Касини обикаля „Голяма празнота“ на Първия Grand Finale Pass

Докато космическият апарат Касини на НАСА плава през ясна пропаст между Сатурн и пръстените му като част от орбитите си на Големия Финал, той намери по-малко от очакваното.

Grand Finale: Касини променя пропастта между Сатурн и неговите пръстени в концепцията на този художник.
НАСА-JPL / Caltech

В науката отсъствието може да бъде толкова смислено, колкото откриването. Такъв момент настъпи миналата седмица, когато космическият кораб "Касини" на НАСА прекосява пролуката между планетата Сатурн и пръстените й със скорост 77 000 мили в час, носейки удар от прахови частици. Откритието, или по-скоро отсъствието на откритие, идва по време на драматичната фаза на Касини Grand Finale ; космическият кораб ще премахне пропастта още 21 пъти преди смъртта си на 15 септември.

Регионът между пръстените и Сатурн е „големият празен“, очевидно, казва Ърл Маиз (NASA-JPL) в скорошно съобщение за пресата. Cassini ще остане на курса, докато учените работят върху мистерията защо нивото на праха е много по-ниско от очакваното.

Ръководителят на проекта Ърл Мауз в очакване на контакт с Касини по време на миналата седмица на кръстовището на самолета на ринга.
НАСА / JPL-Caltech / Боб Пас

Въпреки че това отсъствие на заплашителни отломки идва като облекчение за инженерите, притеснени от безопасността на мисията, това е и малко изненада за планетарните учени, които работят, за да разберат какво точно означава недостигът на прах за образуването на пръстените.

Резба на пръстените

Касини направи първото гмуркане през очакваната широка пропаст от 1200 мили (2000 км.) На 26 април. Вижте видеото на видяното тук:

Касини ориентира голямото си 13-футово (4-метрово) широко основно ястие напред, за да действа като щит за отломки. Тази мярка предпазва главната шина на космическия кораб, въпреки че два инструмента се простират извън диаметъра на основното ястие на Касини: магнитометърът му и детекторът за радио и плазмена вълна (RPWS). И двата инструмента бяха активни по време на преминаването на 26 април между пръстените и планетата. Въпреки че RPWS откри стотици удари от частици с размер на дим по време на миналогодишните орбита за паша на пръстен, той регистрира само няколко удара, докато космическият кораб прекоси самолета на пръстена точно извън най-външния F Ring.

Можете да "чуете" как звучи пресичането на кръговата равнина в данните на RPWS, преобразувано в зловещо аудио:

„Това беше малко дезориентиращо - не чувахме това, което очаквахме да чуем“, казва. Уилям Кърт (Университета на Айова) в неотдавнашно прессъобщение. "Вероятно мога да разчитам на ръцете си броя на ударите от прахови частици, които чувам."

Няколко частици, които удряха инструментите на Касини, бяха от порядъка на микрона напречно. Това също е добра новина, тъй като инженерите няма да трябва да поддържат основното ястие завъртано напред при бъдещи преминавания през плоскостта на пръстена, което дава възможност на другите научни инструменти да събират данни.

Сравнение на "шумния" 18 декември 2016 г., пресичане на пръстени на равнината (отгоре) с относително тихото събитие от миналата седмица.
НАСА / JPL-Caltech / University of Iowa

Касини току-що завърши втория си проход през самолета на ринга във вторник, 2 май, в 15:38 ч. EDT (19:38 UT). Вторник се превърна в „ден на пресичане на самолет“, тъй като Касини вече е на примка на елиптична орбита около Сатурн веднъж седмично. Инженерите също са инструктирали Касини да се върти по-бързо от преди, като се опитва да калибрира магнитометъра си за последващи преминавания.

Сурово изображение на полумесец Сатурн и неговите пръстени от 29 април.
НАСА / JPL-Caltech / Институт за космически науки

Но вземането на проби от прах не е единствената цел на Касини по време на орбитите му от Големия финал. Касини също ще вземе проба на слабата външна атмосфера на Сатурн по време на по-близки проходи. Очаквайте още по-зашеметяващи гледки, тъй като камерите на Касини от Imaging Science Subystem (ISS) се движат по протежение на плоскостта на пръстена, както и на повърхността на самата планета при следващи проходи. Всеки замах през плоскостта на пръстена също прецежда по дължината над самата планета, придавайки на учените „вкус“ на различни зони. Може би все още неизвестни буци прах все още могат да обитават зоната между планетата и нейните пръстени?

И накрая, подсистемата за радионаука на Касини (RSS) също провежда серия от експерименти с радиоокупация, започвайки на орбита Grand Finale 3, които трябва да се проведат, докато пръстените преминават между зрителната линия със Земята. Около това време, RSS ще извършва и измервания на доплерово изместване, за да изследва интериора на Сатурн. Касини не само ще очертае гравитационното поле на Сатурн с безпрецедентни подробности за бъдещи проходи, но и окултните експерименти трябва да ни дадат прецизна оценка на общата маса на пръстените на Сатурн.

Инженерите се надяват също така да използват Cosmic Dust Analyzer (CDA) на Cassini, за да натрупат пръстен от пръстен, започващ от Grand Finale pass 4, в опит да преценят колко са старите пръстените на Сатурн. След това, като започне в края на май, Касини ще започне да използва своя мощен радар за синтетична апертура - същият инструмент, който картографира метанските морета на Титан по-рано в мисията - да сканира по протежение на А пръстен през С пръстен, с резолюция между 4 километра и 100 метра на пиксел.

Големият финал орбитира спрямо предходните орбита за паша на пръстени.
НАСА / JPL-Caltech

Няма съмнение, че последната фаза на мисията на Касини е най-опасната: затова инженерите стават малко по-смели с ценното око на НАСА около Сатурн, тъй като наближава края на живота си. Окончателното „самоунищожение“ чрез навлизане на атмосферата малко повече от четири месеца от сега вече е в ход с текущата балистична траектория на Касини. Дори и да се превърне в деликт, който е инвалид, се гарантира унищожаване, което предпазва луните на Сатурн от бъдещо замърсяване.

Гледайте да дойдат още велики науки на Касини, до самия край.