Последние часы зонда «Кассини» (15 фото). Космический аппарат Cassini начал изучение пространства между Сатурном и его кольцами

Вот и все. В 11 часов 55 минут 46 секунд по всемирному времени комплекс дальней космической связи NASA в Канберре принял последний сигнал от «Кассини». Теперь у нас остался лишь один аппарат у планеты-гиганта. Речь, конечно же, идет о станции «Юнона». К слову, «Кассини» передавал информацию из атмосферы Сатурна примерно на 30 секунд больше ожидаемого. Даже здесь он сумел отличиться и перевыполнить план. Через некоторое время, думаю, будет опубликован подробный отчет о последних минутах жизни «Кассини», его поведении во время входа в атмосферу и собранных данных. Надеюсь, не обойдется без каких-то сюрпризов.

Ну а пока давайте полюбуемся на некоторые из последних снимков «Кассини». Они были переданы аппаратом на Землю в ночь с 14 на 15 сентября. Вот последнее изображение Титана — второй по важности цели миссии, а также бесплатной «заправки». Благодаря использованию гравитации спутника, «Кассини» сумел осуществить множество маневров, на которые ему бы просто не хватило топлива. Снимок сделан с дистанции 774 тысяч км.
Заход Энцелада за лимб газового гиганта. Скорее всего, именно этот спутник станет целью следующей миссии, которая отправится к Сатурну. Вопрос лишь в том, когда именно это случится. В момент съемки «Кассини» находился на расстоянии 1.3 миллиона км от Энцелада.

Правообладатель иллюстрации PA

Миссия зонда "Кассини" началась в уже далеком 1997 году.

Верхний снимок на фоне нашей планеты был сделан в августе 1999 года. Путешествие в 3 млрд км продолжалось около семи лет.

К середине 2004 года "Кассини" наконец достиг орбиты Сатурна с его характерными кольцами. Этот снимок сделан 7 мая 2004 года, когда аппарат находился в 28,2 млн км от планеты:

Правообладатель иллюстрации NASA

Но вернемся немного назад. Сатурн - шестая планета, считая от Солнца. По пути к нему "Кассини" пролетел мимо другого газового гиганта - Юпитера. Это южный полюс Юпитера:

Правообладатель иллюстрации NASA

Вокруг Сатурна вращается несколько десятков естественных спутников самого разного размера и формы, и это не считая колец, состоящих из бесчисленных мелких частиц. Самые крупные из них не превышают нескольких метров в диаметре.

Это Янус, на нем виден большой кратер. Снимок сделан в 2009 году:

Правообладатель иллюстрации NASA

Спутники расположены на большем удалении от гигантской планеты, чем ее кольца. Янус - один из самых близких спутников. Уже 12 лет "Кассини" последовательно изучал луны Сатурна, а до колец добрался только сейчас.

Энцелад заметно крупнее, чем Янус, и расположен дальше от Сатурна. Он покрыт льдом. "Кассини" сделал этот снимок в октябре 2015 года, когда он подныривал под южный полюс Энцелада:

Правообладатель иллюстрации NASA

Гиперион - один из дальних спутников Сатурна, и "Кассини" посетил его на одном из ранних этапов экспедиции, еще в 2005 году. Гиперион отличается неправильной формой и изрыт глубокими кратерами:

Правообладатель иллюстрации NASA

Япет - третий по величине из спутников Сатурна. Так же, как Луна по отношению к Земле, Япет всегда обращен к своей планете одной и той же стороной. А вот это - оборотная сторона Япета. Этот снимок заслужил сравнение с символом "инь-ян":

Правообладатель иллюстрации NASA

И, конечно, самый большой из спутников Сатурна - Титан. Здесь он запечатлен на фоне самого Сатурна:

Правообладатель иллюстрации NASA

На фотографиях Титана из космоса нельзя различить кратеры и другие особенности рельефа, как на других спутниках Сатурна: их скрывает собственная плотная атмосфера этого небесного тела. Однако на Титане есть океаны и участки суши, даже острые горные вершины. Чтобы их рассмотреть, "Кассини" отправлял в атмосферу спутника специальный зонд "Гюйгенс"; это панорамный снимок с него:

Правообладатель иллюстрации NASA

В течение экспедиции "Кассини" фотографировал и сам Сатурн с ракурсов, которые ранее были недоступны. Это северный полюс Сатурна. Ученые НАСА пока не поняли, что там происходит:

Правообладатель иллюстрации NASA

А вот свежих фотографий колец Сатурна пока нет. Они будут появляться в ближайшие месяцев пять - пока у "Кассини" не закончится топливо.

ТАСС/Reuters

ВАШИНГТОН, 27 апреля. /Корр. ТАСС Анатолий Бочинин/. Космический зонд NASA Cassini в среду вошел в пространство между Сатурном и его кольцами, став первым научным аппаратом, который оказался на столь близком расстоянии от второй по размерам планеты Солнечной системы. Так начался последний этап его 20-летней миссии.

В четверг зонд успешно совершил первый из запланированных 22 проходов между Сатурном и кольцами и вновь начал передавать на Землю данные после перерыва на время маневра.

"Мы это сделали! Cassini находится в контакте с Землей и отправляет данные после успешного погружения в зазор между Сатурном и его кольцами", - говорится в Twitter проекта NASA.

We did it! Cassini is in contact with Earth and sending back data after a successful dive through the gap between Saturn and its rings. pic.twitter.com/cej1yO7T6a

Данные от межпланетного зонда идут к Земле 78 минут и принимаются станцией дальней космической связи в пустыне Мохаве в Калифорнии. В рамках 22 погружений между планетой и ее кольцами NASA планирует получить изображения с новых ракурсов и данные с датчиков аппарата из тех зон, которые еще никогда не были прежде доступны человечеству.

Чтобы не повредить аппаратуру, Cassini использовал в качестве щита антенну, которая была ориентирована по направлению к частицам, из которых состоят кольца планеты. Из-за этого аппарат не имел связи с Землей во время маневра. В четверг он развернул антенну по направлению к Земле и вновь начал передавать данные.

На сайте проекта Cassini отмечается, что аппарат пролетел на 3 тыс. км выше облаков Сатурна и в 300 км от видимого внутреннего края колец. Скорость полета аппарата составляла 124 тыс. км/ч. "Ни один космический аппарат никогда не был так близко к Сатурну прежде", - приводятся на сайте проекта слова руководителя миссии Эрл Мейз. Следующее погружение в кольца Сатурна планируется провести 2 мая.

Cassini был запущен к Сатурну в 1997 году, к своей цели он подошел в 2004 году, став его первым искусственным спутником. Перед этим он совершил несколько гравитационных маневров вокруг Венеры, Земли и Юпитера.

Две недели назад стало известно, что зонд обнаружил новые свидетельства гидротермальной активности на спутнике Сатурна Энцеладе, которые подтверждают, что в его подледном океане могут быть условия, пригодные для существования жизни.

В октябре 2015 года Cassini пролетел примерно в 50 км от поверхности южного полюса Энцелада и взял пробы для химического анализа состава его "фонтанов" - бьющих из расщелин в ледовой коре струй воды с частицами льда, которые питает находящийся под поверхностью океан. Исследование продолжалось полтора года, и в итоге ученым удалось обнаружить молекулярный водород, наиболее вероятным источником которого специалисты называют гидротермальные реакции.

Лучшие снимки «Кассини»

Уже завтра миссия «Кассини» будет завершена. Аппарат сгорит в атмосфере Сатурна, что поставит точку в более чем 30-летней истории проекта. «Кассини» оставляет после себя очень богатое наследство: гигабайты и гигабайты данных, которые будут анализироваться исследователями еще не одно десятилетие. Нельзя забывать и про фотоархив миссии. «Кассини» сделал сотни тысяч снимков газового гиганта и его спутников. Даже слабо интересующиеся космосом люди наверняка видели хотя бы несколько из этих изображений. Учитывая все богатство выбора, практически невозможно создать какой-то объективный топ лучших фотографий миссии. Но все же я постарался отобрать некоторые из самых знаковых снимков «Кассини».

Приближаясь к солнцестоянию. Вид на северное полушарие Сатурна в середине 2016 года незадолго до наступления там летнего солнцестояния.

Гексагон. Знаменитый шторм гексагональной формы, расположенный на северном полюсе Сатурна. Длина каждой его стороны составляет почти 14 тысяч км, что больше диаметра Земли.

Глаз гексагонального шторма Сатурна (искусственные цвета).

День, когда Сатурн остановился. Мозаика, сделанная 19 июля 2013 года, когда Солнце находилось точно позади планеты.

Кольца Сатурна на фоне планеты. Можно увидеть слой тонкой дымки в стратосфере.

По пути к Сатурну «Кассини» посетил Юпитер. Фотография планеты, сделанная им в конце 2000 года.

Ио на фоне облаков Юпитера.

Основные кольца Сатурна.

Два «Титана». Крупнейший спутник Сатурна на фоне планеты.

Причудливое сочетание колец Сатурна и теней, отбрасываемых ими на поверхность планеты. В центре разделяющего кольца промежутка (т.н. деление Энке) можно увидеть небольшую точку. Это 35-километровый спутник Пан, чья гравитация и создала этот разрыв.

Спутник Пан и образованный им разрыв Энке.

Возмущение в кольце F. Скорее всего, оно вызвано не внешними силами (вроде запечатленного на фото спутника Пандора), а небольшим объектом расположенным внутри самого кольца.

Тефия на фоне колец Сатурна.

Эпиметей.

Шторм, наблюдавшийся на Сатурне в 2010 году. На пике активности он буквально обернулся вокруг планеты.

Диона на фоне тонкой полоски колец Сатурна.

Поверхность Дионы.

Один из самых странных спутников Сатурна - Гиперион. Он отличается весьма необычной «губчатой» структурой. Также спутник обладает нерегулярным периодом вращения. Это значит, что продолжительность суток на Гиперионе непостоянна и может различаться на десятки процентов в течение нескольких недель.

Япет. Этот спутник знаменит своими контрастами. Ведущее (переднее) полушарие Япета черное, как копоть, а ведомое (заднее), блестит почти столь же ярко, как свежевыпавший снег. Считается, что различие в окраске обусловлено оседающей на ведомом полушарии Япета пылью с удаленных спутников Сатурна.

Стена Япета - горный хребет, опоясывающий по экватору весь спутник.

Два крупнейших спутника Сатурна: Рея и Титан.

Энцелад. Одна из главных находок миссии «Кассини». На южном полюсе этого спутника сосредоточен целый ряд активных гейзеров. Под ледяной поверхностью же Энцелада скрывается целый океан жидкой воды.

Извержение гейзеров Энцелада.

Мимас на фоне колец Сатурна.

Титан и Эпиметей на фоне колец Сатурна.

Радарное изображение моря Лигеи - второго по величине углеводородного моря Титана.

Дафнис. Орбита этой крохотной 8-километровой луны проходит прямо внутри кольца А. Несмотря на весьма небольшие размеры, гравитации Дафниса достаточно для образования в кольце разрыва (42-километровая щель Килера) и формирования в нем волн.

Кольца Сатурна: вид изнутри.

«Спутники-пастухи» кольца F: Прометей и Пандора.

Прометей и создаваемое им возмущение в кольце F.

Внешний край кольца B.

Спиральные волны плотности внутри кольца B.

Космический пельмень №1 Пан.

Космический пельмень №2 Атлас.

Дождь и закат: как "Кассини" встретит последние мгновения жизни

МОСКВА, 13 сен – РИА Новости. Космический зонд "Кассини" проведет последние мгновения жизни на закате дня на Сатурне, пролетая через потоки дождя, источником которого являются кольца планеты-гиганта, рассказали ученые на пресс-конференции в Лаборатории реактивного движения НАСА.

"Мы ожидаем, что последний сигнал "Кассини" будет передан на Землю в пятницу днем, примерно в два часа 55 минут и 6 секунд. Конечно, сам факт потери столь блестящего зонда нас очень расстраивает, но мы очень горды тем, чего нам удалось добиться за 12 лет работы зонда, и считаем, что человечество должно обязательно вернуться в систему Сатурна", - заявил Эрл Мейз (Earl Maize), руководитель миссии "Кассини" в НАСА.

Финальная нота оперы

Мейз и другие участники проекта "Кассини" вчера подвели итоги одной из самых долгоживущих и успешных космических миссий в истории человечества, а также рассказали о том, какими будут последние минуты жизни зонда и какие открытия ожидаются в ходе последнего нырка автоматической станции в атмосферу Сатурна.

"Мы очень горды тем, что наш зонд проработал 13 лет на орбите далекой планеты почти идеальным образом, с минимумом проблем и внештатных ситуаций. За это время он получил более 500 тысяч фотографий, совершил 160 пролетов мимо Титана и передал на Землю около 635 гигабайтов данных. Это фантастически большой объем информации, учитывая, что "Кассини" был спроектирован в 80-х годах прошлого века и построен на базе технологий того времени", - продолжил Мейз.

Как отметил ученый, многие открытия "Кассини" были совершены благодаря его мощнейшей научной начинке – зонд оборудован 12 научными инструментами, многие из которых нашли неожиданное применение при изучении Сатурна и его спутников.

Однако, отметила Линда Спилкер, научный руководитель миссии, все предусмотреть было невозможно, и сейчас ученые жалеют, что на борту "Кассини" нет более мощных спектрометров и других инструментов, необходимых для изучения химического состава выбросов гейзеров Энцелада. По словам Спилкер, имеющиеся инструменты не позволили НАСА проверить, присутствуют ли в этой воде аминокислоты и другие потенциальные "кирпичики" жизни. Эту задачу придется решать уже наследникам "Кассини".

Кроме того, ни НАСА, ни ученые не ожидали, что "Кассини" привлечет так много внимания публики - в честь зонда любители астрономии уже успели сочинить миниоперу. Как шутит Мейз, если бы инженеры, создававшие зонд, догадывались о подобном интересе, они бы прикрепили несколько зеркал на антенны для того, чтобы аппарат мог делать селфи на фоне Сатурна и его спутников.

Последний этап в жизни "Кассини" начался в минувшие выходные, когда зонд в последний раз сблизился с Титаном, чтобы благодаря его гравитации поменять орбиту и выйти на траекторию столкновения с Сатурном.

По словам Мейза, Титан был фактически главным "двигателем" зонда на всем протяжении его работы: он более 100 раз выводил "Кассини" на новые орбиты, позволив станции изучить все крупные луны Сатурна с минимальными затратами топлива.

Гравитация – лучший друг зонда

Последний маневр такого рода был выполнен идеально, и сейчас "Кассини" готовится к финальным наблюдениям за Сатурном, его кольцами и спутниками. Сегодня ночью он в последний раз передаст фотографии лун и колец на Землю и сконцентрируется на процессе сближения с планетой, прекратив сбор научных данных и фотографий.

При этом зонд начнет работать в режиме реального времени, постоянно передавая на станции слежения на Земле данные с восьми научных инструментов, которые будут включены в момент его смерти. Как объяснила Спилкер, команда "Кассини" специально понизила скорость передачи данных до минимума для того, чтобы облака или плохая погода не помешали вести наблюдения за гибелью зонда.

По прогнозам НАСА, зонд попадет в атмосферу Сатурна и сгорит в ней чуть раньше, чем ожидалось изначально, – не в три часа дня по Москве, а в два часа 55 минут и 6 секунд.

Причиной этого является то, что "Кассини" в очередной раз обнаружил, что реальные свойства недр Сатурна заметно отличаются от того, что ожидали увидеть ученые, и корни этих различий астрономам еще только предстоит раскрыть. Смерть "Кассини", по словам Мейза, будет очень быстрой – зонд сгорит буквально через мгновения после попадания в плотные слои атмосферы.

"Зонд "Кассини" не предназначен для того, чтобы пролетать через атмосферу планет, – он был создан для их изучения с большого расстояния. В последние пять витков "Финала оперы" мы уже пролетали через окраину атмосферы Сатурна, и нам приходилось включать маневровые двигатели на 40% для того, чтобы зонд не погиб. Соответственно, после входа в атмосферу эти двигатели быстро будут перегружены, зонд потеряет стабильность, и это ознаменует конец миссии", - объясняет ученый.

По его словам, в это время "Кассини" разгонится до скорости в примерно 70 тысяч километров в час и сгорит в атмосфере через одну-две минуты, продолжая передавать данные на Землю до тех пор, пока будет "смотреть" на нее. Последними погибнут радиоизотопные источники энергии зонда, защищенные от внешней среды оболочками из тугоплавкого иридия.

Плач планеты

Как рассказали Спилкер и Хантер Уайт (Hunter Waite), один из руководителей научной команды "Кассини", зонд проведет последние моменты в компании двух красивых космических феноменов – сатурнианского заката, последние фотографии которого он передаст на Землю незадолго до нырка в атмосферу, и экзотического дождя, порождаемого кольцами Сатурна.

"Одна из главных научных загадок, которые мы попытаемся раскрыть в последние мгновения жизни зонда, - понять, как возникает и что представляет собой этот "кольцевой дождь". Еще в начале 1990-х годов наши коллеги предположили, изучая снимки "Пионеров" и "Вояджеров", что в верхних слоях атмосферы Сатурна постоянно идут своеобразные дожди, порождаемые частицами льда и пыли, постепенно опускающимися из колец в ее верхние слои", - пояснил Уайт.

Как отмечает планетолог, последние пролеты "Кассини" через край атмосферы Сатурна уже доказали, что этот дождь действительно существует, однако его физические свойства и то, как он влияет на поведение планеты-гиганта, пока остается загадкой. Как надеется команда "Кассини", пролет зонда через дождь поможет найти ответы на часть этих вопросов.

Кроме того, "Кассини" впервые напрямую измерит доли изотопов гелия в материи Сатурна, что позволит ученым понять, как возникла Солнечная система и родились планеты-гиганты. Эти данные, по словам Мейза, были настолько важны для НАСА, что его команда отказалась от передачи снимков и других научных данных в последние мгновения жизни зонда в пользу замеров спектрометров.

Успех "Кассини", как отметил Джим Грин (Jim Green), руководитель планетологического отделения НАСА, уже заставил космическое агентство задуматься о том, как и когда оно сможет отправить еще один зонд в систему Сатурна. По его словам, уже сейчас НАСА рассматривает две возможных миссии к спутникам планеты-гиганта в рамках программы New Frontiers, нацеленной на космические миссии среднего класса.

"Открытия "Кассини" на Титане и Энцеладе были столь потрясающими, что мы еще в прошлом году включили эти объекты в список возможных целей для исследования в рамках программы New Frontiers. Могу сказать, что к нам уже поступили подобные предложения и сейчас мы их рассматриваем. Ожидайте новостей в ближайшем будущем", - заключил Грин.

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!