Скорость кассини: Аппарат Кассини – Статьи на сайте Четыре глаза |

Содержание

К дальним планетам | Наука и жизнь

Пятнадцатого октября прошлого года с космодрома имени Кеннеди на мысе Канаверал был успешно запущен «двойной» космический аппарат, получивший название «Кассини — Гюйгенс». В одной упряжке летят два межпланетных зонда — американский «Кассини» весом около 5,5 тонны, который должен исследовать Сатурн, и европейский «Гюйгенс» весом всего 330 килограммов — его целью будет спутник Сатурна Титан. Зонды названы в честь двух ученых XVII века — Кассини, который открыл темный промежуток между кольцами Сатурна и четыре из его спутников, и Гюйгенса, открывшего Титан.

Траектория полета аппарата «Кассини — Гюйгенс».

Двойник «Гюйгенса» испытали, сбросив на парашюте в снега на севере Швеции.

После сборки космического зонда его укрывают алюминиевой фольгой, которая должна предотвратить перегрев аппарата лучами Солнца, пока он будет находиться сравнительно близко к светилу.

Спуск «Гюйгенса» на Титан.

Кольца Сатурна, сфотографированные в 1980 году зондом «Вояджер» . Цветовые оттенки колец усилены с помощью компьютерной обработки изображения.

Сатурн. Снимок сделан «Вояджером».

Так художник представляет себе картину колец Сатурна вблизи . Кольца состоят из глыб льда и камней.

Титан. Детали поверхности не видны под плотными оранжевыми облаками.

‹

›

Открыть в полном размере

Перед стартом в прессе было немало опасений насчет ядерной энергетической установки, имеющейся на борту. Близ космодрома состоялись демонстрации и пикеты защитников окружающей среды. Так как аппараты летят к слабо освещенным окраинам Солнечной системы, для обеспечения их работы нельзя использовать энергию солнечного света. «Кассини — Гюйгенсу» требуется всего 700 ватт — меньше, чем приличному электроутюгу. Ядерная установка на плутонии-238 содержит 32,8 килограмма этого радиоактивного металла. Выделяемое им при распаде тепло преобразуется в электроэнергию. Если бы старт прошел неудачно и ракета взорвалась, плутоний мог попасть в атмосферу Земли, вызвать многочисленные раковые опухоли — по разным оценкам, могли заболеть от 120 человек до 20 миллионов! Впрочем, НАСА утверждала, что вероятность взрыва ракеты на старте — один шанс из 20, а вероятность попадания плутония при взрыве из сверхпрочной капсулы в атмосферу — один шанс из 500, и даже в этом случае лишь чуть-чуть повысилась бы фоновая радиоактивность на Земле. Но старт прошел вполне удачно.

Траектория «Кассини — Гюйгенса» довольно сложна и предусматривает два пролета мимо Венеры (в апреле 1998 и июне 1999 года), пролет мимо Земли (в августе 1999 года), а затем мимо Юпитера (в начале 2001 года). Все эти маневры рассчитаны таким образом, чтобы вывести космический дуэт прямо к Сатурну в июле 2004 года. Длинный путь позволяет использовать гравитационное поле трех планет для разгона в нужном направлении. Пока нет такой мощной ракеты, которая могла бы направить тяжелый груз сразу к Сатурну. Экономится и гoрючее — целых 68 тонн.

Кстати, противники использования атомной энергии на космических аппаратах опасаются, что при пролете в августе 1999 года в 500 километрах от Земли станция может слегка промахнуться и все-таки принести весь плутоний обратно. Но это уж крайне маловероятно.

Разогнавшись около Земли, «Кассини — Гюйгенс» станет самым быстрым из когда-либо запускавшихся космических аппаратов, он разовьет скорость более 19 километров в секунду.

Оказавшись у цели, двойной зонд выйдет на орбиту вокруг Сатурна. Здесь он должен изучить химический состав колец Сатурна. Затем космическая двойка перейдет на орбиту вокруг Титана и проведет его радиолокационное исследование. В ноябре спускаемый аппарат «Гюйгенс» по сигналу с Земли отделится от «Кассини» и начнет спуск на Титан.

Об этом спутнике Сатурна известно пока немного. Его диск постоянно закрыт оранжевыми облаками, температура на этом крупном спутнике составляет около минус 180 градусов Цельсия. Атмосфера состоит в основном из азота (как и земная), есть также метан. В 1980 году американский космический зонд «Вояджер-1», пролетая вблизи Титана, нашел с помощью спектрометра в его атмосфере некоторое количество ацетилена, этилена, этана, метилацетилена, пропана, синильной кислоты и некоторых других соединений углерода. Ученые предположили, что условия на Титане близки к тем, какие существовали на Земле в период возникновения жизни.

Спуск на Титан начнется на высоте 1270 километров от поверхности и займет около двух с половиной часов. Вести эту операцию «Гюйгенс» должен будет самостоятельно, управление с Земли невозможно — сигнал идет до Сатурна около 90 минут. Но свои данные аппарат будет передавать на Землю, используя «Кассини» как ретранслятор. Спускаясь в плотную атмосферу Титана, дисковидный зонд, согласно предварительным расчетам, разогреется до 2000 градусов Цельсия. Керамический тормозной щит выдержит такой нагрев. На высоте 180 километров должен раскрыться первый парашют, а за ним еще два. Во время плавного спуска будут взяты пробы взвешенных в атмосфере частиц. Их нагреют в маленькой печке до 650 градусов Цельсия, а продукты разложения проанализируют точные приборы. Кроме того, на протяжении спуска будут измеряться температура и давление, скорость ветров и, конечно, будет проанализирован газовый состав атмосферы.

На высоте около 40 километров, как предполагают ученые, «Гюйгенс» войдет в облака метана. До встречи с поверхностью останется около часа. Что там окажется? Океан из жидких углеводородов? Твердая кора наподобие земной? Некоторые планетологи считают, что поверхность спутника покрыта льдом, обычным и аммиачным, а по ней текут аммиачные реки. Если там океан, то передача с зонда прекратится практически сразу — он утонет, если твердая поверхность — он проработает, как предполагают, еще полчаса.

За несколько минут до встречи с поверхностью сработает мощная лампа-вспышка и будет сделан цветной многоспектральный снимок поверхности Титана с высоты. Солнце далеко от Сатурна, а плотные облака делают Титан весьма сумрачным, если не темным, миром. Снимок со вспышкой позволит сделать выводы о составе поверхности. Кроме того, на борту имеется так называемый пенетратор — прибор, который проникнет на некоторую глубину в грунт, если таковой окажется, и сообщит некоторые данные о его составе и свойствах.

Осуществятся ли эти в буквальном смысле слова далеко идущие планы? Для ответа на вопрос придется подождать шесть с лишним лет.

Мир следил за последними минутами Cassini перед падением на Сатурн

Мир следил за последними минутами Cassini перед падением на Сатурн — Газета.Ru

Минтранс РФ: движение автомобилей по Крымскому мосту 12 ноября будет. ..
21:07

Постпред при ООН: РФ ожидает от МАГАТЭ продолжения мониторинга объектов Украины
21:07

Тренер «Аданы Демирспор» объяснил, почему Дзюба покинул клуб
21:04

«Страна.ua» сообщила о взрывах в Кривом Роге
21:03

В Херсонской области запретили продажу алкоголя в розницу и в заведениях…
21:00

СМИ: рыболовный катер врезался в мину у берегов турецкой провинции Кыркларели
20:56

Игрок «Крыльев» Зотов заявил, что недосчитался 15 миллионов из-за долгов…
20:55

Турчак: целью отвода войск на левый берег Днепра является защита населения
20:53

Журналисты рассекретили «собачьи» названия новых смартфонов Google
20:52

Wood Mackenzie: запасы дизеля в Европе упадут до 12-летнего минимума весной…
20:44

15 сентября 2017, 12:02
Наука

Титан на фоне Сатурна Ультрафиолетовое изображение колец Сатурна, 2004 год Южный полюс Юпитера Сатурн, 12 ноября 2013 года Одна из последних фотографий колец Сатурна. Снимок сделан в двух фильтрах CL1 и CL2

Полную галерею можно посмореть
в отдельном репортаже

Смотреть фото

«Газета.Ru» следила за последними мгновениями жизни зонда Cassini перед его гибелью в атмосфере Сатурна. О славных открытиях великой миссии мы вспоминали вместе с российскими учеными и создателями аппарата.

15.01

Loss of signal. End of mission has been called.#Cassini #CassiniFinale #GrandFinale @CassiniCountdown pic.twitter.com/8kNQlewMCh
— Tanya Harrison (@tanyaofmars) 15 сентября 2017 г.

14.56

«Мы потеряли сигнал», — сообщили в центре управления миссией в NASA.
Это конец. Cassini держался, сколько мог, но распался на куски. Прощай, дорогой друг!

14.45

Майк Уоткинс, NASA
«У нас были десятилетия жесткой работы, большая часть того что мы знаем о Сатурне мы знаем теперь от Cassini. Это то, что останется от него в научных трудах».

14. 47

Cassini летит навстречу своей гибели, но до последнего передает на Землю все, что видит и ощущает. Быть верным долгу до конца.

14.40

Михаил Маров:

«И второй успех миссии – это Титан, где мы ранее предполагали наличие на поверхности жидких метановых озер и метановой атмосферы и наличия сложных, как мы говорим, непредельных углеводородов. Но европейский посадочный аппарат Huygens по-настоящему нам открыл глаза на этот совершенно необычный мир, где метан играет примерно ту же роль, что и вода на Земле. И мы предполагаем наличие под корой Титана жидкого океана.

Интересно строение дюн из углеводородов на поверхности Титана, причем интересно, что их ориентация не совпадает с направлением ветров. Эта среда, которая находится в довольно плотной атмосфере, и, несмотря на низкую температуру, содержащая органические и возможно, предбиологические соединения, похожа на ту колыбель жизни, которая, возможно была на ранней Земле».

14.35

Вячеслав Турышев:

«Тефия, 1066 км в ширину, имеет гигантский кратер, Одиссей, и огромную долину, называемую Итакой Чазма, которая тянется с севера на южный полюс.

Энцелад, 512 км в диаметре, отличается своим рисунком тигровых полос, трещин, из которых в пространство заливаются большие шлейфы водяного льда, добавляя материал к одному из колец Сатурна и влияя на магнитное поле планеты. Cassini пролетел и «пробовал» эти струи, которые, как считается, происходят в подземном водохранилище, в котором может присутствовать жизнь.

Мимас с диаметром 418 км имеет сильно потрепанную поверхность, в том числе массивный кратер Гершеля, размером в треть диаметр этой луны, который придает ему сверхъестественное сходство со Звездой Смерти в Звездных войнах. Эта луна ответственна за очистку остаточного материала, чтобы создать знаменитую щель Кассини, разрыв в кольцах Сатурна, который можно увидеть даже с помощью небольших телескопов.

Гиперион имеет неправильную форму и не более 410 км. Его драматический, губчатый вид ванны был обнаружен зондом Cassini.

Феба, хотя и маленькая с размерами около 220 км. Исследования Cassini показали на то, что это протопланета, которая дрейфовала из внешней солнечной системы, до тех пор пока не была захвачена Сатурном.

И это только краткий список интереснейших результатов миссии Cassini».

14.25

Так выглядел последний виток аппарата.

100%

14.21

Жить Cassini осталось не более получаса… грустные полчаса…

My last goodbye to @CassiniSaturn before her #GrandFinale #CassiniInspires #CassiniSaturn #CassiniGrandFinale #CassiniGoodbye #NASASocial pic.twitter.com/UiDZBaLEJj
— Chiara Capuano (@caosinsidechia) 15 сентября 2017 г.

14.20

Михаил Маров, завотделом планетных исследований и космохимии Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН

«Я миссию Cassini рассматриваю, как одну из крупнейших в изучении Солнечной системы, за последние десятилетия. Это действительно великолепно спланированный и осуществленный с большой степенью надежности проект, который превзошел те ожидания, которые на него возлагались. Я неплохо знаком с его результатами и высоко оцениваю то, что аппарат сделал при непосредственном исследовании самой планеты, — динамики атмосферных процессов, морфологию и динамику облачного слоя, и различного рода образований, которые мы видим на верхней границе облаков. Но наиболее выдающийся результат – исследования спутниковой системы и колец. Нам много было о них ранее известно, но Cassini привнес принципиально новые сведения об Энцеладе и Титане. До этого было трудно ожидать, что Энцелад – достаточно активный объект. Его размер всего 500 километров, тем не менее, у него сохранилась достаточно высокая геологическая активность. Мне кажется достаточно правдоподобной модель, предполагающая, что 20-40 млн лет назад с Энцеладом столкнулось крупное космическое тело, что привело к трещинам, и из этих трещин сейчас фонтанируют водные плюмы, или гейзеры. А то, что у него под многокилометровой корой находится жидкая субстанция, типа океана – очень крупное и важное открытие.

Почему так происходит? Мне наиболее близка модель нахождения Энцелада в приливном резонансе со Дионой. Подобные эффекты, связанные с так называемым резонансом Лапласа мы наблюдаем в Галилеевых спутниках Юпитера. Выделяющееся за счет этого тепло может поддерживать в недрах Энцелада жидкой среды, которая через трещины периодически вырывается на поверхность. А если это теплая жидкая среда, то мы можем предполагать возможность существования там какой-то биологической среды.

14.15

Последние сигналы с Cassini на земле принимает антенна, расположенная в Канберре, Австралия

14.05

Вячеслав Турышев:
Открытий Cassini так много, что сложно все представить. Вот основные из них—

Поверхность Реи, второй по величине луны планеты с диаметром 1538 км, имеет сильное кратерное рубцевание. Cassini обнаружил, что Рея окружена своими слабыми кольцами.

Япет, 1471 км в поперечнике, давно был загадкой для ученых так как одна из его сторон яркая, а другая темная. Благодаря Cassini темная сторона теперь считается остатком, оставшимся после испарения льда в космос. Япет также показывает странный экваториальный хребет.

Диона, луна, испещренная кратерами, шириной 1212 км, была открыта Cassini. Эта луна имеет большие утесы льда до сотен километров в длину, демонстрируя фрагментирование его коры.

13.50

Goodbye brave little Cassini. …#Cassini #CassiniSaturn pic.twitter.com/LgVe1NSqz7
— Madhu (@loopyniffler) 15 сентября 2017 г.

13.45

Вячеслав Турышев, сотрудник NASA, JPL, профессор МГУ и Казанского (Приволжского) Федерального Университета:

«Миссия Cassini была чрезвычайно красивой, амбициозной и успешной. Сложная, но необычайно элегантная навигация с самого первого прохождения колец Сатурна и до последних секунд существования аппарата обеспечила нас уникальными данными как о самой планете, так о ее кольцах и многочисленных спутниках. Работа посадочного модуля Huygens, который благополучно приземлился на Титан и передал данные с поверхности этого спутника, была тоже очень плодотворной. Проведенные Cassini
исследования кольцевого мира Сатурна стал одним из величайших научных достижений в исследованиях солнечной системы.

Результаты экспедиции значительно превысили все ожидания. Инструменты Cassini, включая радар, камеры и спектрометры, рассказал нам много интересного о Сатурне и динамике его атмосферы, включая своеобразную гексагональную особенность вокруг северного полюса. Ученые также много узнали о составе знаменитой системы колец и сил, которые создали и сформировали их».

13.35

goodbye, and thank you #Cassini pic.twitter.com/0FMAkXbQ28
— (@gonnohjoye) 15 сентября 2017 г.

13.30

ТОРМОЖЕНИЕ НАЧАЛОСЬ!
В 13.30 аппарат Сassini получил первый тормозной импульс на высоте 1920 километров над облаками Сатурна. Двигатели заработали на 10% мощности.

13.10

На момент окончания миссии Cassini преодолеет 7,8 млрд километров, из них – 3,4 млрд на пути от Земли до Сатурна. Задержка сигнала, приходящего от аппарата к Земле, составляет 67-85 минут.

13.05

Cassini сделал и прислал на Землю более 453 тыс. фотографий, 183 раза включал свои двигатели, обнаружил 6 новых лун Сатурна.
На основе его данных было опубликовано почти 4 тыс. научных статей!

12.55

Одна из последних фотографий колец Сатурна. Снимок сделан в двух фильтрах CL1 и CL2

100%

12. 50

За 13 лет Cassini выполнил 293 обращения вокруг Сатурна, 162 облета спутников, 127 раз облетел Титан, 23 раза – Энцелад.

12.45

Немного фактов о миссии.
Общая стоимость — $3,9 млрд. Численность людей, занятых в обеспечении миссии Cassini-Huygens, — 5 тыс. Число выполненных команд с Земли – 2,5 млн.

12.40

Разрушение Сassini произойдет высоко над вершинами облаков. «Cassini испарится примерно за две минуты», — пояснил накануне Эрл Мейз, руководитель миссии. Вход аппарата в атмосферу состоится на скорости 122 тыс. километров час. Представители миссии призвали астрономов на Земле направить свои телескопы на Сатурн, чтобы попытаться увидеть вспышку, однако шансы заметить ее с расстояния в миллиарды километров малы.

12.22

За 13 лет Cassini исследовал сам Сатурн, в деталях изучил удивительную систему колец и спутников планеты. Изначально миссия была рассчитана на три года, однако превосходное состояние аппарата позволило инженерам NASA дважды продлить ее срок. Спустя 20 лет аппарат, который, наконец, исчерпал все запасы топлива и не сможет больше корректировать свое движение, решено свести свести с орбиты и разрушить в облаках Сатурна.

Этот вариант был выбран, чтобы исключить возможное занесение на спутники Сатурна микроорганизмов, которые могли прилететь вместе с ним с Земли.

12.17

Одна из последних фотографий Сатурна, присланных на Землю минувшей ночью. NASA выкладывает снимки в необработанном виде.

100%

12.15

Миссия «Кассини-Гюйгенс» была запущена 20 лет назад, 15 октября 1997 года и за время ее выполнения на Земле выросло целое поколение людей. Системы Сатурна миссия достигла в 2004 году, вместе с Cassini прилетел 320-килограммовый пассажир – европейский зонд Huygens, который успешно вошёл в атмосферу Титана и совершил посадку на его поверхность в области, получившей название Ксанаду. То была первая и пока единственная мягкая посадка рукотворного аппарата на поверхность тела во внешней части Солнечной системы.

12.10

Минувшей ночью аппарат, в последний раз приближаясь к Сатурну перешел на непрерывную передачу сигнала на Землю, транслируя информацию с научных приборов и отправляя снимки планеты. В 11.37 мск аппарат начал передавать на Землю данные со скоростью 27 килобит в секунду с задержкой 2-3 секунды.

12.00

Добрый день, уважаемые любители космоса, в эту пятницу «Газета.Ru» предлагает вам проводить в последний путь одну из величайших космических миссий последних десятилетий. По расчетам NASA, аппарат Cassini, который последние 13 лет снабжал землян умопомрачительными фотографиями Сатурна и его окрестностей, войдет в его атмосферу и сгорит. Жить аппарату осталось всего несколько часов, и за оставшееся время мы вспомним основные вехи грандиозной миссии, узнаем мнения ученых о главных открытиях аппарата.

Появились новые записи

показать

Подписывайтесь на «Газету.Ru» в Новостях, Дзен и Telegram.
Чтобы сообщить об ошибке, выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

Новости

Дзен

Картина дня

Военная операция РФ на Украине. День 259-й

Онлайн-трансляция военной спецоперации РФ на Украине — 259-й день