Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

Bezzałogowa misja sondy Cassini-Huygens rozpoczęła się w 1997 roku. Jej głównym celem było wykonanie badań Saturna, jego pierścieni, księżyców i magnetosfery. W drodze do Saturna sonda dwukrotnie przeleciała obok Wenus, minęła Ziemię oraz Jowisza. W lipcu 2004 roku stała się pierwszym sztucznym satelitą Saturna, a odłączony od niej próbnik Huygens w styczniu 2005 roku wylądował na powierzchni jednego z księżyców, Tytana. Po 13 latach krążenia po orbicie Saturna Cassini zbliża się do planety z celem wejścia w jego atmosferę. Będzie to jednak lot samobójczy, gdyż w wyniku tego manewru sonda ulegnie spłonięciu. Zamiarem nawigatorów sondy jest zapewnienie „czystej” przestrzeni wokół dwóch księżyców Saturna, Tytana i Enceladusa (bez latającego na orbicie wraku, nad którym nie ma kontroli), a w szczególności tego ostatniego z jego ogromnym podlodowym oceanem i oznakami aktywności hydrotermalnej, gdyż chcą zachować go jako nienaruszony (w tym nieskażony szczątkami pochodzącymi z ewentualnego wraku, które mogłyby zawierać ziemskie bakterie i inne składniki ziemskiego życia) do przyszłej eksploracji, w tym poszukiwania życia. Zanurkowanie sondy w atmosferę Saturna jest ostatnim etapem Wielkiego Finału (Grand Finale) misji.

Grand Finale rozpoczęło się w kwietniu 2017 roku. Sonda rozpoczęła wówczas serię „nurkowań” (22 pętle tygodniowo) w przestrzeń pomiędzy Saturnem a jego pierścieniami. Jeszcze nigdy wcześniej żaden statek kosmiczny nie dokonał tak ryzykowanego przelotu i nie przebywał tak blisko tej planety.

11 września nastąpiło ostatnie spotkanie z Tytanem. Sonda Cassini była wtedy 119 049 km nad powierzchnią księżyca. Tytan przypieczętował los Cassiniego – jego grawitacja wpłynęła na trajektorię lotu sondy i skierowała ją wprost w kierunku Saturna. Nawigatorzy misji nazwali ten manewr „Goodbye Kiss” (pożegnalny pocałunek).

Najnowsze obliczenia nawigatorów i inżynierów misji przewidują, że utrata kontaktu z sondą Cassini nastąpi 15 września 2017 roku o godz. 7:55 EDT (tj. 13:55 czasu polskiego). Cassini wejdzie w atmosferę Saturna około jednej minuty wcześniej, na wysokości około 1915 km ponad szacowanym pułapem szczytów chmur (to jest wysokość, gdzie ciśnienie atmosferyczne wynosi 1 bar, co odpowiada poziomowi morza na Ziemi). Podczas nurkowania w atmosferze prędkość statku kosmicznego będzie wynosić około 113 tys. kilometrów na godzinę. Ostateczne zanurzenie odbędzie się po dziennej stronie Saturna, blisko lokalnego południa (w sensie pory dnia). Sonda wejdzie w atmosferę na 10. stopniu szerokości geograficznej północnej.

Przewidywana wysokość utraty sygnału wynosi około 1500 km powyżej wierzchołków chmur Saturna. Od tego momentu sonda zacznie się palić jak meteor. W ciągu około 30 sekund po utracie sygnału, Cassini zacznie się rozpadać; w ciągu kilku minut resztki sondy zostaną całkowicie pochłonięte przez atmosferę Saturna. Ze względu na czas podróży sygnałów radiowych sygnał z tego wydarzenia zostanie odebrany na Ziemi dopiero 83 minuty później.

Ostatnie transmisje z sondy Cassini będą odbierane przez anteny zlokalizowane w kompleksie NASA Deep Space Network w Canberrze w Australii. Nawet podczas swojego samobójczego lotu Cassini ma dokonać przełomowych obserwacji naukowych Saturna, używając ośmiu z jego 12 instrumentów naukowych. Wszystkie instrumenty służące do badania magnetosfery i plazmy, system radiowy sondy oraz jego spektrometry podczerwone i ultrafioletowe.

Najważniejszym instrumentem podczas nurkowania w atmosferze Saturna będzie Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS). Instrument będzie bezpośrednio badał skład i strukturę atmosfery, czego nie można zrobić z orbity. Sonda będzie tak zorientowana podczas wchodzenia w atmosferę planety, aby umożliwić INMS najlepszy dostęp do gazów atmosferycznych.

Opracowano na podstawie: 
Cassini Spacecraft Makes Its Final Approach to Saturn

Źródło zdjęć: https://www.nasa.gov/press-release/cassini-spacecraft-makes-its-final-approach-to-saturn

O misji Cassini pisaliśmy wcześniej w artykułach:
Ostatnie dni misji Cassini
Misja Cassini przygotowuje się do wielkiego finału