Hvorfor Cassini styrtede ned:Beskytter Icy Moon Enceladus for enhver pris

Præcis kl. 4:55:46 PDT (7:55:46 EDT) den 15. september, NASA modtog den sidste transmission fra Cassini -rumfartøjet. Dette betød kun en ting:Den banebrydende Saturn -mission var ved at være slut - rumfartøjet havde stødt på den øverste atmosfære af Saturn og, 45 sekunder senere, den brændte op som en kunstig meteor forårsaget af den intense varme ved at ramme atmosfæren ved 75, 000 miles (120, 700 kilometer) i timen.

"Dette er det sidste kapitel i en fantastisk mission, men det er også en ny begyndelse, "sagde Thomas Zurbuchen, associeret administrator for NASA's Science Mission Directorate ved NASAs hovedkvarter i Washington, i en 15. september -erklæring. "Cassinis opdagelse af havverdener ved Titan og Enceladus ændrede alt, ryster vores synspunkter til kernen om overraskende steder at søge efter potentielt liv ud over Jorden. "

Efter at have gennemført 22 vovede dyk gennem de cirka 1, 200 kilometer (1, 931 kilometer) hul mellem planeten og dens inderste ring, Cassinis Grand Finale var i stand til at lave banebrydende videnskab i et område i rummet, intet rumfartøj nogensinde har været før. Men Grand Finale var netop det - den sidste handling af dens 13 års udforskning ved Saturn -systemet.

Cassini var ved at løbe tør for brændstof, og missionsledere ønskede at få så meget videnskab ud af veteransonden, mens de beskyttede Saturns måner. Den eneste måde at virkelig beskytte dem på var at bortskaffe Cassini ved at flyve den ind i Saturn, giver den banebrydende mission en brændende afsendelse.

"Dette har været i planen hele tiden, "siger Linda J. Spilker, Cassini -projektforsker, der arbejder på NASA's Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien, og har arbejdet med Cassini siden begyndelsen. "Vi vidste, at missionen skulle ende, og vi budgetterede omhyggeligt vores brændstof til at vare indtil Saturns nordlige sommersolhverv i maj 2017. "

Men hvad forsøger forskere at beskytte disse måner mod? I bund og grund, bakterier; bakterier fra Jorden, der muligvis kører en tur på Cassini -rumfartøjet.

"Vedholdende" bakterier og frygt for kontaminering

Selvom Cassini blev lanceret i 1997, tilbragte næsten 20 år i det tomme, fryser, strålingsvasket dybde af rummet, rejser til Saturn og tilbringer 13 år i kredsløb omkring det, nogle bakterier "kan være vedholdende, "siger Larry Soderblom, en tværfaglig videnskabsmand med Cassini -missionen. "Vi skal sørge for, at vi ikke efterlader nogen af ​​disse slags jordiske bakterier på disse lovende måner."

Internationale aftaler regulerer planetariske beskyttelsesforanstaltninger, der skal træffes af rumorganisationer. Selvom planetarisk beskyttelse kan fremkalde tanker om at beskytte Jorden mod at plyndre fremmede bugs, der er lagt stor indsats i at beskytte Andet verdener fra vores bakterie. Det er bare sådan, at Enceladus og Titan er særligt interessante måner, der kan være beboelige for udenjordisk liv, så det ville være uheldigt, hvis vores bakterier invaderede disse miljøer.

Under sin mission på Saturn, Cassini opdagede vandstykker, der blev udluftet i rummet fra den iskolde måne Enceladus. Nærmere undersøgelse af disse fjer, stammer fra gejsere, der sprænger fra polære revner i Enceladus 'iskalde skorpe, afslørede, at dette vand kom fra et varmt salt hav under overfladen, og vandet var snøret med kulbrinter og ammoniak, eller "mange af de ingredienser, som livet ville have brug for, hvis det skulle starte i et miljø som det, "Soderblom fortæller HowStuffWorks.

Så, mareridt scenariet ville være, hvis Cassini bare blev ladet løbe tør for brændstof og pleje ukontrolleret omkring Saturn -systemet, der ville være en lille chance for, at det kunne styrte ind i Enceladus i fremtiden, og enhver mikrobølgeovn ombord kunne slå sig op i dette hav, der ligger under den tynde skorpe.

"Vi forsøger at sterilisere rumfartøjer, så de ikke bærer bakterier fra jorden, "siger Soderblom." Men vi kan ikke gøre det grundigt nok til, at vi trygt kan bortskaffe rumfartøjet i en af ​​disse fremmede verdener, som vi måske en dag vil udforske efter beboelighed og lede efter liv - vi vil ikke opdage det liv, der vi bragt dertil! "

Titan var en anden bekymring. Saturns største måne er også den eneste måne i solsystemet, der har sin egen atmosfære. Men denne atmosfære ligner intet, vi oplever på Jorden. For koldt til flydende vand, den eneste væske på Titan er i form af metan-vand er frosset, fast. Selvom denne verden er meget fremmed, den har nogle ligheder med Jordens atmosfæriske processer. I stedet for vand, flydende metan falder som regn, skaber floder, der skærer ind i den kulbrinte-rige overflade, som igen laver dale, og løber ud i store flydende metansøer.

Titan skjuler også en hemmelighed under overfladen. Efter sine mange flybys på månen, Cassini opdagede, at det også er vært for et hav af flydende vand under overfladen, kun meget dybere end Enceladus 'hav. Astrobiologer er begejstrede for muligheden for eksotiske former for "metanliv" på overfladen af ​​Titan, men det er endnu en måne i det ydre solsystem med et flydende vandhav, der kan være beboeligt for livet, som vi kender det. Selvom jordlignende mikrober "ikke ville være så glade" på Titans overflade, Spilker siger, at det er overfladevandet, som vi gerne vil undgå at forurene.

I 2005, imidlertid, den europæiske Huygens -sonde landede på månens overflade. Piggybacking på Cassini siden lanceringen som en del af den fælles NASA/ESA/Italian Space Agency Cassini-Huygens mission, Huygens løsrev sig, gik til månen og faldt ned gennem sit varemærke tyk gul dis. Men hvis vi allerede har sendt en sonde dertil, hvorfor bekymre dig om at forurene det med Cassini?

"Da vi landede Huygens -sonden på Titan, vi havde ingen ide hvad vi ville finde på overfladen, så det var virkelig Huygens og Cassinis opdagelser, der førte til disse nye krav [planetarisk beskyttelse], "siger Spilker." Også, Titan er ikke i samme klasse som Enceladus for planetarisk beskyttelse. "

For at gå til Enceladus, tilføjede hun, enhver lander skulle være meget ren, da flydende vand er i kontakt med månens iskolde overflade, så forurening af havets overflade ville være en meget reel mulighed. Titans hav, på den anden side, er dyb og ser ikke ud til at være i kontakt med overfladen, så "dette sætter [Titan] i en anden kategori, "Spilker siger." Selvom der stadig er taget omhu med Titan, det er virkelig Enceladus, at vi er mest bekymrede for at forurene. "

At Crash eller Not to Crash

Tidligere rummissioner har anvendt en række foranstaltninger for at undgå risiko for kontaminering af lovende måner og planeter, siger Soderblom. "Voyagers vi bortskaffede ved at skubbe dem ud af solsystemet, rumfartøjet Galileo blev brændt op i atmosfæren i Jupiter. Mars -rumfartøjet var ekstra, ekstra omhyggeligt dekontamineret, og det er en meget dyr proces at gennemgå, så du trygt kan forlade rumfartøjet [på planetens overflade]. "

Og med Cassini, der var en række muligheder på bordet for at forhindre et sammenstød med Enceladus eller Titan, især tidligere i missionen.

"Tilbage i 2009 og 2010, vi havde nok brændstof til måske forlade Saturn -systemet og gå til Jupiter. Vi kunne endda have taget til Uranus, "husker Spilker. Dog, at komme til Uranus, det kunne have taget 20-30 år, og missionsplanlæggere besluttede, at Cassini alligevel virkelig var designet til Saturn-systemet, så de besluttede at blive.

For at undgå det indre Saturn -system, de overvejede også at sende Cassini på meget brede baner, holder sig godt fri for måner. I dette scenario, da rumfartøjet løb tør for brændstof, den ville for evigt forblive i en bane omkring Saturn som en ny kunstig satellit selv.

"Vi kiggede også på muligvis at slå den ned i Mimas eller en af ​​de andre måner, "tilføjer Spilker." Det ville have været en god måde at afslutte [Cassini -missionen] med at lave et nyt krater! "

Men da de indså, at de kunne sende Cassini gennem Saturns ringe ved at bruge Titans tyngdekraft til at omdirigere sonden, denne mulighed blev den klare frontløber. "Det krævede ikke meget diskussion, fordi at flyve gennem denne region ville give os en helt ny videnskab-det er som at have en ny mission, "forklarer Spilker.

Selvom Cassinis aske nu er spredt gennem Saturns atmosfære, blive en del af selve planeten, dens arv vil leve i årtier fremover, og Enceladus afventer menneskehedens næste mission, når det måtte være. Cassini gjorde grunden, opdage oceaner under jorden og beboelige miljøer på det, man engang troede var en samling af døde og golde måner. Nu, Cassini mission forskere ønsker at gå tilbage og direkte lede efter livet, måske endda returnere prøver af Enceladus til Jorden.