Сондата Касини умира, но спътникът й Хюйгенс остава на Титан

от 14 сеп 2017г.

Космическият апарат Касини в петък ще се превърне в прах, след като се разбие в Сатурн. Но на по-малко от 1.6 милиона км сондата Хюйгенс, която Касини изстреля към луната на Сатурн, Титан, ще остане единственото доказателство за невероятното изследователско пътешествие на Касини.

Касини и Хюйгенс пътуваха заедно от Земята до Сатурн. Мисията им е резултат на съвместната работа на НАСА и Европейската космическа агенция (ЕКА). Касини, апаратът на НАСА, осигури пътуването на европейската сонда Хюйгенс.

Хюйгенс прекара 8 години и измина 1 494 милиона км прикрепен към туловището на много по-голямата Касини. На Бъдни вечер през 2004 г. Касини и Хюйгенс се разделиха. Хюйгенс се приземи на Титан три седмици по-късно.

12 години след разделянето на космическите апарати – и 9 години след очакваното "умиране" на Касини – Касини продължи да обикаля около Сатурн. Програмата се оказа невероятен успех.

Но целта на Хюйгенс беше много по-важна – това е единствената машина, която се е приземявала върху обект извън астероидния пояс. Без Хюйгенс, Касини може би никога нямаше да успее да преодолее земната гравитация.

Титан и Сатурн

В началото на 80-те години учените проектират орбитален апарат, кръстен на италианския астроном Джовани Касини, които открива четири от луните на Сатурн.

Комитетът по научните програми на ЕКА прибавя названието Хюйгенс през 1989 г. Кристиан Хюйгенс е холандски математик и астроном, забелязал Титан през 1655 г.

Повърхността на Титан беше пълна загадка за хората, преди ЕКА и НАСА да изпратят сондата Хюйгенс да изследва естествения спътник на Сатурн. Луната е по-голяма от Плутон и новата най-малка планета в Слънчевата система – Меркурий.

Наблюдаван от космоса Титан представлява мътно кълбо. Метанът в атмосферата му се превръща във водороден цианид, който взаимодействайки си с други въглеводороди в богатата на азот атмосфера, оцветява небето в оранжево.

"Какво има под този смог?" пише астрономът от Хавайския университет Тоби Оуен през 2004 г.

"Спекулациите варират от световни океани, съставени от етан, до шарен пейзаж, издълбан от утаяването на въглеводородите, и неопределена лепкава пустиня, наподобяваща повторно замразен шоколадов сладолед."

Финалният дизайн на Хюйгенс, хокейна шайба, поставена в чинийка за чай, е преграда срещу непознатото. Целта бе да устои на триенето в атмосферата на Титан. Бе подготвен и за плаване, в случай, че се приземи в морето от етан, не на сушата. Но първо чинията трябваше да полети.

Хюйгенс за малко да не поеме към тези далечни светове. В предложения фискален бюджет за 1995 г. НАСА не отделя пари за Касини. ЕКА, която се нуждае от Касини, за да изведе Хюйгенс в космоса и да го придвижи до Сатурн, предлага алтернативна програма.

Ърл Мейз, който е заместник директор на мисията Касини-Хюйгенс, споделя, че без намесата на ЕАК Касини щеше да има много по-различна съдба.

Касини е изстреляна в космоса през 1997 г. Въпреки че избягва финансовата гибел, докато лети към Сатурн, шведският инженер Борис Смедс открива критичен пропуск в плана за изпращане на Хюйгенс към Титан.

Хюйгенс е претъпкана със сензори: за да слуша ветровете на Титан, да "опитва" веществата в атмосферата му и да запише 2.5-часовото спускане. Но сондата не е достатъчно мощна, за да изпрати тези сигнали обратно към Земята. Хюйгенс трябва първо да се свърже с Касини, която да препрати сигнала към вкъщи.

Инженерът осъзнава, че обмяната на информация между Касини и Хюйгенс ще обърка информацията за Титан.

Според първоначалния план Касини пътува с 5.5 км в сек., скорост, която благодарение на Доплеровия ефект би трябвало да обърква сигнала.

Тестовете на Смед убеждават ръководителите на проекта да променят траекторията на Касини. Новата орбита успешно елиминира Доплеровото объркване. Освен това, това забавя изстрелването на Хюйгенс до 24 декември 2004 г.

Снимка на повърхността на Титан

На 14 януари европейската сонда се плъзна по повърхността на Титан.

"Трудно беше да не се разплачеш," споделя френският физик и ръководител на мисията Касини-Хюйгенс Жан-Пиер Лебретон.

Хюйгенс дава жокер за отговора на въпроса откъде Титан се е сдобил с метановите си залежи. Слънчевата светлина унищожава метана след няколко милиона години. Когато стане на 4.5 милиарда години, луната би трябвало да бъде напълно изцедена.

Но Хюйгенс улавя остра разлика в количеството на метана, което се покачва с 40% на повърхността. Това предполага, че течният метан съществува на Титан, уловен в капан предимно под повърхността на планетата, но изпуска достатъчно, за да подхранва постоянно атмосферата.

Благодарение на Хюйгенс вече знаем, че метеорологията, геологията и кръговрата на течностите на Титан са подобни на земните.

"Вместо течна вода, Титан си има течен метан. Вместо силикатни скали, Титан си има воден лед. Вместо почва, Титан си има въглеводородни частици, идващи от атмосферата," разказват Лебретон и колегите му.

На теория тези характеристики позволяват на учените да изкажат предположението, че луната може да поддържа примитивни форми на живот като микроби и други микроорганизми.

А какво да кажем за географията на Титан? Е, естественият спътник на Сатурн е много по-интригуващ от Земята.

"Там, където Хюйгенс се приземи, има речни корита и планини," казва Ерих Каркошка, изследовател от Аризонския университет. "Ако си изберете случайно място на Земята, не би било толкова интересно. Изглежда сякаш е по-жива планета от Земята."

През 2012 г. Каркошка и двама други учени анализират приземяването на Хюйгенс. Той се удря в Титан, издълбавайки 12-сантиметрова траншея, преди да се отблъсне и приземи в една равна заливна долина. След това продължава да се плъзга около 30 см, търкаля се в продължение на 10 секунди, преди да спре напълно. Хюйгенс се приземява подобно на предмет, хвърлен върху сняг с тънка ледена коричка: меко, но върху по-твърдата кора.

Съществуват доказателства, че под повърхността на долината, районът е все още влажен.

След 72 минути Касини се скрива зад хоризонта на Титан, отвъд обхвата на предавателя на Хюйгенс. Около два часа след приземяването батериите на сондата се изтощават. Но не съществува никаква причина за съмнение, че Хюйгенс не е там, където го оставя Касини.

"Може да остане там дълго време," казва Каркошка. "Може би милиони години."

по статията работи: Величка Мартинова

източник: sciencealert.com

снимки: jpl.nasa.gov; cosmosup.com; sciencealert.com

Още по темата: