Вихрь в северном полушарии Сатурна напоминает красивейшую красную розу гигантских размеров, окруженную зеленой листвой. Фотографию сделал космический аппарат Кассини, НАСА. Максимальная скорость достигла ошеломляющих 150 метров в секунду, а диаметр торнадо составила 2000 километров. Снимок сделан на расстоянии примерно 419 000 км от Сатурна. (NASA / JPL-Caltech / SSI)

Сатурн во время равноденствия. Свет солнца, отражаемый планетой, попадает на спутники, освещая их. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Тени кольцевой линии далекого Сатурна, обеспечивают изысканный фон для блестящей, белой сферы Энцелада. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Спутник Сатурна Прометей (диаметр 86 километров) периодически создает стримерные каналы. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Крупнейший спутник Сатурна и второй по величине спутник - Титан и Рея, находятся друг напротив друга. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Фотография малого спутника Сатурна - Елены, была сделана 3 марта 2010 года. Диаметр Елены составляет 33 километра. (NASA / JPL / Space Science Institute)

На снимке видна поверхность Дионы, фотография спутника сделана 12 октября 2005 года, на расстоянии примерно 23 029 км. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Вертикальная структура главных колец Сатурна. Космический аппарат Кассини, НАСА запечатлел кольца в июле 2009 года. На этом изображении, узкий угол обзора камеры Кассини захватил 1200 -километровый участок внешнего края кольца. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Кассини сфотографировал спутник Сатурна Мимас. На снимке виден кратер Гершель, ширина которого, по правой стороне, составляет 130 км. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Этот необычный лабиринт из линий, запечатленный Кассини, на самом деле является фотографией газового гиганта Сатурна, его колец и небольшого ледяного спутника Мимаса. Кольца отбрасывают темные тени на северное полушарие Сатурна, создавая эффект фотонегатива. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Горные пики экваториального хребта Япета. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Темная и светлая поверхность в северном полушарии Япета (1468 километров в поперечнике). (NASA / JPL / Space Science Institute)

Космический аппарат Кассини сфотографировал спутник Диона, на переднем плане видно южное полушарие спутника Сатурна Реи. (NASA / JPL / Space Science Institute)

На снимке изображен Калипсо (21 километр в поперечнике). Это один из двух спутников Тетиса. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Менее чем за 20 минут после подхода Кассини к Титану, 31 марта 2005 года, камеры запечатлели этот вид Сатурна через верхние слои атмосферы Титана. Северную часть диска Сатурна можно увидеть в левом верхнем углу; темные горизонтальные линии являются тенями от колец Сатурна. Снимок был сделан на расстоянии 7980 километров от Титана. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Это изображение показывает первую вспышку солнечного света, отраженного от озера на спутнике Сатурна Титане. Блеск от зеркальной поверхности известен как зеркальное отражение. Блеск был обнаружен инфракрасным спектрометром, размещенном на космическом аппарате Кассини, 8 июля 2009 года. Это подтвердило наличие жидкости в северном полушарии спутника, где озер гораздо больше, чем в южном полушарии. Ученые предполагают, что озера наполнены жидким этаном и метаном. (NASA / JPL / Университет Аризоны / DLR)

Титан светится на закате. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Загадочный шестиугольник на северном полюсе Сатурна. (NASA / JPL / Space Science Institute)

5 октября 2008 года, Кассини сфотографировал эту потрясающую мозаику Энцелада. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Космический аппарат Кассини, успешно завершил свою миссию 1 октября 2011, облетев спутник Сатурна Энцеладу и запечатлев струи водяного пара и льда. Во время своего наибольшего сближения, космический аппарат пролетел в 100 километрах от поверхности спутника. Такое сближение было необходимо для того, что бы космический аппарат смог захватить газ, извергаемый спутником для дальнейшего изучения. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Фотография сделана 31 октября 2008, во время облета спутника Сатурна Энцелада, на расстоянии примерно 1691 километров. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Спутники Атлас и Пан видны со стороны Сатурна. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Космический аппарат Кассини, пролетел мимо Эпиметея, (116 километров) в декабре 2007 года, сделав детальные изображение южного полюса спутника. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Спутник Сатурна Мимас выглядывает из-за большего спутника Дионы. Фотография сделана космическим аппаратом Кассини 12 декабря 2011. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Вихрь на северном полюсе Сатурна, виден в инфракрасном диапазоне. Глаз огромного циклона составляет около 2000 километров в ширину. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Поверхность спутника Сатурна Дионы, фотография сделана 11 октября 2005 года. Космический аппарат Кассини смог запечатлеть нереальный ландшафт спутника. На снимке видны кратеры и холмы, расположенные на поверхности. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Спутник Прометей создает сложный узор в кольце F. Фотография сделана в августе 2009. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Всплеск яркости, виден на кольцах Сатурна. Он появляется, когда солнце находится непосредственно позади корабля, создавая красочный ореол света. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Спутник Мимас (397 километров в поперечнике) виднеется на расстоянии примерно 191 000 километров. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Всего через несколько часов аппарат "Кассини", с 2004 года находящийся на орбите Сатурна, сфотографирует нашу планету. Конечно, Земля не единственная и даже не главная цель сегодняшнего исследования, но думаю многим было бы интересно взглянуть на маленькую голубую точку с расстояния 1,44 миллиарда километров. Что интересно, практически одновременно с Кассини, 19 и 20 июля Землю будут фотографировать находящийся на орбите Меркурия аппарат "MESSENGER".

Возможно, кто-то даже захочет сегодня вечером/ночью (съемка начнется в в 21:27 по Гринвичу) выйти на улице и помахать "Кассини рукой". А пока, можно вспомнить лучшие фото этой миссии, которая длится уже свыше 15 лет.

До Сатурна, "Кассини" посетил Юпитер и сделал ряд снимков крупнейшей планеты Солнечной системы. На представленном фото один из самых известных спутников газового гиганта Ио, славящийся своей вулканической активностью.

Два "Титана". Крупнейший спутник Сатурна на фоне планеты.

Тигровые полосы Энцелада - одного из самых геологических активных и необычных тел Солнечной системы.

Огромная тень от планеты ложится на кольца Сатурна.

Вспышка солнечного света, отраженная от метанового озера на Титане.

Спутник Сатурна Прометей сфотографированный с расстояния приблизительно 34000 километров. Прометей еще называют "пастухом" кольца F. Гравитационное поле Прометея создаёт изломы и петли в кольцах и спутник как бы "крадёт" из них материал.

Прометей создает возмущение в кольце F.

Равноденствие на Сатурне.

Ледяное извержение на Энделаде. Считается что выбрасываемое со спутника вещество является источником, питающим внешнее кольцо Сатурна, известное как "Кольцо F"

Спутник Сатурна Мимас. Огромный кратер Гершеля, оставшийся в наследство от древнего катастрофического столкновения, чуть не расколовшего спутник пополам, делает его чем-то похожим на Звезду смерти.

Спутник Сатурна Гиперион. Необычный внешний вид обусловлен последствиями нескольких катастрофических столкновений на раннем этапе формирования солнечной системы. Плотность Гипериона настолько мала, что он, вероятно, состоит на 60 % из обычного водяного льда с небольшой примесью камней и металлов, а основную часть его внутреннего объёма составляют пустоты

Тень от колец Сатурна на поверхности планеты.

Шторм на Сатурне.

Мимас на фоне колец Сатурна.

Тень от Титана на поверхности Сатурна.

Четыре спутника Сатурна и его кольца на одном снимке.

Титан. До миссии "Кассини-Гюйгенс" нам было известно не так и много о том, что происходит на его скрытой облачным покровом поверхности.

Сатурн и его кольца.

Правообладатель иллюстрации PA

Миссия зонда "Кассини" началась в уже далеком 1997 году.

Верхний снимок на фоне нашей планеты был сделан в августе 1999 года. Путешествие в 3 млрд км продолжалось около семи лет.

К середине 2004 года "Кассини" наконец достиг орбиты Сатурна с его характерными кольцами. Этот снимок сделан 7 мая 2004 года, когда аппарат находился в 28,2 млн км от планеты:

Правообладатель иллюстрации NASA Правообладатель иллюстрации NASA

Но вернемся немного назад. Сатурн - шестая планета, считая от Солнца. По пути к нему "Кассини" пролетел мимо другого газового гиганта - Юпитера. Это южный полюс Юпитера:

Правообладатель иллюстрации NASA

Вокруг Сатурна вращается несколько десятков естественных спутников самого разного размера и формы, и это не считая колец, состоящих из бесчисленных мелких частиц. Самые крупные из них не превышают нескольких метров в диаметре.

Это Янус, на нем виден большой кратер. Снимок сделан в 2009 году:

Правообладатель иллюстрации NASA

Спутники расположены на большем удалении от гигантской планеты, чем ее кольца. Янус - один из самых близких спутников. Уже 12 лет "Кассини" последовательно изучал луны Сатурна, а до колец добрался только сейчас.

Энцелад заметно крупнее, чем Янус, и расположен дальше от Сатурна. Он покрыт льдом. "Кассини" сделал этот снимок в октябре 2015 года, когда он подныривал под южный полюс Энцелада:

Правообладатель иллюстрации NASA

Гиперион - один из дальних спутников Сатурна, и "Кассини" посетил его на одном из ранних этапов экспедиции, еще в 2005 году. Гиперион отличается неправильной формой и изрыт глубокими кратерами:

Правообладатель иллюстрации NASA

Япет - третий по величине из спутников Сатурна. Так же, как Луна по отношению к Земле, Япет всегда обращен к своей планете одной и той же стороной. А вот это - оборотная сторона Япета. Этот снимок заслужил сравнение с символом "инь-ян":

Правообладатель иллюстрации NASA

И, конечно, самый большой из спутников Сатурна - Титан. Здесь он запечатлен на фоне самого Сатурна:

Правообладатель иллюстрации NASA

На фотографиях Титана из космоса нельзя различить кратеры и другие особенности рельефа, как на других спутниках Сатурна: их скрывает собственная плотная атмосфера этого небесного тела. Однако на Титане есть океаны и участки суши, даже острые горные вершины. Чтобы их рассмотреть, "Кассини" отправлял в атмосферу спутника специальный зонд "Гюйгенс"; это панорамный снимок с него:

Правообладатель иллюстрации NASA

В течение экспедиции "Кассини" фотографировал и сам Сатурн с ракурсов, которые ранее были недоступны. Это северный полюс Сатурна. Ученые НАСА пока не поняли, что там происходит:

Правообладатель иллюстрации NASA

А вот свежих фотографий колец Сатурна пока нет. Они будут появляться в ближайшие месяцев пять - пока у "Кассини" не закончится топливо.

→

В разработке аппарата принимало участие множество учёных из NASA и ESA. Он создавался для того, что бы подробнее изучить Сатурн и его спутники.

Кассини является самым сложным, крупным и дорогим из американских автоматических межпланетных кораблей (бюджет проекта более 3 млрд $). Вес его составил 6 тонн, а высота более 10 метров. На его борту было установлено 12 научных приборов и выдвигающаяся штанга для магнитометра. Связь с Землёй обеспечивает 4 метровая итальянская антенна. У аппарата нет солнечных батарей, т.к. на таком огромном удалении от Солнца они малоэффективны. Энергией Кассини обеспечивают 3 радиоизотопных термоэлектрических генератора, содержащих в общей сложности почти 33 килограмма радиоактивного плутония. Более половины стартового веса Кассини занимало топливо. К Кассини прикреплён зонд Гюйгенс, предназначенный для посадки на Титан. Он также предназначен для фотографирования поверхности Титана.

Полёт Кассини

Старт Кассини состоялся 15 октября 1997 года. Чтобы вывести его в космос была использована американская ракета Титан 4Б. Но интересен тот факт, что при выводе аппарата в космос, он был направлен вовсе не в сторону Сатурна, а скорее в сторону Венеры. Всё дело в том, что было решено воспользоваться гравитационными манёврами, т.е. воспользоваться гравитационным полем планет. Таким образом в 1998 и 1999 годах Кассини обернулся вокруг Венеры, в августе 1999 года прошёл около Земли со скоростью 69000км/ч, зимой 2000 года пролетел мимо Юпитера, передав на Землю его фотографии. В январе 2004 года специалисты начали активизировать аппаратура Кассини. Ещё при подлёте к Сатурну аппарат пролетел в 2068км от одного из его спутников Фебы.

Снимки этого странного спутника переданные на Землю оказались сенсационными. Перед глазами учёных предстал астероид неправильной формы, усеянный кратерами. При рассмотрении кратеров на некоторых из них были обнаружены слои какого то белого вещества. Предполагали что это лёд.

Для того чтобы наконец оказаться на орбите Сатурна Кассини выполнил манёвр торможения. Это манёвр был очень важным и существенным расчётом, который заранее был помещён в компьютер аппарата. День 1 июля 2004 наступил. В 2:11 по Гринвичу Кассини прошёл восходящий узел траектории и преодолел плоскость колец Сатyрна. Через 24 минуты включился один из двух тормозных двигателей. Он работал 97 минут, за это время Кассини прошёл самую низкую точку над облаками Сатурна (20000км до облаков). Для исследования помимо Фебы были запланированы ещё 8 спутников: Мимас, Диона, Гиперион, Тефия, Рея, Энцелад и Титан, который стал главным объектом исследования среди спутников Сатурна.

Безусловно за 4 года миссии также будет изучаться и сам Сатурн, ведь он хранит ещё множество загадок. Кольца Сатурна тоже тщательно изучаются. Учёные хотят узнать их состав, гравитационный и электромагнитный эффект. Огромное внимание будет уделено атмосфере планеты. Эта планета обладает наименьшей плотностью среди планет Солнечной системы. Вообще проект изучения рассчитан на 4 года, но энергии Кассини хватит ещё на 200 лет, так что возможно он ещё не раз сможет вернуться к Титану и другим спутникам. У учёных была идея, потом отправить аппарат в сторону пояса Койпера, но скорее всего они этого не сделают, т.к. и Сатурн и его спутники хранят ещё очень много тайн.

Американский аппарат "Кассини", запущенный в октябре 1997г., предназначен для изучения Сатурна и его спутника Титана. Cтанция прошла мимо и Юпитера, прибыв к Сатурну 30 июня 2004г. и став первым искусственным спутником этой планеты.

"Кассини" несет на борту европейский зонд "Гюйгенс", который в январе 2005г. впервые должен опуститься на Титан - единственный в Солнечной системе спутник с плотной атмосферой. За время своей миссии "Кассини" совершит не менее 76 оборотов вокруг планеты-гиганта и 45 сближений с Титаном.

Разработка и сборка "Кассини" была осуществлена в Лаборатории реактивного движения НАСА (Jet Propulsion Laboratory, JPL). Зонд "Гюйгенс" создан Европейским космическим агентством. Весь проект обошелся более чем в 3,4 млрд. долл., 75% этой суммы выделили США. Следует заметить, что в настоящее время только НАСА делает радиоизотопные электрические генераторы, являясь тем самым монополистом в производстве аппаратов, предназначенных для изучения дальних планет. На орбите Сатурна "Кассини" должен провести не менее 4 лет, сделав 76 витков вокруг планеты, включая 45 сближений с Титаном, 3 - с Энцеладом и по одному с Фебой, Гиперионом, Дионой и Реей.

Не исключено, что миссия будет продлена и на больший срок. Ранее мимо Сатурна пролетали "Пионер-11" и "Вояджеры". В миссию "Кассини" входит изучение: атмосферы Сатурна, включая ее динамику, структуру, облака, ветры, молнии, температуру и химический состав; ионосферы и магнитного поля планеты; колец Сатурна, включая составление карты химического состава и размера частиц колец; взаимодействия колец со спутниками, ионосферой и магнитным полем Сатурна; химического состава и структуры атмосферы Титана; поверхности Титана, включая ее физическое состояние (жидкая/твердая), химический состав, рельеф и геологию; других спутников Сатурна. В частности, планируется получение снимков поверхности Титана с борта "Гюйгенса", а также составление карты Титана с помощью радара "Кассини". Траектория полета "Кассини" была рассчитана с целью минимизации затрат топлива. В результате аппарат два раза прошел мимо Венеры (в 1998г. и 1999г.), один раз мимо Земли, а также мимо Юпитера. Таким образом, в миссию станции вошли задачи по изучению Венеры и Юпитера (включая совместные эксперименты с "Галилео").

Вес "Кассини" при старте составил 5710 кг, включая 320-килограммовый "Гюйгенс", 336 кг научных приборов и 3130 кг топлива. Размеры станции составляют 6,7 м в высоту и 4 м в ширину. Магнитометр смонтирован на 11-метровой мачте, имеются также три 10-метровые выносные конструкции, выполняющие роль антенн для регистрации волн в плазме. Аппарат содержит 14 км проводов и кабелей. Орбитальный модуль "Кассини" несет 12 научных приборов, "Гюйгенс" - еще 6, что позволяет проводить 27 различных научных экспериментов. Аппарат содержит внушительную компьютерную начинку.

Фактически каждый научный инструмент снабжен собственным микрокомпьютером, а все инженерные системы - двумя (с целью повышения надежности). Основной компьютер производства фирмы IBM имеет память в два "мегаслова" (megaword). Компьтер спроектирован для применения в авиации и ранее доказал свою высокую надежность в экстремальных условиях эксплуатации. Компьютерная система имеет многоступенчатую систему защиты от ошибок и сбоев. Хранение научной и служебной информации осуществляется специальным устройством, не имеющим движущихся частией (на предшествующих аппаратах использовалась магнитная лента). Выработка электроэнергии осуществляется тремя радиоизотопными термоэлектрическими генераторами. "Кассини" несет на борту свыше 30 кг плутония-238, который распадаясь выделяет тепло, преобразуемое в электричество.

На аппарате установлены два основных реактивных двигателя мощностью по 445 ньютонов (двигатель продублирован на случай поломки). "Кассини" также оборудован 16-ю двигателями малой тяги, используемыми для стабилизации аппарата, а также при малых орбитальных маневрах.

"Кассини" стабилизирован в трех плоскостях за счет работы двигателей, а также специальных дисковых устройств (точно направленная стабилизация аппарата достигается за счет поворота дисков, осуществляемых электромоторами) и гироскопов. Навигация осуществляется по звездам, в компьютер заложены координаты 5000 звезд.

Аппарат оборудован одной основной и двумя маломощными антеннами. Основная антенна используется для связи с Землей на частоте 8,4 Ггц, для приема данных от "Гюйгенса", а также как радар. Антенна также используется при проведении экспериментов по прохождению радиосигнала (в разных диапазонах) через атмосферы Сатурна и Титана и кольца , что позволяет определить давление в атмосферах, размер частиц колец и др. параметры. До отлета "Кассини" на значительное расстояние от Солнца 4-метровая тарелка основной антенны использовалась для защиты аппарата от солнечного излучения. Поскольку при этом антенна не была направлена на Землю, для связи использовались две маломощные антенны (в принципе для связи с Землей достаточно одной маломощной антенны).

"Кассини" оборудован двумя камерами: для обзорных снимков и для снимков небольших областей с высоким разрешением. Камеры работают не только в видимом диапазоне, но захватывают также часть инфракрасного и ультрафиолетового спектра. Электронная система камер позволяет сжимать снимки "на лету". Разрешение камеры позволяет увидеть монету диаметром 1,5 см с расстояния 4 км. Планируется получить сотни тысяч снимков.

Установленный на "Кассини" инфракрасный спектрометр предназначен для определения температуры и состава атмосферы или поверхности объекта. В частности, прибор позволяет определить распределение температуры и давления в глубину атмосферы, состав газов, а также структуру облаков и паров. Прибор работает в ближней и средней области инфракрасного излучения, его чувствительность в 10 раз превышает соответствующий показатель "Вояджеров". Еще один инфракрасный спектрометр, работающий в видимой и инфракрасной частях спектра, выполняет те же задачи, позволяя увеличить количество данных. Кроме того, дополнительный спектрометр предназначен для выявления сложных органических ("пребиотических") веществ. Ультрафиолетовый спектрометр позволяет получать детальные изображения в ультрафиолете, что поможет в определении структуры атмосфер, температуры, структуры аэрозолей в атмосферах. Радар "Кассини" (использующий основную антенну) позволит картировать поверхность Титана, а также регистрировать радиоизлучение в широком диапазоне частот (включая частоты, недоступные с Земли).

Помимо этого на станции установлен прибор по регистрации радиоволн, а также волн в плазме. "Кассини" несет приборы для изучения магнитных полей, магнитосферы, регистрации заряженных частиц, регистрации пылевых частиц.

Спускаемый аппарат "Гюйгенс" (Huygens) имеет диаметр 2,7 м. Он состоит из двух частей: защитный модуль и спускаемый модуль. Защитный модуль содержит оборудование по контролю за аппаратом после отделения от "Кассини", а также мощный защитный слой, препятствующий гибели аппарата в результате разогрева при входе в атмосферу. При снижении будут использоваться три парашута.

В спускаемом модуле находятся научные приборы, включая: анализатор структуры и физических характеристик атмосферы (этот же прибор будет записывать "звуки Титана" после посадки), спектральный радиометр (способный работать как фотокамера и делать снимки, а также регистрировать распределение температур в атмосфере и на поверхности), газ-хроматограф и масс-спектрометр для анализа химического состава атмосферы, анализатор структуры и химического состава облачных частиц и взвеси, анализатор физических характеристик поверхности. Предусматривается, что "Гюйгенс" сядет на твердую или жидкую поверхность Титана в январе 2005г. и проработает несколько десятков минут (малое время работы обусловлено разрядкой батарей в условиях крайне низких температур, а также агрссивностью среды).