Cassini-misszió a Szaturnuszra
Apró évforduló lesz mostanában. Sokan talán már nem emlékeznek rá, de másfél héttel a 8-ik Tortúra után (Az Idő Urai), 1997. október 15-én a floridai Cape Canaveral légitámaszpontról egy egészséges méretű (azaz a lehető legnagyobb) Titan IVB/Centaur rakétarendszer hátán elindult a Cassini űrszonda, hogy 2004-ben meglátogassa Cassini és Huygens csillagászati megfigyelőtevékenységének egyik kedvenc tárgyát, a Szaturnuszt. (Christian Huygens fedezte fel a XVII. században a bolygó gyűrűjét és a legnagyobb holdját, Gian Domenico Cassini az egyik rést a gyűrűn és négy másik holdat.)
Szóval a távoli Szaturnuszt. Bizony, azt a bolygót, amelyet eddig csak a Pioneer 11 (1979-ben), és a Voyager I és II (1980/81-ben) látogatott meg, azok is csak rövid ideig figyelhették, miközben elhaladtak mellette. A Cassini viszont legalább négy éven át fog keringeni ebben a rendszerben, megfigyelve a Szaturnuszt, gyűrűrendszerét, a gyűrűk között keringő kis holdacskákat és a távolabbi jeges holdakat, melyek önmagukban is számos érdekességet tartogatnak. Továbbá a Naprendszer második legnagyobb, és egyetlen számottevő légkörrel rendelkező holdját, az 5150 km átmérőjű Titánt is alaposan szemügyre veszi, amelyről egyébként azt gondolják, hogy emlékeztet a Földön valaha volt ősi környezetre, melyben a nitrogén után a leggyakoribb összetevő a metán, amely akár tavakat, óceánokat, esőfelhőket is alkothat.
Mindehhez talán a valaha volt legkomplexebb űrszondát sikerült létrehozni, számtalan új technikát bezsúfolva a hét méter magas, négy méter széles, 2,5 tonnás, üzemanyaggal együtt 5,6 tonnás, így a valaha indított második legnagyobb szerkezetbe. A különösen távolra irányuló és hosszan tartó, komplex feladat számos nehézséget jelent. A "gyors" és takarékos utazás érdekében négy gravitációs hintamanőverrel juttatják célba (Vénusz-Vénusz-Föld-Jupiter). Míg a Vénusz közelében a Nap hőjétől kell óvni a műszereket (ezt többnyire a négy méter átmérőjű antenna árnyéka biztosítja), addig a távoli és hideg Szaturnusznál már olyan kevés a napfény, hogy a hagyományos napelemek nem lennének praktikusak, helyette három megbízható radioizotópos generátor termeli az áramot. A fedélzeti számítógépnek is igen okosnak kell lennie, mert a nagy távolságból közel másfél óra, míg a Földre érnek a Cassini jelei, így gyors közvetlen beavatkozásra semmilyen helyzetben sincs lehetőség. Egyébként a szoftvereket még most is fejlesztik, nem véletlen, hogy ebben a pillanatban is világszerte 4300 ember dolgozik a Cassini misszió részletein. A kommunikációs hálózat, a Deep Space Network 34 és 70 méter átmérőjű madridi, kaliforniai és ausztráliai antennáiból áll, de felmerült újak építésének az ötlete is.
Tavaly szilveszterkor a Jupiter mellett elhaladva már számos megfigyelést végzett (karöltve a '95 óta ott keringő Galileo szondával), a most következő hosszabb szabadidőt pedig gravitációs hullámok után való kutatással tölti. Amint közeledik majd a végcélhoz, először a különleges, visszafele keringő Phoebe holdat közelíti meg (ilyen - valószínűleg befogott - égitestet még sohasem vizsgáltak közelről). Ezután egészen közel, 20 000 km-re kerül a 120 000 km átmérőjű Szaturnuszhoz, annyira, hogy a gyűrűk síkját két gyűrű közötti résben keresztezi, majd addig fékez, amíg orbitális pályára áll a bolygó körül. Innentől négy éven át vizsgálja a legalább tizenhét szatellitből álló rendszert, a legnagyobb hold, a Titán gravitációját kihasználva meglátogatja majd a nagyobbakat (Rhea, Dione, Tethys, Enceladus, Iapetus, Mimas). Felsorolni is nehéz, hányféle műszert visz magával, alapvető célja mindenesetre a Szaturnusz vizsgálatán kívül a holdak kialakulásának és fejlődésének megértése, illetve a holdak és a gyűrűrendszer kapcsolatának kiderítése, hogy van-e anyagáramlás köztük, és van-e több hold a gyűrűk között.
Végül pedig itt van a Titán, amire annyira kíváncsiak vagyunk, és aminek a felszínét ennek ellenére a földinél vastagabb, átlátszatlan sárga légkör takarja el előlünk. A Cassini azonban nemcsak két ccd kamerájával, radarral és spektrométerrel, UV és infravörös műszerekkel próbál többet megtudni, hanem ott lapul méhében az Európai Űrügynökség Huygens névre keresztelt leszállóegysége is. Valamikor 2005. januárban Huygens (miután a Cassini kicsit előmelegítette), leválik majd a Cassiniról, és 22 napig mozdulatlanul úszik a semmiben a Titán felé (eredetileg 2004-ben, de a pályát módosították, amikor kiderült, hogy a gyors leereszkedésnél a Doppler-eltolódás miatt a Cassini nem észlelné a Huygens jeleit). Egy remélhetőleg pontosan beállított időzítő 15 perccel a Titán légköréhez érkezés előtt bekapcsolja, hogy műszerei elkezdjék az adatokat sugározni. A légkörön két és fél óra alatt halad át, három különböző fékezőernyő segítségével, de még így is olyan gyorsan, hogy a tányér alakú alsó oldalon elhelyezett, az Aerospatiale cég által fejlesztett AQ60 nevű hőálló csempék előtt 12 000 °C fokra hevül majd a levegő - ugyanakkor a belső hőmérséklet nem nőhet 150 °C fölé. A fékezés közben 16 g-t kell kibírnia a szerkezetnek. A Huygens talajt érés után még legalább három percig él majd, miközben két antenna segítségével mérési eredményeit a Cassininek felsugározza, amely ezután nagy antennáját a Föld fele fordítja, hogy továbbítsa az adatokat.
Az eredményekről természetesen beszámolunk majd a Nyúz
hasábjain.
http://www.jpl.nasa.gov/cassini
http://sci.esa.int/huygens
Fű