Po dvadsaťročnom pobyte vo vesmíre a trinástich rokoch na obežnej dráhe okolo planéty Saturn sa 15. septembra 2017 skončí jedna z najúspešnejších misií v dejinách kozmonautiky. Misia bola spojením planetárnej sondy - orbitera Cassini na výskum Saturnu, jeho prstencov a mesiacov, a pristávacieho modulu Huygens, ktorý zostúpil na povrch najväčšieho Saturnovho mesiaca Titan.

 

Misia Cassini-Huygens vznikla ako spoločný projekt troch vesmírnych agentúr - americkej NASA, európskej ESA a talianskej vesmírnej agentúry ASI, pričom na vývoji sond sa podieľalo spolu až 19 krajín. Zámer vypustiť sondu k Saturnu sa začal črtať už v 80. rokoch, aj vďaka preletom sond Voyager 1 a 2 vonkajšími časťami slnečnej sústavy. Po rokoch plánovania a rôznych politicko-ekonomických problémoch a hlavne vďaka medzinárodnej spolupráci s ESA, ktorá už mala Huygens vo vývoji, dostala NASA pre projekt Cassini v roku 1994 od amerického kongresu definitívnu zelenú. Huygens tak doslovne zachránil sondu Cassini. Technologické možnosti tej doby boli samozrejme ďaleko za dnešnými. Pamätáte sa na "tehlu"? Tak to sú skoro rovesníci :)

 

Štart misie sa uskutočnil 15. októbra 1997 z Cape Canaveral na Floride. Sonda Cassini má veľkosť 6,7 x4 m a Huygens priemer tepelného štítu 2,7 m a samotná sonda 1,3 m. Obe dohromady vážili pri štarte 5712 kg. Po siedmich rokoch cesty, 3,4 miliardách km, prelete okolo Venuše, Zeme a Jupitera, dorazila misia 1. júla 2004 k Saturnu. Bola navedená na obežnú dráhu okolo planéty a začala svoj výskum. 

Modul Huygens sa od sondy Cassini oddelil 25. decembra 2004 a vydal sa k svojmu cieľu. Titan je s priemerom 2575,5 km druhým najväčším mesiacom slnečnej sústavy, je väčší ako planéta Merkúr a má atmosféru. Huygens zahájil 14. januára 2005 zostup do atmosféry a po dva a pol hodinách pristál na povrchu. To, čo naznačovali dáta z Voyager 1 a 2 už koncom 70. rokov, sa potvrdilo. Tento ľadový svet pokrývajú jazerá, moria a rieky tekutého etánu a metánu, na mesiaci funguje ekvivalent pozemského kolobehu vody v prírode. Hustú atmosféru tvorí z 98,4% dusík a z 1,6% metán, vodík a ďalšie plyny. Tlak na povrchu je 146,7 kPa, t.j. 1,45 násobok normálneho atmosférického tlaku na Zemi. Povrch je geologicky mladý, sú na ňom len 4 impaktné krátery (r. 2007). Dáta, ktoré Huygens zozbieral z Titanu a tie ktoré získala Cassini z obežnej dráhy ukazujú, že Titan pod ľadovou škrupinou ukrýva tekutý oceán vody.

 

Sonda Cassini sa venovala výskumu atmosféry Saturnu, jeho rozsiehlach prstencov a množstva mesiacov. Pôvodne bola misia plánovaná do roku 2008, neskôr bola predĺžená o dva a potom o ďalších sedem rokov. Objavila 6 nových mesiacov Saturnu, spolu urobila 453 048 fotografií a nazbierala 635 GB vedeckých dát. Na ľadovom mesiaci Enceladus objavila tryskajúce gejzíry vodného ľadu a tekutý oceán slanej vody pod jeho ľadovým povrchom. Sonda priniesla úžasné snímky ďalších mesiacov. Hyperion vyzerá ako špongia, Mimas pripomína Hviezdu smrti z Hviezdnych vojen a Pan nosí baletnú sukničku. Pozorovala zvláštnu hexagonálnu búrku na severnom póle Saturna, ktorá v priebehu rokov mení farbu. Detailné merania sa snažili odhaliť aj vek Saturnovych prstencov, ktoré v slnečnej sústave nemajú obdobu. Počas rokov sonda manévrovala okolo Saturnu a jeho mesiacov tak, aby čo najviac využila ich gravitačné pôsobenie namiesto svojho vlastného paliva. Hoci dnes ho už ostalo len 40 kg (z pôvodných 3134kg), sonda by to ešte zopár rokov potiahla, no vedci sa rozhodli využiť ju čo najefektívnejšie. Poslali sondu do miest, z ktorých už nie je návratu a kde sa pokúsi zozbierať čo najviac užitočných dát. 

 

 

Celý záverečný manéver sa začal ešte 22.apríla 2017, keď pri poslednom blízkom prelete okolo Titanu využila sonda jeho gravitačné pôsobenie na zmenu svojej trajektórie, tak aby pravidelne prelietala úzkou (2000 km) medzerou medzi prstencami a Saturnom. Takéto riskantné manévre a prelety doposiaľ nepreskúmaným priestorom nebolo možné urobiť inokedy, len na záver misie. Počas nasledujúcich 5 mesiacov a 22 obehov sa sonda presúvala medzi vrchnou atmosférou a vnútorným okrajom prstencov, aby si to nakoniec zamierila priamo do vrchnej atmosféry. Na záver misie sa tak sonda pokúsi nazbierať ešte čo možno najviac vedeckých dát, ktoré by nám mohli pomôcť rozlúštiť záhadu veku prstencov, či premenlivej rotácie planéty (kolíše medzi 10,6 – 10,8h).

 

Scénár záveru misie Cassini. Časy sú v LSEČ (UT+2). Signál dorazí na Zem s oneskorením 83 minút.

 

Zároveň je záver naplánovaný tak, aby sa vylúčila možnosť kontaminácie mesiacov Titan a Enceladus čímkoľvek pozemským, čo mohlo niekde v útrobách sondy prežiť. Sonda zhorí vo vrchných vrstvách atmosféry. Celý proces by mal trvať 30 sekúnd až 1 minútu. Po 20 sekundách sa začnú topiť hliníkové komponenty a 30 sekúnd po hliníku sa ako posledný roztaví irídiový obal s Plutóniom 238 (ktoré už bude za svojou teplotou topenia). Všetko sa rozptýli v atmosfére Saturna. Pozorovatelia na Zemi budú sledovať Saturn a hľadať potenciálny záblesk alebo stopu v atmosfére, nepredpokladá sa však, že budú úspešní. Potvrdenie konca misie, teda strata signálu, príde na Zem s 83 minútovým oneskorením o 13:54 LSEČ. 

 

Sonda Cassini nám za tie roky priniesla naozaj obrovské množstvo nových poznatkov a dát o Saturne, jeho zložitej sústave mesiacov a prstencov, ale aj o prostredí a heliosfére vo veľkých vzdialenostiach od Slnka. A hoci je koniec smutný, na rozdiel od mnohých iných kozmických sond blúdiacich priestorom, Cassini sa aspoň dočká stretnutia so svojim hlavným cieľom. „Grand Finale“ je tak zavŕšením jej 20 ročného dobrodružstva vo vesmíre.

 

Live stream zo záverečných hodín bude NASA vysielať na svojom Youtube.

 

 

 

Zaujímavé odkazy: NASA Cassini grand finale resources; Deep space network live; 

 

 

 Mgr. Evka Neubauerová,

Krajská hvezdáreň v Žiline