Siedem lat oczekiwania, 3,3 miliardów dolarów inwestycji, oraz 3,5 miliarda przebytych kilometrów. 1 lipca Cassini wykonała kluczowy manewr, trwający 96 minut, by zahamować i wejść na orbitę wokół Saturna. Operacja zakończyła się sukcesem. Misja już może się pochwalić pierwszymi zdjęciami z orbity, mianowicie pierścieni gazowego olbrzyma. Widać na nich lepiej niż kiedykolwiek wcześniej prawdziwe ich oblicze – skomplikowane wzory i ruch milionów małych kawałków skał. Pierwszy raz w historii bezpośrednio zwizualizowano magnetosferę Saturna.

Dzisiejszy manewr był najdłuższym i najważniejszym w długiej sekwencji operacji, rozciągającej się na 41 dni, która ma wprowadzić sondę na odpowiednią orbitę i umożliwić, w miarę potrzeby, korektę trajektorii. Więcej o tych manewrach można poczytać we wcześniejszym Przygotowania do wejścia na orbitę“>newsie.

Z odległości około półtora miliarda kilometrów, sygnały radiowe potrzebują prawie półtorej godziny by dotrzeć do Ziemi. Z tego powodu komputer pokładowy Cassini był odpowiedzialny za przeprowadzenie kluczowego manewru 1 lipca – manewr musiał się udać, w przeciwnym razie cała misja ległaby w gruzach.

Niesamowity lot, niesamowite siedem lat” – stwierdził Charles Elachi, dyrektor JPL w NASA. “Wejście na orbitę wokół Saturna nie jest sukcesem NASA, jest sukcesem całej Ziemi, ponieważ brało w tym projekcie udział 17 krajów. Właśnie tak powinna wyglądać eksploracja.”

Należy pamiętać, że misja Cassini-Huygens już zasłużyła sobie na wiele pochwał. Po drodze sonda sfotografowała Jowisza i Saturna (Cztery widoki Saturna“>więcej) oraz, podczas zbliżenia dwa tygodnie temu, małego księżyca Pheobe (Oto Febe – skąd się wzięłaś?“>więcej).

Cassini na orbicie wokół SaturnaESA

Koncepcja artysty – Cassini orbitującywokół Saturna. Sonda weszła na orbitę gazowego olbrzyma 1 lipca 2004 roku, po siedmioletnim locie.

Magnetosfera Saturna

Magnetosfera to otoczka magnetyczna planety, w której poruszają się naładowane cząstki – własną magnetosferę posiada także Ziemia.

Wiatr słoneczny, rozchodząc się na zewnatrz od Słońca, napotyka mangetosfery i ugina się przed nimi – tworząc fale uderzeniowe. Przez te fale musiał przejść Cassini gdy wchodził na orbitę wokół Saturna – widać to na wykresie niżej.

Zdjęcie wykonane 21 czerwca 2004 roku to pierwsza w historii bezposrednia obserwacja magnetosfery Saturna. Poprzednio, misja Voyagera pozwalała jedynie wnioskować o jej kształcie, tutaj zaś mamy doczynienia z bezpośrednią obserwacją.

Urządzenia służące do badania magnetosfery Saturna będą kontyuowały pracę podczas czterech lat orbitowania Cassiniego. Na pewno bliżej poznamy ten ważny aspekt szóstej planety od Słońca.

Pierwsze w historii bezpośrednie spojrzenie na magnetosferę Saturna, zrobione przez Cassini 21 czerwca 2004 roku. To, co widać, to właściwie atomy wodoru, które tę magnetosferę opuszczają. Emisja z tych atomów pochodzi głównie z rejonów dalekich od samego olbrzyma, z poza pierścieni, może nawet z poza orbity Tytana. Zdjęcie wykonane z odległości 3,7 miliona kilometrów od Saturna.

I co dalej?

Planuje się, że Cassini wykona przez następne cztery lata 77 pełnych obiegów wokół Saturna. W tym będzie się poruszać po różnych obitach, połączonych skomplikowanymi operacjami manewrów korygujących. Będzie ich w sumie 157. Pomocą w dużych zmianach lotu ma służyć pole grawitacyjne Tytana, do którego sonda się zbliży 45 razy. Ponadto nastąpi siedem zbliżeń do innych, mniejszych księżyców gazowego olbrzyma.

Pierwsze zbliżenie do Tytana nastąpi już jutro, 2 lipca. Podczas niego Cassini znajdzie się tylko 330 tysięcy kilometrów od ciała większego zarówno od Plutona jak i Merkurego.

Pod koniec sierpnia nastąpi znaczna korekta trajektorii. Cassini znów przeleci przez pierścienie, po czym zbliży się do Tytana 26 października. Po trzecim zbliżeniu, zaplanowanym na 13 grudnia, od sondy odłączy się w Wigilię próbnik Europejskiej Agencji Kosmicznej, Huygens. Po trzech tygodniach lotu, ma on wylądować na Tytanie 14 stycznia 2005 roku. Więcej informacji o misji Huygens można przeczytać w poprzednich newsach (Czemu astrobiolodzy interesują się Tytanem?“>1 Tytan – laboratorium oceanograficzne“>2 Europa szykuje się do lądowania na Tytanie“>3).

Po tych wszystkich wydarzeniach, Cassini pozostanie na orbicie, latając po coraz to nowych trajektoriach i przesyłając do Ziemi dane z prędkością do czterech gigabajtów na dobę.

Pierwsze zdjęcia z orbity

Na zdjęciach pierścieni zobaczyć można niewidziane dotąd szczegóły w ich strukturze. Mianowicie, widoczne są drobiazgi w falach gęstości materii, przypominające zmarszczki na piasku pustyni. Za ich powstanie odpowiedzialne jest grawitacyjne oddziaływanie księżyców planety. Im dalej od Saturna spojrzymy, tym odległości między zmarszczkami stają się mniejsze.

Fale gęstości mają kształt spiralny. Obiegając wzdłuż nich Saturna dookoła zobaczylibyśmy, że nawijają się wokół niego.

Na niektórych zdjęciach widoczna jest wyrazista przerwa między pierścieniami (Przerwa Encke'ego). Za jej powstanie odpowiedzialne jest grawitacyjne oddziaływanie Pana – jednego z małych księżyców Saturna (20 kilometrów średnicy). Pana odkryto w 1990 roku, analizując zdjęcia wykonane podczas misji Voyagera w 1980 i 1981. Obecna obserwacja Pana to pierwsza po tamtym odkryciu.

Warto poświęcić dłuższą chwilę, by dokładnie się przyjrzeć niektórym z wielu zdjęć, jakie przysłała sonda Cassini. Zwracając uwagę na ogromną liczbę detali w nich występujących można się przekonać, że pierścienie Saturna to nie płaski czy tym bardziej sztywny dysk – to miliony małych kawałków skał, ułożonych w zawiłe i zarazem przepiękne wzory. Ponadto, wszystko w nich jest zmienne, ruchome, a ruch ten zależy od wielu rzeczy, na przykład od małych zmian w orbitach księżyców Saturna.

Jest to pierwsze zdjęcie wykonane przez sondę na orbicie wokół Saturna – zrobiono ją aparatem wąskokątnym na Cassini 1 lipca 2004 roku. Widać tutaj fragment ciemnej, nieoświetlonej strony pierścieni.

Zbliżenie pierścieni Saturna. Jedno z pierwszych zdjęć wykonanych przez sondę Cassini po dotarciu do planety 1 lipca 2004 roku.

Zdjęcie fragmentu zewnętrznych pierścieni Saturna wykonane przez aparat wąskokątny na pokładzie sondy Cassini po jej wejściu na orbitę wokół olbrzyma.

Jest to zdjęcie fragmentu pierścieni Saturna, wykonane przez aparat wąskokątny na pokładzie sondy Cassini po jej wejściu na orbitę wokół olbrzyma. Widać tutaj pierścienie od strony oświetlonej światłem słonecznym.

Zdjęcie Przerwy Encke’go w pierścieniach Saturna wykonane 1 lipca 2004 roku przez sondę Cassini. Za powstanie szerokiej Przerwy Encke’go odpowiedzialne jest grawitacyjne oddziaływanie Pana – księżyca planety.

Jedno z pierwszych zdjęć wykonanych przez aparat wąskokątny na pokładzie sondy Cassini 1 lipca 2004 roku, gdy ta szczęśliwie weszła na orbitę wokół Saturna. Widać na nim pierścień F gazowego olbrzyma od strony oświetlonej.

Zdjęcie to pokazuje zblizenie na pierścień A Saturna od ciemnej, nieoświetlonej strony. Widać tu pierscień wewnatrz przerwy Encke’a. Widać też w nim dwie fale gęstości. Zdjęcie wykonał aparat wąskokątny na pokładzie sondy Cassini 1 lipca 2004 roku.

Zdjęcie to jest zbliżeniem pierścienia A Saturna wewnątrz przerwy Encke’a, na którym doskonale widać falę uginającą (po prawej) i falę gęstości (po lewej). Wykonał je aparat wąskokątny na pokładzie Cassini, od strony nieoświetlonej pierścieni, 1 lipca 2004 roku, gdy weszła na orbitę wokół olbrzyma.

Pierścień F i Prometeusz

Zdjęcie, wykonane aparatem wąskokatnym na pokładzie Cassini, przedstawia pirścień F Saturna. Została zdeformowane tak, by pierścień był prosty. Jasny obiekt na dole po lewej stronie to księżyc Prometeusz (wydłużony skutek reprojekcji). Widoczna jest cienka smuga materii łącząca go z pierścieniem. Ta wstęga najprawdopodobniej powstała podczas wahań w orbicie Promoteusza wokół Saturna, powodując periodyczne perturbacje w piersćieniu F.

Zdjęcie, wykonane 1 lipca 2004 roku przez sondę Cassini, przedstawia fale gęstości w pierścieniach Saturna. Fotografię wykonano po wejściu na orbitę olbrzyma i przedstawia ona nieoświetloną przez Słońce stronę pierścieni.

Pierścienie w nadfiolecie

Najlepsze dotychczas zdjęcia pierścieni Saturna w nadfiolecie zosatały wykonane przez instrument na pokładzie Cassiniego, zbudowanego przez zespół z Uniwersytetu z Colorado.

Prof. Esposito, który odkrył pierścień F wokół Saturna w 1979 na podstawie danych z sondy Pioneer 11, stoi na czele tego zespołu, kierującym urządzeniem UVIS (Ultraviolet Imaging Spectrograph) na Cassinim. Instrument kosztował 12,5 miolona dolarów.

Układ pierścieni zaczyna się od środka pierścieniami D, C, B, i A, po których następują pierścnienie F, G, oraz E. Badacze twierdzą, że uzyskane zdjęcia dają niezbite dowody na przesztrzenne niejednorodności w składzie pierścieni A, B, oraz C.

Na poniższych zdjęciach widać jak obszary brudnoczerwone przechodzą w błękitne wzory. Według naukowców, świadczy to o wiekszych, bardziej gęstych cząstkach ze znaczną zawartoscią lodu.

Zdjęcie w nadfiolecie, wykonane przez instrument na pokładzie Cassiniego, obejmuje Przerwę Cassiniego (słaba czerwień) i, dalej, całość pierścienia A. Pierścień A zaczyna się obszarem brudnoczerwonym, a wraz z rosnacą odległością od środka pojawiają wzory zawierające więcej błękitu. Błękit ten świadczy o większej gęstości i obecności lodu. Wyraźna zzerwona przerwa po prawej stronie pierścienia A to Przerwa Enckego.

Zdjęcie w nadfiolecie, wykonane pzez instrument na pokładzie Cassiniego, pokazuje zewnętrzne pierścienie C (po lewej) i B (po prawej). Ogólna tendencja to zmiana z brudnoczerwonego na bardziej gęste, błekitne wzory, świadczące o obecnosci lodu.

Autor

Karol Langner

Komentarze

  1. wottek    

    cassini wyladowala!!!! — wedlug wp cassini wyladowala!!!!!
    tylko gdzie?
    http://wiadomosci.wp.pl/wiadomosc.html?wid=5395975&kat=18032

    1. jahoo    

      pomyłka ;] — Przeciez tam nic takiego nie jest napisane ;]

      1. elcia    

        Eee a to niby skąd??

        > Przeciez tam nic takiego nie jest napisane ;] No dokładnie. Nic takiego tam nie ma…:p

        1. wottek    

          ponownie cassini wyladowalahttp://info.onet.pl/944643,16,1,0,120,686,item.html
          moze i tym razem redaktorzy onetu szubko zmienia pomylke 🙂

  2. $pryt    

    Nowa przygoda — Skomentować fakt wejścia Cassini na orbitę Saturna można skomentować jednym zdaniem:
    Właśnie rozpoczęła się największa przygoda w historii lotów bezzałogowych. 🙂

  3. Andrzej    

    Fale AM i FM w pierścieniach Saturna;) — Fale amplitudowe i częstotliwościowe w pierścieniach Saturna nie są jakąś nowością, bo już misje Voyagerów je zaobserwowały. Oczywiście jakość zdjęć przesłane przez nie, była jednak o wiele gorsza w porównaniu z tymi co przesłała Cassini!

    Ciekawostką jest, że analiza kształtu tych fal umożliwiła odkrycie pośrednio najbliższego księżyca planety!!!

    http://www.ksiezyce.republika.pl/saturn/pan.html

    Ciekawe, czy Cassini odkryje nieznany wcześniej miniaturowy księżyc(e) ukryty(e) gdzieś w pierścieniach??? Ma Ona na to aż cztery lata czasu!

    Pozdrawiam
    Andrzej Karoń

    1. Karol Langner    

      😀 — Wyprzedził mnie Pan z tym komentarzem o Panie 😀

  4. Romuald    

    Winda grawitacyjna — Sonda Cassini w drodze do Saturna korzystała z grawitacyjnego przyspieszenia przelatując dwukrotnie w pobliżu Wenus,raz w pobliżu Ziemi i raz w pobliżu Jowisza. Mi to pachnie perpetuum mobile. Bardzo proszę o wyjaśnienie jak można zyskać na prędkości przelatując wokół planety która nie jest celem podróży.

    1. Michał M.    

      Michał M.

      > Sonda Cassini w drodze do Saturna korzystała z grawitacyjnego
      > przyspieszenia przelatując dwukrotnie w pobliżu Wenus,raz w
      > pobliżu Ziemi i raz w pobliżu Jowisza. Mi to pachnie perpetuum
      > mobile. Bardzo proszę o wyjaśnienie jak można zyskać na prędkości
      > przelatując wokół planety która nie jest celem podróży.

      Hehe, tak rzeczywiście można pomyśleć, ale wyjaśnienie jest proste.

      Nie mamy w przypadku ruchu sondy do czynienia z dwoma oddziałującycmi ciałami, krążącymi wokół siebie po krzywych stożkowych – mamy do czynienia z trzema ciałami: Słońcem, planetą i Cassinim. A analiza ruchu trzech ciał jest bardziej skomplikowana.

      Orbitę i sposób przelatywania w pobliżu przyspieszającej planety dobiera się tak, żeby zgodnie z prawem zachowania energii zwiększyła się nieco prędkość sondy a zmniejszyła prędkość planety. Można się domyślić, że zmniejszenie prędkości Wenus czy Jowisza jest niewielkie (metr na bilion lat na przykład 😉 ale dokładnie takie, żeby nie były pogwałcone prawa mechaniki.

      Sonda przyspiesza, planeta zwalnia 😉

      1. Michał M.    

        Nie powinienem pić wina 😉 — Podpisałem się w nagłówku, ale ze mnie lamer 🙂

      2. ogórek    

        rozpiżymy układ słon.? — Jak tak dalej pójdzie i będzie wysyłać coraz więcej sond, to w końcu rozchwiejemy delikatną równowagę grawitacyjną układu słonecznego?

        1. Michał M.    

          Nic nam nie grozi

          > Jak tak dalej pójdzie i będzie wysyłać coraz więcej sond, to w końcu
          > rozchwiejemy delikatną równowagę grawitacyjną układu słonecznego?

          Nie, nie rozchwiejemy równowagi, bo to wcale nie jest równowaga nietrwała, raczej obojętna. Gdybyś w jakiś sposób zmienił prędkość planety na przykład o metr na sekundę, to krążyłaby ona po nieco zmienionej orbicie, ale również trwałej.

          Żeby zmiany orbit mijanych przez sondy planet były duże, musiałbyś z Ziemi wystrzelić w ich kierunku bardzo dużą masę, porównywalną z masami tamtych planet. To nam chyba nigdy nie będzie nam groziło – nie wyślemy przecież 1/10 masy Ziemi w Kosmos 😉

        2. lucjusz    

          czemu nie wysłać część Ziemiii w kosmos?:D — Jak na mój gust, mogliby wysłać Ziemię Świętą w Kosmos, wtedy przynajmniej nie byłoby konfliktu izraelsko-palestyńskiego…

        3. To Ja    

          Zmieniajmy świat, nie niszczmy go

          > Jak na mój gust, mogliby wysłać Ziemię Świętą w Kosmos, wtedy
          > przynajmniej nie byłoby konfliktu izraelsko-palestyńskiego…

          Świat nie cierpi próżni. Jakbyś wysłał w Kosmos wszystkie zaognione regiony (Ziemię Świętą, Irak, Somalię, Czeczenię…) nie byłoby ani trochę lepiej. Na ich miejsce pojawiłyby się nowe konflikty.

          Konflikty, które tak naprawdę nie istnieją. Dlaczego tak twierdzę? Otóż 90 procent Żydów i 90 procent Palestyńczyków chce przede wszystkim żyć w spokoju, wstawać rano pracować, bawić się z dziećmi i utrzymywać dobre stosunki z sąsiadami. Większość tych ludzi jest w stanie zaakceptować państwo wielonarodowe. To wąska grupa szaleńców z obu stron tworzy wokół tego wszystkiego klimat nienawiści.

          Kilka lat temu byłem na szczycie Wieży Eiffela. Było tak sporo ludzi, wszystkich ras, wyznań, narodowości. Nikt nikomu nie skakał do oczu, wszyscy delektowali się Paryżem. Aż sam byłem zaskoczony. Patrzyłem na tych ludzi i wtedy zobaczyłem, że konflikty są fikcyjne…

        4. lucjusz    

          domieszki są ważne — Piękne, naprawdę, “ale”…

          Niewielka garstka ludzi, mały procent społeczeństwa, ale za to bardzo aktywnych, i może trochę skrajnych, zawsze potrafi zmienić rzeczywistość społeczną. To tak jak z domeiszkami w półprzewodnikach, jeśli wiecie co mam na myśli. Zresztą podobnie jest w większości dziedzinach, jest tło i jest element aktywnty…

  5. Michał M.    

    Long, long time ago… — Patrząc na zdjęcia przesyłane przez Cassiniego przypomina mi się moje pierwsze świadome, choć nie planowane, spotkanie z astronomią. Był rok 1980 lub 1981, Saturna mijały sondy Voyager. A ja nie mając jeszcze 10 lat oglądałem Dziennik Telewizyjny i słuchałem ilu to pierścieni doliczyli się naukowcy. Pamiętam jak nowością były wszystkie te zdjęcia, które teraz można znaleźć w archiwach misji Voyager 1 i 2.

    Te nowe są lepsze i do tego budzą wspomnienia 🙂

    1. Karol Langner    

      1980/81 — Tak się skłąda, że mnie wtedy na świecie jeszcze nie było 🙂

      … przyjdą takie dni kiedy nazwa Voyager będzie tak samo odległa co Kolumb

Komentarze są zablokowane.