Содержание
GISMETEO: Полет к Сатурну глазами «Кассини»: видео — Наука и космос
GISMETEO: Полет к Сатурну глазами «Кассини»: видео — Наука и космос | Новости погоды.
Перейти на мобильную версию
Наука и космос
Что бы вы увидели из окна космического корабля при подлете к Сатурну? Не нужно включать воображение — космический корабль «Кассини» в 2004 году сделал тысячи снимков по пути к окольцованной планете и еще сотни тысяч после выхода на орбиту.
Некоторые из первых изображений, полученных «Кассини», были откорректированы и объединены в цифровое видео, которое является частью находящегося в разработке кинематографического проекта IMAX под названием Saturn’s Rings («Кольца Сатурна»).
По мере приближения к Сатурну планета принимает все большие размеры, примерно на середине ролика внизу мельком виден облачный спутник Титан, затем «Кассини» пролетает над Мимасом, на котором отчетливо заметен кратер Гершель. После маневра над кольцами космический корабль направляется к загадочной гейзерной луне Энцелад, которая появляется крупным планом на заключительных кадрах.
В 2017 году, спустя более десяти лет исследований и открытий, «Кассини» исчерпал запас топлива и был направлен в атмосферу Сатурна, где наверняка распался.
Больше интересного в «Телеграме»
Читайте нас в «Дзене»
Читайте также
Как на Земле появился кислород? Появилась новая неожиданная версия
В наши дни 21 % атмосферы приходится на кислород, однако примерно за 2,5 млрд лет до нас этот живительный газ практически отсутствовал.
Млекопитающие уже были готовы захватить мир до того, как упал убивший динозавров астероид
Роботизация промышленности в Китае увеличивает безработицу и бьет по зарплате специалистов
Ученые предлагают решить проблему микропластика с помощью магнитного порошка
В чем причина привычки переносить сигнал будильника?
Устрашающее видео показывает, каким образом устроено дыхание растений
В Hyundai показали уникального робокурьера, способного ездить на лифте и узнавать клиентов
ервые два образца начали работать в южнокорейской столице Сеуле.
Земной аппарат «Кассини» на орбите Сатурна | Статьи
На этой неделе международный автоматический зонд «Кассини» приступил к непосредственному исследованию Сатурна и его многочисленных спутников.
Миссия продлится 4 года, а началась она еще в 1997 году, когда «Кассини» с мыса Канаверал отправился в длительное путешествие, которое обошлось НАСА и Европейскому космическому агентству в 3,4 млрд долларов. Это самая дорогостоящая экспедиция в истории космонавтики.
Планируется, что «Кассини», витая между кольцами Сатурна, как искусный слаломист, совершит 74 витка вокруг самой планеты и 45 витков вокруг ее крупнейшего спутника Титана. В декабре во время одного из сближений со спутником с зонда на его поверхность высадится европейский аппарат «Гюйгенс», названный в честь великого голландского ученого XVII века, который открыл Титан. При прохождении между кольцами Сатурна «Кассини» будет втягивать внутрь свою 4-метровую антенну, как лыжник в узком проходе прижимает к себе палки. Орбита «Кассини» после торможения позволит зонду приблизиться на расстояние 18 тысяч км, что очень мало по астрономическим меркам.
С помощью специального радара аппарат сможет проникнуть через оранжевую пелену углеводородов, покрывающую спутник, и передаст на Землю до 500 тысяч изображений Сатурна и Титана.
«Гюйгенс», помимо прочей аппаратуры, оснащен микрофоном, который позволит буквально услышать то, что происходит на поверхности далекой планеты. Радиосигнал из окрестностей Сатурна до Земли идет 84 минуты. Поэтому чрезвычайное значение имеет надежная работа бортового вычислительного комплекса, который за минувшие 7 лет ни разу не подвел НАСА.
— Изучение Сатурна и Титана очень важно, — говорит доктор физико-математических наук, ученый секретарь Института космических исследований РАН Александр Захаров. — Возможно, полученные данные приблизят нас к ответу на вопрос о происхождении жизни на Земле. Этот проект делался американцами совместно с Европейским космическим агентством. Россию не позвали. Но для нас это все равно очень дорого. Нам не до далеких планет. Сейчас вся наша космическая политика ограничена околоземными спутниками.
На внешней поверхности «Кассини» закреплен компьютерный диск, на котором записаны более 600 тысяч посланий и автографов людей из 81 страны, а также отпечатки детской ноги и лапы собаки.
НАСА собирало эти записки два года через Интернет. На диске подписи сенаторов США и знаменитого «кинорейнджера» Чака Норриса. Диск покрыт тонкой алюминиевой пластинкой для защиты от метеоритов.
На борту «Кассини» находится ядерный реактор с 33 кг плутония-238. В США запущено около 30 космических аппаратов с ядерными реакторами. Радиоактивные вещества заключены в сверхпрочные капсулы, которые прошли противоударные испытания. Вероятность взрыва и загрязнения мизерная. В прежние годы в нашей стране также запускались в космос аппараты с ядерными двигателями, которые тогда были лучше американских и получали соблазнительные экспортные предложения. Сейчас это направление в космической деятельности России отсутствует за неимением подходящих задач.
По дороге к Сатурну «Кассини» поразмялся, решив несколько научных задач в окрестностях спутника Сатурна по имени Феба диаметром в 200 км. Этот спутник, на который ученые давно положили глаз и уже пробовали изучить в 1981 году с помощью аппарата «Вояджер-2», полон мистических загадок.
Он отражает всего 6% падающего света и вращается вокруг планеты в направлении, противоположном другим спутникам. Такие повадки породили гипотезу, что Феба была захвачена Сатурном из внешних пределов Солнечной системы — из так называемого пояса Койпера. Именно в этом поясе формировались удаленные планеты Солнечной системы. Если эта гипотеза подтвердится, ученые получат важную информацию о том, как возникали планеты на границах Солнечной системы.
Цели научных изысканий «Кассини» богаты и многообразны. Будут изучены магнитные поля гигантской планеты, строение ее атмосферы, природа бушующих гроз, строение загадочных колец Сатурна, их химический состав.
Реклама
Миссия «Кассини-Гюйгенс» на Сатурн — ANS / Nuclear Newswire
РИТЭГ «Кассини» перед установкой
Из-за удаленности Сатурна от Солнца солнечные батареи не могли использоваться в качестве источников энергии для этого космического зонда. Чтобы генерировать достаточную мощность, такие массивы были бы слишком большими и слишком тяжелыми.
Вместо этого орбитальный аппарат Cassini питается от трех радиоизотопных термоэлектрических генераторов (РТГ), которые используют тепло от естественного распада около 33 кг (73 фунтов) плутония-238 (в форме диоксида плутония) для выработки электроэнергии постоянного тока. через термоэлектричество. РИТЭГи на 9Миссия 0005 Cassini имеет ту же конструкцию, что и космические зонды New Horizons , Galileo и Ulysses , и они рассчитаны на очень долгий срок службы. В конце номинальной 11-летней миссии Cassini они все еще смогут производить от 600 до 700 ватт электроэнергии. Один из запасных РИТЭГов для миссии Cassini использовался для питания миссии New Horizons к Плутону и поясу Койпера.
Раскаленная плутониевая таблетка, которая станет источником питания для РИТЭГ зонда. еще один с Земли, а затем один с планеты Юпитер. Маневр наземного пролета прошел успешно: Cassini пролетели на высоте 500 км (310 миль) над Землей 18 августа 1999 г.
Была ли неисправность, вызвавшая Cassini космический зонд столкнется с Землей, полное исследование воздействия НАСА на окружающую среду показало, что в наихудшем случае (с острым углом входа, при котором Cassini будет постепенно сгорать) значительная часть 33 кг плутония -238 внутри РИТЭГов могли рассеяться в атмосферу Земли. НАСА оценило вероятность того, что это произойдет, более чем в 1 миллион к одному.
Избранные события и открытия для Cassini
Кассини максимально приблизился к Юпитеру 30 декабря 2000 г. и провел множество научных измерений. Около 26 000 изображений Юпитера было сделано во время многомесячного пролета. Cassini создал самый подробный глобальный цветной портрет Юпитера (см. изображение справа), на котором самые маленькие видимые детали имеют диаметр примерно 60 км (37 миль). Миссия New Horizons к Плутону сделала более свежие изображения Юпитера, максимальное сближение с которым состоялось 28 февраля 2007 года.
0003
Основным открытием пролета, о котором было объявлено 6 марта 2003 г., была атмосферная циркуляция Юпитера. Темные «пояса» чередуются со светлыми «зонами» в атмосфере, и ученые долгое время считали зоны с их бледными облаками областями восходящего воздуха, отчасти потому, что многие облака на Земле образуются там, где поднимается воздух. Но анализ изображений Cassini показал, что отдельные грозовые ячейки поднимающихся вверх ярко-белых облаков, слишком маленьких, чтобы их можно было увидеть с Земли, почти без исключения всплывают в темных поясах.
Другие наблюдения за атмосферой включали вращающийся темный овал высокой атмосферной дымки размером с Большое Красное Пятно около северного полюса Юпитера. Инфракрасные изображения выявили аспекты циркуляции вблизи полюсов, с полосами ветров, опоясывающих земной шар, с соседними полосами, движущимися в противоположных направлениях. В том же объявлении также обсуждалась природа колец Юпитера. Рассеяние света частицами в кольцах показало, что частицы имеют неправильную форму (а не сферическую) и, вероятно, образовались в результате ударов микрометеоритов о спутники Юпитера, вероятно, Метиду и Адрастею.
Проверка общей теории относительности
10 октября 2003 г. научная группа Cassini объявила о результатах испытаний общей теории относительности Эйнштейна, которые проводились с использованием радиоволн, передаваемых из космоса Cassini . зонд. Это остается лучшим измерением постньютоновского параметра γ; результат γ = 1 + (2,1 ± 2,3) — 10 -5 согласуется с предсказаниями стандартной общей теории относительности.
Ученые-радиологи измерили частотный сдвиг радиоволн, исходящих и исходящих от космического корабля, когда эти сигналы проходили близко к Солнцу. Согласно общей теории относительности, массивный объект, такой как Солнце, вызывает искривление пространства-времени, и луч радиоволн (или света, или любой формы электромагнитного излучения), проходящий мимо Солнца, должен пройти большее расстояние из-за этого. кривизна.
Дополнительное расстояние, которое прошли радиоволны от корабля Cassini мимо Солнца к Земле, задержало их прибытие.
Величина этой задержки послужила чувствительным тестом рассчитанных предсказаний теории относительности Эйнштейна.
Хотя некоторые измеримые отклонения от значений, рассчитанных с использованием Общей теории относительности, предсказываются некоторыми необычными космологическими моделями, этот эксперимент не обнаружил никаких отклонений. Предыдущие тесты с использованием радиоволн, которые были переданы 9Космические зонды 0005 Viking и Voyager согласовывались с расчетными значениями Общей теории относительности с точностью до одной тысячной. Более точные измерения, полученные в ходе эксперимента с космическим зондом Cassini , повысили эту точность примерно до одной части на 51 000, при этом данные измерений твердо подтверждают общую теорию относительности Эйнштейна.
Новые спутники Сатурна
С помощью изображений, сделанных Cassini , в 2004 году были открыты три новых спутника Сатурна. Они очень малы и получили предварительные названия S/2004 S 1, S/2004 S 2, и S/2004 S 5, прежде чем в начале 2005 г.
они были названы Methone, Pallene и Polydeuces.0003
1 мая 2005 года Кассини в промежутке Киллер открыла новую луну. Он получил обозначение S/2005 S 1, а затем был назван Daphnis. Единственная другая известная луна внутри системы колец Сатурна — это луна Пан.
Пятая новая луна была обнаружена Кассини 30 мая 2007 года, теперь известная как Анте.
В пресс-релизе от 3 февраля 2009 г. сообщалось о шестом новолунии, обнаруженном Кассини . Луна имеет диаметр примерно 1/3 мили в пределах G-кольца системы колец Сатурна и теперь называется Эгеоном.
В пресс-релизе от 2 ноября 2009 г. упоминается седьмая новая луна, обнаруженная Cassini 26 июля 2009 г. система B-кольца.
Облет Фиби
11 июня 2004 года Кассини пролетел мимо луны Фиби. Это была первая возможность изучить эту луну крупным планом после пролета «Вояджера-2» . Это также был Кассини единственный возможный пролет Фебы из-за механики доступных орбит вокруг Сатурна.
Первые изображения крупным планом были получены 12 июня 2004 года, и ученые миссии сразу поняли, что поверхность Фиби выглядит иначе, чем астероиды, на которые побывали космические корабли. Части покрытых кратерами поверхностей выглядят очень яркими на этих снимках, и в настоящее время считается, что под его непосредственной поверхностью находится большое количество водяного льда.
Вращение Сатурна
В объявлении от 28 июня 2004 года ученые программы Cassini описали измерение периода вращения Сатурна. Поскольку на поверхности нет фиксированных особенностей, по которым можно было бы получить этот период, использовалось повторение радиоизлучений. Эти новые данные согласуются с последними значениями, измеренными с Земли, и представляют собой загадку для ученых. Оказывается, период радиовращения изменился с тех пор, как он был впервые измерен в 1980 на Voyager , и что теперь он на шесть минут длиннее. Это не указывает на изменение общего вращения планеты, но считается, что это связано с перемещением источника радиоизлучения на другую широту, на которой скорость вращения другая.
Орбита Сатурна
1 июля 2004 года космический аппарат Cassini пролетел через промежуток между кольцами F и G Сатурна и вышел на орбиту после семилетнего полета. Cassini — первый космический аппарат, когда-либо вращавшийся вокруг Сатурна.
Маневр выведения на орбиту Сатурна, выполненный Кассини , был сложным, требуя от корабля направить свою антенну с высоким коэффициентом усиления в сторону от Земли и вдоль траектории полета, чтобы защитить свои инструменты от частиц в кольцах Сатурна. Как только корабль пересек плоскость кольца, ему пришлось снова повернуться, чтобы направить двигатель вдоль траектории полета, а затем двигатель включился, чтобы замедлить корабль на 622 м / с (1391 миль в час), чтобы позволить Сатурну захватить его. Cassini был захвачен гравитацией Сатурна около 20:54. Тихоокеанское летнее время 30 июня 2004 г. Во время маневра Cassini прошел в пределах 20 000 км (12 000 миль) от вершин облаков Сатурна.
Облет Титана
Кассини совершил свой первый дальний облет крупнейшего спутника Сатурна, Титана, 2 июля 2004 г., всего через день после выхода на орбиту, когда он приблизился к Титану на расстояние 339 000 км (211 000 миль) и предоставил лучший вид поверхности Титана на сегодняшний день. Изображения, сделанные через специальные фильтры (способные видеть сквозь глобальную дымку Луны), показали южные полярные облака, которые, как считается, состоят из метана, и детали поверхности с сильно различающейся яркостью. 27 октября 2004 года космический корабль совершил первый из 45 запланированных сближений с Титаном, когда он пролетел всего 1200 километров над Луной. Было собрано и передано на Землю почти четыре гигабайта данных, включая первые радиолокационные изображения покрытой дымкой поверхности Луны. Он показал, что поверхность Титана (по крайней мере, область, охваченная радаром) была относительно ровной, а топография достигала не более 50 метров в высоту.
Облет обеспечил значительное увеличение разрешения изображения по сравнению с предыдущим покрытием. Были сделаны изображения с разрешением в 100 раз лучше, и они типичны для разрешений, запланированных для будущих облетов Титана.
Huygens приземляется на Титан
Кассини выпустил зонд Huygens 25 декабря 2004 года с помощью пружины и спиральных направляющих, предназначенных для вращения зонда для большей устойчивости. Huygens вошел в атмосферу Титана 14 января 2005 года и после двух с половиной часов спуска приземлился на твердую землю. Хотя Cassini успешно передал 350 изображений места спуска и посадки, полученных им от Huygens , из-за программной ошибки не удалось включить одно из 9 изображений.0005 Cassini приемников, что привело к потере остальных 350 снимков.
Пролеты Энцелада
Энцелад на фоне кольцевых теней Сатурна в 2007 г. тонкой, но значительной атмосферы.
Другие измерения, полученные в то время, указывают на то, что ионизированный водяной пар является основным компонентом атмосферы. Кассини также наблюдал гейзеры водяного льда, извергающиеся с южного полюса Энцелада, что придает больше правдоподобности идее о том, что Энцелад поставляет частицы кольца E Сатурна. Ученые миссии предполагают, что у поверхности Луны могут быть карманы с жидкой водой, которые подпитывают извержения, что делает Энцелад одним из немногих тел в Солнечной системе, которые, как известно, содержат жидкую воду.
12 марта 2008 года Cassini совершил близкий облет Энцелада, приблизившись на 50 км к поверхности Луны. Космический корабль прошел через шлейфы, исходящие от его южных гейзеров, обнаружив воду, углекислый газ и различные углеводороды с помощью своего масс-спектрометра, а также нанес на карту особенности поверхности с помощью своего инфракрасного спектрометра, которые, как было измерено, имели гораздо более высокую температуру, чем их окружающая среда.
Кассини не смог собрать данные с помощью своего анализатора космической пыли из-за неизвестного программного сбоя.
Радиозатмения колец Сатурна
В мае 2005 года Cassini начал серию экспериментов по затмению для измерения распределения частиц по размерам в кольцах Сатурна и измерения атмосферы самого Сатурна. За более чем четыре месяца Cassini завершили орбиты, предназначенные для этой цели. В ходе этих экспериментов Cassini пролетел за плоскостью колец Сатурна, если смотреть с Земли, и передавал радиоволны через частицы. Радиосигналы были получены на Земле, где были проанализированы частота, фаза и мощность сигнала, чтобы помочь определить структуру колец.
Феномен спиц подтвержден
На изображениях, сделанных 5 сентября 2005 г., Кассини обнаружил спицы в кольцах Сатурна, которые ранее видел только визуальный наблюдатель Стивен Джеймс О’Мира в 1977, а затем подтверждено космическими зондами Voyager в начале 1980-х годов.
Озера Титана
Радарные изображения, полученные 21 июля 2006 г., показывают озера жидких углеводородов (таких как метан и этан) в северных широтах Титана. Это первое открытие существующих в настоящее время озер где-либо помимо Земли. Размеры озер варьируются от одного до 100 километров в поперечнике.
«Море» Титана (слева) в масштабе по сравнению с Верхним озером (справа)
13 марта 2007 года Лаборатория реактивного движения объявила, что обнаружила веские доказательства существования морей метана и этана в северном полушарии Титана. По крайней мере, одно из них больше, чем любое из Великих озер в Северной Америке.
Сатурнический ураган
В ноябре 2006 года ученые обнаружили на южном полюсе Сатурна шторм с ярко выраженным глазом. Это характерно для земных ураганов и никогда прежде не наблюдалось ни на одной планете. В отличие от терранского урагана, ураган кажется стационарным на полюсе. Шторм имеет диаметр 8000 километров (5000 миль) и высоту 70 километров (43 мили), скорость ветра 560 км/ч (350 миль в час).
Великая буря 2010 г. и ее последствия
Буря на севере 2011 г.
25 октября 2012 г. Кассини стал свидетелем последствий мощной бури Большое Белое Пятно, которая повторяется примерно каждые 30 лет на Сатурне. Данные составного инфракрасного спектрометра Cassini показали мощный выброс шторма, вызвавший скачок температуры в стратосфере Сатурна на 150 ° F (83 кельвина) выше нормы. Одновременно исследователи НАСА из Исследовательского центра Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд, обнаружили огромное увеличение газообразного этилена. Этилен представляет собой бесцветный газ без запаха, который очень редко встречается на Сатурне и производится как естественным путем, так и искусственными источниками на Земле. Буря, вызвавшая этот разряд, впервые наблюдалась Cassini , 5 декабря 2010 года, в северном полушарии Сатурна. Шторм является первым в своем роде, наблюдаемым космическим кораблем на орбите вокруг Сатурна, а также первым, наблюдаемым в тепловом инфракрасном диапазоне, что позволяет ученым наблюдать за температурой атмосферы Сатурна и отслеживать явления, невидимые невооруженным глазом.
. Всплеск газообразного этилена, который был произведен штормом, достиг уровней, в 100 раз превышающих те, которые считались возможными для Сатурна. Ученые также определили, что засвидетельствованный шторм был самым большим и самым горячим стратосферным вихрем, когда-либо обнаруженным в нашей Солнечной системе, который изначально был больше, чем Большое Красное Пятно Юпитера.
Продление миссии
15 апреля 2008 года Cassini получил финансирование для двухлетней расширенной миссии. Это включало еще 60 орбит Сатурна, еще 21 близкий пролет Титана, семь Энцелада, шесть Мимаса, восемь Тефии и по одному целевому пролету каждой Дионы, Реи и Елены. Расширенная миссия началась 1 июля 2008 года и была переименована в миссию равноденствия Кассини, поскольку она совпала с равноденствием Сатурна.
В НАСА было подано предложение о продлении второй миссии, предварительно названной расширенной-расширенной миссией или XXM. Впоследствии это было одобрено и переименовано в миссию Cassini Solstice Mission.
он увидит Cassini облетел Сатурн еще 155 раз, совершив 54 дополнительных облета Титана и еще 11 облетов Энцелада. Выбранный финал миссии представляет собой серию очень близких проходов Сатурна внутри колец, а затем погружение в атмосферу Сатурна в период северного летнего солнцестояния 2017 года, чтобы уничтожить космический корабль.
_______________________
Тэкетт
Стэн Тэкетт имеет степень бакалавра в области математики и компьютерных наук и в настоящее время получает степень магистра в области компьютерных наук со специализацией в области использования искусственного интеллекта в ядерной промышленности. Его интересы в области ядерной техники включают ядерные двигатели для космических полетов, термоядерный синтез, вычислительную гидродинамику и физику реакторов. В свободное время он как можно больше читает Пирса Энтони, а также любит писать и редактировать перекрестные научно-фантастические рассказы.
Студенты исследуют Сатурн и его спутники в конкурсе «Кассини»
Агентство
18.
05.2017
2498 просмотров
19 лайков
С момента своего прибытия на Сатурн в 2004 году международная миссия Кассини-Гюйгенс сделала множество открытий о прекрасной планете, ее очаровательных кольцах и загадочных спутниках. Потрясающие изображения системы Сатурна, сделанные космическим кораблем «Кассини», послужили источником вдохновения для конкурса «Ученый Кассини на один день», призванного дать школьникам почувствовать вкус жизни ученого-космонавта. В конкурсе 2016–2017 годов приняли участие более 1400 студентов со всей Европы, и уже определены победители.
«Ученый Cassini на один день» — международный конкурс, в котором принимают участие студенты со всего мира. НАСА/Лаборатория реактивного движения проводит конкурс в Соединенных Штатах, в то время как ЕКА координирует конкурс в Европе с национальным организатором и судейской коллегией в каждой стране, которая участвует в соревнованиях.
Чтобы принять участие, студенты должны были сначала исследовать три выбранные научные цели, полученные космическим аппаратом «Кассини» за последние несколько лет.
Затем студенты выбрали одну цель, которая, по их мнению, была наиболее интересной с научной точки зрения, и написали эссе из 500 слов, описывающее почему.
В конкурсе 2016–2017 годов учащиеся могли выбирать между ледяными шлейфами на южном полюсе Энцелада, озерами Титана и шестиугольником на северном полюсе Сатурна.
Полный список всех европейских победителей можно найти здесь.
В конкурсе приняли участие более 1400 студентов, некоторые из них работали в командах до четырех человек. Каждая страна-участница выбрала своих национальных победителей, каждый из которых получит набор подарков от ЕКА, а также опубликует свои эссе на веб-сайте ЕКА. Все участники получат сертификат, подтверждающий их вклад в конкурс.
Миссия Кассини-Гюйгенс
Миссия Кассини-Гюйгенс — это совместный проект НАСА, ЕКА и Итальянского космического агентства (АСИ). Запущенный в 1997 году космический аппарат «Кассини-Гюйгенс» прибыл в систему Сатурна в июле 2004 года. 25 декабря 2004 года зонд «Гюйгенс» был выпущен с орбитального аппарата и спустился с парашютом через атмосферу, чтобы приземлиться на поверхность крупнейшего спутника Сатурна, Титана, 14 декабря 2004 года.