Кассини-гюйгенс

Литература

• Ralph Lorenz. NASA/ESA/ASI Cassini-Huygens: 1997 onwards (Cassini orbiter, Huygens probe and future exploration concepts) (Owners’ Workshop Manual) (англ.). — Haynes Manuals, UK, 2017. — ISBN 978-1785211119.
• Karl Grossman (англ.)русск.. The Wrong Stuff: The Space Program’s Nuclear Threat to Our Planet (англ.). — Common Courage Press, 1997. — ISBN 1-56751-125-2.
• David M. Harland. Mission to Saturn: Cassini and the Huygens Probe (англ.). — Springer-Verlag, 2002. — ISBN 1-85233-656-0.
• Ralph Lorenz; Jacqueline Mitton. Lifting Titan’s Veil: Exploring the Giant Moon of Saturn (англ.). — Cambridge University Press, 2002. — ISBN 0-521-79348-3.
• Meltzer, Michael. The Cassini-Huygens Visit to Saturn: A Historic Mission to the Ringed Planet (англ.). — Cham: Springer International Publishing Switzerland, 2015. — ISBN 978-3-319-07608-9.

Пять самых интересных открытий «Кассини»

Сложно перечислить весь вклад в планетарную науку, который внес «Кассини» за 13 лет своей миссии, но совсем несложно понять, как много эта миссия значит для ученых на Земле. Ниже будут представлены всего несколько самых важных открытий, совершенных этим зондом более чем за десятилетний срок его работы.

Гейзеры на Энцеладе

«Кассини» не только заметил, но и пролетел сквозь выбросы жидкой воды, выстреливаемой в космос из подповерхностного океана Энцелада. Открытие оказалось удивительным. Океан спутника, вполне возможно, имеет правильный химический состав, необходимый для жизни, что делает его одной из самых желанных целей для поиска внеземной жизни внутри Солнечной системы.

«Землеподобная» среда Титана

Наблюдая за Титаном, мы смогли узнать больше о себе. Исследование одного из самых больших спутников Сатурна открыло для нас сложный мир озер из жидкого метана и дюн из углеводородов. Для неподготовленного наблюдателя Титан может показаться похожим на Землю, но это явно чужая планета, представляющая собой идеальный пример разнообразия среди планетарных тел.

Множество спутников Сатурна

До момента отправки «Кассини» к Сатурну в 1997 году ученым было известно лишь о существовании 18 спутников, оборачивающихся вокруг кольцевого гиганта. Пока космический аппарат в течение семи лет двигался к этой планете, исследователи открыли еще 13 спутников. Однако сегодня, благодаря «Кассини», мы смогли выяснить, что Сатурн является «папой» аж 53 спутников.

Гексагональный шторм Сатурна

За время своей работы «Кассини» удалось получить по-настоящему впечатляющие изображения Сатурна, но, возможно, самыми впечатляющими и одновременно уникальными являются фотографии полюсов планеты. Нам удалось в деталях рассмотреть шестиугольный поток атмосферных течений, окружающих мощный шторм, бушующий на северном полюсе Сатурна. Согласно NASA, площадь этого урагана в 50 раз больше, чем площадь среднестатистического урагана на Земле.

Пустое место между кольцами Сатурна

Перед кульминацией миссии «Кассини» занял положение между кольцами планеты и самим Сатурном. И как выяснилось, здесь невероятно спокойно. Вместо ожидаемых пылевых завихрений, мечущихся между планетой и кольцами, «Кассини» в рамках своих последних орбитальных облетов обнаружил абсолютно пустое пространство.

Конструкция комплекса

«Кассини» на стадии сборки

Станция «Кассини» вместе с зондом «Гюйгенс» стали самым большим функционирующим межпланетным комплексом, а также самым тяжёлым межпланетным аппаратом, когда-либо успешно покидавшим околоземную орбиту. Орбитальный аппарат без зонда имел массу 2150 килограммов. Вместе с Гюйгенсом, имевшим массу 350 килограммов, 3132 килограммами топлива и разгонным блоком, аппарат имел массу 5600 кг (только три станции за всю историю космических исследований имели большую массу — запущенные СССР зонды «Фобос-1», «Фобос-2» и российская АМС «Марс-96» — однако все они не выполнили возлагавшихся на них задач).

Орбитальный блок «Кассини» нёс 12 научных приборов: радар для построения подробных карт поверхности Титана и спутников с 4-метровой остронаправленной антенной и парой широконаправленных антенн, спектрометр для исследования частиц космической плазмы, инфракрасный спектрометр для удалённых измерений температуры, масс-спектрометр для изучения состава микрочастиц, спектрометры видимого и инфракрасного излучения, спектрометр ультрафиолетового излучения, анализатор космической пыли, магнитосферная камера, магнитометр и прочее.

Двигательная установка состояла из основного и дублирующего двухкомпонентных двигателей с тягой по 490 Н, работавших на метилгидразине и тетраоксиде диазота. В системе ориентации использовались 16 маневровых двигателей на гидразине с тягой по 1 Н.

Электроэнергией станцию обеспеспечивали 3 радиоизотопных термоэлектрических генератора, сообща генерировавших 885 Ватт при старте в 1997 и 633 Вт в конце миссии в 2017 году..

Зонд «Гюйгенс» нёс 6 научных инструментов: для определения атмосферной структуры, доплеровский измеритель скорости и сноса, спектральный радиометр, газовый хроматограф/масс-спектрометр, коллектор аэрозолей и пиролизёр, пакет для научного исследования поверхности.

Миссия Cassini-Huygens

Экспедиция началась 15 октября 1997 года. Взлет ракеты-носителя Titan IV-B/Centaur с аппаратом на борту мог состояться лишь в 140-минутный период — за несколько дней до этого инженеры NASA не вписались в подобное «окно», и старт пришлось отложить. Итог многолетней работы восьми тысяч специалистов в США, а также многих тысяч в 17 других странах был поставлен под вопрос из-за плохой погоды. Однако судьба оказалась благосклонной к ним — запуск состоялся. Cassini-Huygens отправился в долгое семилетнее путешествие к Сатурну. Ему пришлось обогнуть Землю и Венеру, чтобы набрать достаточную скорость для путешествия к Сатурну. Летом 1999 года аппарат последний раз пролетел мимо Земли, а в декабре 2000 года достиг Юпитера.

Первая часть путешествия закончится 1 июля в 06:36 по московскому времени, когда Cassini, развернувшись вокруг своей оси, начнет торможение своим двигателем. Он сбросит скорость настолько, чтобы плавно подойти к орбите Сатурна и стать ее искусственным спутником. Это должно произойти к 08:36. Аппарат приблизится к планете ниже пояса ее колец и затем пройдет сквозь него между кольцами F и G. Сами кольца он минует еще на полной скорости — двигатель включат «на реверс», когда Cassini будет «выше» пояса планеты. Он будет работать примерно 90 минут, после чего аппарат затормозится настолько, что сможет благополучно присоединиться к остальным спутникам Сатурна.

Все маневры будут проходить в автоматическом режиме — радиосигнал идет от Земли до Сатурна в течение 83 минут, и поэтому оперативно реагировать на обстоятельства в ЦУПе не получится — все инструкции были даны Cassini в воскресенье — на него отправили последний перед началом сближения с планетой блок программ.

Конструкция комплекса

«Кассини» на стадии сборки

Станция «Кассини» вместе с зондом «Гюйгенс» стали самым большим функционирующим межпланетным комплексом, а также самым тяжёлым межпланетным аппаратом, когда-либо успешно покидавшим околоземную орбиту. Орбитальный аппарат без зонда имел массу 2150 килограммов. Вместе с Гюйгенсом, имевшим массу 350 килограммов, 3132 килограммами топлива и разгонным блоком, аппарат имел массу 5600 кг (только три станции за всю историю космических исследований имели большую массу — запущенные СССР зонды «Фобос-1», «Фобос-2» и российская АМС «Марс-96» — однако все они не выполнили возлагавшихся на них задач).

Орбитальный блок «Кассини» нёс 12 научных приборов: радар для построения подробных карт поверхности Титана и спутников с 4-метровой остронаправленной антенной и парой широконаправленных антенн, спектрометр для исследования частиц космической плазмы, инфракрасный спектрометр для удалённых измерений температуры, масс-спектрометр для изучения состава микрочастиц, спектрометры видимого и инфракрасного излучения, спектрометр ультрафиолетового излучения, анализатор космической пыли, магнитосферная камера, магнитометр и прочее.

Двигательная установка состояла из основного и дублирующего двухкомпонентных двигателей с тягой по 490 Н, работавших на метилгидразине и тетраоксиде диазота. В системе ориентации использовались 16 маневровых двигателей на гидразине с тягой по 1 Н.

Электроэнергией станцию обеспеспечивали 3 радиоизотопных термоэлектрических генератора, сообща генерировавших 885 Ватт при старте в 1997 и 633 Вт в конце миссии в 2017 году..

Зонд «Гюйгенс» нёс 6 научных инструментов: для определения атмосферной структуры, доплеровский измеритель скорости и сноса, спектральный радиометр, газовый хроматограф/масс-спектрометр, коллектор аэрозолей и пиролизёр, пакет для научного исследования поверхности.

Антропоморфизм и высокие технологии

Оба аппарата — Cassini и Huygens могут осуществлять 27 различных научных экспериментов и измерений. Для этих целей они оснащены различными инструментами и приборами — у Cassini их 12, у Huygens — шесть. Некоторые приборы могут выполнять по несколько различных функций. С Землей аппараты могут связываться при помощи одной из трех антенн. Энергию Cassini-Huygens получает от особой бортовой электростанции, состоящей из трех радиоизотопных термоэлектрических генераторов. Cassini оснащен двумя двигателями, один из которых является запасным.

Для наглядности NASA в своем пресс-релизе сравнило приборы космического аппарата с органами чувств человека. Однако, как отмечается на сайте агентства, приборы намного чувствительнее их человеческих аналогов — Cassini может «видеть» не только обычные цвета, но также излучение, частота которого выходит за рамки видимого спектра. Кроме того, он способен воспринимать и измерять магнитные поля, а также многое другое, вплоть до измерения заряда частиц космической пыли, которые не способен увидеть человек.

Cassini и Huygens оснащены двумя типами приборов — дистанционного измерения и «контактными» сенсорами. К дистанционным приборам можно отнести камеры, спектрометры, радары, которые способны измерять и исследовать свойства веществ и полей на расстоянии. Приборами непосредственного, контактного анализа являются всевозможные анализаторы магнитного поля, измерители массы, электростатического заряда и прочих свойств частиц, которые будут обнаружены в космосе.

За ценой не постоим

Бюджет экспедиции впечатляет не меньше, чем ее размах — в проект были вложены 3,27 миллиарда долларов, включая 600 миллионов, которые потратило Европейское космическое агентство, а также 150 миллионов ASI, которые пошли на разработку антенны высокого усиления (кроме нее на аппарате установлены еще две антенны низкого усиления). Вклад ESA в проект, конечно, намного больше, но он не превышает четверти от всех денег и усилий, затраченных на организацию экспедиции в целом — остальное в нее вложили американцы. Европейское агентство владеет двумя из 12 приборов на Cassini и четырьмя из шести на Huygens.

Однако деньги эти, как утверждают ученые, не пропадут даром. Как минимум, аппараты позволят им понять, какие процессы происходили на Земле задолго до появления на ней жизни, когда наша планета была сильно похожа на Титан.

Вложенные в проект деньги уже принесли первые результаты. Cassini уточнил некоторую информацию, которая ранее была получена космическими зондами Voyager 1 и Voyager 2 в 1980 и 1981 годах соответственно. Анализ колебаний естественного радиоэха Сатурна, который произвел Cassini, показал, что период вращения этой планеты вокруг собственной оси за последние двадцать лет увеличился примерно на один процент. В частности, в настоящее время Сатурн делает полный оборот за 10 часов 45 минут 45 секунд, что на шесть минут больше результатов Voyager.

До этого аппарат сумел сфотографировать крупным планом два спутника Сатурна – Титан и Фебу. Фотографии позволили сделать выводы о составе вещества, из которого они состоят.

И это только начало! Аппараты еще толком не начали свою работу, а результаты исследований уже поступают на Землю. Что ж, вооружимся терпением – в течение четырех следующих лет нам предстоит смотреть увлекательный сериал «Сатурн глазами двух великих ученых мужей». Приятного просмотра!

Павел Аксенов

Хроника полёта

Траектория

Межпланетная траектория космического аппарата.

Скорость аппарата относительно Солнца.

1997

15 октября — старт аппарата (8:43 UTC), с мыса Канаверал (Флорида, США) ракетой-носителем Titan 4B/Centaur.

1998

26 апреля — первый манёвр в гравитационном поле Венеры, для набора необходимой скорости.

1999

• 24 июня — второй манёвр в гравитационном поле Венеры.
• 18 августа — (03:28 UTC) манёвр в гравитационном поле Земли (мимо Земли корабль прошел со скоростью 69 тысяч км/час). За час и 20 минут до наибольшего приближения, «Кассини» приблизился на минимальное расстояние к Луне (377 000 км) и сделал серию снимков.

2000

• 23 января — пролёт мимо астероида (2685) Мазурский (10:00 UTC). Кассини сфотографировал астероид с расстояния 1,6 млн км и оценил его диаметр как 15—20 км.
• 30 декабря — гравитационный манёвр в гравитационном поле Юпитера. В этот день Кассини приблизился к планете на минимальное расстояние и провёл ряд научных измерений. Также зонд сделал множество цветных изображений Юпитера, наименьшие видимые детали поверхности имеют размер примерно 60 километров в поперечнике.

2001

30 мая — во время перелёта от Юпитера к Сатурну, была замечена «дымка» в изображениях узкоугольной камеры Кассини (подобное впервые было отмечено на фотографиях звезды Майя из звёздного скопления Плеяд).

2004

• 11 июня сблизился с Фебой — одной из крупнейших лун Сатурна.
• 8 октября при близком прохождении возле Титана с помощью инфракрасной камеры был получен снимок образования на Титане, которое по всей видимости является криовулканом. С помощью спектрометра было установлено, что в истекающих потоках не преобладает водяной лёд. По некоторым версиям купол образован прорывом азотного льда на поверхность.
• В ночь с 24 на 25 декабря зонд «Гюйгенс» отделился и начал своё движение к Титану.

2005

14 января зонд Гюйгенс успешно вошёл в атмосферу Титана и совершил мягкую посадку на его поверхность.

2017

Последняя фотография, сделанная Кассини

22 апреля космическая станция в последний раз облетела Титан и начала сближение с Сатурном, чтобы, совершив 22 оборота по спирали между планетой и её кольцами, 15 сентября войти в атмосферу и на этом завершить свою миссию. Последний сигнал от Кассини на Земле был получен 15 сентября в 14:55:46 московского времени (11:55:46 UTC). В действительности вхождение в плотные слои атмосферы и разрушение аппарата произошло на 83 минуты раньше, в 13:31:46 московского времени (10:31:46 UTC), в соответствии с расстоянием между Сатурном и Землёй на этот момент.

What’s Next?

p http-equiv=»Content-Type» content=»text/html;charset=UTF-8″>an>Before the mission ended, Cassini’s was an already powerful influence on future exploration. In revealing that Enceladus has essentially all the ingredients needed for life, the mission energized a pivot to the exploration of «ocean worlds» that has been sweeping planetary science over the past couple of decades.

Lessons learned during Cassini’s mission are being applied in planning NASA’s Europa Clipper mission, planned for launch in the 2020s. Europa Clipper will make dozens of flybys of Jupiter’s ocean moon to investigate its possible habitability, using an orbital tour design derived from the way Cassini explored Saturn.

Farther out in the solar system, scientists have long had their eyes set on exploring Uranus and Neptune. So far, each of these worlds has been visited by only one brief spacecraft flyby (Voyager 2, in 1986 and 1989, respectively). Collectively, Uranus and Neptune are referred to as ice giant planets. A variety of potential mission concepts are discussed in a recently completed study, delivered to NASA in preparation for the next Decadal Survey—including orbiters, flybys and probes that would dive into Uranus’ atmosphere to study its composition. Future missions to the ice giants might explore those worlds using an approach similar to Cassini’s mission.

More Resources

Сближения со спутниками Сатурна

Направления полета
Титан	Рея	Япет	Диона	Тефия	Энцелад
Мимас	Гиперион	Феба	Янус	Эпиметей	Прометей	Пандора
Елена	Атлас	Пан	Телесто	Калипсо	Мефона

Основная часть

До 31 июля 2008 года было запланировано 45 сближений с Титаном, 4 сближения с Энцеладом, по 2 сближения с Япетом, Тефией и Реей, а также по одному сближению с Фебой, Дионой, Гиперионом и Мимасом.

№	Спутник	Дата пролёта	Расстояние, км
1.	Феба	11 июня	2068
2.	Титан	26 октября 2004	1200
3.	Титан	13 декабря 2004	2358
4.	Япет	1 января	65000
5.	Титан	14 января 2005	60000
6.	Титан	15 февраля 2005	950
7.	Энцелад	17 февраля 2005	1179
8.	Энцелад	9 марта 2005	500
9.	Титан	31 марта 2005	2523
10.	Титан	16 апреля 2005	950
11.	Энцелад	14 июля 2005	1000
12.	Мимас	2 августа 2005	45100
13.	Титан	22 августа 2005	4015
14.	Титан	7 сентября 2005	950
15.	Тефия	24 сентября 2005	33000
16.	Гиперион	26 сентября 2005	990
17.	Диона	11 октября 2005	500
18.	Титан	28 октября 2005	1446
19.	Рея	26 ноября 2005	500
20.	Титан	26 декабря 2005	10429
21.	Титан	15 января	2042
22.	Титан	27 февраля 2006	1812
23.	Титан	18 марта 2006	1947
24.	Титан	30 апреля 2006	1853
25.	Титан	20 мая 2006	1879
26.	Титан	2 июля 2006	1911
27.	Титан	22 июля 2006	950
28.	Титан	7 сентября 2006	950
29.	Титан	23 сентября 2006	950
30.	Титан	9 октября 2006	950
31.	Титан	25 октября 2006	950
32.	Титан	12 декабря 2006	950
33.	Титан	28 декабря 2006	1500
34.	Титан	13 января	950
35.	Титан	29 января 2007	2776
36.	Титан	22 февраля 2007	953
36.	Титан	10 марта 2007	956
37.	Титан	26 марта 2007	953
38.	Титан	10 апреля 2007	951
39.	Титан	26 апреля 2007	951
40.	Титан	12 мая 2007	950
41.	Титан	28 мая 2007	2425
42.	Титан	13 июня 2007	950
43.	Тефия	27 июня 2007	16200
44.	Титан	29 июня 2007	1942
45.	Титан	19 июля 2007	1302
46.	Рея	30 августа 2007	5100
47.	Титан	31 августа 2007	3227
48.	Япет	10 сентября 2007	1000
49.	Титан	2 октября 2007	950
50.	Титан	19 ноября 2007	950
51.	Титан	5 декабря 2007	1300
52.	Титан	20 декабря 2007	953
53.	Титан	5 января	949
53.	Титан	22 февраля 2008	959
54.	Энцелад	12 марта 2008	995
55.	Титан	25 марта 2008	959
56.	Титан	12 мая 2008	959
57.	Титан	28 мая 2008	959
58.	Энцелад	30 июня 2008	101317
59.	Титан	31 июля 2008	3980

Продлённый план пролётов

В рамках расширенной миссии, продленной до 10 июля 2010 года, предусматирвался 21 пролёт Титана, 8 пролётов Тефии, 7 пролётов Энцелада, 6 пролётов Мимаса, 5 пролётов Реи и 3 пролёта Дионы. Также предусматривалось несколько сближений с малыми спутниками, среди которых одно с Еленой.

№	Название спутника	Дата	Расстояние
1.	Титан	31 июля 2008 02:13	1,613
2.	Энцелад	11 августа 2008 21:06	54
3.	Энцелад	9 октября 2008 19:07	25
4.	Энцелад	31 октября 2008 17:15	197
5.	Титан	3 ноября 2008 17:35	1 100
6.	Титан	19 ноября 2008 15:56	1 023
7.	Титан	5 декабря 2008 14:26	960
8.	Титан	21 декабря 2008 13:00	970
9.	Титан	7 февраля 2009 08:51	960
10.	Титан	27 марта 2009 04:44	960
11.	Титан	4 апреля 2009 01:48	4 150
12.	Титан	20 апреля 2009 00:21	3,600
13.	Титан	5 мая 2009 22:54	3 244
14.	Титан	21 мая 2009 21:27	965
15.	Титан	6 июня 2009 20:00	965
16.	Титан	22 июня 2009 18:33	955
17.	Титан	8 июля 2009 17:04	965
18.	Титан	24 июля 2009 15:34	955
19.	Титан	9 августа 2009 9 14:04	970
20.	Титан	25 августа 2009 12:52	970
21.	Титан	12 октября 2009 08:36	1 300
22.	Энцелад	2 ноября 2009 07:42	103
23.	Энцелад	21 ноября 2009 02:10	1 607
24.	Титан	12 декабря 2009 01:03	4 850
25.	Титан	28 декабря 2009 00:17	955
26.	Титан	12 января 2010 23:11	1 073
27.	Рея	2 марта 2010 17:41	100
28.	Елена	3 марта 2010 13:41	1,803
29.	Диона	7 апреля 2010 05:16	504
30.	Энцелад	28 апреля 2010 00:11	103
31.	Энцелад	28 апреля 2010 00:11	201
32.	Титан	28 апреля 2010 00:11	1 400
33.	Титан	5 июня 2010 02:26	2,044
34.	Титан	21 июня 2010 01:27	955

Продление миссии

Первое продление

15 апреля 2008 года NASA объявило о продлении миссии на 2 года (до июля 2010 года). Старт новой миссии, получившей название «Кассини Равноденствие» (англ. Cassini Equinox Mission), был запланирован на 1 июля 2008 года. Эта миссия включала 60 дополнительных облётов вокруг Сатурна, 26 сближений с Титаном, 7 с Энцеладом и по одному с Дионой, Реей и Еленой. С научной точки зрения Кассини также предстояло изучить кольца Сатурна, его магнитосферу и саму планету.

Второе продление

3 февраля 2010 года было объявлено о дальнейшем продлении программы до сентября 2017 года. Первоначальное название продленной миссии было «Продленная продленная миссия» (англ. extended-extended mission), но затем оно было изменено на «Кассини Солнцестояние» (англ. Cassini Solstice Mission). Продленная миссия включала в себя 155 дополнительных витков вокруг Сатурна, 54 сближения с Титаном и 11 с Энцеладом.

Первоначально предлагалось несколько вариантов того, что делать с аппаратом после окончания основной миссии:

• перевод аппарата на вытянутую орбиту, где аппарат не столкнётся ни с одним из спутников Сатурна;
• направить аппарат в атмосферу Сатурна (как это было сделано с зондом «Галилео», исследовавшем Юпитер). Однако, для выполнения этого манёвра аппарату предстояло пройти сквозь кольца планеты, что грозило потерей контроля над ним;
• аппарат можно увести с орбиты Сатурна и направить в другие области Солнечной системы (аппарат предлагали использовать для исследований Урана, Нептуна или каких-либо объектов пояса Койпера);
• также рассматривался вариант вывода аппарата на траекторию столкновения с Меркурием. В этом варианте было бы использовано гравитационное поле Юпитера. Это гипотетическое столкновение произошло бы примерно в 2021 году на относительной скорости 20 км/сек., что позволило бы изучить состав пород этой планеты.

Спутники

Конечно, больше всего «красот» от Cassini мы увидели в фотографиях спутников. Нужно начать с того, что «первым делом» наш герой просто увеличил количество известных нам спутников Сатурна на семь. Паллена, Полидевк и Метона были открыты еще «на подлете», а затем, во время работы на орбите вокруг Сатурна, были открыты Дафнис, Анфа, Эгеон.

Снимки открытия Анте (S/2007 S4)

Помимо этого «особняком» стоит и интереснейший спутник S/2009 S 1, который еще не получил своего имени. Это самый близкий к планете из известных спутников Сатурна, который вращается в окрестностях кольца В.

Но этого мало. Судя по всему, на одной из фотографий от 15 апреля 2013 года Cassini удалось запечатлеть рождение нового спутника прямо в кольце А.

Рождение нового спутника (белое пятно на краю кольца)

Но и «старые» спутники принесли много нового и неожиданного. Оказалось, что вокруг Сатурна кружится целый «зоопарк» редких «животных».

Самым интересным из «средних» спутников оказался, конечно же, Энцелад. Как выяснил Cassini, под его поверхностью тоже есть океан, подобный тому, что есть на спутниках Юпитера Европе и Ганимеду, с некоторой вероятностью существования жизни в нем. Однако океан на Энцеладе изучать гораздо проще: он сам доставляет наружу образцы. С южного полюса спутника через разломы, названные «тигровыми полосами» в космос бьют гейзеры, образуя еще одно кольцо Сатурна — кольцо E.

Датчики Cassini не были приспособлены к поиску следов жизни, однако новые миссии с Сатурну, которые уже готовятся, будут это учитывать.

Гейзеры Энцелада

Остальные «луны» тоже оказались очень интересными. И речь не только о похожем как две капли воды на Звезду Смерти Мимасе. Тут можно упомянуть очень интересные спутники-пастухи Пан и Атлас, которые своей гравитацией «держат» форму колец Сатурна, а те, «в отместку» намораживают на них ледяной поясок, превращая спутники в «космические пельмени».

Спутник Пан

Есть на орбите Сатурна своя губка – пористый спутник Гиперион, есть удивительный Япет с гигантским хребтом выше Гималаев, который прошел по экватору спутника, есть Тефия, у которой тоже теперь подозревают то ли ядро, то ли подповерхностный океан… Данных очень много, и публикации о спутниках Сатурна будут выходить еще многие годы.

Сатурн

Конечно же, много внимания аппарат уделил самому Сатурну и его кольцам. Самое интересное образование на Сатурне – это теперь уже знаменитый Шестиугольник с Розой в центре. Гигантский вихрь в атмосфере на Северном полюсе почему-то приобрел шестиугольную форму и постоянно меняет цвет, а в центре бушует розовая «точка» (размером сотни километров).

Шестиугольник в 2013 и 2017 годах

Центральная «роза»

Удалось изучить и другие гигантские ураганы – например, огромный шторм в северном полушарии планеты, проявлявшийся, как Большое Белое Пятно.

Шторм в северном полушарии

И отдельной строкой, конечно же, идут, активно изучавшиеся Cassini молнии и полярные сияния в атмосфере.

В кольцах тоже удалось найти много нового. Во-первых, сами новые кольца были открыты в достаточно большом количестве, «расширив» территорию планеты (если считать кольца частью Сатурна). Во-вторых, в «классических» кольцах подтвердилось существование «спиц», а также вертикальных «столбов». Более того, кольца нашлись даже у одного из спутников Сатурна, Реи.

Вертикальные структуры в кольце B

Самые последние данные Cassini передал на Землю непосредственно перед гибелью – последние сутки он приближался к облачному краю атмосферы планеты, передавая информацию онлайн. В скором времени нас, думаю, ждут новые сенсации.

Внешние кольца Сатурна

Биография[править | править код]

Родился в Перинальдо, образование получил в иезуитском коллегиуме в Генуе и в аббатстве Сан-Фруктуозо. В 1644—1650 годах работал в обсерватории маркиза Мальвазиа в Панцано близ Болоньи, где продолжил астрономическое образование под руководством Дж. Б. Риччоли и Ф. М. Гримальди. В 1650—1669 годах — профессор астрономии в Болонском университете. Это место Кассини получил по протекции маркиза Бисмантова. В 1669 году он переселился во Францию, где в 1671 году стал директором только что созданной () по указу Людовика XIV Парижской обсерватории и оставался на посту директора до конца жизни. Обсерватория имела в своём распоряжении мощный для того времени 150-кратный телескоп.

Парижская обсерватория в XVIII веке

В историю астрономии вошёл как талантливый наблюдатель. В Италии выполнил многочисленные позиционные наблюдения Солнца с меридианным инструментом и на основании этих наблюдений составил новые солнечные таблицы, опубликованные в 1662 году. Создал первую точную теорию атмосферной рефракции, основанную на законе синуса. В Болонье, в 1665 году Кассини впервые наблюдал Большое красное пятно Юпитера. В Париже он открыл четыре спутника Сатурна (Япет, Рея, Тефия, Диона), которые в честь короля назвал «звёздами Людовика» (Sidera Lodoicea). В 1675 году обнаружил щель в кольцах Сатурна («щель Кассини»). Доказал осевое вращение Юпитера и Сатурна, отметив при этом неравномерное вращение атмосферы Юпитера на разных широтах.

В 1671 году наблюдал белое парящее облако над Луной. На протяжении 1671—1679 годов наблюдал детали лунной поверхности и в 1679 году составил большую карту Луны.

В 1672 году одновременно с Жаном Рише в Французской Гвиане Кассини в Париже проводил наблюдения Марса. По параллаксу Марса удалось впервые вычислить расстояние до этой планеты. Исходя из этих измерений, Кассини сумел с хорошей точностью определить расстояние от Земли до Солнца: 146 млн км (по современным данным — 149,6 млн км).

В 1683 году Кассини дал первое научное описание явления зодиакального света, предложив гипотезу, объясняющую его рассеянием солнечного света на линзообразном скоплении частиц пыли, лежащего в плоскости эклиптики; эта гипотеза является в настоящее время общепринятой.

Руководил экспедиционными работами по измерению дуги меридиана на территории Франции. На основании этих измерений пришел к неправильному заключению, что длина одного градуса меридиана уменьшается к северу, то есть Земля должна быть вытянутым у полюсов сфероидом. (Лишь последующие экспедиции П. Бугера, Л. Годена и Ш. М. ла Кондамина в Перу в 1735—1743 годах и П. Л. М. Мопертюи в Лапландию в 1736—1737 годах разрешили окончательно вопрос о фигуре Земли.)

Кассини заметил (), что предсказанные им моменты затмений спутника Юпитера Ио постоянно отклонялись от наблюдаемых в пределах 22 минут. Причину этого открыл коллега Кассини по Парижской обсерватории Олаф Рёмер: наибольшие отклонения происходили тогда, когда Земля и Юпитер находились по разные стороны Солнца, поэтому Рёмер предположил, что скорость света конечна, и диаметр земной орбиты свет проходит за 22 минуты, откуда он получил первую оценку скорости света: около 220 000 км/с (по современным данным: ≈ 299 792 км/с). Кассини, однако, не поддержал гипотезу Рёмера, и она была окончательно признана только спустя полвека, с открытием аберрации.

Очень часто придерживался устарелых физических концепций — был противником теории всемирного тяготения, его коперниканство было ограниченным, он предлагал заменить эллипсы Кеплера кривыми четвёртого порядка (овалами Кассини), считал, что Рёмер неправильно объясняет наблюдаемую неравномерность движения спутников Юпитера конечностью скорости света. Ошибочными были и его взгляды на природу комет.

Результаты миссии

Затмение Солнца Сатурном с расстояния 2,2 млн км 15 сентября 2006 года (маленькая яркая точка на 10 часов от планеты возле узкого кольца — Земля)

Проверка общей теории относительности

10 октября 2003 года были объявлены результаты эксперимента по проверке общей теории относительности, проведённые с помощью «Кассини». Наблюдался частотный сдвиг и задержка сигнала, приходящего от аппарата, в то время находившегося по другую сторону от Солнца, в соответствии с предсказаниями теории.

«Спицы» в кольцах Сатурна

Изображения, полученные 5 сентября 2005 года, изображали «спицы» в кольцах, впервые обнаруженные в 1977 году при помощи наземных наблюдений и затем подтверждённые аппаратами Вояджер в 1980-x годах. Механизм образования «спиц» всё ещё не ясен.

Новые спутники

Дафнис

В 2004 году на изображениях, полученных «Кассини», были найдены новые спутники. Они очень малы и получили временные названия S/2004 S 1, S/2004 S 2 и S/2004 S 5. В начале 2005 года им присвоили названия Метона (англ. Methone), Паллена (англ. Pallene) и Полидевк (англ. Polydeuces).

1 мая 2005 года в щели Килера был обнаружен спутник S/2005 S 1, впоследствии получивший название Дафнис (англ. Daphnis). Это второй спутник Сатурна (после Пана), орбита которого лежит внутри колец.

Также «Кассини» обнаружил спутники Анфа, Эгеон и «S/2009 S 1».

Пролёт около Фебы

Изображение Фебы

11 июня 2004 года «Кассини» пролетел мимо спутника Фебы. Это была первая возможность изучить спутник с такого близкого расстояния после пролёта Вояджера-2. Из-за особенностей движения Фебы вокруг Сатурна данное сближение является для «Кассини» единственным возможным.

Первые изображения спутника, полученные 12 июня 2004 года, показали, что спутник мало похож на обычный астероид. Некоторые участки сильно кратерированной поверхности были очень светлыми, предполагается, что под поверхностью находится водяной лёд.

Озёра на Титане

Основная статья: Озёра Титана

Озёра Титана

На радарных изображениях, полученных 21 июля 2006 года были обнаружены «бассейны», заполненные жидкими углеводородами (метаном или этаном), расположенные в северном полушарии Титана. Это первый случай обнаружения существующих в настоящее время озёр вне Земли. Размеры озёр — от километра до сотен километров в поперечнике.

13 марта 2007 года руководство миссии объявило об обнаружении большого скопления «морей» в северном полушарии Титана. Одно из морей по размерам несколько больше земного Каспийского моря.

Шестиугольный шторм

Основная статья: Шестиугольник Сатурна

В ноябре 2006 года на северном полюсе Сатурна была открыта атмосферная структура, представляющая собой шестиугольный шторм. Эта структура расположена на северном полюсе Сатурна и имеет в поперечнике более 25 тысяч километров.

Жизнь на Титане

Основная статья: Жизнь на Титане

Кассини — Гюйгенс обнаружили несколько химических аномалий на поверхности Титана.

Под действием солнечных лучей в атмосфере постоянно образуются водород и ацетилен, которые должны были наблюдаться в том числе на поверхности Титана. Однако следов ацетилена на поверхности не обнаружено, а количество водорода близко к поверхности уменьшается, что некоторые специалисты трактуют как косвенные признаки наличия жизни. По их предположениям, на Титане могут существовать формы жизни, отличающиеся от земных, основанные на метане (вместо воды), дышащие водородом и питающиеся ацетиленом.
Предположения выдвигались ещё в 2005 году.

Однако менее оптимистичные специалисты склонны рассматривать биологические причины потери водорода и ацетилена в последнюю очередь, а в первую очередь будут искать возможные небиологические объяснения обнаруженного явления. Сам Крис Маккей заявил, что результаты исследований открывают «очень необычную и в настоящее время необъяснимую химию… Возможно, не признаки жизни, но очень интересно».