Sonda Cassini przygotowuje się do kolejnego etapu misji

dnia 24/11/2016

Sonda Cassini rozpoczyna kolejną ekscytującą fazę swojej misji. Przez cały rok inżynierowie zwiększali nachylenie orbity sondy w stosunku do równika i płaszczyzny pierścieni planety. 30 listopada po przelocie w pobliżu największego księżyca Saturna Tytana i wykorzystaniu jego grawitacji, sonda Cassini rozpocznie pierwszą fazę dramatycznego finału swojej misji.

Wystrzelona w przestrzeń kosmiczną w 1997 roku sonda Cassini dotarła do Saturna w 2004 roku i od tego czasu bada samą planetę, jej pierścienie oraz księżyce. W trakcie trwania misji sonda dokonała licznych niesamowitych odkryć, odkrywając chociażby globalny ocean skrywający się pod lodową powierzchnią Enceladusa czy też morza ciekłego metanu na powierzchni Tytana.

W okresie między 30 listopada a 22 kwietnia sonda Cassini będzie krążyła wokół Saturna po orbicie biegunowej przelatując nad jego biegunami i co 7 dni przelatując przez niezbadany obszar za zewnętrzną krawędzią pierścieni.

„Tę część misji nazwaliśmy Ring-Grazing Orbits, ponieważ będziemy przemykać się tuż za zewnętrzną krawędzią pierścieni,” mówi Linda Spilker, naukowiec projektu Cassini z NASA Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie. „Oprócz tego mamy dwa instrumenty, które mogą badać cząstki i gazy wypełniające płaszczyznę pierścieni, więc w pewnym sensie sonda Cassini faktycznie będzie ocierać się o pierścienie.”

Podczas jednego z dwudziestu takich przelotów instrumenty sondy Cassini podejmą próbę bezpośredniego zbadania cząstek i cząsteczek rozrzedzonego gazu obecnego w pobliżu pierścieni. Podczas dwóch pierwszych orbit, sonda Cassini przeleci bezpośrednio przez wyjątkowo delikatny pierścień będący skutkiem uderzeń niewielkich meteorów w dwa małe księżyce – Janusa i Epimeteusza. Przemykając w pobliżu pierścieni w marcu i kwietniu sonda będzie przelatywała przez pyłowe zewnętrzne obszary pierścienia F.

„Choć będziemy przelatywać bliżej pierścienia F niż kiedykolwiek wcześniej, wciąż odległość do niego będzie wynosić 7800 kilometrów. W takiej odległości istnieje bardzo mała zagrożenie ze strony pyłu,” mówi Earl Maize, menedżer projektu Cassini z JPL.

Pierścień F stanowi zewnętrzną granicę układu głównych pierścieni; choć Saturn posiada kilka innych, dużo słabszych pierścieni znajdujących się jeszcze dalej od planety. Sam pierścień F jest pierścieniem wyjątkowo złożonym i stale się zmieniającym: zdjęcia wykonane przez sondę Cassini przedstawiają różnego rodzaju struktury, strumienie, włókna czy ciemne kanały, które potrafią rozwinąć się zaledwie w kilka godzin. Pierścień sam w sobie jest bardzo wąski – ma zaledwie około 800 km szerokości. W samym centrum pierścienia znajduje się gęstszy obszar o szerokości ok. 50 kilometrów.

Tak wiele do zobaczenia

Pierścienie Saturna były nazywane alfabetycznie w kolejności ich odkrywania. Wąski pierścień F stanowi zewnętrzną krawędź głównego systemu pierścieni. Źródło: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Pierścienie Saturna były nazywane alfabetycznie w kolejności ich odkrywania. Wąski pierścień F stanowi zewnętrzną krawędź głównego systemu pierścieni.
Źródło: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Ocierające się o pierścienie okrążenia sondy Cassini stanowią doskonałą okazję do obserwowania całej rodziny niewielkich księżyców krążących wewnątrz lub w pobliżu krawędzi pierścieni, będą także okazją do najbliższego w historii przyjrzenia się księżycom Pandora, Atlas, Pan i Dafnis.

Przeloty w pobliżu krawędzi pierścieni pozwolą nam zbadać zewnętrzne krawędzie głównych pierścieni A, B i F z niespotykanie dotąd małej odległości. Niektóre zdjęcia wykonane podczas tych przelotów będą miały poziom szczegółowości nie widziany odkąd sonda przeleciała tuż nad pierścieniami dolatując do Saturna w 2004 roku.

Sonda będzie także nadal badała niewielkie struktury pierścienia A zwane „śmigłami”, które wskazują na obecność wcześniej niewidzianych satelitów planety. Nazwane tak ze względu na kształt przypominający śmigło samolotu, struktury te otrzymały nawet nieformalne nazwy bazujące na nazwiskach słynnych lotników – np. Earhart. Obserwacje śmigieł w wysokiej rozdzielczości pozwolą odkryć przed nami szczegóły ich pochodzenia i struktury.

Przygotowanie do Wielkiego Finału

W trakcie tej części misji sonda Cassini będzie zbliżała się do szczytów chmur Saturna na odległość nawet 90 000 kilometrów. To blisko, ale trzeba pamiętać, że te orbity stanowią zaledwie preludium do planowanych na później przelotów w pobliżu planety. W kwietniu 2017 roku sonda Cassini rozpocznie ostatnią fazę swojej misji zwaną Grand Finale.

Po ponad 20 latach w przestrzeni kosmicznej misja zbliża się ku końcowi, ponieważ na pokładzie sondy powoli zaczyna kończyć się paliwo. Zespół naukowców z misji Cassini zaplanował niesamowite badania naukowe, które wykonywane będą do samego końca misji, kiedy to sonda Cassini zanurkuje w chmurach Saturna.

Podczas Wielkiego Finału sonda Cassini będzie zbliżała się do chmur Saturna na odległość 1628 kilometrów wielokrotnie przelatując przez wąską szczelinę między Saturnem a jego pierścieniami. Sonda Cassini zniknie w chmurach Saturna 15 września. Jednak zanim sonda przeskoczy pierścienie i zbliży się do planety naukowcy muszą jeszcze się do tego przygotować.

Pierwszym elementem tego przygotowania będzie krótkie odpalenie silnika głównego podczas pierwszego bardzo bliskiego przelotu w pobliżu pierścieni, do którego dojdzie 4 grudnia. Ten manewr jest niezwykle istotny do wprowadzenia sondy na odpowiednią orbitę na pozostałą część misji.

„To będzie 183. i ostatnie odpalenie głównego silnika sondy. Teoretycznie będziemy mogli zdecydować się na jeszcze jedno użycie tego silnika, aktualnie plan tego nie zakłada,” mówi Maize.

Aby lepiej przygotować się do końca misji, sonda Cassini będzie obserwowała atmosferę Saturna podczas nadchodzących orbit, aby dokładniej określić jak daleko rozciąga się ona nad planetą. Naukowcy zauważyli bowiem, że najbardziej zewnętrzne warstwy atmosfery Saturna rozciągają się lub kurczą wraz ze zmieniającymi się porami roku.

Więcej informacji o nadchodzącej fazie misji Cassini, włącznie z harmonogramem, odległościami przelotów i najciekawszymi informacjami znajdziecie na stronie:

https://saturn.jpl.nasa.gov/news/2966/ring-grazing-orbits/

Na żółto przedstawiono 20 planowanych orbit "ocierających się o pierścienie". Kolorem niebieskim przedstawiono orbitę sondy Cassini wokół Saturna w ramach wydłużonej Misji Przesilenia.

Na żółto przedstawiono 20 planowanych orbit „ocierających się o pierścienie”. Kolorem niebieskim przedstawiono orbitę sondy Cassini wokół Saturna w ramach wydłużonej Misji Przesilenia.

Warto zauważyć, że na Twitterze już w zeszłym roku powstało bardzo ciekawe konto skupiające się tylko na fazie Wielkiego Finału misji Cassini. Można tam znaleźć bardzo sensowne komentarze dotyczące końca misji Cassini – z resztą zobaczcie sami klikając TUTAJ.

Źródło: NASA