Hvordan to jordbaserede teleskoper understøtter NASAs Cassini-mission

Da NASAs Cassini -rumfartøj styrter ned i atmosfæren på Saturn den 15. september, afslutter sine 20 års udforskning, astronomer vil observere den gigantiske planet fra Jorden, giver kontekst til Cassinis endelige målinger.

"Hele tiden Cassini stiger ned, vi vil være på jorden, tager data og lærer om forhold på Saturn, " sagde Don Jennings, en senior videnskabsmand ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, og en medforsker for et Cassini-instrument kaldet Composite Infrared Spectrometer.

Denne afsked passer til en mission, der har været understøttet af lignende observationer gennem hele sin levetid. NASAs infrarøde teleskopfacilitet, eller IRTF, og W. M. Keck Observatory, hvor NASA er partner, har leveret afgørende bidrag fra topmødet i Maunakea på Hawaii. Andre amerikanske og internationale teleskoper har også undersøgt Saturn -systemet, supplere og styrke missionen.

"IRTF og andre faciliteter har ydet direkte støtte til Cassini-Huygens-missionen og gjort det muligt at forbinde disse data med årtiers værdi af tidligere og igangværende jordbaserede undersøgelser, "sagde IRTF-direktør John Rayner." IRTF er gennem sine observationsmuligheder i dagtimerne i stand til at levere overvågning af planeter næsten året rundt til støtte for NASA-missioner. "

Jordbaserede observationer af Titan, den gigantiske planets største måne, hjalp med forberedelserne til Huygens-sondemissionen tidligt i Cassinis udforskning af Saturn-systemet. Sonden blev frigivet, efter at Cassini trådte ind i Saturns kredsløb og gik ned gennem Titans tykke atmosfære for at lande på overfladen.

En koordineret jordkampagne blev organiseret for at studere Titans atmosfære og overflade, at måle vindhastighed og retning, at se på atmosfærisk kemi og at give global billeddannelse.

Otte faciliteter verden over deltog, observere før, under og efter Huygens-sondemissionen, ledet af European Space Agency. Disse omfattede Keck Observatory, som tog billeder i høj opløsning af de atmosfæriske vejrmønstre på Titan, og IRTF, som hjalp med at bestemme retningen af ​​Titans vinde.

"Bordbaseret observation spillede en afgørende rolle, fordi på det tidspunkt, det var den eneste måde at bestemme retningen af ​​Titans vinde, som havde potentiale til at påvirke Huygens' nedstigning til overfladen, " sagde Goddards Theodor (Ted) Kostiuk, som ledede disse observationer ved IRTF og er nu emeritus-videnskabsmand. "Voyager-flyvningen gav nogle oplysninger om Titan, men vindretningen var en ting, den ikke kunne fortælle os."

IRTF bliver fortsat brugt til langtidsstudier af Saturn og Titan og deres atmosfærer, og for at undersøge Saturns måner, udvide og supplere Cassini-resultater. Anlæggets nyligt installerede infrarøde instrument med høj opløsning, kaldet iSHELL, vil blive indsat til igangværende undersøgelser af eftervirkningerne af en massiv storm, der brød ud på Saturns nordlige halvkugle i 2010. Med sin meget høje spektrale opløsning, iSHELL er blevet optimeret til undersøgelse af planetariske atmosfærer.

Cassini har også modtaget masser af aloha fra Keck Observatory, som har givet mange skarpe billeder og spektre af Saturns mest berømte træk - dens ringe. Disse undersøgelser er muliggjort af den høje rumlige opløsning af Kecks store blænde kombineret med et state-of-the-art adaptivt optiksystem til at korrigere for forvrængninger forårsaget af Jordens atmosfære.

"Det har været spændende at være involveret i jordstøtte til Cassini-kredsløbet i disse mange år, " sagde Observing Support Manager Randy Campbell fra Keck Observatory. "Denne mission har givet os en mulighed for at arbejde sammen hen imod en bedre forståelse af nogle af de smukkeste og mest gådefulde objekter på nattehimlen, Saturn og dens måner."

I løbet af sommeren 2017, Cassini-holdet brugte Keck Observatory til at tage nær-infrarøde spektroskopiske data fra regionerne nær Saturns ækvator, ligesom Cassini dykkede mellem Saturn og dens ringe under dens sidste kredsløb. Holdet tog også Keck-data fra de polære magnetfelter for bedre at forstå planetens nordlys, som ligner Jordens nord- og sydlys. Keck-observatoriets data vil blive brugt til at verificere Cassinis data for at give en slags "jord-sandhed"-kalibrering af nogle af de indbyggede instrumenter i orbiteren.

Efter Cassini, jordbaserede undersøgelser vil fortsætte, bygger på alt det rumfartøjet observerede, og holder opdagelserne ved at komme.