Eksploracja Saturna - Exploration of Saturn
Eksploracja Saturna zostało wykonane wyłącznie przez sond bezzałogowych. Trzy misje były przelotami, które stanowiły rozszerzoną bazę wiedzy o systemie. Cassini-Huygens kosmiczny, uruchomiony w 1997 roku, był w orbicie od 2004 do 2017 roku.
Misje
Listę poprzednich i nadchodzących misji do zewnętrznego Układu Słonecznego (w tym do Saturna ) można znaleźć w artykule Lista misji na planety zewnętrzne .
Przeloty
Przelot Pioneer 11
Saturn po raz pierwszy odwiedził Pioneer 11 we wrześniu 1979 roku. Przeleciał w odległości 20 000 km od wierzchołka warstwy chmur planety. Uzyskano obrazy w niskiej rozdzielczości planety i kilku jej księżyców; rozdzielczość obrazów nie była wystarczająco dobra, aby dostrzec cechy powierzchni. Statek kosmiczny również badał pierścienie; wśród odkryć był cienki pierścień F oraz fakt, że ciemne szczeliny w pierścieniach są jasne, patrząc w kierunku Słońca, czyli innymi słowy, nie są pozbawione materii. Pioneer 11 zmierzył również temperaturę Tytana na poziomie 250 K .
Podróżnik
W listopadzie 1980 sonda Voyager 1 odwiedziła układ Saturna. Odesłał pierwsze zdjęcia planety, pierścieni i satelitów w wysokiej rozdzielczości. Po raz pierwszy zaobserwowano cechy powierzchni różnych księżyców. Z powodu wcześniejszego odkrycia gęstej atmosfery na Tytanie, kontrolerzy Voyagera z Jet Propulsion Laboratory wybrali Voyager 1, aby zbliżyć się do Tytana. To znacznie zwiększyło wiedzę o atmosferze księżyca, ale również udowodniło, że atmosfera Tytana jest nieprzenikniona w widzialnych długościach fal, więc nie zaobserwowano żadnych szczegółów powierzchni. Przelot zmienił również trajektorię statku kosmicznego z płaszczyzny Układu Słonecznego, co uniemożliwiło Voyagerowi 1 ukończenie Wielkiej Planetarnej Podróży Urana, Neptuna i Plutona.
Prawie rok później, w sierpniu 1981 roku, Voyager 2 kontynuował badania układu Saturna. Uzyskano więcej zbliżeń księżyców Saturna, a także dowody na zmiany w pierścieniach. Voyager 2 sondował górną atmosferę Saturna za pomocą swojego radaru, aby zmierzyć profile temperatury i gęstości. Voyager 2 odkrył, że na najwyższych poziomach (ciśnienie 7 kilopaskali) temperatura Saturna wynosiła 70 K (−203 °C) (tj. 70 stopni powyżej zera absolutnego), podczas gdy na najgłębszych zmierzonych poziomach (120 kilopaskali) temperatura wzrosła do 143 K ( -130°C). Stwierdzono, że biegun północny jest o 10 K chłodniejszy, chociaż może to być sezonowe. Niestety podczas przelotu platforma kamery obrotowej sondy utknęła na kilka dni i część planowanych zdjęć została utracona. Grawitacja Saturna została wykorzystana do kierowania trajektorii statku kosmicznego w kierunku Urana.
Sondy odkryły i potwierdziły kilka nowych satelitów krążących w pobliżu lub wewnątrz pierścieni planety. Odkryli również małe przerwy Maxwella i Keelera w pierścieniach.
Orbiter Cassini
1 lipca 2004 roku sonda Cassini-Huygens wykonała manewr SOI (Saturn Orbit Insertion) i weszła na orbitę wokół Saturna. Już przed SOI Cassini intensywnie studiował ten system. W czerwcu 2004 r. przeprowadził bliski przelot Phoebe , wysyłając z powrotem zdjęcia i dane w wysokiej rozdzielczości.
Orbiter wykonał dwa przeloty obok Tytana przed wypuszczeniem sondy Huygens 25 grudnia 2004 roku. Huygens opadł na powierzchnię Tytana 14 stycznia 2005 roku, wysyłając zalew danych podczas opadania w atmosferę i po lądowaniu. W 2005 roku Cassini przeprowadził wiele przelotów obok Tytana i lodowych satelitów.
10 marca 2006 r. NASA poinformowała, że sonda Cassini znalazła dowody na istnienie zbiorników ciekłej wody, które wybuchają w gejzerach na księżycu Saturna Enceladusie .
20 września 2006 roku zdjęcie sondy Cassini ujawniło nieodkryty wcześniej pierścień planetarny, poza jaśniejszymi głównymi pierścieniami Saturna oraz wewnątrz pierścieni G i E.
W lipcu 2006 roku Cassini zobaczyła pierwszy dowód występowania jezior węglowodorowych w pobliżu bieguna północnego Tytana, co zostało potwierdzone w styczniu 2007 roku. Morze Kaspijskie .
W 2009 roku sonda odkryła i potwierdziła cztery nowe satelity. Jego główna misja zakończyła się w 2008 roku, kiedy statek kosmiczny wykonał 74 orbity wokół planety. W 2010 roku sonda rozpoczęła swoją pierwszą rozszerzoną misję, Cassini Equinox Mission. Misja Cassini Solstice, drugie rozszerzenie misji, trwała do września 2017 roku. Misja zakończyła się 15 września 2017 roku, po planowanym wejściu atmosferycznym na planetę Saturn.
Proponowane misje
Misja Titan Saturn System ( TSSM ) była wspólną propozycją NASA i ESA dotyczącą eksploracji Saturna i jego księżyców, Tytana i Enceladusa , gdzie podczas ostatniej misji Cassini-Huygens ujawniono wiele złożonych zjawisk . TSSM rywalizowało z propozycją finansowania misji Europa Jupiter System . W lutym 2009 r. ogłoszono, że ESA/NASA nadały priorytet misji EJSM przed TSSM, chociaż TSSM będzie nadal badane pod kątem późniejszej daty uruchomienia. Misja Titan Saturn System Mission (TSSM) została utworzona przez połączenie misji Titan and Enceladus ( TandEM ) ESA z flagowym badaniem NASA Titan Explorer 2007 .
Inne proponowane misje do systemu Saturn to:
- 2010 JPL: Podróż na Enceladusa i Tytana (JET)
- 2011 Titan Mare Explorer (TiME); lądownik wodny, który miał zbadać jeziora metanu księżyca Tytana . W maju 2011 roku misja ta otrzymała 3 miliony dolarów na opracowanie szczegółowej koncepcji w ramach programu NASA Discovery.
- 2012 DLR : Enceladus Explorer (EnEx), lądownik z kretem lodowym.
- 2012 JPL: Life Investigation For Enceladus (LIFE) przykładowy zwrot.
- 2015 JPL: Enceladus Life Finder (ELF)
Bibliografia
Dalsza lektura
- Hannu Karttunen; i in. (1996), Fundamental Astronomy (3rd ed.), New York: Springer, ISBN 978-3-540-60936-0, pobrano 21 lutego 2012 .
- NASA/JPL–Caltech (18 października 2010). „Wyniki Nauki Voyagera: Saturn” . voyager.jpl.nasa.gov . Pobrano 21 lutego 2012 .