Konec programa vesoljske sonde Cassini-Huygens

Po dvajsetih letih delovanja bo vesoljska sonda Cassini jutri s padcem na Saturn končala svojo pot in delo.

sre, 13.09.2017, 15:00; spremenjen: 15:00
Po komu je sonda dobila ime Giovanni Domenico Cassini (1625–1712), Italijan, rojen v Perinaldu, matematik, astronom, astrolog in inženir. Odkril je štiri naravne satelite Saturna in ločnico v Saturnovih obročih. Ta se danes po njem imenuje Cassinijeva ločnica. Christiaan Huygens (1629–1695), nizozemski matematik, astronom in fizik. Proučeval je Saturnove obroče. Odkril je največjo Saturnovo luno Titan. Ta luna je edina, ki ima gosto atmosfero. Je pol večja od Zemljine in takoj za Ganimedom druga največja luna v sončnem sistemu.

Vesoljska sonda Cassini-Huygens, ki je lep primer uspešnega sodelovanja vesoljskih agencij, ameriške Nase, evropske Ese in italijanske ASI, bo s padcem na Saturn končala svoje delo in poslanstvo. Njen glavni namen je bil proučevanje Saturna, njegovega znamenitega obroča ter največje lune Titan in še številnih drugih lun in lunic tega planeta velikana.

Razvoj sonde Huygens-Cassini, tega vesoljskega plovila brez posadke, se je začel v osemdesetih letih prejšnjega stoletja. Šlo je za zelo zahteven in drag program medplanetarne vesoljske sonde Flagship (zastavonoša), ki naj bi omogočil, da tako vesoljsko plovilo pride v orbito okrog Saturna. V atmosfero njegove največje lune Titan naj bi poslal manjšo posebno raziskovalno oziroma atmosfersko sondo.

Vesoljsko plovilo je bilo sestavljeno iz dveh enot, obe sta dobili ime po astronomih: atmosferska sonda po Christiaanu Huygensu, večji orbiter pa po Giovanniju Cassiniju. Izstreljeno je bilo pred dvajsetimi leti, natančneje 15.oktobra 1997, in sicer s takrat drugo najmočnejšo ameriško satelitsko nosilno raketo Lockheed Martina, Titan IV Centaur.

Kljub veliki moči pa raketa še vedno ni bila tako močna, da bi sondo poslala naravnost proti Saturnu. Sonda je tako morala najprej opraviti več mimoletov Zemlje, Venere in Jupitra, šele potem je bila sposobna nadaljevati pot do Saturna.

Ločitev pred 13 leti

Konec leta 2004, natančneje 25. decembra, se je atmosferska sonda Huygens ločila od matičnega vesoljskega plovila. Tri tedne pozneje, 14. januarja 2005, se je uspešno spustila na luno Titan kot prva sonda, ki je pristala na neki drugi luni našega sončnega sistema. To je bil takrat za evropsko vesoljsko industrijo velik dosežek, saj je pri snovanju, izdelavi in gradnji imela glavno besedo.

Po zmagovitem pristanku je sonda še nekaj časa pošiljala podatke o tej skrivnostni in največji Saturnovi luni. Matični ali večji del, ki je po ločitvi sonde ohranil samo ime Cassini, pa je še nadaljnjih 13 let proučeval Saturn, znameniti obroč tega planeta ter njegove številne lune in lunice. Toda njegova uporabnost se je začela počasi iztekati zaradi čedalje manjše zaloge raketnega goriva na krovu, ki omogoča manevriranje v vesoljskem prostoru.

Jutri potopitev v Saturnovo atmosfero

Strokovnjaki so se zato odločili, da bodo izvedli vrsto tveganih prehodov prek obročev in tako poskušali zbrati še več dragocenih podatkov, nato pa bodo sondo namenoma uničili. Prav jutri, 15. septembra, naj bi se sonda potopila v atmosfero Saturna, tega plinastega velikana. Pričakujejo sicer, da bo po potopitvi še kratek čas pošiljala podatke tudi iz tega neznanega in neraziskanega območja, nato pa se bo uničila.

Pri programu tega vesoljskega plovila so sodelovale znanstvene skupine iz 17 držav, celoten program pa je upravljal Nasin vesoljski center JPL, Laboratorij za reaktivne pogone v Pasadeni v Kaliforniji. Tam so tudi snovali, zgradili in sestavili večji in težji del orbiterja Cassini. In šlo je za en sam tak orbiter, ki je bil res unikaten oziroma edinstven.

Atmosfersko sondo Huygens je razvil ESTEC, Evropski tehnološki center za raziskovanje vesolja. Glavni industrijski izvajalec je bila družba Aerospatiale (danes Thales Alenia Space). Ta je sestavila sondo z opremo in instrumenti, ki so jih pripravile številne evropske države in ZDA. Italijanska vesoljska agencija ASI je dala na razpolago visokozmogljivo anteno za orbitalni ali matični del vesoljskega plovila.

Na krovu sonde Cassini je bilo več instrumentov, ki so omogočali teledetekcijo ali daljinsko zaznavanje, nadalje kamere v vidnem in infrardečem območju, spektrometri in več radarskih sistemov.

Ker je sonda raziskovala že od Zemlje in Sonca oddaljeni planet, za vir električne energije ni bilo več mogoče uporabiti sončnih celic. Cassiniju so jo tako zagotavljali trije radioizotopski generatorji (RTG), ki za vir energije uporabljajo naravni razpad plutonija-238. Enaki viri električne energije so bili uporabljeni pri vesoljski sondi Galileo za raziskovanje Jupitra in sondi New Horizons za raziskovanje pritlikavega planeta Plutona.

Sonda je večkrat opravila mimolet lune Titan in jo snemala prek posebnih filtrov, približala se ji je tudi na razdaljo vsega 1200 kilometrov in tako naredila večje število podrobnih posnetkov njene površine.

Potem ko se je atmosferska sonda Huygens ločila od nje s posebnimi vzmetmi in ločevalnimi enotami, je sonda Cassini še nekaj časa potovala v vesoljskem prostoru med Saturnom in Titanom, dokler ni 14. januarja 2005 vstopila v atmosfero te velike lune. Po dveh urah in pol spuščanja skozi atmosfero je pristala na trdnih tleh. Sonda je bila sicer zasnova tako, da bi v primeru pristanka na tekoči podlagi tudi plavala.

Odkrila vodo in gejzire

Čeprav je matična sonda sprejela in naprej na Zemljo poslala 350 narejenih in sprejetih slik, je računalniška napaka onemogočila, da bi sprejela še nadaljnjih 350 slik.

Med prvima mimoletoma lunice Enkalad je Cassini odkril odboj v magnetnem polju, kar je bil znak tanke, vendar opazne atmosfere. Druge takratne meritve so pokazale, da je njena glavna sestavina ionizirana voda. Sonda je zaznala tudi gejzire vode, ki so bruhali z južnega tečaja Enkalada. Strokovnjaki so najprej domnevali, da je pod površino nekaj vode v tekočem agregatnem stanju, kasneje pa se je pokazalo, da je pod površino te lunice ocean.

Sonda je proučevala tudi površinsko značilnost Saturna, znano kot heksagon ali šesterokotnik, ki je med letoma 2012 in 2016 spremenil barvo, in sicer od večinoma modre do zlate. Njene kamere je astronomom 19. julija 2013 uspelo usmeriti proti Zemlji – in tako je sonda posredovala posnetek Zemlje in Lune.

Podrobnosti vesoljske sonde

Orbiter Cassini je bil visok 6,7 in širok 4 metre, tehtal pa je 5717 kilogramov, vključno z adapterjem in atmosfersko sondico Huygens. Tako je bil najtežja vesoljska sonda, ki jo je Nasa poslala v vesoljske globine.

Med znanstvenimi instrumenti na krovu so bili kompozitni infrardeči spektrometer, slikovni sistem, ultravijolični slikovni spektrograf, vidni in infrardeči kartografski spektrometer, slikovni radar, plazemski spektrometer, ionski in nevtralni spektrometer, magnetometer, magnetosferični slikovni instrument in instrument za proučevanje valovanja plazme.

Manjša in lažja sonda Huygens pa je imela premer 2,7 metra in je tehtala 320 kilogramov. Na krovu je imela zbiralni sistem aerosolov, slikovni sistem spuščanja, spektralni radiometer, Dopplerjev eksperiment vetrov, plinski kromatograf in masni spektrometer, instrument strukture atmosfere in površinski znanstveni paket. Huygens, opremljen s toplotnim ščitom in padalom, je vstopil v atmosfero Titana s hitrostjo 20.000 kilometrov na uro.

Še nekaj zanimivosti. Raketa Titan IV je ob izstrelitvi tehtala tisoč ton. Ko je celotna sonda Cassini-Hyugens prispela do Saturna, je bil ta od Zemlje oddaljen 1,5 milijarde kilometrov, kar je desetkratna razdalja od Zemlje do Sonca. Da je sonda prispela do Saturna, je po vesolju prepotovala kar 3,5 milijarde kilometrov. Svetloba je v eno smer v času prihoda te sonde do Saturna potrebovala kar 84 minut. Glavna misija je trajala štiri leta, sledili sta dve podaljšani, Equinox od leta 2008 do 2010 in nato Solistice do tega leta. Pri programu je delalo več kot 5000 ljudi. Razvoj programa je stal 1,42 milijarde dolarjev, 710 milijonov je bilo porabljenih za operativne dejavnosti, 54 milijonov za spremljanje in sledenje, 422 milijonov je stala izstrelitev. Celoten program je tako stal 3,27 milijarde dolarjev. Nasa je prispevala 2,6 milijarde, Esa 500 in ASI 160 milijonov.

Prijavi sovražni govor