Касинијева завршна орбита 15. септембра одвешће га дубоко у атмосферу Сатурна, када ће послати и последњи глас о себи
Текст: Слађана Марчета Мандић
Када 15. септембра зарони у Сатурнову атмосферу, летелици Касини недостајаће само месец дана да своју мисију заврши тачно 20 година након лансирања. Осим тих месец дана који недостају, свега осталог било је на претек током трајања ове свемирске мисије која ће остати запамћена као један од најамбициознијих и најплодоноснијих међупланетарних подухвата нашег времена.
Пре него што пошаље последње радио-сигнале ка Земљи, ова летелица ће серијом смелих орбита прелетети полове планете, пролазећи уским простором између прстенова и њене површине, те јој се тако сасвим приближити и потражити своје крајње уочиште у Сатурновој атмосфери.
Три свемирске агенције, америчка (NASA), европска (ESA) и италијанска (ASI) удружиле су снаге око заједничког циља: да пошаљу орбитер који ће изблиза проучити сложени планетарни систем Сатурна и сонду која ће се спустити на Титан, највећи Саутрнов месец.
3.5 милијарде километара
Од Кејп Каневерала на Флориди до Сатурна Касини је носећи сонду Хајгенс прешао три и по милијарде километара за скоро седам година. Ово растојање је дупло дуже од растојања између Земље и Сатурна. Оваква путања је била потребна како би се Касини, прошавши два пута поред Венере и још једном крај Земље, на рачун гравитационог дејства ових планета додатно убрзао до чак 80 хиљада километара на сат.
Оволика брзина му је била неопходна да стигне до Јупитера а затим га је гасовити џин још мало ”погурао” и усмерио ка коначном одредишту. Стигавши почетком јула 2004. године на планирани положај у Сатурновом систему, летелица је почела да облеће око гасовите планете пратећи је уз шездесетак природних сателита дуж њене путање око Сунца.
Крајем исте године са Касинија је лансирана сонда Хајгенс ка Титану, сакривеном иза непрозрачне атмосфере, довољно густе за слетање падобраном. Спектакуларне слике спуштања на Титан, послате са Хајгенса посредством Касинија, приказале су површину овог великог месеца величине Марса, прошарану светлим висоравнима и бројним тамним долинама које су утрле реке течног метана и етана.
Различита мерења са Хајгенса и Касинија, као и моделовање Титанове унутрашње структуре, указала су да се испод његове површине налази слој у течном стању, такозвани глобални океан, сачињен од воде и амонијака.
Током примарне мисије, Касини је марљиво проучавао Сатурнов систем, атмосферу и магнетосферу планете, те састав, структуру и динамику прстенова, као и бројне месеце, а посебно Титан, Енцлеад и Јапет. Стотине хиљада фотографија и обиље других података прикупљених помоћу 12 инструмената послати су радио-сигналима са ове софистициране летелице, омогућивши нам тако да добијемо одговоре на многа питања, али и да отворимо нова, још узбудљивија.
Од како је доспео у орбиту Сатурна, Касини је током протеклих 13 година направио више од 275 орбита око планете и 126 пута се приближио Титану. Ове орбите су се често мењале па 3Д модел Касинијеве путање изгледа као замршено клупче, намотано нехајно, и у журби. Али иза сваке орбите је постојао план, а маневрисање је контролисано из познате НАСА Лабораторије за млазни погон (Jet Propulsion Laboratory, JPL), која је била задужена за управљање целом мисијом. Орбите су биле дефинисане тако да се искористи гравитационо дејство Сатурна и његових месеца за убрзавање и управљање Касинијем како би се летелици омогућило да безбедно испуни задатак а да се притом уштеди драгоцено ракетно гориво.
Када је у јуну 2008. године Касини завршио своју примарну мисију, орбитер је био још увек у веома добром стању, те је мисија добила прво двогодишњи продужетак назван Касинијева равнодневница (Cassini Equinox), а након њега и шестогодишње продужење под називом Касинијев солстициј (Cassini Solstice).
Касини је све ово време радио без већих кварова упркос изложености најпре веома високим температурама у близини Венере, а потом и веома ниским у Сатурновом окружењу. Орбитер није имао већих оштећења при сударима са честицама прашине и леда, а ни опасних сусрета са леденим крхотинама и сличним материјалом ког има на претек у Сатурновом систему.
Када су се резерве горива летелице скоро сасвим потрошиле, после 15 година припрема и 20 година управљања летелицом, пред тимом је био нов изазов – завршетак мисије. Уколико би сасвим остао без горива, орбитером више не би могло да се управља што би оставило могућност да се у будућности Касини судари са неким од Сатурнових месеца. Како Касини није стерилисан пре полетања, такав судар би контаминирао површину месеца спорама микроорганизама са Земље.
Мада је мало вероватан, овај сценарио је у први план истакао приоритет да се средине у којима постоје повољни услови за развој живота заштите од судара са летелицом. Сазнања о Титану и Енцеладу која нам је Касини пружио указују да би управо они могли бити таква места. Зато је одлучено да се Касини пошаље ка Сатурну, као што је сонда Галилеј на крају своје мисије 2003. године била упућена ка површини Јупитера.
Grand Finale
Касинијева велика завршница (The Grand Finale) почела је након последњег прелета поред Титана крајем априла 2017. године, када је орбитер заронио у уску област између Сатурна и најближег прстена D. Драгоцене инфромације које ће прикупити током последњих месеци, описујући 22 орбите око Сатурна, далеко превазилазе оригинални истраживачки план мисије.
У овој завршници Касини ће истражити полове планете, мапирати њено гравитационо и магнетно поље, што би пружило увид у унутрашњу структуру планете и помогло разумевању њене ротације. Очекују се и информације о мистериозној шестоугаоној олуји на северном полу чији је дијаметар већи од пречника Земље, као и о изненађујуће празној области између планете и најближег прстена.
Касини ће снимати ове импресивне прстенасте структуре из сасвим нове перспективе, што ће омогућити уочавање финих, раније невиђених детаља у њиховој грађи, а очекују се и нова сазнања о њиховом пореклу.
Крећући се и до 125 хиљада километара на час, Касини ће у овој фази обилазити око планете једну орбиту недељно, постепено јој се приближавајући. Ове завршне путање ће га доводити до горњих слојева Сатурнове атмосфере, на неких 3000 километара од површине.
Гасовити Сатурн нема чврсту површину. У Сатурновом случају атмосфера је довољно густа да би њен отпор изазвао уништење летелице попут Касинија већ на 1500 километара изнад површинског слоја. Уколико без судара испуни и ово храбро поглавље своје мисије, Касинијева завршна орбита, 293. од почетка мисије, одвешће га дубоко у атмосферу Сатурна, на неких 500 километара од површине планете. Тада ће, заузет слањем података о физичким параметрима и саставу Сатурнове атмосфере, послати и последњи глас о себи.
Имена Касинија и Хајгенса одабрана су у част ових великих научника 17. века, познатих по важним открићима везаним за Сатурн. Кристијан Хајгенс (1629-1695), холандски математичар, физичар и астроном, открио је 1655. године Титан телескопом који је сам направио, а Ђовани Доменико Касини (1625-1712) француско-италијански астроном и математичар, први је уочио пукотину у Сатурновом прстену, а потом открио још четири Сатурнова сателита.