Cassini–Huygens: Saturni rõngaste ja kuude uurimine (1997–2017)

Cassini-Huygens oli kosmoseaparaat, mis saadeti planeedi Saturn, selle rõngaste ja kuude uurimiseks.

Missiooni teostasid NASA, Euroopa Kosmoseagentuur (ESA) ja Itaalia Kosmoseagentuur (ASI). Kosmoseaparaat koosnes kahest peamisest osast: Cassini orbiter ja Huygens'i sond. See startis 15. oktoobril 1997 ja sisenes Saturni ümber orbiidile 1. juulil 2004. See oli esimene Saturni ümber tiirlev kosmosesond ja neljas, mis külastas Saturni (teised olid möödalennud ja ei sisenud orbiidile). Missioon lõppes 2017. aasta septembris.

Missiooni eesmärgid

Peamised eesmärgid olid uurida Saturni atmosfääri, magnetvälja, rõngaste koostist ja struktuuri, samuti kõigi suurte kuude, eeskätt Titani ja Enceladuse, geoloogiat ja potentsiaalset elukeskkonda. Eraldi eesmärgiks oli saata Huygens'i sond Titanile, et viia läbi otsesed mõõtmised ja teha pinnavaateid.

Tehnika ja instrumentatsioon

Cassini-orbiter kandis mitmekülgset mõõteavarustust, mis võimaldas teha kaugnõudeid, spektroskoopiat, magnetomeetria-, radar- ja in situ mõõtmisi. Huygens'i sond oli loodud laskumaks läbi Titani tiheda atmosfääri ning mõõtma atmosfääri koostist, temperatuuri, rõhku ja pildistama pinnast. Kokku sisaldasid Cassini ja Huygens mitu olulist teadusinstrumenti, mille abil koguti suur hulk andmeid.

Teekond ja oluline ajaskaala

Start: 15. oktoober 1997 (Titan IVB/Centaur) – kanderakett viis Cassini-Huygensi teele Saturni suunas.
Gravitatsiooniabisid: Cassini kasutas mitmeid gravitatsioonimanöövreid (sh möödalennud Veenuse, Maa ja Jupiteri lähedal), et saavutada vajalik kiirus Saturni jõudmiseks.
Saturni orbiidile sisenemine: 1. juuli 2004.
Huygens'i laskumine ja maandumine Titanile: Huygens eraldati orbiterist ja laskus Titani atmosfääri, maandudes pinnale 14. jaanuaril 2005. Sond saatis väärtuslikke atmosfääri- ja pinnavaateid.
Grand Finale ja missiooni lõpp: 2017. aasta lõpus sooritas Cassini viimased madalal Saturni ja rõngaste vahelised orbiidid (nn "Grand Finale") ning plahvatuslikult sisenes Saturni atmosfääri ja hukkus 15. septembril 2017, vältimaks planeedi kuude saastamist.

Olulisemad avastused ja saavutused

Titan: Huygens'i maandumine andis esimesed otsesed vaated titani pinnale. Cassini avastas ja kaardistas Titani mered ja järved, mis koosnevad metaanist ja etaanist (suurimad on nt Kraken Mare ja Ligeia Mare).
Enceladus: Cassini tuvastas jääsuihkad (pluume) Enceladuse lõunarajal, mis viitasid allpool asuvale soojale veemahutile ehk ookeanile — oluline leid habitabliotsingute seisukohast.
Rõngad: Cassini andmed paljastasid rõngaste keeruka struktuuri, väikeste “propeller”-õõnsuste olemasolu ning rõngaste osakeste eraldumise ja vanuse kohta uusi teadmisi.
Saturni atmosfäär ja ilmastik: jälgiti kauaajalisi ja hooajalisi muutusi, avastati Saturni põhjapoolne kuuekandne jet-voog (nn hexagon) ning paremini kaardistati planetaarne dünaamika.
Uued kuud ja mõõtmised: Cassini avastas mitmeid väiksemaid Saturni kuusid, väga täpsete gravitatsiooniaineuuringute abil määrati Saturni sisemine struktuur ning magnetvälja tunnused.
Multimeedium ja publik: missioon andis erakordselt palju pilte ja andmeid, mis on rikastanud teadust ja avalikku teadlikkust Päikesesüsteemi uurimisest.

Tähendus ja pärand

Cassini–Huygens on üks edukamaid ja mõjukamaid planeedisüsteemide missioone. Ta muutis arusaama mitmel alal: kuude potentsiaalsest elukeskkonnast, rõngaste päritolust, gaasi- ja väikeste kehade dünaamikast. Missiooni andmeid töödeldakse ja uuritakse endiselt — need annavad alust uutele teadusuuringutele ja aitavad kavandada tulevasi missioone Saturni ja teiste süsteemide juurde.

Missioon demonstreeris edukat rahvusvahelist koostööd (NASA, ESA, ASI) ning jättis püsiva pärandi nii teadusele kui ka avalikule huvi äratamisele kosmoseuuringute vastu.

Cassini orbiter

Orbiter sai nime Itaalia-Prantsuse astronoomi Giovanni Domenico Cassini järgi, kes avastas mõned Saturni kuud. Suurema osa orbiterist projekteeris ja ehitas NASA, kuigi ASI ehitas ja programmeeris mõned osad, mis suhtlesid Huygensi sondiga. Kosmoseaparaat veetis orbiidil 13 aastat, saates tagasi andmeid. See külastas paljusid Saturni süsteemi osi, kuni kütus lõppes. Cassini-Huygens lõppes kontrollitud kokkupõrkega Saturni atmosfääri 15. septembril 2017. aastal.

Huygensi sond

ESA (Euroopa Kosmoseagentuur) valmistas Huygensi sondi, mis sai nime Hollandi astronoomi, matemaatiku ja füüsiku Christiaan Huygensi järgi, kes avastas Titan'i. 25. detsembril 2004 lahkus Huygens'i sond orbiidilt. Paar nädalat hiljem langetas sond langevarjuga Saturni suurimale kuule Titanile. Astronoomid on imestanud, milline on Titani pind, sest see oli paksude pilvede alla peidetud. See on ainus meie päikesesüsteemi paksu atmosfääriga kuu. Sond laskus alla ja saatis teadlastele uurimiseks pilte ja muid andmeid. Pärast 90-minutilist viibimist Kuul lakkas kosmosesond ootuspäraselt töötamast. See on kõige kaugem koht, kuhu me oleme kunagi kosmoselaeva maandanud. Langevarjuhüppe ajal saadetud piltidel olid näha jõed, tõenäoliselt vedelast metaanist. Pind on vee jaoks liiga külm.

Küsimused ja vastused

K: Mis oli Cassini-Huygensi kosmosemissiooni eesmärk?

V: Cassini-Huygensi kosmosemissioon saadeti Saturni, selle rõngaste ja kuude uurimiseks.

K: Millised kosmoseorganisatsioonid osalesid Cassini-Huygensi missioonil?

V: Cassini-Huygensi missiooni tegid NASA, Euroopa Kosmoseagentuur (ESA) ja Itaalia Kosmoseagentuur (ASI).

K: Millised olid Cassini-Huygensi kosmoselaeva kaks peamist osa?

V: Cassini-Huygensi kosmosesondi kaks peamist osa olid Cassini orbiter ja Huygens'i sond.

K: Millal Cassini-Huygensi kosmosesond käivitati?

V: Cassini-Huygensi kosmosesond käivitati 15. oktoobril 1997. aastal.

K: Millal astus kosmosesond Cassini-Huygens Saturni ümber orbiidile?

V: Cassini-Huygensi kosmosesond sisenes Saturni ümber orbiidile 1. juulil 2004. aastal.

K: Kas kosmosesond Cassini-Huygens oli esimene Saturni ümber tiirlev kosmoselaev?

V: Jah, kosmosesond Cassini-Huygens oli esimene Saturni ümber tiirleva kosmosesond.

K: Millal lõppes Cassini-Huygensi missioon?

V: Cassini-Huygensi missioon lõppes 2017. aasta septembris.