Год до суицида: что ждет «Кассини»

Более 12 лет космический аппарат «Кассини» бороздит кольцевую систему Сатурна, изучая его свиту из многочисленных спутников — и вот настал последний год путешествия. Завершение исторической научной одиссеи запланировано на сентябрь 2017 года. Но это случится не раньше, чем зонд совершит дерзкий двухчастный эндшпиль.

12 лет с королевой

Юпитер часто называют королем планет. Шестая планета Солнечной системы, Сатурн, обладающая удивительным поясом из колец и руководящая свитой из многочисленных спутников, несомненно, заслуживает звания королевы. Однажды ученые задумались: а почему бы не отправить к королеве земного посла?

Так началась история «Кассини-Гюйгенс» — космического комплекса, названного в честь выдающихся астрономов Джованни Доменико Кассини и Христиана Гюйгенса, которые занимались изучением колец Сатурна и открыли несколько крупных спутников, в том числе и Титан. Комплекс состоял из спускаемого аппарата «Гюйгенс», который должен был приземлиться на Титан, а также из орбитальной станции «Кассини», которой предстояло исследовать самую красивую планету Солнечной системы.

В октябре 1997 года с мыса Канаверал была запущена ракета-носитель «Титан IV», которая вытолкнула в космос «Кассини-Гюйгенс». Он стал самым тяжёлым межпланетным аппаратом, когда-либо успешно покидавшим земную орбиту. Сначала «Кассини-Гюйгенс» достиг Венеры и совершил два гравитационных маневра, которые направили его к Сатурну. Аппарат продрался через пояс астероидов, по пути полюбовался Юпитером и в 2004 году достиг заветной цели.

Во время облета Гипериона станция «Кассини» обнаружила, что причудливая пористая поверхность этого спутника заряжена статическим электричеством

За 12 лет «Кассини-Гюйгенс» совершил немало открытий. Благодаря ему мы узнали, что одна из крупнейших лун Сатурна, Феба, является замерзшим артефактом времен формирования Солнечной системы. Мы смогли предположить, что под ледяной оболочкой другого спутника, Энцелада, скрывается океан глубиной 10 км — об этом могут свидетельствовать многочисленные гейзеры, обнаруженные зондом. Возможно, жидкий океан также есть на Мимасе. А спутник Прометей, как выяснилось, своей гравитацией постепенно разрушает внешнее кольцо Сатурна. Благодаря качественным снимкам, мы смогли разглядеть полярные сияния на Сатурне. А когда в 2005 году аппарат »Гюйгенс» высадился на Титане, ученые были поражены количеством метана в его атмосфере и еще больше убедились в том, что на этом спутнике возможна жизнь.

Основная часть миссии должна была завершиться в 2008 году. Однако путешествие »Кассини» неоднократно продлевали. До 2010 года аппарат успел исследовать множество крупных и малых спутников Сатурна. Затем план полета продлили еще на 7 лет — и вот теперь миссия близится к своему окончательному завершению.

«Финал оперы»

В апреле 2016 года «Кассини» 44 часа наблюдал за Сатурном, чтобы показать землянам четыре дня на «короле планет». Этот фильм в НАСА смонтировали, чтобы отпраздновать начало последнего года на орбите Сатурна. Теперь космическому аппарату предстоит приблизиться к планете почти вплотную, ознаменовав тем самым завершение захватывающего путешествия. Но перед тем, как погибнуть, «Кассини» предстоит пережить множество удивительных приключений. Хотя в центре управления полетом «Кассини» уже начался обратный отсчет, впереди — важнейший этап миссии.

30 ноября «Кассини» отправится на прогулку по внешнему краю F-кольца Сатурна и будет в течение пяти месяцев совершать еженедельные облеты кольцевой системы. Космический аппарат окажется в 7800 км от центра узкого F-кольца, обладающего причудливо переплетенной структурой. По словам исследователя Линды Спилкер из проекта «Кассини» в Лаборатории реактивного движения НАСА, в последний раз так близко к кольцам Сатурна зонд подходил в 2004 году. Тогда ученые могли увидеть кольца только с подсвеченной стороны. Теперь же у них есть возможность детально изучить структуру с обеих сторон и получить снимки с высочайшим разрешением.

Снимок колец Сатурна камерами зонда «Кассини» (2004)

Заключительный этап, прозванный «Финалом оперы» (фр. Grand Finale), начнется в апреле 2017. »Кассини» подлетит к Титану, гигантскому спутнику Сатурна, почти вплотную, и это изменит траекторию движения зонда. Космический аппарат окажется между Сатурном и его кольцами — эта зона шириной в 2400 км до сих пор оставалась неизведанной. Ожидается, что «Кассини» пройдет через этот зазор 22 раза, первое прохождение должно состояться 27 апреля.

Это будет самое близкое наблюдение Сатурна в истории. «Кассини» с изысканной точностью зафиксирует магнитное и гравитационное поле планеты и буквально «погрузится» в ее атмосферу — по крайней мере, аппарат будет так близок к этому, как никогда ранее. Ученые надеются уточнить внутреннее строение планеты, вычислить длину сатурнианских суток и измерить массу колец — последнее даст представление об их возрасте. Космический аппарат также впервые проанализирует частицы пыли в основных кольцах Сатурна и в первый раз возьмет пробы верхних слоев атмосферы.

«Это тянет на новую научную миссию,» — заявил Спилкер. «Научное значение кольца F и «Финала оперы» настолько велико, что вокруг того. что мы собираемся сделать, можно было бы организовать целую программу по исследованию Сатурна»

«Кассини» приближается к Сатурну

С начала 2016 года инженеры миссии корректировали орбитальный путь «Кассини» для заключительного этапа миссии. Многочисленные облеты вокруг Титана постепенно повышали наклон орбиты Кассини относительно экватора и колец Сатурна. Эта специфическая ориентация позволит космическому аппарату «перепрыгнуть» через кольца после прощального облета Титана в апреле и приблизиться к финальным аккордам космической оперы.

«Мы использовали силу тяжести Титана на протяжении всей миссии, раскручивая «Кассини» как пращу вокруг системы Сатурна,» — говорит Эрл Маиса, руководитель проекта Кассини в Лаборатории реактивного движения. «Теперь Титан поможет Кассини попасть в совершенно неизведанный район у самой планеты»

В «Финале оперы» зонд погрузится в атмосферу Сатурна, отправляя на Землю данные о химическом составе планеты, пока его сигнал не затеряется. Трение об атмосферу уничтожит космический аппарат — и прославленный «Кассини» сгорит, как метеор в далеком сатурнианском небе.