Misja Cassini – Huygens – mistrzostwo Układu Słonecznego

Artykuł poświęcony trwającej bez mała 20 lat bezzałogowej misji Misji Cassini – Huygens, która dostarczyła rewelacyjnych informacji o szóstej w kolejności od Słońca planecie naszego układu i jej bezpośrednim otoczeniu.

Fot. NASA/ESA Hubble Space Telescope on 6 June 2018

W zgodnej opinii znawców tematu to przedsięwzięcie, zapoczątkowane wystrzeleniem sondy w roku 1997, było zuchwałym i co ważniejsze, w pełni udanym sięgnięciem po tajemnice Saturna i jego księżyca Tytana. Ten ostatni został odkryty przez Duńczyka Christiana Huygensa, zaś Włoch Giovanni Domenico Cassini zaobserwował widoczną z Ziemi pozorną przerwę w pierścieniach Saturna. To dzięki tym dokonaniom ich nazwiska trafiły do nazwy misji Cassini – Huygens.

Przygoda się zaczyna

Planowanie wyprawy w okolice Saturna, zapoczątkowane już w połowie lat siedemdziesiątych ubiegłego wieku, gwałtownie przyśpieszyło po analizie danych z sond Pionier i obu Voyagerów. Rozpoczęto rozmowy i badanie możliwości powodzenia zaawansowanej misji przy udziale naukowców z NASA i ESA, później dołączyła Włoska Agencja Kosmiczna. W rezultacie sonda o masie i wielkości porównywalnej z dużym autobusem 1 lipca 2004 roku po siedmiu latach podróży i po zaliczeniu czterech manewrów asysty grawitacyjnej przeleciała na wskroś pierścienia Saturna. Do tego celu dwukrotnie użyła swej czterometrowej anteny głównej jako tarczy dla ochrony przed cząstkami pyłu, z jakich zbudowane są pierścienie. Kolejne manewry doprowadziły sondę w pobliże Tytana – jedynego księżyca w Układzie Słonecznym, posiadającego atmosferę. W celu umożliwienia lądowania próbnika Huygens na powierzchni Tytana, przez długie osiem dni statek poruszał się na kursie kolizyjnym z księżycem Saturna – inaczej się nie dało. Dopiero odpalenie sworzni mocujących i lekkie odepchnięcie próbnika Huygens przez układ sprężyn pozwoliło lżejszej już sondzie na zwrot w stronę bezpiecznej orbity. Sam próbnik dzięki sile grawitacji przez dwadzieścia dni pewnie zmierzał ku swemu celowi.

Rys. ESA

Lądowanie na Tytanie

Wreszcie 14 stycznia 2004 roku, na wysokości 155 kilometrów nad jego powierzchnią rozwinął się spadochron główny, który po piętnastu minutach został zastąpiony przez nieco mniejszy spadochron stabilizujący swobodne opadanie. Próbnik zetknął się z gruntem ponad dwie godziny później i nadawał informacje odbierane przez sondę Cassini jeszcze przez przeszło dwie godziny. Dane te zostały retransmitowane na Ziemię z opóźnieniem, gdyż sonda po zakończeniu misji próbnika musiała jeszcze zwrócić ku Ziemi swoje anteny nadawcze. No i jeszcze ta odległość między Ziemią a Saturnem – sygnał potrzebował prawie półtorej godziny na jej pokonanie. Niezwykłym na ową epokę, wręcz fenomenalnym osiągnięciem nie tylko technicznym, ale i medialnym było przeprowadzenie bezpośredniej transmisji z ostatnich godzin misji próbnika Huygens. W Europejskim Centrum Operacji Kosmicznych w Darmstadt zebrali się naukowcy związani z ESA oraz bardzo wielu dziennikarzy. W napięciu oczekiwano na nadejście sygnałów z sondy i kiedy wreszcie potwierdzono ich odebranie, na sali wybuchł entuzjazm.

Zdjęcia z powierzchni Tytana

Na pierwsze zdjęcie z powierzchni Tytana należało jeszcze poczekać. Widać było na nich zarysy jakby brył lodowych porozrzucane na ciemniejszej powierzchni. Wyniki danych zarówno radarowych jak i pochodzących z analizy fotografii potwierdziły tezę o kriogenicznym pochodzeniu rzeźby powierzchni Tytana – są tam jeziora metanu, a w atmosferze unoszą się opary metanu i etanu oraz pył z lodu wodnego i być może zestalonego dwutlenku węgla.

Polski wkład w misję

Na pokładzie próbnika pracowały przyrządy badacze zaprojektowane i skonstruowane przy udziale naukowców z Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk w Warszawie. Były to: czujnik do pomiaru temperatury i przewodnictwa cieplnego oraz elektronika analogowa rejestrująca dane z pięciu czujników do badania własności fizycznych powierzchni Tytana.

Literatura:

1. https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Cassini-Huygens”>https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Cassini-Huygens
2. Lądowanie Huygensa na Tytanie – nowe obrazy i dźwięki https://news.astronet.pl/index.php/2005/01/14/n4623/
3. https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Videos/2005/01/Cassini-Huygens_ESOC_Darmstadt_Live_show_14-01-2005_17_30_and_before#.XeJO8nJOiu8.link
4. https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Videos/2005/01/Cassini-Huygens_ESOC_Darmstadt_Live_show_14-01-2005_17_30_and_before#.XeJO8nJOiu8.link
5. Huygens’s descent to Titan’s surface: https://www.youtube.com/watch?v=svmGxFaGILY”>https://www.youtube.com/watch?v=svmGxFaGILY
6. Huygens Landing on Titan: https://www.youtube.com/watch?v=sZC4u0clEc0″>https://www.youtube.com/watch?v=sZC4u0clEc0
7. http://www.cbk.waw.pl/index.php?option=com_content&view=article&id=30:technologie-dziaalno&catid=21:technologie-dziaalno&Itemid=9