science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Saturnus duik nadert voor Cassini ruimtesonde

NASA's Cassini-ruimtevaartuig wordt getoond op weg naar de opening tussen Saturnus en zijn ringen tijdens een van de 22 dergelijke duiken van de finale van de missie in deze illustratie. Het ruimtevaartuig zal op 15 september een laatste duik in de atmosfeer van de planeet maken. Credit:NASA/JPL-Caltech

NASA's Cassini-ruimtevaartuig is 18 dagen verwijderd van zijn missie-eindigende duik in de atmosfeer van Saturnus. De noodlottige duik op 15 september is een uitgemaakte zaak - een zwaartekrachtstoot van 22 april van Saturnusmaan Titan plaatste het voertuig van twee en een halve ton op zijn pad voor dreigende vernietiging. Toch moeten er de komende meer dan twee weken verschillende missiemijlpalen plaatsvinden om het voertuig voor te bereiden op een laatste uitbarsting van baanbrekende wetenschap.

"De Cassini-missie zit boordevol wetenschappelijke primeurs, en onze unieke planetaire onthullingen zullen doorgaan tot het einde van de missie, aangezien Cassini de eerste planetaire sonde van Saturnus wordt, bemonstering van de atmosfeer van Saturnus tot de laatste seconde, " zei Linda Spilker, Cassini-projectwetenschapper van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië. "We zullen gegevens in bijna realtime verzenden terwijl we hals over kop de atmosfeer in rennen - het is echt een eerste in zijn soort bij Saturnus."

Het ruimtevaartuig zal naar verwachting het radiocontact met de aarde verliezen binnen ongeveer één tot twee minuten na het begin van zijn afdaling in de bovenste atmosfeer van Saturnus. Maar op de weg naar beneden, voordat het contact verloren gaat, acht van Cassini's 12 wetenschappelijke instrumenten zullen worden gebruikt. Vooral, de ionen- en neutrale massaspectrometer (INMS) van het ruimtevaartuig, die rechtstreeks de samenstelling van de atmosfeer zal bemonsteren, mogelijk terugkerende inzichten in de vorming en evolutie van de reuzenplaneet. Op de dag voor de duik, andere Cassini-instrumenten zullen gedetailleerde, observaties met hoge resolutie van de aurora's van Saturnus, temperatuur, en de wervelingen aan de polen van de planeet. Cassini's beeldcamera staat uit tijdens deze laatste afdaling, nadat we de vorige dag (14 september) voor het laatst naar het Saturnus-stelsel hebben gekeken.

In zijn laatste week, Cassini zal verschillende mijlpalen passeren op weg naar zijn wetenschappelijk rijke Saturnus-duik. (De onderstaande tijden zijn voorspeld en kunnen enigszins veranderen; zie go.nasa.gov/2wbaCBT voor bijgewerkte tijden.)

  • 9 september Cassini zal de laatste van 22 passen maken tussen Saturnus zelf en zijn ringen - de dichtste nadering is 1, 044 mijl (1, 680 kilometer) boven de wolkentoppen.
  • 11 september – Cassini zal een verre vlucht maken langs de grootste maan van Saturnus, Titan. Ook al zal het ruimtevaartuig op 73 staan, 974 mijl (119, 049 kilometer) afstand, de zwaartekrachtsinvloed van de maan zal het ruimtevaartuig enigszins vertragen als het voorbijsnelt. Een paar dagen later, in plaats van door de buitenste randen van de atmosfeer van Saturnus te gaan, Cassini zal te diep duiken om de wrijving en verhitting te overleven.
  • 14 september - Cassini's beeldcamera's kijken voor het laatst rond in het Saturnus-systeem, foto's terugsturen van manen Titan en Enceladus, de zeshoekige straalstroom rond de noordpool van de planeet, en kenmerken in de ringen.
  • 14 september (17:45 uur EDT / 14:45 uur PDT) - Cassini draait zijn antenne om naar de aarde te wijzen, begint een communicatieverbinding die doorgaat tot het einde van de missie, en stuurt de uiteindelijke afbeeldingen en andere gegevens die onderweg zijn verzameld terug.
  • 15 september (04:37 uur EDT / 1:37 uur PDT) - De "laatste duik" begint. Het ruimtevaartuig begint een rol van 5 minuten om INMS te positioneren voor optimale bemonstering van de atmosfeer, het verzenden van gegevens in bijna realtime vanaf nu tot het einde van de missie.
  • 15 september (7:53 uur EDT / 4:53 uur PDT) - Cassini komt de atmosfeer van Saturnus binnen. De stuwraketten vuren op 10 procent van hun capaciteit om de richtingsstabiliteit te behouden, waardoor de high-gain antenne van het ruimtevaartuig op de aarde gericht kan blijven en continue gegevensoverdracht mogelijk maakt.
  • 15 september (7:54 uur EDT / 4:54 uur PDT) - Cassini's stuwraketten zijn op 100 procent van hun capaciteit. Atmosferische krachten overweldigen het vermogen van de stuwraketten om de controle over de oriëntatie van het ruimtevaartuig te behouden, en de high-gain antenne verliest zijn slot op aarde. Op dit moment, naar verwachting ongeveer 940 mijl (1, 510 kilometer) boven de wolkentoppen van Saturnus, communicatie van het ruimtevaartuig zal ophouden, en Cassini's verkenningsmissie zal zijn afgerond. Het ruimtevaartuig zal even later als een meteoor uiteenvallen.
Krediet:Jet Propulsion Laboratory

Terwijl Cassini zijn 13-jarige tour van Saturnus voltooit, de Grand Finale - die in april begon - en de laatste duik zijn slechts de laatste slag. Na een primaire missie van vier jaar en een verlenging van twee jaar, NASA keurde een ambitieus plan goed om de dienst van Cassini met nog eens zeven jaar te verlengen. De Cassini Solstice-missie genoemd, de uitbreiding zag Cassini nog tientallen flybys van de manen van Saturnus uitvoeren terwijl het ruimtevaartuig seizoensveranderingen in de atmosfeer van Saturnus en Titan observeerde. Vanaf het begin, het geplande eindspel voor de Solstice Mission was om al Cassini's manoeuvrerende drijfgas te verkennen, dan uiteindelijk aankomen in de ultra-close Grand Finale-banen, eindigend met een veilige verwijdering van het ruimtevaartuig in de atmosfeer van Saturnus.

"Het einde van Cassini's missie zal een aangrijpend moment zijn, maar een passende en zeer noodzakelijke voltooiing van een verbazingwekkende reis, " zei Graaf Maïs, Cassini-projectmanager bij NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië. "De Grand Finale vertegenwoordigt het hoogtepunt van een zevenjarenplan om de resterende middelen van het ruimtevaartuig op de meest wetenschappelijk productieve manier te gebruiken. Door het ruimtevaartuig veilig in de atmosfeer van Saturnus te verwijderen, we vermijden elke mogelijkheid dat Cassini ergens op de weg een van de manen van Saturnus zou kunnen treffen, houden ze ongerept voor toekomstige verkenning."

Sinds de lancering in 1997, de bevindingen van de Cassini-missie hebben een revolutie teweeggebracht in ons begrip van Saturnus, zijn complexe ringen, het verbazingwekkende assortiment manen en de dynamische magnetische omgeving van de planeet. De meest verre planetaire orbiter ooit gelanceerd, Cassini begon onmiddellijk na aankomst verbazingwekkende ontdekkingen te doen en gaat vandaag verder. IJzige jets schieten uit de kleine maan Enceladus, het verstrekken van monsters van een ondergrondse oceaan met bewijs van hydrothermische activiteit. De koolwaterstofmeren en zeeën van Titan worden gedomineerd door vloeibaar ethaan en methaan, en complexe prebiotische chemicaliën vormen zich in de atmosfeer en regenen naar de oppervlakte. Driedimensionale structuren torenen uit boven de ringen van Saturnus, en een gigantische Saturnusstorm cirkelde het grootste deel van een jaar om de hele planeet. Cassini's bevindingen bij Saturnus hebben ook het inzicht van wetenschappers in de processen die betrokken zijn bij de vorming van planeten geschraagd.