Szaturnusz körüli pályára fékezte magát a Cassini

Hét évvel indítása után, 3, 4 milliárd kilométert megtéve és négy bolygó parittyahatását kihasználva, a 3, 3 milliárd dollár összköltségű Cassini űrszonda megérkezett a gyűrűs bolygóhoz, hogy megkezdje négyéves kutatómunkáját.

Az űrszonda magyar idő szerint csütörtök hajnali 4 óra 11 perckor alulról repült át a Szaturnusz F és G gyűrűje közötti széles résen. Bár az sejthető volt, hogy a régióban nagyobb keringő részecskék nem lesznek, a vállalkozás nem volt kockázatmentes. Az akkor még 85 ezer kilométer/órás sebességgel száguldó Cassinin az apró részecskék is komolyabb „sérüléseket” ejthettek volna, az első jelek szerint azonban minden zökkenőmentesen ment.

A rés elhagyása után küldött először rádiójelet a Földre a szonda, 4 óra 36 perckor pedig bekapcsolt a fékezőhajtóműve. A hajtómű körülbelül 50 kilós ellensúlyt képes kifejteni a csaknem 5000 kilós, 85 ezer kilométer/órás sebességgel száguldó szondán. Hogy a Cassinit olyan sebességre lassítsa, hogy a Szaturnusz gravitációs ereje képes legyen befogni, a fékezőhajtóműnek 96, 4 percen keresztül kellett működnie.

A terveknek megfelelően 5 óra 6 perckor a Földről nézve a szonda az A gyűrű mögé került, 5 óra 31 perckor pedig újabb gyűrűk közti rést, a Cassini rést ért el. Ezt követően került a sűrű B gyűrű mögé. 6 óra 3 perckor, tíz perccel a fékező manőver vége előtt került a bolygóhoz legközelebb: ekkor 20 ezer 112 kilométerre volt a Szaturnusz légkörétől, az óriásbolygó gravitációs ereje akkor fogta be a Cassinit.

A B gyűrű környékén egyébként mínusz 107 Celsius fok uralkodik és 1800 km/órás szél tombol.

A Cassini a kijelölt bolygó körüli pályára állva a Szaturnusz elsõ műholdja lett. A pályára állást követően a szonda először jeleket küldött haza, majd 75 perces gyűrű megfigyelésbe kezdett. Az első felvételek még a csütörtöki nap során várhatóak.

A szonda július másodikán közelíti meg először a Titánt, 330 ezer kilométerre. Július 3-án a röppályáját minimálisan módosítják. Július 6 – 11-ig átmenetileg megszakad majd a kapcsolat vele, mert a Földről nézve a Szaturnusz a Nap mögé kerül.

Hét hold, rejtélyes mágneses mező, lenyűgöző gyűrűk

A Cassini tevékenységének négy évesre tervezett alapszakaszában 76 fordulatot tesz az óriásbolygó körül, eközben a Szaturnusz 31 ismert holdja közül héthez kerül közel, összesen 52 alkalommal. 45 alkalommal repül majd el a Titán, négy alkalommal az Encleadusz, két-két alkalommal az Iapetusz, a Rhea és a Thetisz mellett, valamint egy-egy alkalommal a Mimasz, a Hyperion és a Dione mellett.

A négyéves program fő célkitűzései: a bolygó légkörének, rejtélyes mágneses mezejének, gyűrűrendszerének, az említett apró jeges holdaknak és a nagyméretű Titánnak a tanulmányozása.

A Szaturnusz a Naprendszer legkülönösebb bolygórendszere. A csillagászok mini-Naprendszernek is nevezik a bolygót körülvevő tájékot. Az óriásbolygó fejlett gyűrűrendszere ugyanis azt az állapot mutathatja, amilyen a Nap környezete lehetett milliárd évekkel ezelőtt, amikor a forró égitestet körülölelő por- és gázkorongból kialakulhattak bolygói.

A Szaturnusz mágneses mezejének különlegessége, hogy a mágneses pólusok szinte teljesen egybeesnek forgási tengelyével. Ezt, a dinamóhatásról szóló jelenlegi tudásunkkal nehéz összeegyeztetni, így a bolygó tanulmányozása mindenképpen új ismeretekkel fog szolgálni.

Ugyancsak bővíti ismereteinket a Cassini a Szaturnusz-gyűrűrendszerének keletkezését illetően. A káprázatos gyűrűk tulajdonképpen sok, kisebb-nagyobb, különállóan keringő jeges részecskéből álló gyűjtemény, amely állandó mozgásban van, folyamatosan változik. A több száz millió évvel ezelőtt kialakult gyűrűk részecskéi feltehetően a Szaturnusz gravitációs szorításában széttöredezett egy vagy több kisebb holdból származnak. Egy másik elmélet szerint a Kuiper-övből néhány objektum túl közel vándorolt a bolygóhoz, ahol széttöredezve keringeni kezdtek. A gyűrűrészecskék állandó ütközése pedig egyre csak aprózza a parányi „holdacskákat”.

A csütörtöki manőver

A legizgalmasabb pillanatok januárban jönnek el

A küldetés kétségkívül legizgalmasabb szakasza 2005 januárjában érkezik el. A tervek szerint karácsony éjjelén a szondáról leválik a Huygens névre hallgató leszállóegység. A Huygens január 14-én ejtőernyő segítségével ereszkedik le a Titánra. Nem tudni, milyen viszonyok várnak a Huygensre, amely leszállása közben, illetve a felszín elérése után még néhány percig, esetleg fél óráig is mérési adatokat és fényképeket küld a Földre. Szerencsés esetben egyenesen egy metán óceánban landol majd.

A Titán a Naprendszer egyetlen holdja, amelynek vastag légköre van. A rendkívül hideg holdon, amely átmérőjét tekintve nagyobb mint a Merkúr, négyszer sűrűbb a levegő, mint a Földön. A felszíni nyomása másfélszerese bolygónkénak, amit leginkább olyannak kell elképzelni, mint amikor a két méter mélységű uszoda mélyén tartózkodunk. A bolygón sötét van, a Nap még délben sem látszik, maximálisan olyan világos lehet, mint a Földön gyenge holdfényben. Felszínét kisebb szénhidrogén óceánok boríthatják. A Titánon nagy valószínűséggel nincs élet, de a kutatók szerint a hold betekintést adhat abba, hogy milyen lehetett a Föld környezete azelőtt, mielőtt az élet kialakult rajta.

A csütörtöki manőver

A Cassini tipikus kutatónapja

Egy tipikus kutatónapján a szonda 16 órán keresztül gyűjt majd adatokat illetve készít felvételeket. Az adatokat két 2, 2 gigabájtos digitális rekorder tárolja. A kutatómunkát követően a Cassini a Föld felé irányítja antennáját, és megkezdődik a tárolt adatok továbbítása bolygónk felé. Az adatátvitel maximális sebessége 165.900 bit/másodperc.

A legrosszabb esetben a Cassiniről másfélóra alatt érnek el bolygónkra a rádiójelek, így egy földi parancs elküldése és annak megerősítése akár három órába is telhet.

A szondán és a leszállóegységen 17 ország 5000 kutatója dolgozott. A páratlan méretű nemzetközi tudományos vállalkozásnak magyar vonatkozása is van: a budapesti Részecske- és Magfizikai Kutatóintézet (RMKI) szakemberei részt vettek a Cassinin elhelyezett 12 tudományos berendezés közül kettőnek a kifejlesztésében.

A Cassini és a Huygens összköltsége 3, 26 milliárd dollár volt: ebből 2, 6 milliárdot a NASA, 500 milliót az Európai Űrhivatal, 160 milliót pedig az Olasz Űrhivatal állt. A szonda megépítése szinte ugyanannyi időbe, 6.7 évbe tellett, mint a Szaturnuszhoz vezető út.

A szonda és a leszállóegység névadója Christiaan Huygens holland csillagász 1659-ben elsőként ismerte fel a Szaturnusz gyűrűinek valódi természetét, és 1655-ben ő fedezte fel a vastag felhőrétegben burkolózó Titánt. 1675-ben Jean-Dominique Cassini, francia csillagász fedezte fel, hogy a Szaturnusz addig egyetlen széles sávnak hitt gyűrűje valójában két vékonyabb, koncentrikus gyűrűből áll, közöttük pedig rés húzódik – ez a rés ma Cassini nevét viseli. Ma már azt is tudjuk, hogy további, keskenyebb rések tagolják a gyűrűket, amelyeket részben a Szaturnusz legbelső, a gyűrűk pereme mentén keringő holdjai söpörnek tisztára gravitációs hatásukkal. Cassini nevéhez fűződik néhány Szaturnusz hold felfedezése is.