Касини 1997-2017: Пътуване на безкрайни открития, надежда за живот в мистериозен океан на повече от милиард километра
Около 17.30 ч. IST днес, космическият кораб на НАСА Касини ще бъде смазан от налягането и температурата на последната прегръдка на планетата, с която се е свързала, откакто е пристигнала в света на Сатурн преди 13 години. Гигантският междупланетен скок на човечеството отвори вратите за някои от най-големите открития на астрономията.
Сатурн, както се вижда от Касини (НАСА) През 1997 г. НАСА отпразнува завръщането си на Червената планета с перфектно кацане на мисията Марс Pathfinder. Mars Pathfinder беше много пестелива мисия, струваща по-малко от Waterworld, филм на Кевин Костнър от две години по-рано. Но много по-голяма мисия, повече от 10 пъти по-скъпа и в процес на разработка в продължение на около десетилетие, също беше стартирана през 1997 г. - без много преса или обществена фанфара.
Cassini Huygens, водеща мисия на НАСА в сътрудничество с Европейската космическа агенция, се насочи към Сатурн - за изследване на планетата и нейните луни. Няколко прелитания на Вояджър-1 и Вояджър-2, както и на Pioneer, бяха върнали достатъчно интересни данни, за да убедят воден от НАСА консорциум от космически агенции, че е настъпил моментът за голяма мисия до Сатурн. Тъй като Сатурн е толкова далеч, мисията ще се захранва от радиоактивен топлинен генератор, захранван с плутоний. Електрическата мощност, необходима за мисията, ще бъде по-малка от тази, необходима за стаен климатик - и равна на осем 100-ватови крушки. Касини ще носи сондата Хюйгенс, която ще се опита да кацне на една от най-интересните и подобни на Земята луни на Слънчевата система, Титан.
Касини пое по живописния маршрут до Сатурн - прелетя покрай Венера, Земята и Юпитер, изминавайки 2 милиарда мили, за да достигне дестинацията си за седем години. По времето, когато Касини беше готов за орбитално вмъкване около Сатурн, следващото поколение марсоходи на НАСА, Spirit и Opportunity, вече бяха на земята.
***
Земята и Марс споделят прилики - и двете са земни планети, направени от силикати, и двете имат повърхностна вода. Но Сатурн е съвсем различен.
Представете си, че кацате на Сатурн - няма твърда повърхност, по която да ходите. Сатурн има метално ядро, покрито с метален и течен водород. Състои се от газ и теоретично може да плава върху вода - плътността на Сатурн е с 30% по-ниска от тази на водата. Въпреки че планетата е около 700 пъти по-голяма от Земята по обем, нейната плътност е една осма от тази на Земята.
Омръзна ли ви да гледате само една луна на Земята? Има 62 на Сатурн. Най-големият от тях, Титан, е по-голям от планетата Меркурий.
Ако смятате, че ураганът Ирма е лош, помислете за това: бурите на Сатурн са около 10 пъти по-силни при 1200 мили/час и продължават от години до десетилетия.
Страхувате се от мълния на Земята? Бурите на Сатурн понякога произвеждат светкавици на всеки 1/10 от секундата.
Чувствате се стар на Земята? Една година на Сатурн е 29 земни години!
***
И така, какви бяха научните постижения на Касини през 14-годишната му мисия? Космическият кораб завърши около 300 орбити около Сатурн, включително повече от 150 обиколки на неговите луни; той откри шест нови луни и два подземни океана на различни луни. Както на Земята, на Сатурн има четири сезона; Касини успя да пробва три от тях.
Сондата Huygens носеше множество инструменти, беше проектирана да влезе и да оцелее при приблизително 3-часово спускане през атмосферата на Сатурн, както и да оцелее при кацане в океана. Той се приземи успешно на Титан, най-далечното тяло, върху което НАСА е кацнала космически кораб.
Подобно на тази на Земята, атмосферата на Титан е предимно азотна със следи от метан. Тъй като земният метан има биогенни източници, въпросът е дали метанът на Титан е свързан с живота. Сондата Huygens разкри завладяващ свят на Титан - температура около -180C или по-студена от Антарктида, с атмосферно налягане с около 50% по-високо от това на земната повърхност. Метанът е по-близо до повърхността и вероятно има близо до повърхността течен източник на метан.
Картина на вулкан на Земята предизвиква образи на гореща вулканична магма и газове; представете си студен вулкан. Сондата Cassini-Huygens откри сериозни доказателства за криовулканизъм - вулкан, където воден лед и смес от въглеводороди се изхвърлят в дебелата атмосфера на Титан. Всъщност сега се смята, че криовулканизмът е доста често срещан в спътниците на външните планети.
***
Къде в Слънчевата система бихте намерили живот? Това може би е най-голямото откритие на Касини. Данните от космическия кораб показват, че под ледената кора на спътника на Сатурн Енцелад има голям океан, по-дълбок от Тихия океан. На места кората е с дебелина само около миля. Нещо повече е, че вероятно има източник на топлина във вътрешността на Енцелад, който кара водата от океана да изригне на повърхността. Океанът на Енцелад е тъмен и осем пъти по-дълбок от средната дълбочина на Тихия океан.
Тази екологична обстановка е зловещо подобна на Земята - и на Земята такова местообитание поддържа живота. Повечето земни океани са тъмни - афотичната зона, където не прониква слънчева светлина, започва само на километър от повърхността, докато океаните могат да бъдат дълбоки до 11 км на места, като Марианската падина. На Земята има източници на топлина, които причиняват вулканична или хидротермална активност на дъното на океана. Някога се е смятало, че тези хидротермални отвори са негостоприемни за живота: кой организъм в крайна сметка ще живее в ледено студени води, в непрогледна тъмнина, при високото налягане на океанското дъно, в богати на сяра киселинни условия? Въпреки това, скорошни изследвания, финансирани от НАСА, показват, че животът процъфтява в подводните вулканични отвори. Тъй като има липса на светлина, някои от микроскопичните организми са хемоавтотрофни, което означава, че получават енергия от химични реакции - за разлика от организмите на земната повърхност, които са фотоавтотрофни (извличат енергия от светлина).
***Въпросът за милиарди долари тогава е: ако животът се намира в хидротермални отвори под океаните на Земята, животът дебне ли в тъмните дълбини на масивния подземен океан на Енцелад? Ако да, какви са атрибутите на тези форми на живот? Микроскопични ли са? Те хемоавтотрофни ли са? Надяваме се, че последваща мисия до Касини през следващите десетилетия ще даде отговорите.
ЖИВОТ ИЗВЪН ТОЗИ СВЯТ (Източник: НАСА)
15 октомври 1997 г., излитане: Titan IVB/Centaur излетя с орбиталния апарат Cassini и сондата Huygens на ESA на борда.
25 април 1998 г., Първият прелет на Венера: Касини-Хюйгенс извърши прелитане на Венера, преминавайки в рамките на 176 мили (284 км) от повърхността на Венера. Гравитационният асистент ускори космическия кораб с около 7 km/s, за да му помогне да достигне Сатурн
24 юни 1999 г., втори полет на Венера: След друго пътуване около Слънцето, Касини-Хюйгенс извърши втори облет на Венера за още една гравитационна помощ, този път идвайки на 600 км от планетата
17 август 1999 г., полет Земя-Луна: Близо 2 години след изстрелването, Cassini-Huygens прелетя в рамките на 1100 km от Земята, като получи 5,5 km/s увеличение на скоростта
Декември 1999 - април 2000 г., През астероидния пояс: Касини-Хюйгенс стана седмият космически кораб, който някога е преговарял за пояса
29 декември 2000 г., Изследване на Юпитер: Cassini-Huygens направи най-близкия си подход към Юпитер на 10 милиона км на 30 декември, осигурявайки, заедно с космическия кораб Galileo, който вече обикаля около Юпитер, уникална представа за системата на Юпитер
31 октомври 2002 г., Камерата е тествана ОК: Касини засне изображение на Сатурн по време на тест с камера 20 месеца преди да достигне планетата. Тогава се намираше на 285 милиона км от Сатурн, почти двойно по-голямо от разстоянието между Земята и Слънцето
7 април 2004 г., Гледане на сатурниански бури: Три месеца след пристигането си на Сатурн, Касини наблюдава две бури, които се сливат в по-голяма буря - само втория път, когато това явление е наблюдавано на Сатурн
31 май 2004 г., две нови луни: Касини открива две неизвестни досега луни — Метон и Пален, с диаметър 3 и 5 км, като броят на известните луни на Сатурн става 60. Това трябваше да се увеличи
10 юни 2004 г., Първо, Фийби: Фийби беше първата от многото лунни прелитания на Касини. Космическият кораб лети в рамките на 2000 км от тъмната луна, 1000 пъти по-близо от Вояджър-2, който стигна на 2,2 милиона км от Фийби през 1981 г.
30 юни 2004 г., вмъкване в орбита на Сатурн: Касини, все още носещ сондата Хюйгенс, стана първият космически кораб, който обикаля около Сатурн
24 октомври 2004 г., Първа среща с Титан: Космическият кораб изпрати обратно информация и снимки, след като успешно прескочи мъгливата атмосфера на луната на Сатурн Титан от 1200 км над повърхността на Титан
23 декември 2004 г., сондата Хюйгенс се отделя: Сондата Huygens се отдели от орбиталния апарат Cassini, за да започне триседмично пътуване до Титан
13 януари 2005 г., Спускане към Титан: Хюйгенс кацна на Титан - първото и единствено кацане на всеки свят във външната слънчева система. Спускането продължи два часа и 27 минути, а сондата, захранвана от батерии, живя още 72 минути на повърхността на Титан и предаваше зрелищни изображения, които разкриваха метеорология и геология, които бяха изключително като земните
8 март 2006 г., Течна вода на луна: Учените обявиха доказателства за резервоари с течна вода, захранващи огромен облак от пара над южните полярни райони на Енцелад, малка луна на Сатурн. По-рано през февруари Касини беше открил нещо като атмосфера на Енцелад.
31 май 2008 г., основната мисия приключи: За четири години на Сатурн Касини разкри изобилие от нови знания за планетата, нейните пръстени и нейните луни
2 февруари 2010 г., мисията е удължена до 2017 г.: Разширението позволи на Касини да наблюдава сезонни промени в системата на Сатурн над почти половината от 30-годишната орбита на планетата около Слънцето
21 юни 2011 г., скритият океан на Енцелад: Касини намери още доказателства за голям резервоар със солена вода под ледената кора на Енцелад
1 март 2012 г., намек за чист въздух в Dione: Касини подуши молекулярни кислородни йони около луната на Сатурн Диона. Йоните са редки - по един на всеки 11 куб. см
5 март 2014 г., 100-ти полет на Титан: Всеки прелет предоставяше малко повече знания за Титан и неговите поразителни прилики със Земята. Титан наистина е ранна Земя в дълбоко замръзване
27 юли 2014 г., 101 гейзера на Енцелад: 101 отделни гейзера предполагат, че е възможно течната вода да достигне от подземното море на Луната чак до повърхността
12 апр 2017 г., Енергия за живот? Учените обявиха индикацията за водороден газ, който потенциално може да осигури химически източник на енергия за живот, в подземния океан на Енцелад
23 април 2017 г., прелет на Final Titan: Касини премина 979 км над повърхността на Титан при неговия 127-ми и последен подход
26 април 2017 г., Големият финал започна: Касини сигнализира за края на своята историческа мисия с 22 дръзки обиколки през пролуката между Сатурн и най-вътрешния му пръстен, приближавайки се по-близо от всякога преди, и изследвайки изцяло нов сатурнов свят в процеса
15 септември 2017 г., Големият финал: Месец по-малко от 20 години в космоса, Касини ще направи последното си гмуркане в атмосферата на Сатурн. Той ще бъде смачкан и изпарен от налягането и температурата на последната прегръдка на Сатурн.
Споделете С Приятелите Си:
