Художественная интерпретация: NASA/JPL-Caltec (здесь и далее фотографии NASA)
26 апреля, почти через 20 лет после старта, началась последняя стадия жизни исследовательского зонда Кассини. Межпланетная станция совершит 22 пролета между Сатурном и его внутренним кольцом, а затем, осенью текущего года, сблизится с планетой и будет передавать данные об атмосфере до самого своего конца. Пока же астрономы получают возможность взглянуть на Сатурн и его спутники с новых ракурсов.
В последнее время Кассини передает детальные фотографии колец Сатурна, выполненные с рекордно близкого расстояния.
В центре заметно шестиугольное образование - «Гексагон», многолетний шторм в приполярной области Сатурна
Миссия началась 15 октября 1997 года с запуска ракеты TitanIVB/Centaur, несущей аппарат NASA Кассини, и прикрепленный к нему зондом Европейского космического агентства Гюйгенс. Зонд был предназначен для изучения Титана.
В 2004 году аппарат добрался до Сатурна и попрощался с Гюйгенсом, который отправился к Титану. С тех пор миссию неоднократно продляли, однако в 2017 году энергетический ресурс Кассини подошел к концу. Чтобы избежать случайного падения на Энцелад, которое могло бы привнести на спутник микроорганизмы с Земли, было принято решение уничтожить Кассини в атмосфере Сатурна - тем самым удастся получить и ценные данные по составу гиганта.
Белая точка в центре снимка - это Земля, которую Кассини заснял между кольцами Сатурна. До дома более миллиарда километров.
Этот вид был взят с обзорной точки около 28 градусов выше экватора Сатурна. Снимок был сделан широкоугольной камерой Кассини 2 декабря 2016 года на расстоянии 953 000 километров от Сатурна. Масштаб изображения составляет 57 километров на пиксель.
Высокоскоростные ветры атмосферы Сатурна создают завихрения, похожие на акварельные рисунки. Ветер на Сатурне может достигать скорости более 1800 км в час - одно из самых быстрых перемещений атмосферных масс в Солнечной системе.
Сатурн, снятый Кассини с самого близкого расстояния
Как мы писали еще на Hi-Tech Mail.Ru , расстояние между кольцами и верхними слоями атмосферы Сатурна составляет около 2000 километров. Первый «нырок» в пространство между планетой и кольцами произошел 26 апреля 2017 г. Через эту «щель» Кассини проскочил со скоростью 124 000 км/ч. При этом в качестве защиты от кольцевых частиц, которые могли его повредить, зонд использовал большую антенну, развернув ее в сторону от Земли и по направлению к препятствиям.
Во время прохождения колец аппарат с помощью устройства Audio and Plasma Wave Science (RPWS), которое обнаруживает радио- и плазменные волны, смог записать звук. В результате мы можем «слышать » частицы пыли, попадающие на антенны инструмента, звуки которых контрастируют с обычными «свистками и скрипами», создаваемыми в космосе заряженными частицами.
Кроме того, в апреле Кассини совершил последний завершающий пролет вокруг крупнейшей луны Сатурна, Титана. На фотографии выше вы видите Титан, находящийся на расстоянии всего в 1000 км от Кассини.
Гравитация крупнейшего спутника Сатурна изменила траекторию станции - благодаря гравитационному «толчку» началась серия из 22 финальных оборотов по орбитам, проходящим между системой колец и Сатурном. Подробное расписание миссии доступно на сайте NASA - можно узнать, в какие дни Кассини будет пролетать под кольцами.
Кассини сделал снимок колец на расстоянии примерно в 312 000 километров от Сатурна. Масштаб изображения составляет 2 километра на пиксель. Этот регион не был исследован до настоящего момента, поскольку ни один космический корабль никогда не приближался настолько близко к Сатурну.
2-го мая зонд снова прошел сквозь плоскость колец в промежутке между Сатурном и внутренним краем его колец. Фотографии и научные данные пока только передаются на Землю.
На этом изображении вы видите скопление частиц на расстоянии 134 500 км от Сатурна.
Ранее зонд сфотографировал Дафну - небольшую луну, которая находится в разрыве одного из колец Сатурна. Дафна порождает волны по краю половинок кольца.
15 сентября 2017 года Кассини совершит свой последний маневр и будет направлен в атмосферу Сатурна, но полученной информации хватит еще на годы исследований.
Все новые снимки, сделанные Кассини, можно увидеть на специальной странице сайта NASA.
В заключении покажем два ролика о миссии Кассини (осторожно, русскоязычный перевод):
Вместе с NASA вспоминаем об основных этапах жизни и открытиях Кассини.
Видео, подводящее итоги и рассказывающее о главных достижениях миссии. Спасибо, Кассини!
Снимок Сатурна, сделанный Cassini в 2004 году Фото: Wikipedia
13 ноября 1980 года американский космический аппарат «Вояджер-1» передал на Землю первые фотографии Сатурна крупным планом. Позже эту планету снимали другие аппараты: «Вояджер-2» и «Кассини». По этому случаю мы решили выбрать пять самых красивых фотографий Сатурна.
Приближение к Сатурну
«Вояджер-1» сблизился с планетой 13 ноября 1980 года, но его исследование Сатурна началось на три месяца раньше. Во время прохождения был сделан ряд фотографий в высоком разрешении. Удалось получить изображение спутников: Титана, Мимаса, Энцелада, Тефии, Дионы, Реи. При этом аппарат пролетел около Титана на расстоянии всего 6500 км.
Этот снимок был сделан «Вояджером-1» 18 октября 1980 года, когда аппарат находился на расстоянии 34 млн. км от планеты. Снимок получен узкоугольной камерой.
Фото: NASA
Пятно на Сатурне
После того, как «Вояджер-1» покинул плоскость эклиптики Солнечной системы, он сделал несколько снимков южного полушария Сатурна.
На этом снимке, полученном 6 ноября 1980 года, отчетлив видно необычное красное пятно, находящееся на широте 55 градусов. Это изображение было получено с расстояния 8,5 млн. км от Сатурна.
«Вояджер-2»
Год спустя к Сатурну приблизился другой аппарат «Вояджер-2». Это композитное изображение было составлено из снимков, полученных аппаратом в августе 1981 года. На изображении помимо Сатурна видны три спутника: Тефия, Диона и Рея. Еще один спутник Мимас еле виден, он находится слева в левой части Сатурна прямо под кольцами. На поверхности планеты также можно заметить две тени от Мимаса и Тефии.
Фото: NASA
Сатурн и его кольца
Одно из последних изображений Сатурна было получено аппаратом Cassini. На сайте NASA изображение, составленное из нескольких снимков, было опубликовано 12 ноября 2013 года. Планета была сфотографирована 19 июля 2013 года. Всего за четыре часа аппарат с помощью широкоугольной и узкоугольной камер сделал 323 снимка. Для создания этой картинки был использован 141 снимок. В кадр попали не только Сатурна с его кольцами, но и семь его спутников, а также Марс, Венера и Земля, которые, впрочем, сложно заметить. Изображение охватывает пространство протяженностью 652 тыс. км.
Фото: NASA
Шестиугольник Сатурна
На этом изображении отчетливо виден шестиугольник Сатурна – загадочное образование, вызванное, как считается вихревыми потоками в районе северного полюса планеты. Это мозаичное изображение составлено из 36 снимков, сделанных Cassini 10 октября 2013 года.
Фото: NASA
Облака над Сатурном. Фото: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
NASA сообщило о прекращении 20-летней миссии по исследованию Сатурна. Зонд «Кассини» (назван в честь итальянского астронома Джованно Кассини — ред. ) опустился в атмосферу планеты и сгорел. Последний сигнал аппарата шел 83 минуты и достиг Земли в 14:55 мск.
Миссия «Кассини-Гюйгенс» началась в 1982 году, над ней работала объединенная рабочая группа Национальной академии наук США и Европейского научного фонда. В октябре 1997 года аппарат запустили с мыса Канаверал. На орбите Сатурна аппарат провел почти 13 лет, за это время он передал на землю 635 гигабайт данных и 453 тысячи снимков.
Орбиты планеты корабль достиг только в 2004 году, сделав до этого маневры вокруг Венеры, Земли и Юпитера. Ранее планировалось, что миссия завершится в 2008 году, ее решили продлить до 2010 года. Окончательное решение о завершении миссии приняли в 2017 году из-за нехватки топлива.
Одним из самых главных достижений миссии посадку спускаемого зонда «Гюйгенс» на Титан (крупнейший спутник Сатурна — ред. ) 14 января 2005 года. Аппарат изучил атмосферу спутника.
Метановые облака над Титаном. Фото: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Зонд делал фотографии колец Сатурна, которые состоят из частиц льда и пыли. До сих пор не известно, когда они образовались и почему. Снимки «Кассини» помогли ученым открыть новое кольцо Сатурна — кольцо Януса-Эпиметея. Аппарат изучил ранее неизвестные спутники планеты — Полидевк, Паллена, Мефона, Анфа, Эгеон и Дафнис.
Снимок «Кассини» показывает волновую структуру колец Сатурна, он сделан 4 июня 2017 года. Фото: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Фото: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Аппарат изучал и другой спутник Сатурна — Энцелад. По снимкам «Кассини» было видно, что на спутнике есть 250-километровые шлейфы воды, бьющие из ледяных разломов на поверхности спутника. Ученые выяснили, что подо льдом находится океан глубиной в 45 километров. Толщина льда может достигать от двух до двадцати километров.
Энцелад. Фото: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
В 2015 году «Кассини» совершил самый опасный маневр — пролетел сквозь шлейфы Энцелада. Благодаря этому, ученые выяснили, что в выбросах спутника есть химические элементы, которые могут свидетельствовать об образовании под поверхностью органических веществ.
Шлейфы Энцелада. Фото: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Последняя миссия зонда называлась Grand Finale, она заключалась в управляемом падении аппарата в атмосферу планеты. «Кассини» за это время 22 раза пролетел между поверхностью Сатурна и его кольцами (расстояние составляет примерно 2 тысячи километров).
Один из последних снимков «Кассини», сделанный 13 сентября 2017 года. Фото: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Последний снимок аппарата. Фото: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
«Это заключительная глава удивительной миссии, но это также и начало. Открытие "Кассини" океанических миров на Титане и Энцеладе изменило все, перевернув наше представление об удивительных местах для поиска потенциальной жизни за пределами Земли», — сказал заместитель администратора Научного представительства NASA Томас Зурбухен.
Центр управления миссией Cassini после получения последнего сигнала от зонда. Скриншот из транслации NASA Jet Propulsion Laboratory
Всего через несколько часов аппарат "Кассини", с 2004 года находящийся на орбите Сатурна, сфотографирует нашу планету. Конечно, Земля не единственная и даже не главная цель сегодняшнего исследования, но думаю многим было бы интересно взглянуть на маленькую голубую точку с расстояния 1,44 миллиарда километров. Что интересно, практически одновременно с Кассини, 19 и 20 июля Землю будут фотографировать находящийся на орбите Меркурия аппарат "MESSENGER".
Возможно, кто-то даже захочет сегодня вечером/ночью (съемка начнется в в 21:27 по Гринвичу) выйти на улице и помахать "Кассини рукой". А пока, можно вспомнить лучшие фото этой миссии, которая длится уже свыше 15 лет.
До Сатурна, "Кассини" посетил Юпитер и сделал ряд снимков крупнейшей планеты Солнечной системы. На представленном фото один из самых известных спутников газового гиганта Ио, славящийся своей вулканической активностью.
Два "Титана". Крупнейший спутник Сатурна на фоне планеты.
Тигровые полосы Энцелада - одного из самых геологических активных и необычных тел Солнечной системы.
Огромная тень от планеты ложится на кольца Сатурна.
Вспышка солнечного света, отраженная от метанового озера на Титане.
Спутник Сатурна Прометей сфотографированный с расстояния приблизительно 34000 километров. Прометей еще называют "пастухом" кольца F. Гравитационное поле Прометея создаёт изломы и петли в кольцах и спутник как бы "крадёт" из них материал.
Прометей создает возмущение в кольце F.
Равноденствие на Сатурне.
Ледяное извержение на Энделаде. Считается что выбрасываемое со спутника вещество является источником, питающим внешнее кольцо Сатурна, известное как "Кольцо F"
Спутник Сатурна Мимас. Огромный кратер Гершеля, оставшийся в наследство от древнего катастрофического столкновения, чуть не расколовшего спутник пополам, делает его чем-то похожим на Звезду смерти.
Спутник Сатурна Гиперион. Необычный внешний вид обусловлен последствиями нескольких катастрофических столкновений на раннем этапе формирования солнечной системы. Плотность Гипериона настолько мала, что он, вероятно, состоит на 60 % из обычного водяного льда с небольшой примесью камней и металлов, а основную часть его внутреннего объёма составляют пустоты
Тень от колец Сатурна на поверхности планеты.
Шторм на Сатурне.
Мимас на фоне колец Сатурна.
Тень от Титана на поверхности Сатурна.
Четыре спутника Сатурна и его кольца на одном снимке.
Титан. До миссии "Кассини-Гюйгенс" нам было известно не так и много о том, что происходит на его скрытой облачным покровом поверхности.
Сатурн и его кольца.
Сатурн, один из последних «шедевров» Кассини
Ряд исследований Сатурна был начат «Пионером-11» — межпланетной станцией американского производства – в 1973 году, продолжен двумя «Вояджерами».
Благодаря этим экспедициям о Сатурне, его кольцах и спутниках удалось выяснить очень и очень многое, но не вышло главное: увидеть, какова она, поверхность этой загадочной планеты. Несмотря на множество полученных фотографий и новых данных, вскоре было решено, что необходимо начать новый проект, который позволит взглянуть на этот космический объект с новой стороны. Таким проектом стала миссия двух аппаратов – «Кассини» и «Гюйгенс».
Исследование Сатурна: миссия Кассини-Гюйгенс обошлось для Америки в довольно круглую сумму – около трех миллиардов долларов, но это стоило того. Его строительством, разработкой и оборудованием занимались весьма известные в кругах исследователей космоса организации.
В итоге, был получен аппарат высотой в 10 метров и стартовым весом в 6 тонн с 12 научными приборами на борту, штангой в 11 метров для магнитометра и проводкой, чья полная длина составляет около четырнадцати километров.
Для связи с Землей итальянцами была создана специальная антенна длиной в четыре метра. Аппарат, правда, не использует солнечные батареи, что объяснимо: у Сатурна это бессмысленно. Вместо них роль энергических емкостей выполняют три термоэлектрических и радиоизотопных генератора, в которых находится 33 килограмма чрезвычайно радиоактивного плутония, благодаря которым аппарат может работать около двухсот лет.
Также стоит отметить, что половина стартового веса «Кассини» — не что иное, как топливо, которое необходимо для торможения, выхода на орбиту Сатурна и многих других специальных маневров.
Гюйгенс
Этот аппарат является не чем иным, как зондом, чья задача заключалась в посадке на спутник Сатурна – Титан. В его оборудование входят целых шесть приборов, позволяющих максимально детально изучить поверхность спутника, и десантная камера, что должна запечатлеть как можно больше пейзажей малоизученного объекта. Весит этот зонд около 350 килограммов и является дополнением к «Кассини»: их пункты назначения весьма близки друг к другу.
Виды Сатурна и его спутников с аппарата Кассини
Полет
Запуск «Кассини» и прикрепленного к нему «Гюйгенса» состоялся в 1997 году 15 октября. Для вывода аппарата в космос понадобилась специальная, особая ракета-носитель «Титан-4Б» и дополнительный блок для разгона под названием «Кентавр». По многим причинам (прямой дороги в любой из галактик не существует) первоначальным направлением «Кассини» стала Венера.
Для того, чтобы разогнаться, аппарат в течении двух лет использовал гравитационные поля трех планет. Тем не менее, до встречи с планетой – пунктом назначения – он находился в своеобразном анабиозе: все его системы использовались лишь на пару процентов. И вот, зимой 2000 года «Кассини» наконец-то прошел мимо Сатурну, активизировался и сделал свои первые снимки, изображающие «Великана» в подобной лунной первой четверти, что с Земли увидеть практически не представляется возможным.
Правда, перед тем, как максимально близко приблизится к величественному Сатурну, «Кассини» проходил мимо его не менее загадочного спутника – Феба, чьи снимки передал на Землю. Они оказались настоящей сенсацией: впервые этот объект был рассмотрен так хорошо. Фотографии показали, что Феб очень похож на астероид, что он имеет неправильную форму, что его размеры равны примерно двумстам километрам. Также было обнаружено, что этот спутник по большей части состоит изо льда, чем сильно напоминает Харона, что значит, что Феб куда более близок по своей структуре к кометам, нежели к астероидам. Это открытие определенно приближает человечество к разгадке большинства тайн системы Сатурна.
Самым важным этапом для «Кассини» само собой стал вход на орбиту «Великана». Он состоялся при помощи специального маневра торможения первого июля 2004 года. В то время он сумел даже пройти между двумя кольцами (F и G). Несколько раз столкнувшись с препятствиями, но оставшись без значительных повреждений аппарат максимально близко подошел к Сатурну и оказался на его орбите. После этого достижения «Кассини» пришлось сделать 74 оборота вокруг планеты в течение четырех лет, преодолевая огромное расстояние, равное 1,7 миллиарда километров, и изучая и поверхность Сатурна, и его спутников. Среди последних особое внимание определенно уделено Титану – было решено совершить 45 оборотов вокруг него.
Достижения
Среди всех достижений, которые были достигнуты благодаря «Кассини» и «Гюйгенсу», можно особо выделить не только довольно подробную съемку поверхности Сатурна, а и его многочисленных спутников: Мимаса, Реи, Феба, Титана, Тефии, Дионы и Гипериона, а также Эпиметия. Но это еще не конец: экспедиция «Кассини» еще продолжится до 2017 года, что позволит узнать о системе Сатурна гораздо больше.
