Завершення місії Кассіні
15 вересня 2017 року, після майже 20-річної місії, космічний зонд «Кассіні» був умисно знищений шляхом контрольованого входження в атмосферу Сатурна[1][2][3][4]. Цей метод було вибрано задля уникнення біологічного забруднення[en] будь-якого із супутників Сатурна, які вважаються потенційно придатними для життя[5]. Метод завершення місії було визначено залежно від таких чинників, як кількість залишкового ракетного палива, стан космічного зонда та фінансування місії на Землі[6].
Деякі варіанти для пізніших стадій «Кассіні» полягали в тому, щоб зонд вийшов на орбіту навколо Титана, покинув систему Сатурна, або здійснив близькі зближення та/або змінив орбіту[6]. Наприклад, «Кассіні» міг збирати дані про сонячний вітер на геліоцентричній орбіті[3].
Колір | Значення[3] |
---|---|
Червоний | Погано |
Помаранчевий | Прийнятно |
Жовтий | Добре |
Зелений | Відмінно |
Під час обмірковування подовжених місій, різні майбутні плани для «Кассіні» були оцінені на основі їхньої наукової цінності, вартості та часу[3][7]. Серед розглянутих варіантів були зіткнення з атмосферою Сатурна, його кільцями або крижаним супутником, а також відмова від орбіти навколо Сатурна на користь польоту до Юпітера, Урана, Нептуна або кентаврів[3][8]. Інші варіанти охоплювали залишення зонда на стабільних орбітах навколо Сатурна або перехід на геліоцентричну орбіту. Кожен план потребував певного часу та зміни швидкості[3]. Іншою можливістю було використання атмосферного гальмування[en] для входу в орбіту навколо Титана[6].
Тип | Варіант | Вимоги для налаштування | Час виконання | Дієвість + впевненість в закінченні терміну служби | Необхідна зміна швидкості (Δv) | Наукова оцінка на 2008 рік |
---|---|---|---|---|---|---|
Зіткнення з: | поверхнею Сатурна (короткоперіодичні орбіти) |
Доступність високого нахилу в будь-якому плані подовжених місій | 2—10 місяців загалом | Короткий час між останнім зближення та зіткненням | 5—30 м/с | Варіант із кільцем D задовольняє недосягнуті початкові цілі місії; дешево й легко здійснимо |
поверхнею Сатурна (довгоперіодичні орбіти) |
Необхідні певні координування та нахил | 4—22 місяців для встановлення довгоперіодичної орбіти + 3 роки для фінальної орбіти | 3 роки між останнім зближення та зіткненням | 5—35 м/с | Необхідні витрати на 3 роки без наукової користі на будь-якій стадії | |
крижаним супутником | Може бути реалізовано з будь-якої геометрії | 0.5—3 місяці загалом | Короткий час між останнім зближення та зіткненням | 5—15 м/с | Дешево і здійснимо в будь-якому місці/в будь-який час | |
головними кільцями | Може бути реалізовано з будь-якої геометрії | 0.5—3 місяці загалом | Короткий час між останнім зближення та зіткненням, але важко підтвердити факт руйнування космічного зонда | 5—15 м/с | Дешево і здійснимо в будь-якому місці/в будь-який час; близьке вивчення перед зіткненням | |
Віддалення до/на: | планети-гіганта | Необхідність певного орбітального періоду, координування та нахилу + конкретні початкові дати | 1.4—2.4 років для віддалення + довгий час переходу: Юпітер — 12, Уран — 20, Нептун — 40 років | Зіткнення з планетою може бути гарантоване тільки невдовзі після віддалення до Юпітера | 5—35 м/с | Малоймовірне вивчення планети-гіганта |
геліоцентричну орбіту | Може бути реалізовано з будь-якої геометрії | 9—18 місяців до віддалення, відкрита сонячна орбіта | Останнє зближення перед віддаленням | 5—30 м/с | Лише дані про сонячний вітер | |
кентаврів | Вибір великих цілей дає широкий спектр відхилень | 1—2 роки на віддалення + 3+ роки на перехід | Останнє зближення перед віддаленням; необхідність підтримувати команди протягом 3 років для вивчення кентаврів | 5—30 м/с | Рекомендовано спрямувати багаторічний термін експлуатації та фінансування на багате середовище Сатурна | |
Стабільна орбіта навколо: | Титана | Необхідні певні координування та орбітальний період | 13—24 місяці + невизначений час на стабільній орбіті | 200 днів між останнім зближення та фінальною орбітою | 50 м/с | Обмежене вивчення Сатурна/магнітосфери, але протягом тривалого періоду часу |
Феби | Необхідні певні координування та орбітальний період | 8+ років + невизначений час на стабільній орбіті | Багато місяців між останнім зближення та фінальною орбітою | 120 м/с | Дані про сонячний вітер; дуже рідкісні проходи через магнітосферу |
4 липня 2014 року наукова команда «Кассіні» оголосила, що завершальний етап роботи зонда на граничних орбітах буде названо «Грандіозним фіналом» (англ. Grand Finale)[9]; його вартість склала орієнтовно 200 мільйонів дол., що еквівалентно одній місії космічної програми Discovery[10]. Цьому безпосередньо передувала поступова зміна нахилу для кращого огляду полярного шестикутника Сатурна, а також проліт повз Енцелад для детальнішого вивчення його кріовулканізму[11]. Після цього відбулося входження в атмосферу Сатурна[9].
Наукові дані було зібрано за допомогою восьми з 12 наукових приладів. Під час входження в атмосферу всі наукові прилади зонда, що вимірювали магнітосферу і плазму, його радіосистема, а також інфрачервоний і ультрафіолетовий спектрометри збирали дані. Швидкість передавання даних, що надходили із Сатурна, не могла забезпечити отримання зображень під час входження, тому всі знімки були заздалегідь передані на Землю, а камери відключені[12]. Прогнозована висота втрати сигналу становила приблизно 1500 км над вершинами хмар Сатурна, коли зонд почав падати та згорати, як метеор[13].
Останні сигнали «Кассіні» були прийняті комплексом далекого космічного зв'язку в Канберрі, розташованим в Австралії, о 18:55:46 AEST[2][14]. Передача даних тривала на 30 секунд довше, ніж очікувалося, а остаточне руйнування зонда сталося через 45 секунд після цього, як і передбачалося[15]. У соціальних мережах було висловлено данину поваги «Кассіні» за роки роботи[16]. Відео НАСА, присвячене «Грандіозному фіналу», отримало премію «Еммі» в категорії «Визначна оригінальна інтерактивна програма» у 2018 році[17].
- Коментарі
- ↑ Таблиця ґрунтується на 19-й сторінці документа «Подовжені місії Кассіні» від Лабораторії реактивного руху.
- Джерела
- ↑ NASA's Cassini Spacecraft Ends Its Historic Exploration of Saturn. Лабораторія реактивного руху (англ.). 15 вересня 2017. Архів оригіналу за 9 травня 2019. Процитовано 9 червня 2023.
- ↑ а б Chang, Kenneth (14 вересня 2017). Cassini Vanishes Into Saturn, Its Mission Celebrated and Mourned. The New York Times (англ.). Архів оригіналу за 8 липня 2018. Процитовано 9 червня 2023.
- ↑ а б в г д е ж Spilker, Linda (1 квітня 2008). Cassini Extended Missions (PDF). Місячно-планетний інститут (англ.). Архів (PDF) оригіналу за 23 квітня 2008. Процитовано 9 червня 2023.
- ↑ Mason, Betsy (3 лютого 2010). Cassini Gets Life Extension to Explore Saturn Until 2017. Wired (англ.). Архів оригіналу за 9 лютого 2010. Процитовано 9 червня 2023.
- ↑ Blaber, Phillippa; Verrecchia, Angélique (3 квітня 2014). Cassini-Huygens: Preventing Biological Contamination. Space Safety Magazine (англ.). Архів оригіналу за 12 листопада 2017. Процитовано 9 червня 2023.
- ↑ а б в Cassini Mission and Results. Оґлторпський університет (англ.). Архів оригіналу за 19 лютого 2008. Процитовано 9 червня 2023.
- ↑ Pappalardo, Bob; Spilker, Linda (15 березня 2009). Cassini Proposed Extended-Extended Mission (XXM) (PDF). Місячно-планетний інститут (англ.). Архів (PDF) оригіналу за 18 липня 2012. Процитовано 9 червня 2023.
- ↑ Okutsu, Masataka; Yam, Chit Hong; Longuski, James M.; Strange, Nathan J. Cassini End-of-Life Escape Trajectories to the Outer Planets (PDF). Yellow Dragon (англ.). Архів (PDF) оригіналу за 26 вересня 2021. Процитовано 9 червня 2023.
- ↑ а б Overview | The Grand Finale. NASA Solar System Exploration (англ.). Архів оригіналу за 19 жовтня 2017. Процитовано 9 червня 2023.
- ↑ Lakdawalla, Emily (3 вересня 2014). Cassini's awesomeness fully funded through mission's dramatic end in 2017. Планетарне суспільство (англ.). Архів оригіналу за 10 серпня 2020. Процитовано 10 червня 2023.
- ↑ Cassini Names Final Mission Phase Its 'Grand Finale'. Astrobiology Magazine (англ.). 4 липня 2014. Архів оригіналу за 23 вересня 2015. Процитовано 9 червня 2023.
- ↑ Amos, Jonathan (14 вересня 2017). Cassini conducts last picture show. BBC News (англ.). Архів оригіналу за 13 грудня 2017. Процитовано 9 червня 2023.
- ↑ Cassini Spacecraft Makes Its Final Approach to Saturn. Лабораторія реактивного руху (англ.). 13 вересня 2017. Архів оригіналу за 26 лютого 2021. Процитовано 9 червня 2023.
- ↑ Branson-Potts, Hailey (15 вересня 2017). Cassini scientists celebrate the mission's end with a few hundred of their closest friends. Los Angeles Times (англ.). Архів оригіналу за 15 листопада 2017. Процитовано 9 червня 2023.
- ↑ Netburn, Deborah; Branson-Potts, Hailey (15 вересня 2017). As NASA's Cassini mission flames out over Saturn, scientists mark bittersweet end of mission. Los Angeles Times (англ.). Архів оригіналу за 16 листопада 2017. Процитовано 9 червня 2023.
- ↑ Kaplan, Karen (15 листопада 2017). Cassini plunges to its death at Saturn, and humanity says goodbye. Los Angeles Times (англ.). Архів оригіналу за 15 листопада 2017. Процитовано 9 червня 2023.
- ↑ Outstanding Original Interactive Program Nominees / Winners 2018 Emmy Awards. Emmy Awards (англ.). Архів оригіналу за 14 липня 2018. Процитовано 10 червня 2023.
- Головна сторінка Кассіні — Гюйґенс на сайті НАСА
- Кассіні — Гюйґенс на сайті ЄКА