Epische Cassini-Saturn-Mission beginnt diesen Monat mit dem 'großen Finale'

Cassini

Künstlerische Illustration, die die NASA-Raumsonde Cassini über der Nordhalbkugel des Saturn vor einem der 22 großen Finale-Tauchgänge der Sonde zeigt. (Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech)





PASADENA, Kalifornien – Die Veteranen-Mission Cassini der NASA wird ihre Abschiedstour durch das Saturn-System am 22. April mit einer letzten engen Begegnung mit dem größten Mond des Ringplaneten, Titan, offiziell beginnen. Fünf Monate später, am 15. September, wird Cassini in der erdrückenden Atmosphäre des Saturn spektakulär verglühen.

Aber bevor das passiert, Cassini wird tauchen durch eine 1.200 Meilen (1.930 Kilometer) lange Lücke zwischen dem Planeten und seinem innersten Ring, um Wissenschaft zu betreiben, die nur jetzt möglich ist, da der Mission der Treibstoff ausgeht.

'Was für ein spektakuläres Ende einer spektakulären Mission', sagte Jim Green, Direktor der NASA-Abteilung Planetary Science am Hauptsitz der Agentur in Washington, DC, per Videolink auf einer speziellen Pressekonferenz, die heute (4. April) hier im Jet Propulsion Laboratory der NASA stattfand (JPL). [ Cassinis 'Grand Finale' bei Saturn: NASAs Plan in Bildern ]



Das „Große Finale“ wird beginnen, wenn die Schwerkraft von Titan die Raumsonde in die Nähe der Saturn-Atmosphäre schleudert, die Serie der Ringstreifen der Sonde beendet und Cassini durch eine Lücke in den Ringen taucht.

Auf den nächsten 22 Umlaufbahnen zwischen dem Planeten und dem innersten Ring wird Cassini eine völlig andere Entdeckungsphase einleiten. Die Raumsonde wird wissenschaftliche Messungen der scheinbar leeren Umgebung zwischen den Gasen der oberen Atmosphäre des Planeten und dem innersten Rand des D-Rings des Saturn durchführen.

'Das Grand Finale ist eine brandneue Mission', sagte Linda Spilker, Cassini-Projektwissenschaftlerin am JPL. 'Wir gehen an einen Ort, an dem wir noch nie zuvor gewesen sind … und ich denke, einige der größten Entdeckungen könnten aus diesen letzten Umlaufbahnen stammen.'



Künstlerische Illustration, die die NASA-Raumsonde Cassini über der Nordhalbkugel des Saturn vor einem der 22 großen Finale-Tauchgänge der Sonde zeigt.(Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech)

Diese einzigartige Flugbahn wird es Cassini ermöglichen, unglaublich detaillierte Karten der Magnet- und Gravitationsfelder des Saturn zu erstellen, die Wissenschaftlern helfen zu verstehen, welche Strukturen sich unter der Atmosphäre des Planeten befinden, und möglicherweise die dahinter liegenden Mechanismen aufzudecken Saturns mysteriöser Spin . Dies ist auch die bisher beste Gelegenheit, einen guten Blick auf das mysteriöse Sechseck zu werfen, das in die Wolken um den Nordpol des Saturn eingraviert ist, sagten Mitglieder des Missionsteams.

Seit seiner Ankunft in der Saturn-Umlaufbahn im Jahr 2004 hat Cassini sich vom eisigen Ringmaterial des Planeten ferngehalten und sich für eine weiter entfernte (und sicherere) Umlaufbahn entschieden, in der die Mondfamilie des Gasriesen untersucht und Saturn aus der Ferne beobachtet werden könnte. Aber jetzt, da die Mission in den letzten Monaten ist, können mehr Risiken eingegangen werden, um Beobachtungen durchzuführen, von denen Wissenschaftler früher in der Mission nur geträumt hätten.



Während der gewagten Ringtauchgänge wird Cassini dem Planeten näher sein als je zuvor. Die Sonde wird ihr Massenspektrometer verwenden, um die Chemie der schwachen Gase am äußersten Rand der Saturnatmosphäre zu „schmecken“ und die detailliertesten Beobachtungen zurückzugeben, die jemals von Saturns Wolken und Ringmaterial in großer Höhe erhalten wurden. [ Neueste Saturn-Fotos von Cassini ]

Die Mitglieder des Missionsteams bemühen sich, die mit dieser privilegierten Sichtweise verbundenen Gefahren zu minimieren.

„Wir wissen nicht genau, wo dieser D-Ring endet … sicherheitshalber wollen wir die Instrumente des Raumfahrzeugs vor diesen Partikeln schützen“, sagte Spilker. Schließlich wird Cassini auf einer „ballistischen Flugbahn“ mit einer Geschwindigkeit von 122.000 km/h unterwegs sein.

»Das wird ziemlich riskant«, sagte Green. 'Das Ringmaterial fällt tatsächlich in den Saturn, und es braucht nicht viel, um unser Raumschiff bei seiner Fluggeschwindigkeit zu stoppen.'

Die Illustration dieses Künstlers zeigt die Cassini-Sonde der NASA, die am 15. September 2017 in die Saturnatmosphäre eintaucht. Die Raumsonde wird daran arbeiten, ihre Antenne auf die Erde gerichtet zu halten, während sie ihre endgültigen Daten sendet, einschließlich der Zusammensetzung von Saturn

Die Illustration dieses Künstlers zeigt die Cassini-Sonde der NASA, die am 15. September 2017 in die Atmosphäre des Saturn eintaucht. Die Raumsonde wird daran arbeiten, ihre Antenne auf die Erde gerichtet zu halten, während sie ihre endgültigen Daten sendet, einschließlich der Zusammensetzung der oberen Atmosphäre des Saturn.(Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech)

Obwohl Modelle von Saturns Ringe vermuten, dass die innere Lücke hauptsächlich leer sein wird, sagten die Missionswissenschaftler, dass sie davon ausgehen, dass einige kleine Partikel Cassini treffen werden. Wenn das Raumfahrzeug seine Ringebenenüberquerungen durchführt, wird es also so ausgerichtet, dass die Abschirmung der empfindlichen Instrumente hinter Cassinis High-Gain-Antenne maximiert wird.

'Wir erwarten viele Einschläge, aber es wird wie durch Rauch gehen ... wir glauben, dass sich der D-Ring in den Saturn hinein erstreckt', sagte Cassini-Programmmanager Earl Maize, ebenfalls von JPL, gegenüber guesswhozoo.com. Er fügte hinzu, dass die Mitglieder des Missionsteams zuversichtlich sind, dass Cassini nur auf die kleinsten Partikel im Ringspalt treffen wird und die Wahrscheinlichkeit, das Raumfahrzeug durch einen Aufprall mit etwas Größerem zu verlieren, „weniger als 1 Prozent“ beträgt.

Cassinis großes Finale findet dieses Jahr statt, weil die Raumsonde so aktiv und produktiv war, fügte Maize hinzu.

„Im Jahr 2010 haben wir uns entschieden, jedes letzte Kilogramm Treibstoff zu verwenden, um das Saturn-System so gründlich wie möglich zu erkunden“, sagte er. „Wir werden am Ende kein Benzin im Tank haben, aber gleichzeitig ist dies eine sehr ernste Einschränkung. Letztendlich (verursachten) Cassinis Entdeckungen seinen Untergang.'

Aber warum stürzt Cassini in Saturn? Die NASA beschloss, die Sonde zu verbrennen, um sicherzustellen, dass sie nicht in Titan oder den Saturnmond Enceladus eindringt und ihn möglicherweise kontaminiert, die beide möglicherweise Leben unterstützen können. (Cassini wurde vor dem Start im Oktober 1997 sterilisiert, aber einige Mikroben von der Erde könnten noch an Bord der Sonde überleben, sagten Behördenvertreter.)

Die 3,2 Milliarden US-Dollar teure Cassini-Huygens-Mission – eine gemeinsame Anstrengung der NASA, der Europäischen Weltraumorganisation und der italienischen Weltraumorganisation – hat während ihrer Zeit im Saturn-System eine Reihe von überwältigenden Entdeckungen gemacht.

Cassini entdeckte zum Beispiel auf Titan flüssige Kohlenwasserstoff-Meere, was den Mond zum einzigen Ort außerhalb der Erde machte, von dem bekannt ist, dass er Körper stabiler Flüssigkeit auf seiner Oberfläche beherbergt. (Und der Huygens genannte Huygens-Lander der Mission landete im Januar 2005 auf Titan und war die erste Sonde, die jemals auf einem Körper im äußeren Sonnensystem landete.)

Cassini hat auch entdeckt Die erstaunlichen Wasserfedern von Enceladus , was wiederum dazu beigetragen hat, zu enthüllen, dass der Satellit unter seiner eisigen Hülle einen Ozean aus flüssigem Wasser beherbergt. Und die Sonde hat die vielfältige Mondfamilie des Saturn in Details abgebildet, die zuvor nicht möglich waren.

Darüber hinaus hat die Mission die Dynamik der Saturnringe eingehend untersucht und die komplizierten Beziehungen zwischen Planeten, Ringen und Monden enthüllt. Die einzigartige Umgebung des Saturn hat sich wie ein natürliches Labor verhalten und demonstriert, wie Monde gebildet und zerstört werden – Erkenntnisse, die skaliert werden können, um besser zu verstehen, wie sich Planeten um die Sonne und vielleicht um andere Sterne herum gebildet haben, sagten Wissenschaftler. Kurz gesagt, die von der Raumsonde gesammelten Daten werden die Forscher in den kommenden Jahrzehnten beschäftigen, sagten Wissenschaftler.

Cassini war für die beteiligten Wissenschaftler eine jahrzehntelange Odyssee, und der 3-minütige letzte Tauchgang der Sonde in die Saturnatmosphäre am 15. September wird ein bittersüßer Moment sein, sagten die Forscher.

„Ich denke, wenn das Signal verloren geht, würde das bedeuten, dass Cassinis Herzschlag weg ist“, sagte Spilker. „Ich denke, es wird einen enormen Jubel und Applaus für den Abschluss einer absolut unglaublichen Mission geben. Umarmungen, Tränen – die Kleenex-Box wird herumgereicht – aber wir werden uns freuen, Teil einer so wunderbaren Mission zu sein.“

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