Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Cassini afslutter banebrydende mission ved Saturn

Denne filmsekvens af billeder er fra den sidste dedikerede observation af Enceladus-fanen af ​​Cassini. Kredit:NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Den internationale Cassini-mission har afsluttet sin bemærkelsesværdige udforskning af det saturnske system i spektakulær stil, ved at dykke ned i gasplanetens atmosfære.

Bekræftelse af afslutningen af ​​missionen ankom til NASA's Jet Propulsion Laboratory kl. 11:55 GMT/13:55 CEST, hvor tabet af rumfartøjets signal fandt sted 83 minutter tidligere ved Saturn, omkring 1,4 milliarder km fra Jorden.

Med raketdrivmidlet til at manøvrere rumfartøjet fuldt opbrugt som planlagt på tur til Saturn og dens måner i de sidste 13 år, missionen sluttede med det bevidste dyk ned i gasplaneten. Dette sikrer, at Saturns iskolde måner, især havførende Enceladus, ikke risikere at blive forurenet af mikrober, der kunne være blevet om bord på rumfartøjet fra Jorden, og efterlades uberørte til fremtidig udforskning.

Cassini brugte de sidste fem måneder på at dykke mellem Saturns ringe og atmosfære i en serie af 22 store finalebaner, der kulminerede med et sidste farvel til Titan på mandag, som satte kursen mod Saturn.

De store finalebaner blev understøttet af ESA-jordstationer, som modtog signaler fra Cassini for at indsamle vigtige radiovidenskabelige og gravitationsvidenskabelige data.

Cassinis endelige billede – naturlig farvevisning. Kredit:NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Atmosfærisk indsejling begyndte cirka et minut før tab af signal, og rumfartøjet sendte videnskabelige data i næsten realtid, indtil dets antenne ikke længere kunne pege mod Jorden. Dens sidste billeder blev sendt i går, før det sidste spring, og i sine sidste øjeblikke foretog den de dybeste målinger nogensinde af plasmatætheden, magnetfelt, temperaturer og atmosfærisk sammensætning i Saturns atmosfære.

"Cassini har revolutioneret vores syn på Saturn-systemet siden det øjeblik, det ankom, og i 13 utrolige år lige indtil slutningen i dag, " siger Alvaro Giménez, ESA's direktør for videnskab.

"Denne mission har ændret den måde, vi ser på havverdener i solsystemet, tilbyder pirrende antydninger af steder, der kunne tilbyde potentielt beboelige miljøer, med Titan giver os et laboratorium på størrelse med planeten til at studere processer, der endda kan være relevante for livets oprindelse på Jorden."

Dette billede blev returneret den 14. januar 2005, af ESA's Huygens-sonde under dens vellykkede nedstigning for at lande på Titan. Dette er farvevisningen, efter behandling for at tilføje reflektionsspektredata, giver en bedre indikation af overfladens faktiske farve. Oprindeligt antaget at være sten eller isblokke, de er mere småstensstore. De to stenlignende objekter lige under midten af ​​billedet er henholdsvis omkring 15 centimeter (venstre) og 4 centimeter (midten) på tværs, i en afstand af omkring 85 centimeter fra Huygens. Overfladen er mørkere end oprindeligt forventet, bestående af en blanding af vand og kulbrinteis. Der er også tegn på erosion i bunden af ​​disse objekter, indikerer mulig fluvial aktivitet. Kredit:ESA/NASA/JPL/University of Arizona

Lanceret den 15. oktober 1997 og ankom i Saturns kredsløb den 30. juni 2004 (PDT), Cassini bar ESA's Huygens-sonde, der landede på Titan den 14. januar 2005. Under dens to en halv times nedstigning afslørede den overfladen, der tidligere var blevet skjult af månens tykke diset atmosfære, viser en verden med uhyggeligt jordlignende landskaber.

Cassini ville fortsætte med at gøre spændende opdagelser ved Titan fra kredsløb, med sin radar at finde søer og have fyldt med metan og andre kulbrinter, hvilket gør det til det eneste andet kendte sted i vores solsystem med en stabil væske på overfladen. I månens atmosfære opdagede Cassini adskillige komplekse organiske molekyler, hvoraf nogle betragtes som byggesten i livet på Jorden.

Saturns måner fortsatte med at overraske, med en af ​​de største opdagelser af hele missionen påvisningen af ​​iskolde faner, der bryder ud fra sprækker på den sydlige halvkugle af Enceladus. Senere opdagelser ville indikere hydrotermisk aktivitet på bunden af ​​en havbund, antyder denne verden som et af de mest lovende steder at søge efter liv hinsides Jorden.

Øverste række:lille ravioliformet pande, som har en maksimal bredde på ca. 35 km; Mimas (396 km bred), der ligner Dødsstjernen fra Star Wars med sit 139 km brede krater, der dominerer overfladen, og uregelmæssigt formet Hyperion (~360 x 266 x 205 km), som ligner en kæmpe svamp. Nederste række:Iapetus (1470 km bred) med sin besynderlige 20 km brede topografiske højderyg, der falder næsten nøjagtigt sammen med den geografiske ækvator; Titan, den største af Saturns måner, ved 5150 km, med en tyk atmosfærisk dis, og iskolde Enceladus (504 km bred) med dens 'tigerstribe' sprækker på den sydlige halvkugle, hvorfra faner ses at bryde ud, peger på et underjordisk reservoir af vand. Kredit:NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Missionen viste også de unikke egenskaber ved Saturns mange andre måner, fra Iapetus og dens ækvatoriale højderyg til Hyperion, som ligner en kæmpe svamp, og fra ravioli-formet pande, til Mimas, som ligner Dødsstjernen fra Star Wars.

Mange af Cassinis opdagelser kan tilskrives missionens levetid, som omfattede to missionsudvidelser, lader rumfartøjet dække halvdelen af ​​Saturns sæsoncyklus.

Først, en to-årig forlængelse blev givet for at observere ændringer, da Saturn nåede jævndøgn, da Solen skinnede kant til ringene. Efterfølgende yderligere syv år blev givet til at følge op på tidligere opdagelser ved Enceladus og Titan, og se, mens sommersollyset faldt på den nordlige halvkugle af Saturn og dens måner, mens vintermørket rykkede ind mod syd.

Med dette synspunkt, Cassini fangede et af sine sidste kig på Saturn og dens hovedringe på afstand. Saturn-systemet har været Cassinis hjem i 13 år, men dens rejse slutter den 15. september. Kredit:NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Denne langsigtede overvågning gjorde det muligt for forskere at se sæsonbestemte ændringer, herunder hvordan vejrmønstre i Saturns dynamiske atmosfære udviklede sig, og afsløre den langlivede nordpolære hvirvel inde i en sekskantformet jetstrøm. Cassini så også, hvordan Titans kulbrintekredsløb udviklede sig med årstiderne, dens skyer regner metan ned på overfladen.

Den forlængede missionstid var også afgørende for at spore udviklingen af ​​små dynamiske funktioner i ringene, ligesom 'propellerne', forstyrrelser i ringene skabt af måner. Over tid dukkede 'egerne' i Saturns ringe – funktioner, der roterer sammen med ringene som egerne i et hjul – op og forsvandt med årstiderne. Og ved jævndøgn, den udsøgte detalje af de lodrette strukturer i ringene, drevet af gravitationsforstyrrelser fra nærliggende måner, blev afsløret.

"Cassini og Huygens repræsenterer en forbløffende videnskabelig, teknologisk, og menneskelig præstation, " siger Nicolas Altobelli, ESA's Cassini-projektforsker.

Til venstre:små dynamiske funktioner kendt som 'propeller' er forstyrrelser i ringene skabt af månesletter. Propellen, der ses her i Saturns A Ring, blev afbilledet den 21. februar 2017 (billedskalaen er 207 m/pixel). Spaltens bredde anslås til at være omkring 2 km, med en lille central måne, der menes at være drivkraften i indslaget. Midten:de udsøgte detaljer af lodrette strukturer i ringene blev afsløret ved jævndøgn. De er drevet af gravitationsforstyrrelser fra nærliggende måner, hvor toppene stiger til omkring 2,5 km over ringenes plan. Billedet viser en 1200 km lang sektion afbilledet den 26. juli 2009, og billedskalaen er 2 km/pixel. Til højre:'taler', funktioner, der roterer sammen med ringene som egerne i et hjul, blev set at dukke op og forsvinde med årstiderne. Dette billede viser de radiale markeringer, da planeten nærmede sig jævndøgn i august 2009 (billedskalaen er 30 km/pixel). Kredit:NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

"Missionen har inspireret os med ærefrygtindgydende billeder, inklusive disse ydmygende udsigter, der ser hen over mere end en milliard kilometer af rummet tilbage til den lille blå prik på vores hjemmeplanet. Selvom det bestemt er trist, når en mission slutter, det er også tid til at fejre denne banebrydende rejse, som efterlader en rig videnskabelig og ingeniørmæssig arv for at bane vejen for fremtidige missioner."

Missionsplanlæggere har allerede den næste generation af hav-verden opdagelsesrejsende i kø, selvom det denne gang er Jupiter, der får rampelyset. ESA forbereder sig på at opsende Jupiter Icy Moons Orbiter, Juice, i 2022, med hovedfokus på beboelighedspotentialet for de store havførende satellitter Europa, Ganymedes og Callisto, mens NASA planlægger Europa Clipper-missionen for dedikerede forbiflyvninger af den iskolde måne.

  • En af Cassinis sidste syn på Titan, Saturns største måne, før missionen afsluttedes den 15. september. Kredit:NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

  • Dette billede af Saturns ringe blev taget af Cassini den 13. september 2017. Det er blandt de sidste billeder, Cassini sendte tilbage til Jorden, inden han afsluttede sin mission den 15. september. Kredit:NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute




Varme artikler