A Cassini túlélte!
(Rovat: Cassini, Távoli világok kutatói - 2017.05.02 07:15.)

Példátlan manőversorozatot kezdett meg múlt héten a NASA Cassini-szondája: először, de nem utoljára, elrepült a Szaturnusz gyűrűrendszere és a bolygó légköre között.

Az első sikerült, így a Cassini hetente megismétli a produkciót.

A „nagy finálé” idején a Cassini a kék pályákon keringve többször elrepül a legbelső gyűrű és a felhőzet teteje között. A piros görbe az utolsó pálya, amelyen a szonda megsemmisül a Szaturnusz légkörében. A szürke ívek a gyűrűrendszert kívülről súroló, korábbi pályákat jelölik. (Kép: NASA / JPL-Caltech)

A NASA Sugárhajtás Laboratóriuma (Jet Propulsion Laboratory, JPL) repülésirányítói április 27-én megerősítették, hogy a Szaturnusz körül keringő Cassini-űrszonda előző nap 124 000 km/óra sebességgel sikeresen átrepült a gyűrű síkján – méghozzá a legbelső D-gyűrű és a bolygó felhőzete legfelső rétege között, amire eddig nem volt példa. A legjobb hír az, hogy a szonda túlélte a kockázatos manővert.

Fantáziarajz a gyűrűk és a Szaturnusz között elrepülő Cassiniről. (Kép: NASA / JPL)

A Cassini április 26-án magyar idő szerint délelőtt 11 órakor még bejelentkezett, majd 4 m átmérőjű, nagynyereségű antennáját menetirányba fordította, hogy pajzsként védje magát a gyűrű síkjában feltételezhetően megsűrűsödő, jeges törmelékdaraboktól. 22 órával később, másnap délelőtt 9 órakor ismét jelentkezett, tehát sikerült, a szonda túlélte a manővert (a jeleket a NASA goldstone-i 70 méteres követőantennájával vették). Szeptemberig a küldetés utolsó fázisát jelentő, nagy finálénak nevezett szakaszban még 21-szer ismétli meg a mutatványt a Cassini, miközben soha nem látott közelségből vizsgálhatja a bolygót és a gyűrűket, továbbá a szakemberek remélik, hogy a gyűrűbe ágyazódó újabb, apró holdakat is felfedezhet.

A Szaturnuszt 13 éve kutató Cassini-szonda az áprilistól szeptemberig tartó nagy finálé első keringésének kritikus szakaszán mindössze 3060 km-rel a felhők teteje fölött, és 320 km-rel a legbelső, D-gyűrű létható belső peremén belül repült el. Szeptemberig hetente hajt végre egy-egy ilyen kockázatos átrepülést. (Forrás: NASA JPL / YouTube)

A szonda még a gyűrűrendszert kívülről megközelítő pályáján április 12-én elrepült az A-gyűrű külső pereme közelében keringő, Atlas nevű kis hold mellett, majd 22-én a Titántól kapott gravitációs lökés térítette át a nagy finálé pályájára. Ezen a pályán az első Szaturnusz-közelség (pericentrum) idején mintegy 300 kilométerre repült el a D-gyűrű belső peremétől, a képeken ebben a távolságban már nem láthatók a gyűrűből származó jeges részecskék. A modellek szerint, ha lennének ilyenek, akkor azok mikroszkopikus, a füstszemcsékhez hasonló méretűek lennének. Becslések szerint ekkor körülbelül 3000 kilométer lehetett a távolsága a felhőtakaró tetejétől (a Szaturnusz egyenlítői sugara 60 268 km, a felhők tetejéig), ez tízszer kisebb távolság, mint amennyire a szonda valaha megközelítette a Szaturnuszt. (Mindamellett, a D-gyűrűtől való távolságot kellő kritikával érdemes nézni, mert ez a gyűrű felettébb halvány és elmosódott, a különböző források a belső „széle” helyét eltérő távolságokban adják meg. Talán a Cassini 22 közelrepülése ezt a kérdést is tisztázhatja. – B.E.) Következő áthaladása a gyűrű síkján ma, azaz május 2-án várható.

A nagy finálé számokban. 22 keringést végez szeptemberig, legkisebb távolsága a felhőtakaró tetejétől 1628 km lehet (ez keringésenként változik). A rész, amelyen át kell repülnie, 2400 km széles (bár ez az érték jól hangzik, de felettébb bizonytalan, lásd a cikkben), legnagyobb sebessége a Szaturnuszhoz képest megközelíti a 124 000 km/órát, öt alkalommal belerepül a bolygó légkörének legfelső rétegeibe, négy alkalommal viszont a D-gyűrűbe. Az utolsó pályája szeptember 15-én a mélyebb légrétegekbe vezet, ahol 1 perccel a belépés után megszakad a rádiókapcsolat, majd a szonda megsemmisül. (Kép: NASA / JPL)

A közelrepülés néhány, különböző légköri jelenségeket ábrázoló felvétele már megérkezett a Földre. A következő alkalmakkor, amikor a Nap a Szaturnusz takarásában lesz, a különleges megvilágítási viszonyokat kihasználva az ismert gyűrűkbe ágyazódó halvány gyűrűcskéket és gyűrűalakzatokat keresnek. A pálya külsőbb szakaszán részletesen megfigyelik a Rhea nevű holdat, és kalibrálják a Cassini magnetométerét. A Cassini a gyűrű síkján való további átrepülések során is antennájával „védi magát” a becsapódó részecskéktől. Május végétől július elejéig egyre közelebb merészkedik a D-gyűrűhöz (az áthaladások pontos távolsága keringésről keringésre változik). A kutatók remélik, hogy a nagy finálé 22 Szaturnusz-közelsége alapján először határozhatják meg a gyűrűrendszer teljes tömegét, és a légkör nagyon közeli vizsgálatán kívül a Szaturnusz belső szerkezetére is következtetni tudnak. Remélik, hogy a gyűrűk korára és keletkezésük mechanizmusára is fény derülhet.

A nagy finálé pályáiról soha nem volt közelségből örökítheti meg a Cassini a légkör jelenségeit. (Kép: NASA / JPL / Space Science Institute)

Időközben április 12-én, még a gyűrűrendszert kívülről megközelítő pályáján) a Cassini 11 ezer km-rel repült el a Szaturnusz egyik apró holdja, az 1980-ban a Voyager szondák felvételein felfedezett Atlas mellett. (Kép: NASA / JPL / Space Science Institute)

A Cassini 2017. április 26-án minden eddiginél közelebbről tudta lefényképezni a Szaturnusz egyik légörvényét. (Kép: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute)

A Cassini küldetése 1997. október 15-én kezdődött, majd a szonda 2004. július 1-jén állt Szaturnusz közüli pályára – az Európai Űrügynökség (ESA) által készített Huygens leszállóegységgel együtt. 2005 januárjában a Huygens leszállt a Szaturnusz legnagyobb holdjára, a Titánra. A Cassini eredetileg négy évre tervezett küldetését többször meghosszabbították. A szonda előbb tisztes távolságból vizsgálta az óriásbolygót és holdjait, később a gyűrűrendszert (kívülről) „súroló” pályára tért át (lásd korábbi cikkünket). Az utolsó felvonás a nagy finálé, amelynek során 22-szer a gyűrűkön belül repül el, hogy szeptember 15-én, egy hónap híján 20 évvel a startja után a Szaturnusz légkörébe merülve megsemmisüljön. A Cassini az első szonda, amelyik Szaturnusz közüli pályán keringve vizsgálta a bolygót, és immár az első, amelyik a gyűrűk és a bolygó között elrepült. A Cassini közel 3,3 milliárd dolláros küldetésének részleteiről portálunkon rendszeresen beszámoltunk, dr. Szabados László a küldetés történetét és a legfontosabb eredményeket áttekintő cikke pedig közvetlenül a nagy finálé kezdete előtt jelent meg az MTA honlapján.

A Cassini küldetésének rövid áttekintése, különös tekintettel a nagy fináléra és a küldetés szeptember 15-i befejezésére, amikor „a Cassini magának a Szaturnusznak a részévé válik”, ahogy a film kísérőszövege költőien megfogalmazza a szonda megsemmisülését a légkörben. (Forrás: NASA JPL / YouTube)

A Cassini után a NASA több küldetése is befejeződik: 2017 végén a Ceres körül keringő Dawntól, 2018 közepén pedig a Jupiter körül keringő Junótól kell elbúcsúznunk. A New Horizons 2019. január 1-jén száguld el utolsó célpontja, a Kuiper-övbeli 2014 MU₆₉ mellett. Ezek után kezdődhet a következő évtized legfontosabb bolygókutató küldetése, a több trójai kisbolygót meglátogató Lucy.