6 Мая 2018

Миссия «Кассини» в NASA и почему она была так важна

Опубликовал Н.А. Рыков

      15 сентября 2017 год ознаменовал конец эры для НАСА и освоения космоса в целом.  В 7:55 утра по восточному стандартному времени космический корабль Кассини, который приступил к своей миссии на Сатурн почти 20 лет назад, погрузился в атмосферу гигантов и был разорван Ветряной планетой.  Он завершил свою миссию как единственный космический корабль, когда-либо вращавшийся вокруг кольцевой планеты.  Космический корабль Кассини сделал более 450 000 фотографий системы Сатурна.  Наряду со многими другими вещами.  Но что именно мы узнали из этой миссии, и почему это было так важно?

     Кассини был запущен с Земли 15 октября 1997 года и начал свое путешествие к Сатурну.  Но это был не типичный полёт. Вес корабля был свыше 50 500 килограммов, сделав его одним из самых тяжелых космических кораблей,  когда-либо запущенных на низкую околоземную орбиту.  Совершив прямой ‘выстрел’ в Сатурн, он использовал бы гораздо больше топлива, и эта миссия могла быть завершена много лет назад.  Вместо этого Кассини сделал много облётов вокруг Земли, Венеры и Юпитера, чтобы увеличить скорость и запуститься прямиком к Сатурну.  Спустя три года после запуска, Кассини облетел Юпитер, сделав фотографии самого высокого качества системы Юпитера, которые мы имеем на сегодняшний день. В 2004 году Кассини добрался до Сатурна и отправил фотографию, обозначив начало своей официальной миссии.  Когда Кассини впервые вошел в систему Сатурна, он был не одинок в некотором смысле.  Полное название миссии - это миссия Кассини-Гюйгенса, и это была миссия не только от НАСА, но и фактически совместная миссия между НАСА, Европейским космическим агентством и Итальянским космическим агентством.  НАСА управляло кораблем Кассини, а Европейское космическое агентство и Итальянское контролировали зонд Гюйгенса.  Зонд был отправлен с необходимостью изучения луны-спутника Сатурна и был отделен от Кассини 25 декабря 2004 года, что, должно быть, сделало Рождеством очень эмоциональным для инженеров.

     Около трех недель спустя,14 января 2005 года, зонд Гюйгенса спустился из облачной атмосферы и приземлился на поверхность Титана.  Зонд исследовал богатую азотом и метаном атмосферу Титана, а также обнаружил множество уникальных особенностей Луны.  После анализа данных, возвращаемых на Землю с зонда, было отмечено, что отдельные особенности поверхности Титана удивительно похожи на особенности поверхности Земли на ранних стадиях.  Зонд зафиксировал более 700 фотографий, которые планировалось вернуть на Землю.  Но, к сожалению, около половины всех фото, сделанных на Титане, были потеряны.  Почему?  Радио на зонде Гюйгенса было очень маленьким и довольно слабым.  Чтобы передать фотографии и данные на Землю, сначала нужно было передать данные обратно в Кассини.  Зонд Гюйгенса передавал данные по двум каналам.  Каналы A и B. Но из-за проблем с программным обеспечением на Кассини он получал только данные с канала A. Мы знали, что получили только 350 из ожидаемых 700 фотографий.  Гюйгенс фотографировал и получал данные в течение 90 минут, пока не закончилось питание от батареи.  На сегодняшний день это самая далекая посадка от Земли, которую когда-либо совершал искусственный космический корабль.  Но Титан - не единственная луна Сатурна, на которой миссия сделала столь ошеломляющие открытия.

      15 февраля 2005 года Кассини совершил свой первый пролёт через Луну Сатурна - Энцелад.  И Кассини послал на Землю необычные сигналы, которые изменили всю миссию.  Сигналы были отправлены обратно на космический корабль, сообщив, что у Энцелада может быть тонкая атмосфера.  В марте и июле Кассини осуществил свой второй и третий пролёт через эту Луны, и они обнаружили нечто удивительное.  Гейзеры на Южном полюсе Энцелада выпускали водяной пар на сотни километров в космос.  Это открытие призывает NASA добавить еще 20 облётов Энцелада в их список дел.  Этот самый водяной пар, извергающийся из Энцелада, привёл ученых в НАСА к открытию океана с жидкой водой под корой Луны, что означало, что существует потенциальная вероятность того, что на Энцеладе также может быть жизнь.  Вода, извергающаяся в космос, также солёная, что делает океаны Энцелада поразительно похожими на океаны здесь, на Земле.  Это, пожалуй, одно из самых важных открытий, которое Кассини сделал за свои 20 лет путешествия.  Если есть рецепт жизни, то Энцелад им обладает.  Но вся эта вода, выброшенная из Энцелада, должна куда-то в конечном итоге попасть, не так ли?  Ну, на самом деле все, что извергает Энцелад, является причиной наступления вечера на Сатурне. У Сатурна есть семь отдельных колец: A B C D E F и G. Расстояние от одного конца до другого составляет 300 000 километров.  Издалека кольца Сатурна выглядят большими, но когда вы внимательно их изучите, это уже совсем другая история.  Вверху Кольца состоят из мелких частиц пыли, камней и льда.  Это основная причина, благодаря которой вы можете видеть кольца Сатурна так хорошо.  Свет отражается ото льда и частиц, которые составляют Кольца, что делает их такими яркими.  Беринг - самое яркое и самое большое кольцо из всех.  Большинство частиц в этом кольце являются самыми огромными, из всех,  которые вы ещё сможете найти.  Вы бы даже могли приземлиться на одну из них, за исключением того факта, что они движутся со скоростью 18 километров в секунду.

      Кассини сделал одни из самых потрясающих фотографий колец Сатурна, обнаружив то, чего человечество никогда не видело раньше. С апреля 2017 года Кассини отметил последнюю захватывающую главу своей замечательной 20-летней истории.  Большой финал.  Спустя почти 20 лет в космосе, Кассини начал страдать от нехватки топлива, и ученые из НАСА должны были принять решение.  Либо оставить корабль бездействующим вокруг планеты, либо использовать инструменты и ресурсы Кассини до его  последней секунды.  И это именно то, что они сделали.  Чтобы предотвратить крушение корабля в Титане или Энцеладе, что могло бы потенциально загрязнить планету, НАСА решило отправить Кассини на 22-ю орбитальную миссию-самоубийство.  Окончательный пролёт через Титан 22 апреля и сила тяжести Луны изменили траекторию Кассини, чтобы космический корабль мог пройти между Сатурном и его внутренними кольцами.  Это позволило Кассини изучить районы планеты, о которых ни один другой корабль не мог даже мечтать.  Во время своих последних 5 орбит Кассини прошел через верхнюю атмосферу Сатурна, передавая важнейшие данные на Землю о том, какие именно элементы составляют атмосферу Сатурна.  И на последней орбите Кассини управление погрузило его вглубь Сатурна, где он передавал данные обратно на Землю до своей последней секунды или другими словами, до тех пор, пока контакт с кораблем не был потерян навсегда.

      Кассини завершил свою миссию и нашел своё пристанище в Сатурне.  Системе, которую он изучил, и стал её частью за последние 20 лет.  Миссия, которая планировалась только с 2004 по 2008 год, превратилась в путешествие продолжительностью почти в два десятилетия, чтобы обнаружить, какая на самом деле Вселенная вокруг нас.  По прохождению практически 8 миллиардов километров, эта миссия в одиночку обнаружила факты о Сатурне и его лунах, которые ни один другой корабль никогда не обнаруживал.  Кассини был, в некотором смысле, машиной времени.  Это дало нам своеобразный портал, позволяющий увидеть процесс, который, вероятно, сформировал нашу Солнечную систему.  Кассини показывает спутники Сатурна, как уникальные миры, каждый со своей собственной историей, вдохновляя наше чувство удивления и обогащая наше чувство бытия в космической системе.  Да и, в конце концов, о чем ещё вы можете просить.  Спасибо, Кассини.