Cassini 1997-2017: En oändlig upptäcktsresa, hopp om liv i mystiska hav över en miljard km bort
Runt 17.30 IST idag kommer NASA:s rymdfarkost Cassini att krossas av trycket och temperaturen från den sista omfamningen av planeten som den har romanserat sedan den anlände till den Saturniska världen för 13 år sedan. Mänsklighetens gigantiska interplanetära språng har öppnat dörrarna för några av astronomis största upptäckter.
Saturnus, sett av Cassini (NASA) 1997 firade NASA sin återkomst till den röda planeten med en perfekt landning av Mars Pathfinder-uppdraget. Mars Pathfinder var ett mycket sparsamt uppdrag, som kostade mindre än Waterworld, en Kevin Costner-film från två år tidigare. Men ett mycket större uppdrag, mer än 10 gånger så dyrt och under utveckling i ungefär ett decennium, lanserades också 1997 - utan mycket press eller offentligt fanfar.
Cassini Huygens, ett flaggskeppsuppdrag från NASA i samarbete med European Space Agency, var på väg till Saturnus - för att studera planeten och dess månar. Flera förbiflygningar av Voyager-1 och Voyager-2, och av Pioneer, hade returnerat tillräckligt med intressanta data för att övertyga ett NASA-ledt konsortium av rymdorganisationer att tiden för ett stort uppdrag till Saturnus hade kommit. Eftersom Saturnus är så långt borta skulle uppdraget drivas av en plutoniumdriven radioaktiv termisk generator. Den elektriska kraften som behövs för uppdraget skulle vara mindre än den som behövs för en luftkonditionering i rummet - och lika med åtta 100-watts glödlampor. Cassini skulle bära Huygens-sonden som skulle försöka landa på en av solsystemets mest intressanta och jordliknande månar, Titan.
Cassini tog den natursköna vägen till Saturnus - den flög förbi Venus, jorden och Jupiter och reste 2 miljarder miles för att nå sin destination på sju år. När Cassini var redo för införande i omloppsbana runt Saturnus, var NASA:s nästa generation av Mars-rovers, Spirit och Opportunity, redan på marken.
***
Jorden och Mars delar likheter - båda är jordiska planeter gjorda av silikater, båda har ytvatten. Men Saturnus är helt annorlunda.
Föreställ dig att landa på Saturnus — det finns ingen fast yta att gå på. Saturnus har en metallisk kärna, belagd med metalliskt och flytande väte. Den består av gas och skulle teoretiskt kunna flyta på vatten - Saturnus densitet är 30 % lägre än vatten. Även om planeten är cirka 700 gånger större än jorden i volym, är dess densitet en åttondel av jordens.
Trött på att bara se en måne på jorden? Det finns 62 på Saturnus. Den största av dem, Titan, är större än planeten Merkurius.
Om du trodde att orkanen Irma var dålig, tänk på det här: stormarna på Saturnus är cirka 10 gånger starkare med 1 200 miles/h och varar från år till årtionden.
Rädd för blixtar på jorden? Stormarna på Saturnus producerar ibland blixtar var 1/10:e sekund.
Känner du dig gammal på jorden? Ett år på Saturnus är 29 jordår!
***
Så, vad var Cassinis vetenskapliga prestationer under dess 14-åriga uppdrag? Rymdfarkosten avslutade omkring 300 omlopp runt Saturnus, inklusive mer än 150 förbiflygningar av dess månar; den upptäckte sex nymånar och två underjordiska hav på olika månar. Liksom på jorden finns det fyra årstider på Saturnus; Cassini kunde prova tre av dem.
Denzel Washington nettovärde
Huygens-sonden bar en mängd instrument, designades för att komma in i och överleva den cirka 3 timmar långa nedstigningen genom Saturnus atmosfär, och för att även överleva en havslandning. Den landade framgångsrikt på Titan, den överlägset längsta kroppen där NASA har landat en rymdfarkost.
Liksom jordens, är Titans atmosfär främst kväve, med spår av metan. Eftersom jordens metan har biogena källor är frågan om metanet på Titan är relaterat till liv. Huygens-sonden avslöjade en fascinerande värld på Titan - en temperatur omkring -180C, eller kallare än Antarktis, med atmosfärstryck omkring 50% högre än på jordens yta. Metanet är mer nära ytan, och det finns förmodligen en flytande metankälla nära ytan.
En bild av en vulkan på jorden frammanar bilder av het vulkanisk magma och gaser; föreställ dig en kall vulkan. Cassini-Huygens-sonden hittade starka bevis på kryovulkanism - en vulkan där vattenis och en blandning av kolväten spys ut i Titans tjocka atmosfär. Faktum är att kryovulkanism nu tros vara ganska vanlig i satelliterna på de yttre planeterna.
***
Var i solsystemet skulle du hitta liv? Detta kan kanske vara Cassinis största upptäckt. Data från rymdfarkosten tyder på att det finns ett stort hav, djupare än Stilla havet, under den isiga skorpan på Saturnus måne Enceladus. På sina ställen är skorpan bara ungefär en mil tjock. Vad mer är att det sannolikt finns en värmekälla i Enceladus inre, vilket gör att vattnet från havet bryter ut på ytan. Havet på Enceladus är mörkt och åtta gånger djupare än Stilla havets genomsnittliga djup.
Den här ekologiska miljön är kusligt lik jorden - och på jorden stöder en sådan livsmiljö liv. De flesta jordhav är mörka - den afotiska zonen där inget solljus tränger in börjar bara en kilometer från ytan, medan haven kan vara så djupa som 11 km på platser, som vid Marianergraven. På jorden finns det värmekällor som orsakar vulkanisk eller hydrotermisk aktivitet på havsbotten. Dessa hydrotermiska ventiler ansågs en gång vara ogästvänliga för liv: vilken organism skulle trots allt leva i iskalla vatten, i beckmörker, i havsbottens höga tryck, under svavelrika sura förhållanden? Ny forskning finansierad av NASA har dock visat att livet blomstrar i undervattens vulkaniska öppningar. Eftersom det saknas ljus är några av de mikroskopiska organismerna kemoautotrofa, vilket innebär att de får energi från kemiska reaktioner - i motsats till organismer på jordens yta, som är fotoautotrofa (som hämtar energi från ljus).
***Miljardfrågan är alltså: om liv finns i hydrotermiska öppningar under haven på jorden, lurar då liv i det mörka djupet av det massiva underjordiska havet på Enceladus? Om ja, vilka egenskaper har dessa livsformer? Är de mikroskopiska? Är de kemoautotrofa? Förhoppningsvis kommer ett uppföljande uppdrag till Cassini under de kommande decennierna att ge svaren.
ETT LIV UTAN DEN DENNA VÄRLD (Källa: Nasa)
15 oktober 1997, lyft: Titan IVB/Centaur lyfte med Cassini orbiter och ESA:s Huygens-sond ombord.
25 april 1998, första Venus förbiflygning: Cassini-Huygens genomförde förbiflygning av Venus och gick inom 284 km från Venus yta. Gravity assist accelererade rymdfarkosten med cirka 7 km/s, för att hjälpa den att nå Saturnus
24 juni 1999, andra Venus förbiflygning: Efter ytterligare en resa runt solen gjorde Cassini-Huygens en andra förbiflygning av Venus för ytterligare en gravitationsassistans, denna gång inom 600 km från planeten
17 augusti 1999, Earth-Moon flyby: Nästan 2 år efter uppskjutningen flög Cassini-Huygens inom 1 100 km från jorden och fick en hastighetsökning på 5,5 km/s
Dec 1999-april 2000, genom asteroidbältet: Cassini-Huygens blev den sjunde rymdfarkosten någonsin att förhandla fram bältet
29 december 2000, Utforska Jupiter: Cassini-Huygens närmade sig Jupiter närmast på 10 miljoner km den 30 december och gav, tillsammans med rymdfarkosten Galileo som redan kretsar runt Jupiter, unik inblick i det jovianska systemet
31 oktober 2002, kameran testade OK: Cassini tog en bild av Saturnus under ett kameratest 20 månader innan han nådde planeten. Det var då 285 miljoner km från Saturnus, nästan dubbelt så långt som avståndet mellan jorden och solen
7 april 2004, tittar på Saturniska stormar: Tre månader efter ankomsten till Saturnus observerade Cassini två stormar som smälte samman till en större storm - bara andra gången detta fenomen hade observerats på Saturnus
31 maj 2004, Två nymånar: Cassini upptäckte två tidigare okända månar - Methone och Pallene, 3 och 5 km i diameter, vilket tog antalet kända Saturnus månar till 60. Detta skulle öka
10 juni 2004, först ut, Phoebe: Phoebe var den första av Cassinis många månflyg. Rymdfarkosten flög inom 2 000 km från den mörka månen, 1 000 gånger närmare än Voyager-2, som kom inom 2,2 miljoner km från Phoebe 1981
30 juni 2004, insättning av Saturnus omloppsbana: Cassini, som fortfarande bär på Huygens-sonden, blev den första rymdfarkosten som kretsade runt Saturnus
24 oktober 2004, första mötet med Titan: Rymdfarkoster skickade tillbaka information och bilder efter att ha lyckats skumma den disiga atmosfären av Saturnus måne Titan från 1 200 km ovanför Titans yta
23 dec 2004, Huygens sond lossnar: Huygens-sonden lossnade från Cassini-banan för att påbörja en tre veckor lång resa till Titan
13 januari 2005, Descent to Titan: Huygens landade på Titan - den första och enda landningen på någon värld i det yttre solsystemet. Nedstigningen varade i två timmar och 27 minuter, och den batteridrivna sonden levde i ytterligare 72 minuter på Titans yta och sände spektakulära bilder som avslöjade meteorologi och geologi som var extraordinärt lik jordens
8 mars 2006, Flytande vatten på en måne: Forskare tillkännagav bevis på att vätskevattenreservoarer matar ett stort moln av ånga över de sydpolära områdena Enceladus, en liten måne av Saturnus. Tidigare i februari hade Cassini upptäckt något liknande en atmosfär på Enceladus.
31 maj 2008, Primärmission över: Under fyra år vid Saturnus avslöjade Cassini en mängd ny kunskap om planeten, dess ringar och dess månar
2 februari 2010, uppdraget förlängt till 2017: Förlängningen gjorde det möjligt för Cassini att observera säsongsmässiga förändringar i Saturnussystemet över nästan hälften av planetens 30-åriga omloppsbana runt solen
21 juni 2011, Enceladus dolda hav: Cassini hittade fler bevis för en storskalig saltvattenreservoar under Enceladus isiga skorpa
1 mars 2012, Tips om frisk luft på Dione: Cassini sniffade molekylära syrejoner runt Saturnus måne Dione. Jonerna är sparsamma — en var 11:e kubikcm
5 mars 2014, 100:e Titan förbi: Varje förbiflygning gav lite mer kunskap om Titan och dess slående likheter med jorden. Titan är verkligen tidig jord i djupfrysning
27 juli 2014, 101 gejsrar på Enceladus: 101 distinkta gejsrar föreslog att det är möjligt för flytande vatten att nå från månens underjordiska hav hela vägen till ytan
12 apr 2017, Energi för livet? Forskare tillkännagav indikationen på vätgas, som potentiellt skulle kunna tillhandahålla en kemisk energikälla för liv, i Enceladus hav under ytan
23 april 2017, Final Titan förbi: Cassini passerade 979 km över Titans yta på sin 127:e och sista inflygning
26 april 2017, den stora finalen började: Cassini signalerade slutet på sitt historiska uppdrag med 22 vågade slingor genom gapet mellan Saturnus och dess innersta ring, som kom närmare än någonsin tidigare och utforskade en helt ny Saturnus värld i processen
15 september 2017, The Grand Finale: En månad före 20 år i rymden kommer Cassini att göra sitt sista dopp i Saturnus atmosfär. Den kommer att krossas och förångas av trycket och temperaturen från Saturnus sista famn.
Dela Med Dina Vänner:
