15 сентября 2017 г. в 04:55 PDT (11:55 UTC) Земля перестала слышать сигнал радиопередатчика Cassini. Завершив почти двадцатилетний
полет и проработав более 13 лет в системе Сатурна, американский КА вошел в атмосферу планеты, до последней секунды передавая уникальные
научные данные.
Поверхность Япета на фоне Сатурна
ЗАВЕРШЕНИЕ МИССИИ КАССИНИ
Cassini был запущен 15 октября 1997 г. и вышел на орбиту вокруг Сатурна 1 июля 2004 г. В течение 13 лет он сделал 293 витка вокруг
планеты и совершил 162 близких пролета у ее спутников. Аппарат картировал их поверхности и измерял химический состав, отслеживал
эволюцию сезонных процессов на Сатурне и Титане, изучал кольца планеты, ее магнитосферу, заряженные частицы и волны в космической
плазме.
Рассвет на Сатурне. Обзор показывает неосвещенную сторону колец Сатурна и сделан он примерно в 7 градусах ниже их плоскости.
Снимок получен широкоугольной камерой космического аппарата Кассини.
31 марта 2018 г. вид на кольца Сатурна
«Великий финал» (Grand Finale) двадцатилетнего путешествия Cassini был задуман за семь лет до своего осуществления. Решение направить
аппарат в атмосферу Сатурна было связано с опасениями за заражение земными микроорганизмами лун планеты - в особенности Энцелада с его
подледным океаном, из которого бьют полярные гейзеры. Встреча с представителями земной биосферы, которые могли сохраниться в жизнеспособном
состоянии на элементах конструкции КА, исказила бы облик местной жизни, если таковая имеется.
ЗАВЕРШЕНИЕ МИССИИ КАССИНИ
Послелние пять месяцев Начало финальной фазы экспедиции пришлось на исполняемый Cassini начиная с 11 апреля этап полетной программы
S99. С 25 мая по 9 июля отрабатывалась командная последовательность S100, а с 10 июля и до конца - S101, в которую входило 10657
индивидуальных команд.
Ярко освещенная часть полумесяца Энцелада смотрится очень контрастно на фоне черноты окружающего пространства. Большая часть
поверхности луны на этом снимке освещена светом, отраженным от Сатурна и имеет довольно призрачный вид. Энцелад (504 км в диаметре)
на снимке хоть и подсвечен солнечным светом, но, тем не менее, фазовый угол (Солнце-Энцелад-КА) составляет 141 градус, что не позволяет
увидеть знаменитые гейзеры этой луны. Обзор показывает полусферу Энцелада, обращенную в сторону Сатурна. Север сверху. Изображение
состоит из снимков, полученных узкоугольной камерой космического аппарата Кассини 29 марта 2017 года, с использованием ИК, зеленого и УФ
фильтров. Съемка велась с расстояния в 180 000 км от Энцелада. Разрешение снимка 1 км на пиксель.
Ярко освещенный Солнцем и Сатурном Энцелад
22 апреля 2017 г. состоялся последний целевой пролет Титана с гравитационным маневром, в результате которого нижняя точка орбиты КА
сместилась под систему колец. Теперь аппарату предстояло сделать 22 витка по орбите наклонением от 62.4° до 61.7° с периодом
6.4-6.5 сут, каждый раз проходя в перицентре между видимой поверхностью и кольцами Сатурна и удаляясь примерно на 1.27 млн км от планеты
в апоцентре.
Во время своего финального целевого пролета Титана 22 апреля 2017 года радар Кассини получил последний высококачественный обзор
поверхности этой луны. Во время этого 127-го целевого пролета (T-126) радар получил два изображения поверхности, каждое из которых
охватывает по 300 км. Яркие объекты на изображении во время съемки были под наклоном по отношению к Кассини или имели грубую/рыхлую
поверхность, гладкие области выглядят темными. Слева - яркая, холмистая местность и более темные равнины, которые Кассини фотографировал
еще во время своего первого целевого прохода Титана в 2004 году. За 13 лет в этой области не произошло никаких очевидных изменений.
Справа радар Кассини отобразил часть крупнейшего моря на Титане - Море Лигерии. Во время этого пролета Кассини не нашел "таинственный
остров", который фиксировался ранее. Ученые пришли к выводу что, скорее всего во время ранних пролетов радар зафиксировал либо волны на
поверхности моря или пузырьки. В промежутке между двумя частями изображения радар Кассини переключился в режим альтиметра, чтобы сделать
замер глубины некоторых озер, расположенных в северной полярной области Титана. Для такого измерения КА направил антенну прямо на
поверхность, и радар измерил задержку времени между эхо-сигналами от поверхности озер и дна. На графике снизу показан график глубин,
измеренных для восьми небольших озер (желтая линия на изображении).
Последний радарный снимок Титана
Космический аппарат Кассини на своем борту имел несколько инструментов, для того чтобы проникнуть сквозь завесу углеводородной дымки,
которая окружает Титан. К ним относятся радар и визуальный/инфракрасный картографический спектрометр (VINS). В главной бортовой камере
Кассини также было несколько спектральных фильтров, чувствительных к определенным длинам волн инфракрасного света, которые способны
проникать сквозь дымку к поверхности и обратно. Эти "спектральные окна" позволяли камерам Кассини видеть почти всю поверхность Титана.
На данной мозаике показан Титан в обычном освещении слева, и Титан сквозь одно из таких спектральных окон. Благодаря такому окну
удалось увидеть большую, яркую и пушистую полосу летних облаков в самых высоких северных широтах. Оба снимка были получены
узкоугольной камерой Кассини 21 марта 2017 года. Изображение в естественном цвете слева получено с использованием красного, зеленого и
синего спектрального фильтра, а справа красный фильтр заменен на инфракрасное изображение (938 нм). Съемка велась с расстояния 986 000 км
от Титана. Разрешение изображения 6 км на пиксель.
Два Титана
Ночная сторона Титана подчеркивает туманный характер атмосферы этой луны Сатурна. Во время своей миссии космический аппарат Кассини часто
наблюдал Титан под таким углом обзора, когда атмосфера была подсвечена Солнцем, что позволяло сделать видимой ее структуру. Высотный слой
тумана на Титане имеет синий оттенок, в то время как основная масса атмосферной дымки оранжевая. Разница в цвете может быть обусловлена
размером частиц в дымке. Голубая дымка, вероятно, состоит из более мелких частиц, чем оранжевая. Снимки, сделанные с использованием
красного, зеленого и синего спектрального фильтра, объединены для создания изображения Титана в естественном цвете. Съемка велась
узкоугольной камерой 29 мая 2017 года с расстояния в 2 миллиона км от Титана. Разрешение снимка 9 км на пиксель.
Дымка на Титане
Первый «нырок» состоялся 26 апреля на 271-м витке, когда Cassini пронесся на высоте 2800 км над вершинами облаков планеты на максимальной
скорости 33.957 км/с. Область под кольцами оказалась практически свободна от пыли - прибор для регистрации радио- и плазменных волн RPWS
отметил лишь несколько частиц размером 1 мкм и ниже. Это породило надежду на успех всех последующих пролетов и на выполнение научной
программы, включающей картирование гравитационного и магнитного поля планеты, съемку и зондирование колец и поверхности Сатурна с
минимальной дистанции и прямые измерения состава верхней атмосферы.
По мере приближения лета в северном полушарии Титана, космический аппарат Кассини проводил съемку этой луны в ожидании облачной
активности в высоких северных широтах. Всего за пару недель до летнего солнцестояния на средних северных широтах сформировались несколько
обширных облачных систем. На данном обзоре запечатлены три полосы метановых облаков: южная полоса расположилась между 30 и 38 градусами
северной широты. Ранее на этом широтном диапазоне ученые не наблюдали много облаков. Более слабая средняя полоса расположилась между
44 и 50 градусами северной широты, в области где довольно регулярно в течении прошлого года наблюдались подобные образования.
Северная полоса между 52 и 59 градусами северной широты. За пределами этих областей просматриваются несколько изолированных облачных пятен.
Прямо над темными экваториальными областями дюн можно рассмотреть темное пятно с полосой в направлении на северо-восток (выше и правее).
Это образование называется Omacatl Macula и, вероятно, это область покрыта темной пылью, которая в нескольких местах переходит в дюны.
Снимок сделан 7 мая 2017 года с расстояния в 500 000 км. Центр с координатами 37,5 северной широты и 45 градусов западной долготы.
Разрешение снимка 3 км на пиксель.
Северный полюс Титана
Яркие полосы метановых облаков дрейфующих в атмосфере Титана попали в кадр 7 мая 2017 года. Снимок сделан во время нецелевого пролета
космического аппарата Кассини на расстоянии в 488 000 км от этой луны. Темные пятна сверху - это огромные углеводородные моря и озера на
поверхности Титана.
Другой вид Титана
Узкий серп луны Сатурна Прометей теряется на фоне призрачных структур в кольце F планеты гиганта. Большинство слабых и тонких образований
в этом кольце являются результатом гравитационного воздействия этой луны. Прометей в поперечнике достигает всего 86 километров, но этого
вполне достаточно для взаимодействия. Из-за геометрии съемки большая часть поверхности маленькой луны находится в тени. По отношении к
Солнцу во время съемки космический аппарат Кассини располагался за Сатурном и Прометеем. На снимке также отчетливо видно резкое отличие
в яркости между внешней частью кольца А (слева от центра) и его внутренней составляющей, отделенной щелью Килера. Обзор демонстрирует
освещенную солнцем сторону колец Сатурна и сделан примерно в 13 градусах над их плоскостью. Снимок сделан в видимом свете узкоугольной
камерой 13 мая 2017 года с расстояния в 1,1 млн км от Сатурна. Разрешение снимка 6 км на пиксель.
Прометей в кольцах Сатурна
Кассини запечатлел ледяные кольца Сатурна и ледяную луну Тефия, чья ночная сторона во время съемки была освещена солнечным светом,
отраженным от Сатурна. Обзор демонстрирует освещенную солнцем сторону колец и сделан в 10 градусах над их плоскостью. Снимок в видимом
свете получен широкоугольной камерой Кассини 13 мая 2017 года. Во время съемки Кассини находился в 1,2 млн км от Сатурна, а фазовый угол
Кассини-Солнце-Сатурн составлял 140 градусов. Разрешение изображения 70 км на пиксель. Расстояние до Тефии 1,5 млн км.
Кольца Сатурна и Тефия
Облака на Сатурне принимают внешний вид мазков космической кисти благодаря волнообразным дорожкам взаимодействий в газовой среде атмосферы
Сатурна. Полосы облаков движутся с разной скоростью и направлением в зависимости от их широты. Это создает турбулентность на границе их
соприкосновения и как следствие приводит к появлению волнообразной границы. Поверх облаков, в верхнем слое атмосферы Сатурна, доминирует
слабая дымка, которую можно наблюдать на лимбе планеты гиганта. Изображение в ложных цветах сосредоточено в области 46 градусов с.ш.
Снимки для панорамы сделаны узкоугольной камерой космического аппарата Кассини 18 мая 2017 года с использованием спектральных фильтров.
Расстояние на момент съемки составляло 1,2 млн км до Сатурна. Разрешение 7 км на пиксель.
Облачные волны Сатурна
Из 17 первых пролетов самый низкий был 15 мая на высоте 2660 км, а самый высокий - 28 мая на высоте
3900 км над облаками Сатурна.
Снимки для данной мозаики получены космическим аппаратом Кассини 28 мая 2017 года, сразу после своего шестого прохода между
Сатурном и его кольцами в рамках программы по завершению миссии. С этой точки зрения Сатурн виден на переднем плане слева, тени от колец
пересекают всю его облачную поверхность. Правее, продираясь сквозь атмосферный туман, пролегают кольца планеты гиганта. Обзор
демонстрирует неосвещенную сторону колец Сатурна, но с их подсветкой с обратной сторону, т.е. кольца Сатурна выступили в роли фильтра для
солнечного света. Область Сатурна на снимке принадлежит южному полушарию.
Облака и кольца Сатурна
Он также стал и самым глубоким проникновением КА во внутреннее кольцо D. Для изменения высоты перицентра между отдельными витками
использовались пролеты Титана 23 мая на расстоянии 118000 км и 10 июля на дальности 264000 км, а также две небольшие коррекции. 10 мая
был проведен маневр ОТМ-471 с приращением скорости всего 21 мм/с за счет включения двигателей на 14 секунд. Последняя коррекция ОТМ-472
была более значительной - 15 июля двигатели проработали 153.125 сек и изменили скорость КА на 143.64 мм/с.
Облачная турбулентность на вершине мира! Комический аппарат Кассини сделал этот потрясающий снимок северного полюса Сатурна
26 апреля 2017 г., в день старта своего Гранд-финала, завершающей части миссии аппарата в системе планеты гиганта. Северный
полюс Сатурна пока еще купается в солнечном свете, северное летнее солнцестояние на Сатурне произойдет только 24 мая 2017 года, в этот
день северный полюс получит максимум солнечного света. После этого Солнце начнет медленный спуск к горизонту на северном небе Сатурна,
что, в конце концов, погрузит северный полюс во тьму, которая продлится долгие годы. Длительная миссия Кассини позволила космическому
аппарату увидеть восход Солнца над севером, впервые дав увидеть эту область. Обзор демонстрирует освещенную солнцем сторону Сатурна и
сделан в 44 градусах выше плоскости колец планеты. Снимок получен широкоугольной камерой Кассини с использованием инфракрасного
спектрального фильтра с центром 752 нм. Расстояние на момент съемки 267 000 км до Сатурна, разрешение снимка 16 км на пиксель.
Вершина мира!
Новые изображения образований в кольце С Сатурна, называемые "плато", породили больше вопросов чем ответов. Оказалось, яркие полосы
имеют полосатую текстуру, которая сильно отличается от других зон вокруг. Яркая полоса по центру снимка, называемая Plateau P1,
расположилась примерно в 76 200 км от центра Сатурна. Природа этого образования до сих пор не понятна. Снимок, и в особенности его
усиленная версия, демонстрирует нам три разных текстуры с различными видами структур. Само плато характеризуется удлиненными полосками,
в то время как более яркие его части имеют более комковатую текстуру, а темные части по бокам не имеют никакой видимой текстуры вообще.
Границы плато ярче своего окружения и имеют четкие края. Новые данные свидетельствуют о том, что плато не содержит больше вещества, чем его
окружение, и оно не отличается по своему химическому составу. Это означает, что бОльшая яркость плато, вероятно, обусловлена меньшими
размерами частиц. Если определенную массу разбить на более мелкие частицы, то она будет более объемной, т.е. иметь бОльшую площадь
поверхности для отражения. Во время съемки камера Кассини двигалась синхронно с орбитами отдельных частиц в кольцах. Поэтому любые
протяженные структуры действительно присутствуют в кольцах, а не являются артефактами частиц, движущихся во время экспозиции. Снимок
освещенной стороны колец сделан 4 июня 2017 г узкоугольной камерой Кассини с расстояния в 51830 км. Разрешение снимка 325 метров на пиксель.
Кольцо С Сатурна вблизи
Обзор демонстрирует волновую структуру в кольцах Сатурна (спиральные волны плотности), которая образовалась из-за резонанса орбит с
Янусом 2:1. Такая волна образовалась в результате того же процесса, который образует спиральные галактики, но в случае колец Сатурна волна
спиральной плотности более плотно намотана. В нашем случае каждый второй гребень волны на самом деле является одним и тем же спиральным
рукавом, который несколько раз окружил всю планету. Это единственная крупная волна плотности, видимая в кольце В Сатурна. Данная волна
плотности начинается в 96 233 км от Сатурна. В этой области частицы колец делают два оборота вокруг планеты гиганта за один оборот Януса,
из-за орбитального резонанса. Волна распространяется наружу от орбитального резонанса (вдаль от Сатурна), по направлению к верхнему левому
углу снимка. По причинам, которые исследователи не совсем понимают, затухание волн происходит очень слабо в этом месте, поэтому эта волна
плотности представлена сотнями ярких гребней, в отличие от волн плотности в кольце А.
Эта волна интересна тем, что Янус, луна, которая ее генерирует, имеет оригинальную орбиту. Янус и Эпиметей делят практически одну и ту
же орбиту и меняются местами каждые четыре года. Каждый раз, когда происходит один из таких орбитальных маневров, кольцо в этом месте
реагирует, создавая новый гребень в волне. Расстояние между любыми парами гребней соответсвует 4х летнему циклу волны,
распространяющейся дальше от резонанса. Согласно этим данным, часть волны в самом верхнем левом углу снимка сформировалась во время
пролетов Вояджеров в 1980 и 1981 годах. Эпиметей также генерирует волны в этой области, но они поглощаются волнами от Януса, так как
Янус больше. Снимок сделан 4 июня 2017 года узкоугольной камерой Кассини с расстояния в 76 000 км от колец. Разрешение снимка 530 метров на
пиксель.
Исследователи
