы аппарата. В первую очередь, они собираются сделать это с помощью основной конусообразной антенны, используя ее как щит для камеры и других важных частей аппарата. Но даже если аппарат потеряет связь с Землей, он все равно будет падать там, где и планировали ученые. Единственное отличие в том, что они не смогут получить новых данных, как сейчас планируют.

Большой финал

Когда «Кассини» начнет свое финальное движение, он будет использовать последний пропеллент, чтобы бороться с атмосферным сопротивлением и удерживать антенну, направленную на Землю. В течение этого времени он будет изучать атмосферу Сатурна, транслируя показания состава газов в реальном времени на Землю. Но измерения будут длиться совсем не долго. Аппарат начнет распадаться, испаряться и в конце станет частью планеты, ради исследования которой он покинул Землю 20 лет назад. Хотя члены команды «Кассини» говорят, что они с нетерпением ждут Grand Finale, но все же не могут не испытывать сожаления.

«Нам действительно будет трудно попрощаться с этим небольшим космическим кораблем, который смог сделать так много для науки, - сказала Спилкер. - Мы были вместе долгое время».

Вихрь в северном полушарии Сатурна напоминает красивейшую красную розу гигантских размеров, окруженную зеленой листвой. Фотографию сделал космический аппарат Кассини, НАСА. Максимальная скорость достигла ошеломляющих 150 метров в секунду, а диаметр торнадо составила 2000 километров. Снимок сделан на расстоянии примерно 419 000 км от Сатурна. (NASA / JPL-Caltech / SSI)

Сатурн во время равноденствия. Свет солнца, отражаемый планетой, попадает на спутники, освещая их. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Тени кольцевой линии далекого Сатурна, обеспечивают изысканный фон для блестящей, белой сферы Энцелада. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Спутник Сатурна Прометей (диаметр 86 километров) периодически создает стримерные каналы. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Крупнейший спутник Сатурна и второй по величине спутник - Титан и Рея, находятся друг напротив друга. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Фотография малого спутника Сатурна - Елены, была сделана 3 марта 2010 года. Диаметр Елены составляет 33 километра. (NASA / JPL / Space Science Institute)

На снимке видна поверхность Дионы, фотография спутника сделана 12 октября 2005 года, на расстоянии примерно 23 029 км. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Вертикальная структура главных колец Сатурна. Космический аппарат Кассини, НАСА запечатлел кольца в июле 2009 года. На этом изображении, узкий угол обзора камеры Кассини захватил 1200 -километровый участок внешнего края кольца. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Кассини сфотографировал спутник Сатурна Мимас. На снимке виден кратер Гершель, ширина которого, по правой стороне, составляет 130 км. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Этот необычный лабиринт из линий, запечатленный Кассини, на самом деле является фотографией газового гиганта Сатурна, его колец и небольшого ледяного спутника Мимаса. Кольца отбрасывают темные тени на северное полушарие Сатурна, создавая эффект фотонегатива. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Горные пики экваториального хребта Япета. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Темная и светлая поверхность в северном полушарии Япета (1468 километров в поперечнике). (NASA / JPL / Space Science Institute)

Космический аппарат Кассини сфотографировал спутник Диона, на переднем плане видно южное полушарие спутника Сатурна Реи. (NASA / JPL / Space Science Institute)

На снимке изображен Калипсо (21 километр в поперечнике). Это один из двух спутников Тетиса. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Менее чем за 20 минут после подхода Кассини к Титану, 31 марта 2005 года, камеры запечатлели этот вид Сатурна через верхние слои атмосферы Титана. Северную часть диска Сатурна можно увидеть в левом верхнем углу; темные горизонтальные линии являются тенями от колец Сатурна. Снимок был сделан на расстоянии 7980 километров от Титана. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Это изображение показывает первую вспышку солнечного света, отраженного от озера на спутнике Сатурна Титане. Блеск от зеркальной поверхности известен как зеркальное отражение. Блеск был обнаружен инфракрасным спектрометром, размещенном на космическом аппарате Кассини, 8 июля 2009 года. Это подтвердило наличие жидкости в северном полушарии спутника, где озер гораздо больше, чем в южном полушарии. Ученые предполагают, что озера наполнены жидким этаном и метаном. (NASA / JPL / Университет Аризоны / DLR)

Титан светится на закате. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Загадочный шестиугольник на северном полюсе Сатурна. (NASA / JPL / Space Science Institute)

5 октября 2008 года, Кассини сфотографировал эту потрясающую мозаику Энцелада. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Космический аппарат Кассини, успешно завершил свою миссию 1 октября 2011, облетев спутник Сатурна Энцеладу и запечатлев струи водяного пара и льда. Во время своего наибольшего сближения, космический аппарат пролетел в 100 километрах от поверхности спутника. Такое сближение было необходимо для того, что бы космический аппарат смог захватить газ, извергаемый спутником для дальнейшего изучения. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Фотография сделана 31 октября 2008, во время облета спутника Сатурна Энцелада, на расстоянии примерно 1691 километров. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Спутники Атлас и Пан видны со стороны Сатурна. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Космический аппарат Кассини, пролетел мимо Эпиметея, (116 километров) в декабре 2007 года, сделав детальные изображение южного полюса спутника. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Спутник Сатурна Мимас выглядывает из-за большего спутника Дионы. Фотография сделана космическим аппаратом Кассини 12 декабря 2011. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Вихрь на северном полюсе Сатурна, виден в инфракрасном диапазоне. Глаз огромного циклона составляет около 2000 километров в ширину. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Поверхность спутника Сатурна Дионы, фотография сделана 11 октября 2005 года. Космический аппарат Кассини смог запечатлеть нереальный ландшафт спутника. На снимке видны кратеры и холмы, расположенные на поверхности. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Спутник Прометей создает сложный узор в кольце F. Фотография сделана в августе 2009. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Всплеск яркости, виден на кольцах Сатурна. Он появляется, когда солнце находится непосредственно позади корабля, создавая красочный ореол света. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Спутник Мимас (397 километров в поперечнике) виднеется на расстоянии примерно 191 000 километров. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Человечество всегда стремилось узнать, а что же там, за гранью неизвестного. Для изучения Сатурна и его спутников был построен и запущен космический аппарат "Кассини" (Cassini) 15 октября 1997 года, имевший на борту спускаемый зонд Гюйгенс(Huygens) . Он был совместным детищем НАСА, Европейского и Итальянского космического агентства. Основной миссией аппарата было: достичь системы Сатурна, выйти на орбиту, рассчитать оптимальную траекторию для сближения с Титаном. Затем спускаемый зонд Гюйгенс должен был совершить мягкую посадку на Титан.

Cassini успешно выполнил свою миссию, прибыв в систему Сатурна 1 июля 2004 года, а 25 декабря того же года отстрелил Гюйгенс, который прошел через атмосферу Титана, передав по пути множество интересных научных данных и совершил посадку на поверхности спутника. С поверхности Титана Гюйгенс передал большое количество интересных научных данных, фотографий в различных диапазонах, провел анализ вещества спутника.

(Снимок с Cassini: крупный спутник Сатурна Титан на фоне планеты, особенно хорошо видны кольца планеты-гиганта)

Сам аппарат используется учеными для изучения Сатурна, его магнитосферы, колец, распределение вещества в них. Изначально аппарат планировали эксплуатировать около четырех лет, затем его срок эксплуатации дважды продлевали. По решению NASA, работу космического зонда продлили до 2017 года, в течение этого времени он своими сенсорами и датчиками изучит как сам Сатурн и Титан, так и пройдет вблизи Энцелада, славящегося своими удивительными ледяными гейзерами.

(Cassini снял прохождение спутника Сатурна Энцелада перед более крупным спутником Дионой, при этом на переднем плане можно видеть удивительную красоту внешней части кольца Сатурна)

Работа зонда позволит рассмотреть кольца планеты с различных ракурсов, более точно определить их массу, досконально изучить строение газового гиганта, его магнитосферу. По словам Джима Грина, "Кассини" передал на Землю столько информации, что она провела революцию в человеческих представлениях о Сатурне, его спутниках, да и газовых гигантах вообще.

(Уникальное видео переданного Cassini: запечатление грозы на поверхности планеты Сатурн, также слышны переданные радиочастотами звуки вспышек молний. В отличие от земных гроз, на Сатурне они не происходят одновременно и только раз в год, при этом их сила намного значительней, чем на Земле, а продолжительность до нескольких месяцев)

Работа зонда до 2017 года позволит ученым получить целостную картину сезонных изменений структуры планеты. Затем зонд самоуничтожится, погрузившись в плотную атмосферу Сатурна к сентябрю 2017 года.

Последние 13 лет космический аппарат «Кассини» безмолвно менял наше понимание Солнечной системы. Миссия «Кассини» - совместный проект американского аэрокосмического агентства NASA и Европейского космического агентства стоимостью 3,62 миллиарда долларов – заключалась в изучении газового гиганта Сатурна и его многочисленных лун. Но уже завтра эта миссия подойдет к своему в буквальном смысле пылающему концу. В пятницу, в 7:55 по восточному времени Земля перестанет получать данные от «Кассини», так как аппарат со скоростью метеора упадет в атмосферу Сатурна и будет целенаправленно уничтожен. К этому моменту астрономы готовились многие годы.

Все инструменты космического аппарата по-прежнему отлично работают, однако продолжительная миссия израсходовала практически все топливо, необходимое для коррекции орбитальной траектории движения зонда вокруг Сатурна. Но вместо того, чтобы просто позволить аппарату выйти из-под контроля и, возможно, разбиться где-нибудь еще, команда управления миссией запрограммировала компьютер зонда на вхождение в атмосферу Сатурна, чтобы уберечь спутники планеты и любые вероятные формы жизни, находящиеся на них.

Несмотря на все заслуги этого космического аппарата, «Кассини», если можно так выразиться, всегда был аутсайдером. Его миссия не была такой яркой, как миссия аппарата «Новые горизонты», пролетевшего мимо Плутона, или любой другой миссии, связанной с Марсом, куда за пару последних десятилетий американское агентство отправило не один посадочный модуль и ровер. Темы, связанные с миссией возле Сатурна, редко составляли главные заголовки новостей. Однако отсутствие хайпа никоим образом не снизило градус научной важности открытий, которые совершил «Кассини».

Если отбросить формальности, то началась она 15 октября 1997 года, когда на борту ракеты-носителя Titan IVB/Centaur «Кассини» был выведен на орбиту Земли. Запуск был совместным – ракета-носитель выводила также на орбиту и зонд «Гюйгенс», построенный Европейским космическим агентством. Этот аппарат был разработан для высадки на крупнейший спутник Сатурна Титан, откуда он смог бы передавать научные данные исследователям на Землю.

Запуск происходил не без эксцессов. Были люди, протестовавшие против запуска «Кассини» из-за опасения загрязнения среды плутониевым топливом, на основе которого работает космический аппарат. Перед отправкой «Кассини» физик Мичио Каку заявил, что если запуск окажется неудачным и произойдет взрыв ракеты, то радиоактивный материал осыплется дождем на людей, находящихся возле стартового комплекса. Агентство NASA и правительственные структуры поспешили уверить всех в том, что такая ситуация просто невозможна. К счастью, в конечном итоге запуск действительно прошел без каких-либо проблем.

Два космических аппарата прибыли к Сатурну спустя 7 лет с момента их запуска со стартового комплекса на мысе Канаверал. «Гюйгенс» высадился на Титан 14 января 2005 года. С тех пор «Кассини» совершил множество орбитальных оборотов вокруг планеты и ее спутников. Благодаря ему мы получили возможность по-новому взглянуть на эту систему, разобраться в особенности колец планеты.

Спутники

Начиная от громадного Титана и заканчивая крошечной луной Дафнис – наблюдения «Кассини» позволили узнать много нового о спутниках этой гигантской кольцевой планеты. Сатурн и его спутники в буквальном смысле можно рассматриваться как Солнечную систему в миниатюре.

Эпиметей

Елена

Гиперион

Мимас, спутник, похожий на «Звезду смерти»

Пандора

Титан и Тефия (на переднем плане)

Дафнис, создающий волны внутри колец Сатурна

Пан (похожий на пельмень)

Пять самых интересных открытий «Кассини»

Сложно перечислить весь вклад в планетарную науку, который внес «Кассини» за 13 лет своей миссии, но совсем несложно понять, как много эта миссия значит для ученых на Земле. Ниже будут представлены всего несколько самых важных открытий, совершенных этим зондом более чем за десятилетний срок его работы.

Гейзеры на Энцеладе

«Кассини» не только заметил, но и пролетел сквозь выбросы жидкой воды, выстреливаемой в космос из подповерхностного океана Энцелада. Открытие оказалось удивительным. Океан спутника, вполне возможно, имеет правильный химический состав, необходимый для жизни, что делает его одной из самых желанных целей для поиска внеземной жизни внутри Солнечной системы.

«Землеподобная» среда Титана

Наблюдая за Титаном, мы смогли узнать больше о себе. Исследование одного из самых больших спутников Сатурна открыло для нас сложный мир озер из жидкого метана и дюн из углеводородов. Для неподготовленного наблюдателя Титан может показаться похожим на Землю, но это явно чужая планета, представляющая собой идеальный пример разнообразия среди планетарных тел.

Множество спутников Сатурна

До момента отправки «Кассини» к Сатурну в 1997 году ученым было известно лишь о существовании 18 спутников, оборачивающихся вокруг кольцевого гиганта. Пока космический аппарат в течение семи лет двигался к этой планете, исследователи открыли еще 13 спутников. Однако сегодня, благодаря «Кассини», мы смогли выяснить, что Сатурн является «папой» аж 53 спутников.

Гексагональный шторм Сатурна

За время своей работы «Кассини» удалось получить по-настоящему впечатляющие изображения Сатурна, но, возможно, самыми впечатляющими и одновременно уникальными являются фотографии полюсов планеты. Нам удалось в деталях рассмотреть шестиугольный поток атмосферных течений, окружающих мощный шторм, бушующий на северном полюсе Сатурна. Согласно NASA, площадь этого урагана в 50 раз больше, чем площадь среднестатистического урагана на Земле.

Пустое место между кольцами Сатурна

Перед кульминацией миссии «Кассини» занял положение между кольцами планеты и самим Сатурном. И как выяснилось, здесь невероятно спокойно. Вместо ожидаемых пылевых завихрений, мечущихся между планетой и кольцами, «Кассини» в рамках своих последних орбитальных облетов обнаружил абсолютно пустое пространство.

Миссия, по которой будут скучать

Хотя, как уже отмечалось выше, миссия «Кассини» была не такой яркой, как марсианские, она оказалась очень полезной для современной астрономии. Каждый месяц зонд отправлял на Землю по-настоящему уникальные, ранее невиданные изображения и новые научные данные. Многие начинающие астрономы построили свои карьеры на базе этих данных.

Завершение миссии станет настоящей потерей для научного и околонаучного сообщества. Особенно на фоне того, что, помимо зонда, который займется изучением спутника Юпитера Европы, у NASA и других космических агентств нет планов, по крайней мере в видимом будущем, продолжать изучение горизонтов удаленных миров Солнечной системы вроде Сатурна, Нептуна и Урана.

«Кассини» - космический аппарат, автоматическая межпланетная станция, исследующая Сатурн, его кольца и планетарную систему. Названа в честь астронома Джованни Кассини и запущена к гигантской планете в октябре 1997 года. С тех пор зонд работает прилежно, делая снимки, измеряя спектр, магнитосферу, составляя карты поверхности Сатурна, Титана и других его спутников, а в 2017 году должен будет погибнуть, столкнувшись с предметом своих изучений. Вместе с «Кассини» на Сатурн отправился 320-килограммовый зонд «Гюйгенс». Сама миссия «Кассини-Гюйгенс» оказалась чрезвычайно успешной и позволила нам разглядеть Сатурн и его систему с самых разных ракурсов.

Ученые уже знают, сколько времени длятся сутки на планетах Солнечной системы. К сожалению, точная длительность суток на Сатурне до сих пор оставалась неизвестной, так как исследования давали разные показатели. В XX веке предположить длительность суток на планете можно было только по результатам наблюдений с наземного телескопа, но после запуска первых беспилотных зондов цифры становились более точными. Наконец, данные с аппарата « » дали точный ответ, который перечеркивает все предыдущие предположения.