เมื่อวันที่ 15 กันยายน 2017 ยานอวกาศแคสสินีถูกเผาไหม้ในชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์ งานนี้รวมคนรักอวกาศทั่วโลก แคสซินีไม่ได้เป็นเพียงดาวเทียมใดๆ เขาทำหน้าที่เป็นหนึ่งในสัญลักษณ์หลักของการวิจัยอวกาศและวิทยาศาสตร์โดยทั่วไป สัญลักษณ์เดียวกับกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลหรือเครื่องชนแฮดรอนขนาดใหญ่

Cassini เปิดตัวในปี 1997 ลองนึกภาพ - นี่คือปีที่ Titanic, Quake 2 และ Fallout ภาคแรกได้รับการปล่อยตัว ในระหว่างการทำงานของ Cassini คนทั้งรุ่นก็เติบโตขึ้นมา ผู้ชื่นชอบดาราศาสตร์สมัยใหม่จำนวนมากเริ่มสนใจในอวกาศต้องขอบคุณแคสสินี ดังนั้นวันนี้เราจึงจำประวัติความเป็นมาของภารกิจและแสดงความเคารพต่อภารกิจที่สมควรได้รับ

จากแนวคิดสู่แท่นปล่อยจรวด

ในปี พ.ศ. 2523-2524 ทั้งคู่ได้บินผ่านดาวเสาร์ครั้งประวัติศาสตร์ พวกเขาถ่ายภาพดาวเคราะห์ดวงนี้อย่างละเอียดเป็นครั้งแรก วงแหวนและดาวเทียม และวิเคราะห์บรรยากาศและสนามแม่เหล็ก ผลลัพธ์ที่ได้ทำให้นักดาราศาสตร์ประหลาดใจ ปรากฎว่าวงแหวนของดาวเสาร์ประกอบด้วยวงแหวนบาง ๆ หลายร้อยวงที่ก่อตัวเป็นระบบที่ซับซ้อน ไททัน ซึ่งเป็นดาวเทียมที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์ ถูกบดบังด้วยชั้นหมอกไฮโดรคาร์บอนซึ่งทึบแสงในสเปกตรัมที่มองเห็นได้ ดาวเทียมอิเอเพทัสดูราวกับว่าผู้ออกแบบระบบสุริยะลืมทาสีมัน โดยซีกโลกดวงหนึ่งส่องแสงเจิดจ้าราวกับหิมะสด อีกดวงหนึ่งเป็นสีดำเหมือนเขม่า

การประกอบแคสสินี

นักเดินทางไม่สามารถอยู่ใกล้ดาวเคราะห์ดวงนี้และศึกษามันได้นานขึ้น เพื่อไขความลึกลับของดาวเสาร์และดวงจันทร์ของมัน จำเป็นต้องมีภารกิจที่แตกต่างออกไปโดยพื้นฐาน อุปกรณ์ที่สามารถขึ้นสู่วงโคจรรอบโลกและสำรวจมันได้เป็นเวลาหลายปี

ในปี 1982 นักวิทยาศาสตร์จาก NASA และ ESA เริ่มการปรึกษาหารือครั้งแรกเกี่ยวกับภารกิจร่วมระยะยาวกับระบบดาวเสาร์ มันจะประกอบด้วยยานอวกาศและยานลงจอดที่จะลงจอดบนไททันและดูว่าเกิดอะไรขึ้นบนพื้นผิวของมัน ภารกิจนี้ตั้งชื่อตามจิโอวานนี แคสซินี นักดาราศาสตร์ผู้โด่งดังในศตวรรษที่ 17 ผู้ค้นพบดวงจันทร์ทั้งสี่ดวงของดาวเสาร์และช่องว่างในวงแหวนของมัน

การเจรจาไม่ใช่เรื่องง่าย ในเวลานั้น ความสัมพันธ์ระหว่าง NASA และ ESA มีความซับซ้อนเนื่องจากการยกเลิกโครงการร่วมหลายโครงการ แต่ในปี พ.ศ. 2531 ทั้งคู่ตกลงกันเรื่องการแบ่งหน้าที่กันในที่สุด NASA ควรจะสร้างยานอวกาศแคสสินี ESA ควรจะสร้างยานสำรวจ Huygens descent สำหรับไททัน ตั้งชื่อตาม Christiaan Huygens ผู้ค้นพบวงแหวนของดาวเสาร์และไททันเอง

รุ่นของเครื่อง Huygens

ปัญหาของแคสซินีไม่ได้จบเพียงแค่นั้น งบประมาณรวมของโครงการเกินสามพันล้านดอลลาร์ (80% ของเงินทุนได้รับการจัดสรรโดย NASA) และรัฐสภาอเมริกันได้ขู่ซ้ำแล้วซ้ำเล่าที่จะกีดกันโครงการระดมทุน แม้แต่ที่ NASA ไม่ใช่ทุกคนที่สนับสนุนภารกิจนี้ แต่แคสสินีรอดชีวิตมาได้ ต้องขอบคุณความพยายามของผู้ทำการแนะนำชักชวนสมาชิกรัฐสภาของ ESA เพียงเล็กน้อย สิ่งต่างๆ แม้กระทั่งจดหมายถึงรองประธานาธิบดีอัล กอร์ ของสหรัฐฯ เพื่อขอให้เขาอย่าปิดโครงการนี้ เป็นผลให้ถึงแม้จะยากลำบาก แต่ภารกิจก็ได้รับเงินทุนที่จำเป็น

ภัยคุกคามล่าสุดต่อแคสซินีคือภัยคุกคามสีเขียว ไม่นานก่อนการเปิดตัว นักเคลื่อนไหวด้านสิ่งแวดล้อมได้เริ่มเดินขบวนประท้วงที่ Cape Canaveral และยื่นฟ้องเพื่อเรียกร้องให้มีการสั่งห้ามการปล่อยจรวด สาเหตุ? พลูโทเนียม-238 น้ำหนัก 32 กิโลกรัม บนสถานี ความจริงก็คือบริเวณใกล้เคียงของดาวเสาร์มีแสงแดดน้อยกว่าโลกถึง 100 เท่า ดังนั้นเพื่อผลิตพลังงาน แคสสินีจึงติดตั้งเครื่องกำเนิดไอโซโทปรังสี

นักเคลื่อนไหวด้านสิ่งแวดล้อมระบุว่าในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุ จะมีการปนเปื้อนของสารกัมมันตรังสีและเรียกร้องให้ "กอบกู้โลก" จากแคสสินี และไม่ว่าผู้เชี่ยวชาญของ NASA จะอธิบายมากเพียงใดว่าแม้ในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุ พลูโตเนียมจะยังคงอยู่ในภาชนะที่ได้รับการป้องกัน แต่ก็ไม่สามารถโน้มน้าวใจ "กรีน" ได้ โชคดีที่ศาลไม่ได้คำนึงถึงเรื่องราวสยองขวัญด้านสิ่งแวดล้อมและไม่ได้ยกเลิกการเปิดตัว

ปล่อยจรวดเซนทอร์โดยมีแคสสินีอยู่บนเรือ

เจ็ดปีในการบิน

Cassini เปิดตัวเมื่อวันที่ 15 ตุลาคม พ.ศ. 2540 และมุ่งหน้าไปยัง... ดาวศุกร์ ไม่มีข้อผิดพลาดที่นี่ มวลของสถานีเกือบหกตันซึ่งทำให้เป็นหนึ่งในยานพาหนะระหว่างดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์: มีเพียงโฟบอสโซเวียตเท่านั้นที่มีน้ำหนักมากกว่า พลังของจรวดไม่เพียงพอที่จะส่งยักษ์ใหญ่ดังกล่าวไปยังดาวเสาร์โดยตรง วิศวกรจึงใช้ประโยชน์จากแรงโน้มถ่วง แคสสินีบินผ่านดาวศุกร์สองครั้ง จากนั้นโลก และสุดท้ายคือดาวพฤหัสบดี การซ้อมรบด้วยแรงโน้มถ่วงเหล่านี้ทำให้ยานพาหนะสามารถบรรลุความเร็วที่ต้องการได้

แคสสินีบินผ่านดาวพฤหัสเพื่อศึกษาก๊าซยักษ์นี้ เขาค้นพบพายุลูกใหม่หลายลูกในชั้นบรรยากาศของมัน และถ่ายภาพดาวเคราะห์ดวงนี้ด้วยคุณภาพสูงสุดในขณะนั้น ในเวลาเดียวกัน วิศวกรได้ตรวจสอบการทำงานของเครื่องมือต่างๆ ของสถานี

"ภาพเหมือน" ของดาวพฤหัสบดีที่สร้างจากภาพถ่ายแคสสินีหลายภาพ

ในช่วงต้นฤดูร้อนปี พ.ศ. 2547 แคสสินีเดินทางถึงบริเวณใกล้กับดาวเสาร์ เมื่อวันที่ 11 มิถุนายน ยานดังกล่าวเคลื่อนผ่านฟีบี หนึ่งในดาวเทียมที่อยู่ห่างไกลที่สุดในโลก ซึ่งโคจรรอบดาวก๊าซยักษ์ดวงนี้เกือบ 13 ล้านกิโลเมตร (ซึ่งเป็นระยะทาง 36 เท่าระหว่างโลกกับดวงจันทร์) แคสสินีมีโอกาสเพียงครั้งเดียวที่จะได้เยี่ยมชมดวงจันทร์ที่ผิดปกตินี้ และวิถีของมันได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการบินผ่านในระยะใกล้

เมื่อวันที่ 1 กรกฎาคม Cassini ทำการซ้อมรบที่ยากมากซึ่งผลที่ตามมาคือชะตากรรมของภารกิจทั้งหมดขึ้นอยู่กับ มันประสบความสำเร็จ แคสสินีเปิดเครื่องยนต์หลักเป็นเวลา 96 นาทีและชะลอความเร็วลงเพื่อให้แรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์สามารถรับมันได้ ดังนั้นจึงกลายเป็นดาวเทียมประดิษฐ์ดวงแรกของดาวเสาร์ในประวัติศาสตร์

นี่คือวิธีที่แคสสินีเห็นดาวเสาร์

สิบสามปีสำหรับดาวเสาร์

"ฉันเห็นสิ่งที่มนุษย์พวกคุณไม่เชื่อหรอก..." หากแคสสินีพูดได้ มันคงจะอ้างอิงถึง Blade Runner แน่นอน ตั้งแต่เริ่มต้นการทำงาน อุปกรณ์ก็เริ่มค้นพบสิ่งที่น่าทึ่งยิ่งกว่าสิ่งอื่น สำหรับผู้ชื่นชอบสถิติ สมมติว่าในช่วง 13 ปีที่อยู่บนดาวเสาร์ สถานีได้ถ่ายภาพประมาณ 400,000 ภาพ และส่งข้อมูลมากกว่า 600 กิกะไบต์มายังโลก จากผลลัพธ์ของพวกเขา มีการเขียนบทความทางวิทยาศาสตร์ประมาณ 4,000 บทความแล้ว และจำนวนนี้จะเพิ่มขึ้น เนื่องจากข้อมูล Cassini จะได้รับการวิเคราะห์ในอีกหลายปีต่อจากนี้ เพื่ออธิบายความสำเร็จทั้งหมดของภารกิจ จำเป็นต้องมีการรวบรวมบทความทั้งหมด เราจะกล่าวถึงเหตุการณ์สำคัญหลักๆ เพียงสั้นๆ เท่านั้น

เป้าหมายสำคัญประการหนึ่งของภารกิจคือไททัน ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2548 ยานสำรวจไฮเกนส์แยกตัวออกจากแคสสินีและลงจอดบนพื้นผิวของมันครั้งประวัติศาสตร์ ภาพถ่ายของฮอยเกนส์แสดงให้เห็นภูมิประเทศที่ซับซ้อน โดยมีพื้นที่คล้ายก้นแม่น้ำและแนวชายฝั่ง ภาพถ่ายจากพื้นผิวแสดงให้เห็นหินทรงกลมและมีร่องรอยของการสัมผัสกับของเหลว

ไททันจากทั้งสองด้านในภาพถ่ายแคสสินี

ต่อจากนั้น แคสซินีสามารถบินผ่านไททันได้สำเร็จกว่าร้อยครั้ง อุปกรณ์ดังกล่าวสแกนพื้นผิวของดาวเทียมด้วยเรดาร์ และการถ่ายภาพในช่วงอินฟราเรดทำให้สามารถมองเห็นภายใต้หมอกควันได้ ปรากฎว่าไททันมีทะเลสาบ แม่น้ำ ทะเล และแม้แต่ฝน แต่ไม่ใช่จากน้ำ แต่มาจากไฮโดรคาร์บอนเหลวซึ่งเป็นส่วนผสมของอีเทนและมีเทน อุณหภูมิบนไททันอยู่ในระดับที่สสารเหล่านี้สามารถดำรงอยู่ในสามสถานะได้ในคราวเดียว (ของเหลว ก๊าซ ของแข็ง) และมีบทบาทแบบเดียวกับที่น้ำเล่นบนโลกของเรา นี่เป็นวัตถุเดียวในระบบสุริยะนอกเหนือจากโลกที่มีวัฏจักรของของไหลเต็มรูปแบบ และมีแหล่งน้ำถาวรอยู่บนพื้นผิว แม่นยำยิ่งขึ้นคือไฮโดรคาร์บอน

Huygens ลงจอดบนไททัน แนวคิดศิลปะ

บันทึกลมบรรยากาศบนไททันที่ผลิตโดยไฮเกนส์ระหว่างการลงจอด

โดยรวมแล้ว สภาพบนไททันมีความคล้ายคลึงกับโลกยุคแรกในยุคก่อนออกซิเจนอย่างใกล้ชิด ดาวเทียมกลายเป็นเครื่องย้อนเวลา: ทำให้สามารถศึกษากระบวนการที่อาจนำไปสู่การเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตบนโลกของเราได้ นักวิทยาศาสตร์บางคนถึงกับตั้งสมมติฐานอย่างระมัดระวังว่า แม้จะมีอุณหภูมิต่ำ รูปแบบชีวิตที่เรียบง่ายที่สุดก็อาจมีอยู่แล้วบนไททัน

ที่ราบ Mercator ถ่ายภาพโดย Huygens

วิดีโอการลงจอดตามภาพถ่ายจากอุปกรณ์

แต่ในระบบดาวเสาร์มีเป้าหมายที่น่าสนใจยิ่งกว่าสำหรับนักโหราศาสตร์นั่นคือเอนเซลาดัส ก่อนภารกิจแคสสินี มันถูกพิจารณาว่าเป็นเพียงหนึ่งในดวงจันทร์น้ำแข็งหลายดวงของดาวเสาร์ที่ไม่ได้รับความสนใจมากนัก แต่หลังจากการเยือนเอนเซลาดัสครั้งแรกของ Cassini ความคิดเหล่านี้ต้องได้รับการแก้ไขอย่างรุนแรง

เอนเซลาดัส ดาวเคราะห์แห่งไกเซอร์ขนาดยักษ์

ปรากฎว่าแม้จะมีขนาดค่อนข้างเล็ก (เส้นผ่านศูนย์กลางของดาวเทียมคือ 520 กิโลเมตรซึ่งเล็กกว่าดวงจันทร์เกือบหกเท่า) เอนเซลาดัสเป็นหนึ่งในวัตถุที่มีการเคลื่อนไหวทางธรณีวิทยามากที่สุดในระบบสุริยะ ขั้วใต้ของมันเต็มไปด้วยไกเซอร์ที่ปล่อยน้ำออกสู่อวกาศอย่างต่อเนื่อง น้ำนี้ก่อตัวเป็นวงแหวนรอบดาวเสาร์ที่แยกจากกัน การค้นพบไกเซอร์เอนเซลาดัสกลายเป็นความรู้สึกทางวิทยาศาสตร์ โปรแกรม Cassini มีการเปลี่ยนแปลงอย่างเร่งด่วนและในปีต่อ ๆ มาอุปกรณ์ดังกล่าวได้ไปเยี่ยมดาวเทียมมากกว่าหนึ่งครั้ง หลายครั้งที่แคสสินีบินผ่านการปล่อยก๊าซเรือนกระจกโดยตรง เพื่อวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของพวกมัน

ไกเซอร์แห่งเอนเซลาดัส

ข้อมูลที่รวบรวมโดย Cassini แสดงให้เห็นว่าใต้พื้นผิวน้ำแข็งของ Enceladus มีมหาสมุทรน้ำของเหลวอยู่ทั่วโลก ความลึกประมาณ 10 กิโลเมตร ความหนาของน้ำแข็งด้านบนมีตั้งแต่ 2 ถึง 30 กิโลเมตร การวิเคราะห์ทางเคมีของน้ำที่ปล่อยออกมาเผยให้เห็นเกลือ สารประกอบอินทรีย์ และสารต่างๆ ที่อยู่ในน้ำ ซึ่งบ่งชี้ว่ากระบวนการไฮโดรเทอร์มอลแบบแอคทีฟกำลังเกิดขึ้นในมหาสมุทรเอนเซลาดัส ปัจจุบันดาวเทียมดวงนี้ถือเป็นสถานที่ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสิ่งมีชีวิตในระบบสุริยะนอกโลก

แคสซินีสามารถไขปริศนาของไอเอเพทัสที่ "มีสีไม่บริสุทธิ์" ได้ ปรากฎว่าความแตกต่างของสีของดาวเทียมนั้นเกิดจากฝุ่น: อุกกาบาตชนกระแทกมันออกมาจากดวงจันทร์อันห่างไกลของดาวเสาร์และมันตกลงบนซีกโลกนำของ Iapetus (นี่คือซีกโลกที่มันเคลื่อนที่ "ไปข้างหน้า" ในวงโคจรของมัน) บริเวณที่มีฝุ่นปกคลุมจะมีความร้อนสูงกว่าพื้นที่ใกล้เคียง เป็นผลให้น้ำแข็งจากพวกมันระเหยและควบแน่นที่อุณหภูมิพื้นผิวลดลง: ที่ด้านท้ายและในบริเวณเส้นรอบวงโคจร มีการตอบรับเชิงบวก: บริเวณที่มืดจะมืดลงและในทางกลับกัน

แคสสินียังได้ค้นพบลักษณะเฉพาะอีกประการหนึ่งของเอียเพตุส นั่นคือเทือกเขารูปวงแหวน "กำแพงอิเอเปตุส" ที่ทอดยาวไปตามเส้นศูนย์สูตร การก่อตัวที่ผิดปกตินี้มีความสูงถึง 13 กิโลเมตร ความกว้างสูงสุด 20 กิโลเมตร และความยาวรวมประมาณ 1,300 กิโลเมตร ตามทฤษฎีหนึ่ง Iapetus เคยมีวงแหวน และอนุภาคของมันตกลงสู่พื้นผิวและก่อตัวเป็นผนัง

Iapetus ขาวดำในภาพ Cassini

แต่แน่นอนว่า Cassini ไม่เพียงศึกษาดาวเทียมของดาวเสาร์เท่านั้น แต่ยังศึกษาดาวเคราะห์ด้วย ตลอดระยะเวลาหลายปีของภารกิจ อุปกรณ์ดังกล่าวบันทึกการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลหลายครั้ง พวกเขาแสดงตนอย่างชัดเจนโดยเฉพาะในรูปหกเหลี่ยม - นี่คือชื่อที่ตั้งให้กับกระแสน้ำวนรูปทรงหกเหลี่ยมอันน่าทึ่งซึ่งตั้งอยู่ที่ขั้วโลกเหนือของดาวเคราะห์ ความกว้างของการก่อตัวนี้คือ 25,000 กิโลเมตร หรือประมาณสองเส้นผ่านศูนย์กลางของโลก แคสสินีบันทึกว่าเมื่อถึงฤดูร้อนในซีกโลกเหนือของดาวเสาร์ รูปหกเหลี่ยมก็เปลี่ยนสีจากสีน้ำเงินเข้มเป็นสีทอง ความเข้มของรังสีอัลตราไวโอเลตเพิ่มขึ้น กระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาโฟโตเคมีคอล และสารประกอบ (โธลินส์) เริ่มถูกสังเคราะห์ที่ขั้วโลกเหนือ ซึ่งเปลี่ยนสีของพายุ

กระแสน้ำวนหกเหลี่ยมของดาวเสาร์ในปี 2559

แคสสินีถ่ายภาพระบบวงแหวนของดาวเสาร์หลายครั้ง ภาพเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงความซับซ้อนและความแปรปรวนที่ไม่ธรรมดา ดาวเทียมจำนวนมากของดาวเสาร์ใช้แรงโน้มถ่วงบนวงแหวนของโลก ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดกระแสน้ำวน คลื่น หงิกงอ วงรอบ และโครงสร้างอื่น ๆ ในตัวพวกมัน ดวงจันทร์ดวงเล็กบางดวงโคจรรอบวงแหวนโดยตรง แรงโน้มถ่วงของพวกมันเร่งอนุภาคของวงแหวนซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดการแตกร้าวในพวกมัน ดาวเทียมดวงอื่นมีบทบาทเป็น "ผู้เลี้ยงแกะ" ตัวอย่างเช่น วงโคจรของโพรมีธีอุสและแพนโดร่าผ่านไปภายในและภายนอกวงแหวน F แรงโน้มถ่วงของดาวเทียมคู่หนึ่งยึดอนุภาคของวงแหวนไว้ในวงโคจรเดียวกัน เพื่อป้องกันไม่ให้พวกมันกระเจิงไปในทิศทางที่ต่างกัน

ภาพถ่ายวงแหวนดาวเสาร์คุณภาพสูงสุด

เราต้องไม่ลืมเกี่ยวกับเป้าหมายของ Cassini ในการส่งเสริมการวิจัยอวกาศให้เป็นที่นิยม มันกลายเป็นเรื่องง่าย ดาวเสาร์อาจเป็นดาวเคราะห์ที่สวยที่สุดในระบบสุริยะ และรูปถ่ายของมันอาจเป็นแรงบันดาลใจให้ผู้คนมากมายเชื่อมโยงชีวิตของตนกับอวกาศ

หนึ่งในภาพที่โด่งดังที่สุดของ Cassini ถ่ายเมื่อวันที่ 19 กรกฎาคม 2013 ในวันนั้น อุปกรณ์ดังกล่าวได้ทำการถ่ายภาพแบบพาโนรามาของดาวเคราะห์และบริเวณโดยรอบ ในขณะที่ถ่ายภาพ ดวงอาทิตย์อยู่ด้านหลังดาวเสาร์พอดี ทำให้เห็นวงแหวนของมันเด่นชัดขึ้น ภาพหนึ่งยังแสดงให้เห็นดาวเคราะห์ของเราด้วย จากระยะไกล 1.5 พันล้านกิโลเมตร ปรากฏเป็นจุดสีน้ำเงินอ่อน

“วันที่โลกยิ้ม”: ภาพถ่ายอันโด่งดังนี้ได้รับการปรับแต่งสีอย่างละเอียดเพื่อให้มองเห็นดาวเคราะห์ได้ชัดเจนยิ่งขึ้น โลกเป็นจุดที่แทบไม่สังเกตเห็นได้ที่มุมล่างขวาใต้วงแหวน

การผจญภัยครั้งสุดท้ายของแคสสินี

Cassini มักถูกเรียกว่าภารกิจอวกาศในอุดมคติ อุปกรณ์ทำงานได้ดีเกินอายุการใช้งานสี่ปีที่ระบุและทำงานทั้งหมดได้โดยไม่มีเหตุการณ์สำคัญใดๆ แต่อนิจจาเทคโนโลยีใด ๆ ก็มีปัจจัยที่จำกัดเวลาการทำงานของมัน ในกรณีของ Cassini สิ่งเหล่านี้คือเชื้อเพลิงสำรองที่จำเป็นสำหรับการแก้ไขเส้นทาง หากไม่มีมัน การควบคุมอุปกรณ์คงเป็นไปไม่ได้ สถานีที่ไม่สามารถควบคุมได้อาจชนเข้ากับดวงจันทร์ดวงใดดวงหนึ่งของดาวเสาร์และมีจุลินทรีย์บนบกอยู่ที่นั่น เพื่อแยกสถานการณ์ดังกล่าวออกไป NASA จึงตัดสินใจเผาแคสสินีในชั้นบรรยากาศของโลก

แต่ก่อนหน้านี้ อุปกรณ์ดังกล่าวต้องรอดจากการผจญภัยครั้งสุดท้าย โดยโคจร 20 รอบที่ขอบด้านนอกของวงแหวนดาวเสาร์ และอีก 22 รอบระหว่างชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์กับขอบด้านในของวงแหวน ไม่เคยมียานพาหนะใดพุ่งเข้าสู่ช่องว่างนี้ การซ้อมรบนี้ถือว่าอันตรายมาก แต่เนื่องจากภารกิจใกล้เสร็จสิ้นแล้ว NASA จึงตัดสินใจรับความเสี่ยง

ความประทับใจของศิลปินต่อการบินครั้งสุดท้ายของ Cassini

เช่นเคย Cassini ทำงานทั้งหมดได้อย่างยอดเยี่ยม เขารวบรวมข้อมูลที่ควรไขปริศนาหลักของดาวเสาร์ - อายุและที่มาของวงแหวนของมัน ตามเวอร์ชันหนึ่ง พวกมันก่อตัวขึ้นพร้อมกับดาวเคราะห์ วงแหวนมีอายุน้อยกว่ามากและปรากฏเป็นผลมาจากการทำลายดวงจันทร์ดวงหนึ่งของดาวเสาร์เมื่อเร็ว ๆ นี้ (ตามมาตรฐานจักรวาล) ข้อมูลของ Cassini จะได้รับการวิเคราะห์ต่อไปอีกหลายเดือน แต่ผลเบื้องต้นจนถึงตอนนี้กลับสนับสนุนเวอร์ชันที่สอง

แคสสินีมีงานสุดท้ายที่ต้องทำ ในระหว่างการกลับเข้ามาใหม่ ยานพาหนะดังกล่าวใช้เครื่องขับดันเพื่อให้เสาอากาศชี้ไปที่โลกให้นานที่สุด แคสสินียังคงส่งข้อมูลองค์ประกอบของซองก๊าซและสนามแม่เหล็กของดาวเสาร์ต่อไป แม้แต่ที่นี่ อุปกรณ์ก็สามารถเอาชนะเป้าหมายได้ โดยเอาชีวิตรอดในสภาวะสุดขั้วดังกล่าวได้นานกว่าที่การจำลองคาดการณ์ไว้ถึง 30 วินาที เมื่อเวลาสากล 11 ชั่วโมง 55 นาที 46 วินาที ศูนย์การสื่อสารห้วงอวกาศของ NASA ในแคนเบอร์รา ได้รับสัญญาณสุดท้ายจากแคสสินี เมื่อถึงเวลานั้น อุปกรณ์เองก็ได้สลายตัวเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยและกลายเป็นดาวตกเพลิง

NASA กล่าวคำอำลา Cassini โดยไม่ไว้ทุกข์ ถึงกระนั้น นี่ไม่ใช่หายนะ แต่เป็นจุดสิ้นสุดของภารกิจที่ประสบความสำเร็จ (NASA/Joel Kowsky)

การสิ้นสุดภารกิจทำให้เกิดอารมณ์ที่ขัดแย้งกัน: ความภาคภูมิใจ ความชื่นชม ความเศร้า และความว่างเปล่า แคสซินีเปิดดำเนินการมาเป็นเวลานานจนเป็นการยากที่จะจดจำช่วงเวลาที่ไม่มีอยู่ที่นั่น ใคร ๆ ก็สามารถจินตนาการได้ว่าผู้เข้าร่วมภารกิจซึ่งทำงานในโครงการนี้มาตั้งแต่ปี 1980 มีประสบการณ์อย่างไรเมื่อเฝ้าดูสัญญาณของอุปกรณ์หายไป

มันจะยิ่งเศร้ายิ่งขึ้นเมื่อคุณตระหนักว่าการเดินทางครั้งต่อไปไปยังดาวเคราะห์อันห่างไกลของระบบสุริยะจะต้องรออย่างน้อยหนึ่งทศวรรษ น่าเสียดายที่การสำรวจอวกาศเป็นธุรกิจที่ช้า และไม่มีภารกิจใดบนขอบฟ้าที่จะเทียบได้กับความทะเยอทะยานของ Cassini สิ่งหนึ่งที่สามารถปลอบใจได้ก็คือการค้นพบใหม่ ๆ มากมายจะเกิดขึ้นจากข้อมูลที่รวบรวมโดยสถานี

มรดกของ Cassini จะคงอยู่ไปอีกนาน ภาพถ่ายดาวเสาร์และดวงจันทร์ที่เขาถ่ายจะคงอยู่กับเราตลอดไป ต้องขอบคุณแคสซินีที่ทำให้เราได้เห็นร่างกายของจักรวาลเหล่านี้ในรัศมีภาพของพวกเขา ซึ่งก่อนหน้านี้เป็นเพียงจุดบนท้องฟ้าสำหรับเรา

เมฆเหนือดาวเสาร์. ภาพ: NASA/JPL-Caltech/สถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศ

NASA ประกาศยุติภารกิจสำรวจดาวเสาร์ 20 ปี ยานแคสซินี (ตั้งชื่อตามนักดาราศาสตร์ชาวอิตาลี จิโอวานนี แคสซินี - เอ็ด) จมลงสู่ชั้นบรรยากาศของโลกและถูกเผาไหม้ สัญญาณสุดท้ายจากอุปกรณ์ใช้เวลา 83 นาทีและมาถึงโลกเวลา 14:55 น. ตามเวลามอสโก

ภารกิจแคสซินี-ไฮเกนส์เริ่มขึ้นในปี 1982 และได้รับการพัฒนาโดยคณะทำงานร่วมของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติสหรัฐอเมริกา และมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งยุโรป ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2540 อุปกรณ์ดังกล่าวเปิดตัวจากแหลมคานาเวอรัล อุปกรณ์ดังกล่าวใช้เวลาเกือบ 13 ปีในวงโคจรดาวเสาร์ ซึ่งในช่วงเวลาดังกล่าวได้ส่งข้อมูล 635 กิกะไบต์ และรูปภาพ 453,000 ภาพลงสู่พื้นดิน

ยานอวกาศเข้าถึงวงโคจรของดาวเคราะห์เฉพาะในปี 2547 โดยก่อนหน้านี้ได้ทำการซ้อมรบรอบดาวศุกร์ โลก และดาวพฤหัสบดี ก่อนหน้านี้มีการวางแผนว่าภารกิจนี้จะสิ้นสุดในปี พ.ศ. 2551 แต่ก็มีการตัดสินใจขยายออกไปจนถึงปี พ.ศ. 2553 การตัดสินใจครั้งสุดท้ายในการยุติภารกิจนี้เกิดขึ้นในปี 2560 เนื่องจากขาดแคลนเชื้อเพลิง

หนึ่งในความสำเร็จที่สำคัญที่สุดของภารกิจคือการลงจอดของยานสำรวจ Huygens บนไททัน (ดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์ - เอ็ด) 14 มกราคม พ.ศ. 2548 อุปกรณ์ได้ศึกษาบรรยากาศของดาวเทียม

เมฆมีเทนเหนือไททัน ภาพ: NASA/JPL-Caltech/สถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศ

ยานสำรวจได้ถ่ายภาพวงแหวนของดาวเสาร์ซึ่งประกอบด้วยน้ำแข็งและฝุ่นละออง ยังไม่ทราบว่าก่อตัวขึ้นเมื่อใดและเพราะเหตุใด ภาพถ่ายของแคสสินีช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ค้นพบวงแหวนใหม่ของดาวเสาร์ - วงแหวนเจนัส-เอพิเมธีอุส อุปกรณ์ดังกล่าวศึกษาดาวเทียมที่ไม่รู้จักมาก่อนของดาวเคราะห์ ได้แก่ Polydeuces, Pallene, Methona, Antha, Aegeon และ Daphnis

ภาพ: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute Cassini image แสดงโครงสร้างคลื่นของวงแหวนดาวเสาร์ ถ่ายเมื่อวันที่ 4 มิถุนายน 2017 ภาพ: NASA/JPL-Caltech/สถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศ
ภาพ: NASA/JPL-Caltech/สถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศ

อุปกรณ์นี้ยังศึกษาดาวเทียมอีกดวงของดาวเสาร์ เอนเซลาดัส จากภาพถ่ายของแคสสินี เห็นได้ชัดว่าดาวเทียมมีกลุ่มน้ำยาว 250 กิโลเมตรพุ่งออกมาจากรอยแตกของน้ำแข็งบนพื้นผิวของดาวเทียม นักวิทยาศาสตร์พบว่าใต้น้ำแข็งมีมหาสมุทรลึก 45 กิโลเมตร ความหนาของน้ำแข็งสามารถเข้าถึงได้ตั้งแต่สองถึงยี่สิบกิโลเมตร

เอนเซลาดัส. ภาพ: NASA/JPL-Caltech/สถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศ

ในปี 2015 แคสสินีทำการเคลื่อนที่ที่อันตรายที่สุดเท่าที่เคยมีมา โดยบินผ่านกลุ่มเอนเซลาดัส ด้วยเหตุนี้ นักวิทยาศาสตร์จึงพบว่าการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของดาวเทียมมีองค์ประกอบทางเคมีที่อาจบ่งบอกถึงการก่อตัวของสารอินทรีย์ใต้พื้นผิว

ขนนกแห่งเอนเซลาดัส ภาพ: NASA/JPL-Caltech/สถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศ

ภารกิจสุดท้ายของการสอบสวนเรียกว่า Grand Finale ประกอบด้วยการควบคุมการตกของอุปกรณ์สู่ชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ ในช่วงเวลานี้ Cassini บินระหว่างพื้นผิวดาวเสาร์และวงแหวนของมัน 22 ครั้ง (ระยะทางประมาณ 2 พันกิโลเมตร)

หนึ่งในภาพสุดท้ายจาก Cassini ถ่ายเมื่อวันที่ 13 กันยายน 2017 ภาพ: NASA/JPL-Caltech/สถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศ
รูปสุดท้ายของตัวเครื่อง ภาพ: NASA/JPL-Caltech/สถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศ

“นี่เป็นบทสุดท้ายของภารกิจที่น่าทึ่ง แต่ก็เป็นจุดเริ่มต้นเช่นกัน “การค้นพบโลกในมหาสมุทรของแคสซินีบนไททันและเอนเซลาดัสเปลี่ยนแปลงทุกสิ่งทุกอย่าง ทำให้เราไม่เข้าใจสถานที่ที่น่าทึ่งในการมองหาสิ่งมีชีวิตนอกโลก” โธมัส ซูร์บูเชน รองผู้บริหารสำนักงานวิทยาศาสตร์ของ NASA กล่าว

ศูนย์ควบคุมภารกิจแคสซินีหลังจากรับสัญญาณสุดท้ายจากการสอบสวน ภาพหน้าจอจากการออกอากาศของ NASA Jet Propulsion Laboratory

ยานอวกาศแคสซินีซึ่งถูกส่งไปยังดาวเสาร์ในปี 1997 ใช้เชื้อเพลิงน้อยมาก อย่างไรก็ตาม NASA วางแผนที่จะทำลายมันเพื่อหลีกเลี่ยงการชนโดยไม่ได้ตั้งใจกับดวงจันทร์ดวงหนึ่งของดาวเสาร์และการปนเปื้อนของมัน เนื่องจากสิ่งนี้อาจส่งผลกระทบต่อชีวิตมนุษย์ต่างดาว (ถ้ามีอยู่) แน่นอน แต่ก่อนที่แคสสินีจะถูกทำลาย มันจะยังคงบินระหว่างดาวเสาร์กับวงแหวนของมันต่อไป และบันทึกข้อมูลใหม่ให้ได้มากที่สุด

ภารกิจสำรวจดาวเสาร์ใช้เวลานานเท่าใด?

นักวิจัยได้ทำงานเพื่อออกแบบ สร้าง เปิดตัว และปฏิบัติภารกิจเพื่อศึกษาดาวเสาร์ตลอดสามทศวรรษที่ผ่านมา

ยานอวกาศแคสสินีที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์เปิดตัวในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2540 แต่ไม่ได้เข้าสู่วงโคจรรอบดาวก๊าซยักษ์จนกระทั่งเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2547 และตั้งแต่นั้นมาก็ได้รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับตัวดาวเคราะห์และดวงจันทร์ของมันเอง แต่สิ่งดีๆ ทั้งหลายย่อมมีวันสิ้นสุดไม่ช้าก็เร็ว และสำหรับการสำรวจอวกาศมูลค่า 3.26 พันล้านดอลลาร์ของ NASA วันนั้นจะเป็นวันที่ 15 กันยายน 2017

อะไรทำให้ต้องทำลายอุปกรณ์?

ในระหว่างการแถลงข่าวที่จัดขึ้นที่องค์การอวกาศสหรัฐฯ เมื่อวันที่ 4 เมษายน นักวิจัยได้อธิบายว่าทำไมพวกเขาถึงต้องการทำลายยานอวกาศของพวกเขา และพวกเขาวางแผนที่จะดำเนินการตามแผนที่เรียกว่า Grand Finale อย่างไร เพื่อทำลายแคสซินี นักวิจัยของ NASA จะใช้เชื้อเพลิงสำรองที่ยังเหลืออยู่และส่งมันไปชนกับดาวเสาร์

“การค้นพบของแคสสินีนี่เองที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ตัดสินใจทำลายมัน” เอิร์ล เมซ วิศวกรจากห้องปฏิบัติการขับเคลื่อนด้วยไอพ่นของ NASA ซึ่งเป็นผู้นำภารกิจดังกล่าว กล่าว

เขาวงกตหมายถึงมหาสมุทรที่มีน้ำเค็มอุ่น ๆ ที่ถูกค้นพบโดยอุปกรณ์ มหาสมุทรนี้ซ่อนตัวอยู่ใต้เปลือกน้ำแข็งของเอนเซลาดัส ซึ่งเป็นดวงจันทร์ขนาดใหญ่ของดาวเสาร์ และไอระเหยของมันถูกส่งไปยังอวกาศ ยานสำรวจของ NASA บินผ่านกลุ่มไอน้ำและน้ำแข็งในเดือนตุลาคม 2558 วิเคราะห์วัสดุและศึกษาโดยอ้อมองค์ประกอบของมหาสมุทรใต้ผิวดิน ปรากฎว่ามันสามารถรองรับชีวิตนอกโลกได้

“เราไม่สามารถปล่อยให้ยานชนกับวัตถุโบราณชิ้นนี้โดยไม่ได้ตั้งใจ” เขาวงกตกล่าว - แคสซินีจะต้องอยู่ในระยะที่ปลอดภัย และเนื่องจากเราต้องการส่งมันไปยังดาวเสาร์ ทางเลือกเดียวคือทำลายยานสำรวจด้วยตัวเราเองและควบคุมกระบวนการนี้” แต่เขาวงกตและนักวิจัยจาก 19 ประเทศจะไม่ยอมปล่อยให้การสอบสวนของพวกเขาพังลงหากไม่มีการต่อสู้ พวกเขาวางแผนที่จะได้รับข้อมูลไบต์สุดท้ายที่หุ่นยนต์สามารถรวบรวมได้ก่อนที่แคสสินีจะถึงจุดสิ้นสุดบนดาวเสาร์

วัตถุประสงค์ของยานอวกาศ

ก่อนที่แคสซีนีจะเข้าสู่วงโคจรของดาวเสาร์ในปี พ.ศ. 2547 นักวิทยาศาสตร์ภารกิจกำลังวิเคราะห์วิถีโคจรของมันเพื่อให้ยานสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระและปลอดภัยผ่านดาวเคราะห์ก๊าซขนาดยักษ์ ดวงจันทร์ และวงแหวนน้ำแข็งของมัน เป้าหมายของพวกเขาคือการได้ภาพใหม่ ข้อมูลแรงโน้มถ่วง และการอ่านค่าแม่เหล็กให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โดยไม่ทำให้เรือตกอยู่ในอันตรายหรือใช้เชื้อเพลิงจรวดที่มีจำกัดมากเกินไป

การขาดแคลนน้ำมันเชื้อเพลิง

แต่หลังจากใช้งานมา 13 ปีในระยะทางเกือบ 1.45 พันล้านกิโลเมตรจากโลก ถังเชื้อเพลิงของแคสซินีก็เกือบจะว่างเปล่า ซึ่งหมายความว่าภารกิจใกล้จะเสร็จสิ้น แต่เมื่อเชื้อเพลิงหมด ความสามารถของนักวิทยาศาสตร์ในการควบคุมยานพาหนะจะถูกจำกัดมาก คำพูดนี้โดยจิม กรีน หัวหน้าโครงการวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ของ NASA ในระหว่างการแถลงข่าว

NASA อาจส่งแคสสินีไปยังดาวเคราะห์ดวงอื่น อาจเป็นดาวยูเรนัสหรือดาวเนปจูน อย่างไรก็ตาม ในปี 2010 ผู้จัดการภารกิจตัดสินใจที่จะเก็บมันไว้ในวงโคจรรอบดาวเสาร์ เพราะพวกเขาคิดว่ามันจะทำให้ภารกิจมีประสิทธิภาพทางวิทยาศาสตร์มากขึ้น แต่สิ่งนี้ทำให้ยานอวกาศต้องตายอย่างมีประสิทธิภาพ

นักวิทยาศาสตร์วางแผนที่จะทำลายอุปกรณ์ดังกล่าวอย่างไร

ภารกิจจะเริ่มอย่างเป็นทางการในวันที่ 22 เมษายน 2017 เมื่อถึงเวลานั้นอุปกรณ์จะบินใกล้ไททันเป็นครั้งสุดท้าย - ดาวเทียมน้ำแข็งของดาวเสาร์ซึ่งมีชั้นบรรยากาศหนาแน่นกว่าโลกของเรา ทะเลมีเทนเหลว และแม้แต่ฝน

แรงโน้มถ่วงของไททันจะทำหน้าที่เหมือนหนังสติ๊กของแคสสินี อุปกรณ์จะบินเหนือดาวเสาร์ (ชั้นบรรยากาศของมัน) และในวันที่ 26 เมษายนจะผ่านช่องว่างแคบ ๆ ระหว่างดาวเคราะห์กับขอบด้านในของวงแหวน

การซ้อมรบครั้งนี้จะเป็น "การจูบอำลา" ของอุปกรณ์ เนื่องจากนักวิทยาศาสตร์ไม่ได้ตั้งใจที่จะส่งอุปกรณ์กลับคืนสู่วงโคจรของดาวเคราะห์

ข้อมูลล่าสุด

ช่องว่างระหว่างดาวเสาร์และวงแหวนมีความกว้างไม่เกิน 2,000 กิโลเมตร “เมื่อมันเข้าใกล้ดาวเคราะห์ขนาดนี้ มันจะทำให้นักวิทยาศาสตร์มองเห็นขั้วของมันได้ดีขึ้นกว่าที่เคย” ลินดา สปิลเกอร์ นักวิทยาศาสตร์โครงการแคสสินีและนักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ของ NASA กล่าว เป็นไปได้ที่จะเห็นพายุเฮอริเคนขนาดยักษ์ที่ขั้วเหนือและขั้วใต้ของดาวเสาร์

ในระหว่างการบินรอบสุดท้ายเหนือดาวเสาร์ แคสซินีจะสามารถเข้าใกล้ขั้วโลกเหนือของโลกได้มาก ซึ่งยังไม่เป็นที่เข้าใจมากนัก เสานี้มีรูปทรงหกเหลี่ยม และบางทีเมื่อเข้าใกล้ นักวิทยาศาสตร์จะสามารถเข้าใจได้ว่าอะไรมีส่วนทำให้เกิดพารามิเตอร์ที่ชัดเจน

แคสซินีจะถ่ายภาพแสงเรืองแสงที่ขั้วของดาวเสาร์ พิจารณาว่าวงแหวนขนาดใหญ่ของโลกนี้ทำจากวัสดุอะไร และแม้แต่ศึกษาสิ่งที่ซ่อนอยู่ใต้เมฆของมัน

การตรวจวัดสนามแม่เหล็กและแรงโน้มถ่วงที่ละเอียดอ่อน ซึ่งแคสสินีไม่เคยสร้างจากวงโคจรของดาวเคราะห์มาก่อน จะช่วยตอบคำถามเกี่ยวกับโครงสร้างภายในของดาวเสาร์ รวมทั้งแกนกลางของดาวเสาร์มีขนาดใหญ่แค่ไหน และเปลือกของโลหะไฮโดรเจนหมุนรอบดาวเสาร์ได้เร็วแค่ไหน

“ดาวเสาร์หมุนเร็วแค่ไหน? - ถามสปิลเกอร์ “ถ้าความโน้มเอียงของสนามแม่เหล็กน้อย ก็จะช่วยให้เราคำนวณความยาวของวันได้” ไม่กี่ชั่วโมงก่อนการดำน้ำครั้งสุดท้ายในวันที่ 15 กันยายน พ.ศ. 2560 อุปกรณ์จะส่งภาพชุดสุดท้ายมายังโลก จากนั้นจึงเตรียมพร้อมสำหรับการทำลายล้าง

ลาก่อนแคสสินี

แคสซินีเป็นหุ่นยนต์น้ำหนัก 2.78 ตันที่ติดตั้งอุปกรณ์ที่ละเอียดอ่อนซึ่งไม่ได้ออกแบบมาเพื่อไถผ่านวัสดุน้ำแข็งของวงแหวนดาวเสาร์ด้วยความเร็วสูงกว่า 112,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ยิ่งไปกว่านั้น มันไม่ได้ถูกออกแบบมาเพื่อพุ่งเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของก๊าซยักษ์และยังคงทำงานต่อไปโดยส่งข้อมูลไปให้นักวิทยาศาสตร์

อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ที่เป็นผู้นำในภารกิจนี้กล่าวว่าพวกเขาจะทำทุกอย่างที่เป็นไปได้เพื่อปกป้องเครื่องมือจากความเสียหาย และรักษาข้อมูลไว้จนกระทั่งถึงช่วงสุดท้ายของการทำงานของยาน ก่อนอื่นพวกเขาจะทำเช่นนี้ด้วยเสาอากาศรูปทรงกรวยหลัก โดยใช้เป็นเกราะกำบังกล้องและส่วนสำคัญอื่นๆ ของอุปกรณ์ แม้ว่าอุปกรณ์ดังกล่าวจะสูญเสียการติดต่อกับโลก อุปกรณ์ก็ยังคงตกลงไปตามที่นักวิทยาศาสตร์วางแผนไว้ ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือพวกเขาจะไม่สามารถรับข้อมูลใหม่ได้ เนื่องจากพวกเขากำลังวางแผนอยู่

ตอนจบที่ยิ่งใหญ่

เมื่อแคสสินีเริ่มขับเคลื่อนครั้งสุดท้าย มันก็จะใช้จรวดขับเคลื่อนลำสุดท้ายเพื่อต่อสู้กับแรงต้านจากชั้นบรรยากาศและรักษาเสาอากาศให้ชี้ไปที่โลก ในช่วงเวลานี้จะศึกษาบรรยากาศของดาวเสาร์โดยถ่ายทอดการอ่านองค์ประกอบของก๊าซไปยังโลกแบบเรียลไทม์ แต่การวัดจะคงอยู่ได้ไม่นานเลย อุปกรณ์นี้จะเริ่มสลายตัว ระเหยออกไป และในที่สุดก็กลายเป็นส่วนหนึ่งของดาวเคราะห์ที่มันออกจากโลกเมื่อ 20 ปีก่อนเพื่อสำรวจ ในขณะที่ลูกเรือของ Cassini บอกว่าพวกเขากำลังตั้งตารอรอบชิงชนะเลิศ แต่พวกเขาก็ยังอดไม่ได้ที่จะรู้สึกเสียใจ

“คงเป็นเรื่องยากจริงๆ ที่จะกล่าวคำอำลายานอวกาศลำเล็กๆ ที่สามารถทำอะไรได้มากมายเพื่อวิทยาศาสตร์” สปิลเกอร์กล่าว "เราอยู่ด้วยกันมานานแล้ว"

→

ในการพัฒนาตัวเครื่องนักวิทยาศาสตร์จำนวนมากจาก NASA และ ESA เข้าร่วมด้วย สร้างขึ้นเพื่อศึกษาดาวเสาร์และดวงจันทร์อย่างละเอียดมากขึ้น

Cassini เป็นยานอวกาศอัตโนมัติระหว่างดาวเคราะห์ของอเมริกาที่ซับซ้อนที่สุด ใหญ่ที่สุด และมีราคาแพง (งบประมาณโครงการมากกว่า 3 พันล้านดอลลาร์) น้ำหนักของมันอยู่ที่ 6 ตัน และความสูงมากกว่า 10 เมตร บนเรือมีการติดตั้งเครื่องมือวิทยาศาสตร์ 12 ชิ้นและแท่งแม่เหล็กแบบยืดหดได้สำหรับแมกนีโตมิเตอร์ การสื่อสารกับโลกนั้นมาจากเสาอากาศอิตาลีขนาด 4 เมตร อุปกรณ์ไม่มีแผงโซลาร์เซลล์เพราะว่า หากอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากขนาดนั้นจะไม่ได้ผล พลังงานของแคสสินีมาจากเครื่องกำเนิดเทอร์โมอิเล็กตริกกัมมันตภาพรังสี 3 เครื่องที่มีพลูโทเนียมกัมมันตภาพรังสีรวมเกือบ 33 กิโลกรัม น้ำหนักการเปิดตัวของ Cassini มากกว่าครึ่งหนึ่งเป็นเชื้อเพลิง สิ่งที่แนบมากับแคสสินีคือยานสำรวจไฮเกนส์ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อลงจอดบนไททัน นอกจากนี้ยังออกแบบมาเพื่อถ่ายภาพพื้นผิวของไททันด้วย

เที่ยวบินแคสสินี

Cassini เปิดตัวเมื่อวันที่ 15 ตุลาคม พ.ศ. 2540 จรวดไททัน 4บีของอเมริกาถูกใช้เพื่อส่งมันขึ้นสู่อวกาศ แต่ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจก็คือ เมื่ออุปกรณ์ถูกปล่อยสู่อวกาศ มันไม่ได้พุ่งเป้าไปที่ดาวเสาร์เลย แต่มุ่งเป้าไปที่ดาวศุกร์มากกว่า ประเด็นก็คือมีการตัดสินใจที่จะใช้การซ้อมรบด้วยแรงโน้มถ่วงเช่น ใช้ประโยชน์จากสนามโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ ดังนั้นในปี พ.ศ. 2541 และ พ.ศ. 2542 แคสสินีจึงโคจรรอบดาวศุกร์ ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2542 มันก็เคลื่อนผ่านใกล้โลกด้วยความเร็ว 69,000 กม./ชม. และในฤดูหนาวปี พ.ศ. 2543 ยานได้บินผ่านดาวพฤหัสบดีเพื่อส่งภาพถ่ายมายังโลก ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2547 ผู้เชี่ยวชาญเริ่มเปิดใช้งานอุปกรณ์ Cassini แม้จะเข้าใกล้ดาวเสาร์ อุปกรณ์ดังกล่าวก็บินไปเป็นระยะทาง 2,068 กม. จากดาวเทียมดวงหนึ่งที่ชื่อว่า Phoebe

ภาพถ่ายของดาวเทียมประหลาดนี้ที่ส่งไปยังโลกกลายเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้น ดาวเคราะห์น้อยที่มีรูปร่างผิดปกติซึ่งมีหลุมอุกกาบาตประอยู่ปรากฏขึ้นต่อหน้าต่อตานักวิทยาศาสตร์ เมื่อตรวจสอบหลุมอุกกาบาต พบว่ามีชั้นของสารสีขาวบางชนิดถูกค้นพบในบางส่วน พวกเขาคิดว่ามันเป็นน้ำแข็ง

เพื่อที่จะอยู่ในวงโคจรของดาวเสาร์ในที่สุด แคสซินีจึงทำการเบรก การซ้อมรบนี้เป็นการคำนวณที่สำคัญและสำคัญมากซึ่งวางไว้ล่วงหน้าในคอมพิวเตอร์ของอุปกรณ์ วันที่ 1 กรกฎาคม 2547 มาถึงแล้ว เมื่อเวลา 2:11 GMT แคสสินีเคลื่อนผ่านจุดขึ้นของวิถีโคจรและเอาชนะระนาบวงแหวนของดาวเสาร์ หลังจากผ่านไป 24 นาที หนึ่งในสองเครื่องยนต์เบรกก็เปิดทำงาน มันใช้งานได้ 97 นาที ในระหว่างนั้น Cassini ผ่านจุดต่ำสุดเหนือเมฆของดาวเสาร์ (20,000 กม. ไปยังเมฆ) นอกจาก Phoebe แล้ว ยังมีการวางแผนดาวเทียมอีก 8 ดวงเพื่อการวิจัย: Mimas, Dione, Hyperion, Tethys, Rhea, Enceladus และ Titan ซึ่งกลายเป็นเป้าหมายหลักของการศึกษาในหมู่ดาวเทียมของดาวเสาร์

แน่นอนว่าตลอด 4 ปีของภารกิจนี้ ดาวเสาร์เองก็จะต้องได้รับการศึกษาเช่นกัน เพราะมันยังคงมีความลึกลับมากมาย วงแหวนของดาวเสาร์ก็กำลังได้รับการศึกษาอย่างรอบคอบเช่นกัน นักวิทยาศาสตร์ต้องการทราบองค์ประกอบ ผลกระทบของแรงโน้มถ่วง และแม่เหล็กไฟฟ้า จะให้ความสนใจอย่างมากต่อชั้นบรรยากาศของโลก ดาวเคราะห์ดวงนี้มีความหนาแน่นน้อยที่สุดในบรรดาดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ โดยทั่วไปโครงการศึกษาได้รับการออกแบบมาเป็นเวลา 4 ปี แต่พลังงานของแคสซินีจะคงอยู่ต่อไปอีก 200 ปี ดังนั้นบางทีมันอาจจะสามารถกลับไปยังไททันและดาวเทียมอื่น ๆ ได้มากกว่าหนึ่งครั้ง นักวิทยาศาสตร์มีความคิดที่จะส่งอุปกรณ์ดังกล่าวไปยังแถบไคเปอร์ แต่มีแนวโน้มว่าพวกเขาจะไม่ทำเช่นนี้ เพราะ... และดาวเสาร์และดาวเทียมยังคงเก็บความลับไว้มากมาย

ยานสำรวจแคสซินี ดาวเทียมดวงแรกของดาวเสาร์ เสร็จสิ้นภารกิจแล้ว มันลุกไหม้ในชั้นบรรยากาศของโลก ยานสำรวจส่งภาพมายังโลกซึ่งจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับดาวเสาร์ วงแหวน และดาวเทียมของมัน สิ่งที่สว่างที่สุดอยู่ในแกลเลอรีรูปภาพ RBC

ยานสำรวจระหว่างดาวเคราะห์แคสสินีถูกสร้างขึ้นโดย NASA, องค์การอวกาศยุโรป และองค์การอวกาศของอิตาลี เปิดตัวจากโลกในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2540 และมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาดาวเสาร์ วงแหวน และดวงจันทร์ของมัน

(ภาพ: NASA/JPL/มหาวิทยาลัยโคโลราโด)

ยานสำรวจไปถึงดาวเสาร์ในปี พ.ศ. 2547 สถานีวงโคจรแคสสินีเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มอาคารนี้ ประกอบด้วยสถานีโคจรและโมดูลสืบเชื้อสายพร้อมสถานีอัตโนมัติ Huygens ซึ่งมีไว้สำหรับลงจอดบนไททันซึ่งเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 14 มกราคม พ.ศ. 2548

(ภาพ: NASA/JPL/สถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศ)

ส่วนสุดท้ายของการสำรวจดาวเสาร์เริ่มขึ้นในเดือนเมษายน พ.ศ. 2560 ยานสำรวจควรจะบินระหว่างดาวเสาร์และวงแหวนของมัน ซึ่งไม่เคยมีอุปกรณ์ที่มนุษย์สร้างขึ้นมาก่อน หลังจากบินผ่าน 22 ครั้งตามที่คาดไว้ แคสสินีก็หมดเชื้อเพลิง (ขับเคลื่อนโดยเครื่องกำเนิดเทอร์โมอิเล็กตริกรังสีไอโซโทปสามเครื่องโดยใช้พลูโทเนียม-238) และถูกส่งเข้าไปในชั้นบรรยากาศหนาแน่นของดาวเคราะห์ซึ่งมันถูกเผาไหม้

(ภาพ: NASA/JPL/สถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศ)

สัญญาณจากแคสสินีบนโลกได้รับภายใน 83 นาทีหลังจากยานอวกาศเสียชีวิต นักวิทยาศาสตร์หวังว่าก่อนที่เขาจะเสียชีวิตเขาสามารถถ่ายทอดข้อมูลที่จะทำให้เข้าใจโครงสร้างบรรยากาศของดาวเสาร์ได้ครบถ้วนยิ่งขึ้น

(ภาพ: NASA/JPL/สถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศ)

มีทั้งหมด 17 ประเทศที่มีส่วนร่วมในโครงการวิจัยนี้ นักวิทยาศาสตร์มากกว่า 250 คนทั่วโลกมีส่วนร่วมในการประมวลผลข้อมูลที่มาจากแคสสินี

(ภาพ: ESA/NASA/JPL/มหาวิทยาลัยแอริโซนา)

แคสสินีเริ่มบินไปรอบวงแหวนดาวเสาร์จากขั้วโลกเหนือ และในขณะที่มันเคลื่อนที่ ระดับความสูงการบินก็ลดลงจาก 72.4,000 กม. เหนือระดับเมฆ

“ไม่เคยมียานอวกาศใดเข้าใกล้ดาวเสาร์ขนาดนี้มาก่อน เราทำได้เพียงอาศัยการคาดการณ์โดยอาศัยความรู้เกี่ยวกับวงแหวนอื่นๆ ของดาวเสาร์ แนวคิดของเราเกี่ยวกับช่องว่างระหว่างวงแหวนกับดาวเสาร์ “ฉันยินดีที่จะรายงานว่า Cassini ผ่านช่องว่างนี้ไปได้ในขณะที่เราวางแผนและกลับมาอยู่ในสภาพดีเยี่ยม” ดร. Earl Maze ผู้อำนวยการภารกิจของ Cassini ในเดือนเมษายน 2017

(ภาพ: NASA/JPL/สถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศ)

ภารกิจเดิมมีกำหนดปิดตัวลงในปี พ.ศ. 2551 อย่างไรก็ตาม ได้มีการขยายเวลาออกไปในเวลาต่อมา

ยานแคสซินีกลายเป็นดาวเทียมประดิษฐ์ดวงแรกของดาวเสาร์ และยานสำรวจไฮเกนส์กลายเป็นยานอวกาศลำแรกที่ทำการลงจอดอย่างนุ่มนวลในบริเวณรอบนอกของระบบสุริยะ (เริ่มต้นนอกวงโคจรของดาวอังคารและแถบดาวเคราะห์น้อย)

(ภาพ: NASA/JPL-Caltech/สถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศ)

ในปี พ.ศ. 2547 เมื่อยานสำรวจไปถึงดาวเสาร์ ซีกโลกเหนือเป็นช่วงฤดูหนาวและอยู่ในเงามืด

(ภาพ: NASA/JPL-Caltech/สถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศ)

ค่าใช้จ่ายรวมของภารกิจนี้มากกว่า 3.26 พันล้านดอลลาร์