Кассини. 1997-2017

Кассини. 1997-2017

It Is: Space

Начало

15 октября 1997 на мысе Канаверал стартовала ракета-носитель TitanIVB/Centaur с аппаратом Кассини и спускаемым модулем Гюйгенс.

Видео запуска аппарата

До прилета к Сатурну, Кассини совершил два гравитационных маневра около Венеры (25.04.1998 и 24.07.1999), один около Земли (17.08.1990).

Траектория полета Кассини

30 декабря 2000 года Кассини пролетал в 10 млн. километров от Юпитера. Совместно с аппаратом Галилей смогли дать ученым уникальное исследование системы Юпитера.

31 Октября 2002 года с расстояния 285 миллионов километров, в рамках проверки камеры, были получены снимки Сатурна.

Один из первых снимков Сатурна

Вот, например, красивейшее видео, показывающее, как постепенно улучшали качество съемки камер на аппарате:

10 июня 2004 года произошло историческое событие – первое из множества близких пролетов аппарата около спутников Сатурна. Первым оказался Феба, небольшой нерегулярный спутник Сатурна.

Спутник Феба

Гюйгенс

14 января 2005 года спускаемый модуль Гюйгенс успешно приземлился на поверхность Титана. Остановимся на нем немного поподробнее.

У Титана плотная атмосфера, состоящая в основном из азота. Спуск на парашютах сквозь нее у Гюйгенса занял 2 часа 27 минут 50 секунд. Во время спуска Гюйгенс отбирал пробы атмосферы. Скорость ветра при этом (на высоте от 10 до 20 км) составила приблизительно 26 км/ч. С помощью внешнего микрофона удалось сделать запись звука этого ветра:

http://esamultimedia.esa.int/images/huygens_alien_winds_descent.mp3

Бортовые приборы обнаружили плотную метановую дымку или ярусы облаков на высоте 18 – 19 км, где атмосферное давление составляло приблизительно 50 кПа или 380 миллиметров ртутного столба. Внешняя температура в начале спуска составляла 70,5 кельвина (-202 C), в то время как на поверхности Титана оказалось немного теплее - 93,8 кельвина (-179 C).

Фото поверхности Титана с высоты
Фото поверхности Титана с высоты

Столкновение аппарата с поверхностью Титана происходило на скорости 16 км/ч (4,4 м/с), при этом приборы испытали кратковременные перегрузки, в 15 раз превышающие ускорение свободного падения на Земле. Этот толчок вывел из строя один из сенсоров, однако несколькими минутами спустя его функционирование возобновилось. Изучение свойств грунта было осуществлено с помощью так называемого "пенетрометра" ("penetrometer"). То, что при этом обнаружили, похоже, представляет собой тонкую корку сравнительно однородной консистенции. Самый близкий аналог по механическим свойствам - это влажный песок или глина, то есть материалы, на которых остаются следы подобного рода.

Фото Титана с поверхности спутника

Также, Гюйгенс открыл континенты, омываемые метановыми морями, метановые же дожди на поверхности спутника, в которых вполне могла зародится жизнь.

Сын Урана и Земли

Неожиданностью для всех стал спутник Энцелад. Два пролета Кассини около Энцелада показали наличие атмосферы у спутника - ученые, используя магнитометр для своих исследований, предположили, что источниками может служить вулканизм, гейзеры, или газы, вырывающиеся с поверхности или из недр спутника. Пролетая над Энцеладом, Кассини замерил магнитное поле около спутника и обнаружил, что он возмущает магнитное поле Сатурна. Позже было установлено, что это происходит из-за молекул воды, связанных со спутником.

Возмущения магнитного поля Сатурна, вызванные Энцеладом

После, в июле 2005 года, с помощью ионного- и масс-спектрометра было подтверждено наличие атмосферы, состоящей из водяного пара. Наличие у такого маленького небесного тела атмосферы говорит о том, что оно еще геологически-активно и способно выталкивать внутренними процессами вещество в открытое пространство.

Гейзеры Энцелада
Гейзеры Энцелада
Гейзеры Энцелада

Спутник также является источником материи кольца Е Сатурна:

Инфракрасный спектрометр также зарегистрировал неожиданные показания. В то время, как средняя температура экваториальных областей Энцелада составляет 80К, что было вполне ожидаемо, средняя температура южного полюса составляет 85К, намного больше, чем ожидалось. Небольшие территории полюса, «тигровые полосы», еще горячее – более 110К в некоторых областях.

Температурная карта поверхности Энцелада

«Это так же удивительно, как если бы мы, пролетая мимо Земли обнаружили, что Антарктида теплее Сахары» - доктор Джон Спенсер, участник команды.

Пока ученые не могут точно сказать, из-за чего наблюдается такой температурный разброс. Одной из версий является скрытый под поверхностью южного полюса горячий океан воды.

А вот знаменитая фотография его поверхности:

Фотография Энцелада

И Энцелад на фоне Тетиса:

Энцелад и Тэтис

1 мая 2008 года главные цели миссии Кассини были завершены. За четыре года, проведенные около планеты-гиганта, аппарат показал множество интересного. Знания о Сатурне, его кольцах, лунах и магнитосфере позволяют ученым разгадывать научные тайны и формулировать новые.

Окружение

2 марта 2009 года Кассини открыл Эгеон – 53-й спутник Сатурна.

Орбита Эгеона находится в орбитальном резонансе с другим спутником — Мимасом в соотношении 7:6, который вызывает 4-летние 4-километровые колебания большой полуоси Эгеона.

Спутник Эгеон

10 августа 2009 года Кассини направил свои камеры на кольца Сатурна. Ведь на планете началось равноденствие, а это значит, что плоскость колец будет направлена точно на Солнце. Это позволило ученым измерить высоту и ширину вертикальных образований, торчащих из колец:

Позднее ученые зафиксировали радиационный пояс, расположенный в окрестностях орбиты одного из спутников Сатурна – Дионы, находящийся на расстоянии 377 тыс. км от центра планеты. Новый радиационный пояс назван «поясом Дионы».

Радиационные пояса, подобные поясам Ван Аллена у Земли, были ранее обнаружены у Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. До настоящего времени изменения интенсивности радиационных поясов были зафиксированы только у Земли и Юпитера, теперь "временный" радиационный пояс с переменной интенсивностью открыт и у Сатурна.

12 февраля 2010 года была получена самая, на сегодняшний момент, детализированная температурная карта и изображения Мимаса. На них были видны удивительные узоры на поверхности, а также неожиданно жарке регионы, напоминающие PAC-man.

Температурная карта Мимаса

В июне 2010 был очередной пролет аппарата около Титана, который подарил нам этот чудесный снимок:

Титан с Мимасом на фоне

Ноябрь 2010. Кассини обнаружил очень слабую кислородно-углекислотную атмосферу у спутника Рэя. Это первый раз, когда космический аппарат напрямую зафиксировал кислородную атмосферу (не считая Земли).

Фотография Рэи

Чудеса повсюду

В декабре 2010 года аппарат Кассини следил за гигантским штормом на Сатурне, растянувшимся на всю планету. Буря, растянувшаяся на 15 тыс. км. Была самой крупной за последние два десятилетия.

Фото большого шторма на Сатурне
Фото большого шторма на Сатурне

В 2011 году Кассини снял фотографию, заслуживающую обложки всех журналов! Эта фотография состоит из пяти спутников Сатурна на фоне колец планеты. Слева направо - Янус, Пандора, Энцелад, Мимас и, наконец, Рея. Фотография получена на расстоянии примерно 1,1 млн. километров от Реи и 1,8 млн. километров от Энцелада.

Космический квинтет

Кассини изменил свою орбиту в июле 2012 года. Теперь аппарат регулярно пересекает плоскость экватора, что позволяет лучше изучить кольца планеты.

18 июля Кассини сфотографировала нашу планету с орбиты Сатурна.

Pale Blue Dot по версии Кассини

В декабре 2013 аппарат проводил съемки «шестиугольника» («the hexagon»). Так называется уникальный шторм на северном полюсе планеты. Назван так из-за своей формы, шестиугольника. Глаз урагана в 50 раз больше чем средний глаз ураганов на Земле. Видны маленькие водовороты, причем некоторые вращаются по часовой стрелке (хотя сам большой ураган вращается против).

Анимация большого шестиугольника

В натуральном цвете ураган выглядит так:

Фото шестиугольника в натуральных цветах

Последний взгляд на необычный спутник Гиперион аппарат совершил в мае 2015 года. Вот он:

Гиперион

Также, последний близкий пролет к Дионе Кассини совершил в августе 2015.

Диона

А в декабре 2015 последний раз пролетел мимо Энцелада.

Диона на фоне Сатурна
Энцелад на фоне Сатурна
Фото поверхности Энцелада

В марте 2016 года Кассини вернулся на орбиту в плоскости экватора Сатурна и продолжил снимать ледяные спутники планеты. Вот двойная фотография спутника Рэя:

Давайте немного передохнем и посмотрим на море…на Титане. В апреле 2016 года было опубликовано исследование метановых морей Титана. 

Вот мы плавно подошли к 2017 году.

В апреле 2017 Кассини сфотографировал «летающий пельмень» - спутник Атлас. Назвали его так потому, что он правда похож на пельмень.

Анимация пельмешки

La Grande Finale

26 апреля 2017 года начался Большой Финал. Кассини должен совершить 22 эллиптических оборота вокруг планеты, затем упасть в ее атмосферу и там разрушиться. Это сделано для того, чтобы земные бактерии не смогли загрязнить спутники, на которых может быть жизнь (Энцелад).

Видеоролик посвященный Большому Финалу

В этот же день аппарат вышел на связь с Землей после первого прыжка между Сатурном и его кольцами.

Шторм Сатурна

24 мая 2017 года наступило летнее солнцестояние. Это самый длинный день лета в северном полушарии и самый короткий в южном. Солнцестояние Сатурна происходит примерно раз в 15 земных лет. Наблюдение за сезонными изменениями на Сатурне – второстепенная миссия Кассини. Вот анимации, показывающие разницу между штормом в 2013 году и штормом в 2017 году.

Разница между анимациями 4 года

15 сентября космический аппарат Кассини вошел в атмосферу Сатурна и разрушился о нее.

Последний кадр, полученный от аппарата:

Последнее фото аппарата Кассини

Итоги всей миссии впечатляют, и естественно, это только начало в освоении космоса Человеком.

Вот небольшая часть итогов:

- 2004 год: открытие трех новых спутников Сатурна, их назвали Мефоной, Палленой и Полидевком;

- 2005 год: аппарат сделал снимок Дафниса - одного из трех спутников планеты, орбита которых проходит внутри колец планеты;

- на спутник Сатурна Титан доставлен спускаемый модуль Гюйгенс, передавший на Землю много уникальной информации и небесном теле;

- обнаружены данные о наличии гидротермальной активности на Энцеладе, что указывает на возможность существования жизни в подледном океане этого спутника;

- 2011 год: выяснено, что на Энцеладе на дне океана есть условия, аналогичные тем, что были на Земле во время зарождения первичных форм жизни;

- отснято около 67% поверхности Титана;

- на Землю передано более 500 тысяч фотографий и 635 гигабайт данных;

- в апреле 2017 года Кассини впервые совершил пролет между Сатурном и его кольцами: прошел в 3 тыс. км от верхних слоев облаков планеты и в 300 км от внутреннего края колец.

One More Thing…

Вам не показалось, что фотографий все равно мало? Напоследок еще немного фотографий с аппарата Кассини:

Дафнис, спутник-хулиган, вызывающий возмущения колец
Титан, Рэя и Мимас
Тэтис
Кольца
Эпиметей
Диона
Спутник Атлас
Титан и Сатурн
Кольца
Панорама Сатурна
Повреждение кольца F
Игра света
Авроры на Сатурне
Гейзеры Энцелада
Япет
Кольца Сатурна, снятые в ИК-диапазоне
Шестиугольный шторм Сатурна с интересного ракурса
Кольцо Сатурна
Мимас
Рэя на фоне Титана
Пан
Прометей
Радуга
Структура кольца Сатурна
Энцелад и Сатурн
Диона и Энцелад
Звезда Антарес, свет которой пробивается сквозь кольца
Атмосфера Титана
Вид на кольцо B


Подготовлено telegram-каналом о космосе - It Is: Space