Cassini Traverses "Big Empty" na prvním Grand Finale Pass

Jak kosmická loď Cassini NASA propluje jasnou propastí mezi Saturnem a jeho prstenci v rámci svých oběžných drah Grand Finale, zjistila, že je méně, než se očekávalo.

Grand Finale: Cassini promítá mezeru mezi Saturnem a jeho prsteny v koncepci tohoto umělce.
NASA-JPL / Caltech

Ve vědě může být absence tak významná jako objev. Takový okamžik nastal minulý týden, když kosmická loď Cassini NASA proplula propastí mezi planetou Saturn a jejími kroužky rychlostí 77 000 mil za hodinu, přičemž došlo k zásahu prachových částic. Objev, nebo spíše nepřítomnost objevu, přichází během Cassiniho dramatické fáze „Velké finále“; kosmická loď propustí mezeru 21 vícekrát před jejím zánikem 15. září.

„Region mezi prsteny a Saturnem je zřejmě„ velký prázdný “, říká Earl Maize (NASA-JPL) v nedávné tiskové zprávě. "Cassini zůstane v kurzu, zatímco vědci pracují na tajemství, proč je úroveň prachu mnohem nižší, než se očekávalo."

Projektový manažer Earl Maize čeká na kontakt s Cassinim během minulého týdne na kruhové křižovatce.
NASA / JPL-Caltech / Bob Paz

Ačkoli tato nepřítomnost ohrožujících úlomků přichází jako úleva pro inženýry, kteří se obávají o bezpečnost mise, je to také trochu překvapení pro planetární vědce, kteří se snaží pochopit, co znamená nedostatek prachu pro formování prstenců.

Řezání prstenů

Cassini udělal první ponor přes odhadovanou 1 200 mil (2000 km) širokou mezeru 26. dubna. Podívejte se na video toho, co viděl zde:

Cassini orientovala svou velkou hlavní misku o šířce 13 metrů (4 metry) dopředu, aby fungovala jako štít pro trosky. Toto opatření chrání hlavní sběrnici kosmické lodi, i když dva nástroje přesahují průměr Cassiniho hlavní misky: magnetometr a detektor rádiových a plazmových vln (RPWS). Oba nástroje byly aktivní během průchodu 26. dubna mezi prsteny a planetou. Ačkoli RPWS detekoval stovky zásahů z částic velikosti kouře během loňských drah prstenů Grazing Orbits, zaregistrovalo se pouze několik zásahů, když kosmická loď překročila letoun kruhu těsně za vnějším prstencem F.

Můžete „slyšet“, jak zní vyznění křižovatky v datech RPWS a převést na děsivý zvuk:

"Bylo to trochu dezorientující - neslyšeli jsme, co jsme očekávali, " řekla. William Kurth (University of Iowa) v nedávné tiskové zprávě. "Pravděpodobně mohu na svých rukou spočítat počet dopadů prachových částic, které slyším."

Několik částic, které zasáhly Cassiniho nástroje, bylo v řádu mikronů. To je také dobrá zpráva, protože inženýři nebudou muset udržovat hlavní misku otočenou vpřed při budoucích průchodech prstencovou rovinou, což umožní ostatním vědeckým nástrojům shromažďovat data.

Porovnání „hlučného“ 18. prosince 2016, kruhového křížení (nahoře) s relativně tichou událostí minulého týdne.
NASA / JPL-Caltech / University of Iowa

Cassini právě dokončila svůj druhý průchod kruhovým letadlem v úterý 2. května ve 15:38 EDT (19:38 UT). Úterý se stalo „denem křížení letadlem“, protože Cassini nyní každý týden obíhá kolem Saturnu cyklickou eliptickou oběžnou dráhu. Inženýři také pověřili Cassini, aby se otáčel rychleji než dříve, ve snaze kalibrovat svůj magnetometr pro další průchody.

Surový obraz půlměsíce Saturn a jeho prstenů z 29. dubna.
Institut NASA / JPL-Caltech / Space Science

Ale vzorkování prachu není Cassiniho jediným cílem během jeho oběžných drah Grand Finale. Cassini také při bližších průchodech ochutná Saturnovu jemnou vnější atmosféru. Očekávejte více ohromujících výhledů, protože Cassiniho kamera Imaging Science Subsystem (ISS) se pohybuje po kruhové rovině i na povrchu samotné planety při následných průchodech. Každý výkyv prstencovou rovinou také precesuje podél zeměpisné délky nad samotnou planetou, což vědcům dává „chuť“ různých zón. Možná, že neznámé shluky prachu mohou ještě obývat zónu mezi planetou a jejími kroužky?

Nakonec Cassini's Radio Science Subsystem (RSS) také provádí řadu experimentů s okultizací rádia začínajících na oběžné dráze Grand Finale 3, které mají být provedeny, jak prsteny procházejí mezi zornou čarou se Zemí. Kolem této doby bude RSS také provádět měření Dopplerova posunu, aby prozkoumala Saturnův interiér. Cassini nejen zmapuje gravitační pole Saturn v bezprecedentních podrobnostech o budoucích průchodech, ale okultizační experimenty by nám měly poskytnout propracovaný odhad celkové hmotnosti Saturnových prstenů.

Inženýři také doufají, že pomocí analyzátoru Cosmic Dust Analyzer (CDA) společnosti Cassini nasadí prach z prstenů počínaje průchodem Grand Finale 4 ve snaze posoudit, jak staré jsou prsteny Saturn. Poté, od konce května, začne Cassini používat svůj výkonný radar syntetické apertury - stejný nástroj, který mapoval metanová moře Titanu dříve v misi - pro skenování podél kruhu A ven přes kruh C, s rozlišením mezi 4 km a 100 metrů na pixel.

Velké finále obíhají proti předchozím kruhům pasoucím se na prstenu.
NASA / JPL-Caltech

Není pochyb o tom, že poslední fáze Cassiniho mise je nejnebezpečnější: proto inženýři začínají být trochu statečnější s drahocenným okem NASA kolem Saturn, když se blíží ke konci svého života. Konečná „sebezničení“ atmosférickým vstupem těsně po čtyřech měsících od nynějška je již v pohybu se současnou balistickou trajektorií Cassini. I když se stane postiženým opuštěným, je zajištěna destrukce, což je krok, který chrání Saturnovy měsíce před budoucí kontaminací.

Sledujte, až přijde další skvělá věda Cassini, až do samého konce.