Кассини — зонд НАСА к Сатурну¶

«Кассини» (Cassini) — автоматическая межпланетная станция НАСА, предназначенная для изучения Сатурна, его колец, магнитосферы и спутников. Зонд был запущен в 1997 году и работал в системе Сатурна с 2004 по 2017 год, став первым аппаратом, выведенным на орбиту вокруг этой планеты. Проект реализован совместно НАСА, Европейским космическим агентством (ESA) и Итальянским космическим агентством (ASI).

¶Название

Зонд назван в честь итальянско-французского астронома Джованни Доменико Кассини (1625–1712), который первым подробно изучил кольца Сатурна и открыл четыре из его крупнейших спутников. Название было выбрано в 1992 году по итогам открытого конкурса.

¶История проекта

Идея миссии к Сатурну обсуждалась в НАСА с конца 1970-х годов. Первоначальный проект предполагал запуск аппарата в начале 1990-х, однако из-за сокращения финансирования старт был перенесён. Окончательный вариант миссии был одобрен в 1989 году. К 1997 году стоимость проекта составила около 3,26 млрд долларов США (без учёта стоимости запуска ракеты).

¶Конструкция аппарата

Масса станции при запуске составляла 5712 кг, из которых около 3200 кг приходилось на топливо. Аппарат имел три основных блока:

• Орбитальная станция (Orbiter) — служебный модуль с двигателями, электроникой и научными приборами.
• Спускаемый модуль «Гюйгенс» (Huygens) — европейский зонд для посадки на Титан, разработанный ESA.
• Радиоантенна высокого давления диаметром 4 метра, выполнявшая функции радиолокатора и средства связи.

На борту находилось 12 научных приборов: камеры (видимого и инфракрасного диапазона), радар, спектрометры, магнитометр, детектор пыли и другие устройства.

¶Полёт к Сатурну

«Кассини» был запущен 15 октября 1997 года с мыса Канаверал ракетой-носителем Titan IVB/Centaur. Прямой перелёт к Сатурну потребовал бы слишком много энергии, поэтому была выбрана гравитационная траектория с пролётами мимо Венеры (дважды), Земли и Юпитера. Аппарат дважды облетел Венеру (апрель 1998 и июнь 1999), получил гравитационный импульс у Земли в августе 1999 года и прошёл мимо Юпитера в декабре 2000 года, передав на Землю снимки планеты.

¶Работа в системе Сатурна

28 июня 2004 года «Кассини» вышел на орбиту Сатурна. 14 января 2005 года спускаемый модуль «Гюйгенс» отделился и совершил посадку на поверхность Титана, передав данные о плотной атмосфере спутника и его поверхностных образованиях, включая жидкие метановые озёра. Это была первая посадка аппарата в дальней Солнечной системе.

За 13 лет работы «Кассини» совершил более 160 витков вокруг Сатурна, выполнил 162 близких пролёта мимо Титана и десятки пролётов мимо других спутников — Энцелада, Мимаса, Диона, Реи, Фебы и других.

¶Основные открытия

• На Титане обнаружены жидкие озёра и моря из метана и этана — единственные известные постоянные жидкие водоёмы на поверхности небесного тела за пределами Земли.
• У Энцелада обнаружены гейзеры, выбрасывающие водяной пар и ледяные частицы из подповерхностного океана. Состав выбросов указывает на наличие гидротермальной активности.
• Уточнена структура колец Сатурна: обнаружены новые тонкие кольца, изучено взаимодействие колец со спутниками.
• Установлено, что у многих крупных спутников Сатурна существуют подповерхностные океаны жидкой воды.

¶Завершение миссии

К 2017 году топливо аппарата подходило к концу. Чтобы исключить столкновение с Титаном или Энцеладом — спутниками, где теоретически возможна обитаемость — НАСА приняло решение о контролируемом сожжении аппарата в атмосфере Сатурна. 15 сентября 2017 года «Кассини» вошёл в атмосферу планеты на скорости около 113 тыс. км/ч и разрушился. Последний сигнал от станции был принят в 12:55 по UTC.

¶Научное значение

Миссия «Кассини» считается одной из наиболее успешных в истории планетологии. Аппарат работал в системе Сатурна почти 13 лет, что более чем вдвое превысило первоначальный плановый срок (4 года). По итогам миссии опубликовано более 4000 научных статей. Данные, полученные «Кассини», продолжают анализироваться учёными.

Источники:

• NASA. Cassini Mission Overview
• ESA. Huygens Probe
• JPL. Cassini Final Report
• Dickinson, T. New Horizons to Horizons: The Story of the Cassini Mission. — 2018
• Cenadelli, D. et al. Giovanni Domenico Cassini: A New Astronomy. — 2010