Кассини: Миссия НАСА готовится к исследованию колец Сатурна

Наконец-то космический аппарат Кассини (Cassini) достиг колец Сатурна. Начинаются интереснейшие исследования.

Кассини: Миссия НАСА на Сатурн готовится к грандиозному финалу

Созданный в 1997 году Кассини путешествует по системе Сатурна после прибытия туда в 2004 году для близкого изучения планеты, ее колец и лун. Во время своего тура, Кассини сделал многочисленные открытия, включая мировой океан на Энцеладе и жидкие моря метана на Титане.
В период с 30 ноября по 22 апреля, Кассини будет кружить высоко над и под полюсами Сатурна, проходя каждые семь дней — в общей сложности 20 раз — через неизведанную область на внешнем крае основных колец.

«Мы называем эту фазу миссии Кассини входом в кольцово-пастбищную орбиту, потому что мы будем проскальзывать мимо внешнего края колец», говорит Линда Спилкер, руководитель проекта Кассини в Лаборатории реактивного движения НАСА, Пасадена, Калифорния. «Кроме того, у нас есть два инструмента, которые могут взять образцы частиц и газов, когда мы будем пересекать плоскость колец, так что в некотором смысле Кассини будет «пастись»на кольцах.»
Во время многих из этих проходов, приборы Кассини будут пытаться непосредственно на месте брать образцы частиц кольца и молекул слабых газов, которые находятся близко к кольцам. В течение первых двух орбит, космический аппарат будет проходить непосредственно через чрезвычайно слабое кольцо, производимого крошечными метеоритами, произошедшими от трения двух маленьких спутников Януса и Эпиметея. Пересечение колец в марте и апреле отправит космический корабль через пыльные дальние пределы F кольца.

5835af31af6c2

«Несмотря на то, что мы подлетим очень близко к F кольцу, чем когда-либо, мы все еще будем на расстоянии 7,800 километров от него. Мы не очень озабочены по поводу опасности прохождения сквозь пыль в этом диапазоне,» сказал Эрл Мейз, проект менеджер Кассини, Лаборатория реактивного движения.
F кольцо обозначает внешнюю границу главной кольцевой системы; Сатурн имеет несколько других, гораздо более тусклых колец, которые лежат дальше от планеты. F кольцо является сложным и постоянно меняется: изображения Кассини показывают структуры колец, как яркие потоки, тонкие нити и темные каналы, которые появляются и развиваются в течение считанных часов. Кольцо также весьма узко — всего около 800 километров в ширину. Ее стержнем является плотная область около 50 километров в ширину.

Так много нужно еще открыть!
«Выпас» орбит колец Кассини предлагает беспрецедентные возможности для наблюдения за «стадом» маленьких лун, вращающихся вокруг или вблизи краев колец, включая лучшие когда-либо полученные виды и снимки на спутники Пандора, Атлас, Пан и Дафнис.
«Выпас» краев колец также обеспечит некоторые из самых близких когда-либо исследований внешних частей основных колец Сатурна (А, В и F кольца). Некоторые из пейзажей Кассини будут иметь доселе не виданный уровень детализации, так как космический корабль скользнул прямо над ними во время прибытия в 2004 году. Миссия Кассини начнет визуализацию колец по всей их ширине в декабре, разрешение деталей менее 1 километра на пиксель и создание самого высокого качества полного сканирования запутанной структуры колец.
Миссия будет продолжать исследование мелкомасштабных особенностей в А кольце под названием «пропеллеры», раскрывающие присутствие невидимых лун. Из-за их формы как у пропеллера самолета, ученые дали им самые неформальные имена, вдохновленные известными авиаторами, в том числе и «Эрхарт.» Наблюдая за пропеллерами с высоким разрешением, скорее всего будут выявлены новые подробности об их происхождении и структуре.

А в марте, во время прохождения через тень Сатурна, Кассини будет наблюдать кольца, подсвечиваемые солнцем сзади, в надежде поймать облака пыли, которые отбрасывают метеоры.

Подготовка к финалу
Во время этих орбит, Кассини будет проходить в 90000 километров от вершин облаков Сатурна. Но даже при всей их увлекательности с точки зрения науки, эти орбиты являются лишь прелюдией, к тому что ждет дальше, «выпасу» орбит колец. В апреле 2017 года, космический аппарат начнет свою фазу Супер Финал.
После почти 20 лет в космосе, миссия близится к своему концу, потому что космический аппарат в конце концов израсходует все свое топливо. Команда Кассини тщательно разработала финал. Перед отправкой космического аппарата на Сатурн, чтобы защитить его потенциально обитаемые луны, будет проведено внеочередное научное исследование.
Во время своего грандиозного финала Кассини будет проходить в 1,628 километрах над облаками Сатурна. Он будет поочередно нырять через узкую щель между кольцами и окончит свою миссию, окунувшись в атмосферу планеты 15 сентября 2017 года.

5835af3444dcb

4 декабря планируется выполнение кратковременного зажигания главного двигателя Кассини во время первого супер близкого подхода к кольцам. Этот маневр имеет важное значение для тонкой настройки орбиты и установки правильного курса до конца миссии.
«Это будет 183-е и последнее запланированное в настоящее время зажигание нашего главного двигателя. Хотя мы могли бы все-таки решить использовать двигатель снова, план должен завершить оставшиеся маневры с использованием подруливающих устройств,» сказал Мейз.
Для дальнейшей подготовки миссии, Кассини будет наблюдать атмосферу Сатурна во время фазы «выпаса» орбит колец, чтобы более точно определить, как далеко она простирается над планетой. С момента прибытия Кассини, ученые наблюдали внешнюю атмосферу Сатурна, которая немного расширяется и сжимается со сменой времен года. Учитывая эти изменения, полученные данные помогут инженерам миссии определить, насколько далеко космический корабль может безопасно погрузиться в атмосферу.
Миссия Кассини-Гюйгенс является совместным проектом НАСА, ЕКА (Европейское космическое агентство) и Итальянского космического агентства.