Téměř přesně před dvaceti lety, 15. října 1997, floridskou noc rozsvítila záře motorů rakety Titanu IV. Do vesmíru vynesla sondu nazvanou po dvojici astronomů ze 17. století (otci a synovi), Giovannim a Jacquesovi Cassiniových. Starší z nich mimo jiné objevil čtyři měsíce Saturnu, mladší Jacques publikoval první katalog měsíců této planety. A tak je celkem pochopitelné, že cílem sondy byla právě planeta Saturn.
Start sondy Cassini 15. října 1997 z mysu Canaveral
Cassini k Saturnu dorazila v létě roku 2004. Cestou k němu proletěla kolem Venuše, Jupiteru, ale ve srovnání s jejími úkoly kolem Saturnu šlo pouze o nevýznamné „vedlejšáky“. Sonda se pohybovala po proměnlivé dráze, která ji postupně zavedla k většině zajímavých objektů v okolí Saturnu. Během svého 13letého pobytu Cassini uskutečnila 294 oběhů Saturnu, nalétala 7,9 miliard kilometrů, pořídila zhruba 453 tisíc snímků a její údaje se staly podkladem pro zhruba čtyři tisíce vědeckých prací.
Kolik to stáloStavba a start sondy Cassini (včetně jejího modelu Huygens, který přistál na měsíci Titanu) vyšly zhruba na 2,5 miliardy dolarů, o které se podělily agentury NASA (80 %), evropská ESA (15 %) a Italská kosmická agentura ASI (5 %). Na dalších zhruba 1,4 miliardy dolarů pak vyšlo provozování sondy (včetně udržování infrastruktury, platů atp.). |
V pátek 15. září někdy těsně po půl jedné našeho našeho času by její cesta měla definitivně skončit (my se o tom dozvíme o 83 minut později). Poslední úpravy ji letos na jaře zavedly na oběžnou dráhu, která ji nejprve jako první lidskou sondu zavedla pod úroveň prstenců Saturnu a nakonec ji s výraznou pomocí gravitace měsíce Titanu v tzv. „Velkém finále“ (reklamu NASA umí) dovede až do atmosféry obří planety, kde rychle zanikne. Odpočet do předpokládaného konce sondy, jehož přesný čas se může ještě do jisté míry měnit, ale jen nepatrně (psáno v pátek 15. září ráno), najdete na stránkách projektu Cassini.
Dramatický konec letu by zvolen z několika důvodů. Za prvé se můžeme něco málo dozvědět o oblasti pod prstenci, kterou neznáme. Především však sondě dochází palivo ke korekci dráhy a NASA se chtěla pro jistotu vyhnout tomu, aby narazila do některého z měsíců Saturnu, kde by teoreticky mohl existovat život a způsobit jeho kontaminaci. A tak chce stroj „uklidit“ jednou provždy. (Jinak elektřiny má sonda stále poměrně dost, vyrábí ji radioaktivní rozpad jader zhruba 33 kilogramů plutonia na palubě).
Snímek Saturnova měsíce Titanu s odleskem slunečního světla od uhlovodíkových moří na jeho povrchu.
Řada z nich přinesla skutečně revoluční, či zcela unikátní výsledky. Připomeňme dramatické přistání modulu Huygens na povrchu měsíce Titanu (naše zpráva z roku 2005). Huygens se tak stal prvním lidským strojem, který přistál na povrchu nějakého objektu ve vnější části naší soustavy (tj. za pásem asteroidů mezi Marsem a Jupiterem). Modul tehdy během 72 minut svého „života“ na povrchu poslal snímky balvany pokryté zmrzlé pláně. Další měření jeho mateřské sondy pak přesvědčivě ukázalo, že povrchu Titanu je plný uhlovodíkových jezer a řek, do kterých padá déšť z metanu a ethanu (C2H6), na povrchu radar Cassini odhalil duny z vodního ledu pokryté uhlovodíkovou „námrazou“.
Cassini také vrhla nové světlo na záhadu „dvojbarevného“ Saturnova měsíce Iapetu, který objevil v 17. století patron sondy Giovanni Domenico Cassini a který má jednu polokouli jasně světlejší. Objevila totiž proud částic odvíjející se z povrchu dalšího měsíce Saturnu, Phoebe, který má s velkou pravděpodobností (ale ne zřejmě jako jediný zdroj) „zašpinění“ poloviny Iapetu na svědomí.
„Hvězdou“ programu byl ovšem kromě Titanu především ledem pokrytý Enceladus. Před příletem Cassini k Saturnu se nám jevil jako mrtvá ledová koule. Sonda ovšem přesvědčivě dokázala, že povrchem měsíce uniká do vesmíru voda z oceánu pod jeho povrchem. A dokonce v gejzírech objevila ve výtryscích z povrchu měsíce drobné křemičité částečky, které musely vznikat v zásaditém a horkém prostředí (cca kolem 100 °C). Vědcům se jako nejlepší vysvětlení jejich přítomnosti zdá být existence horkých pramenů na dně moří Enceladu - pramenů, jejichž okolí je alespoň na dně pozemských oceánů hustě osídleno.
Na fotografii je zachycen Saturnův prstenec E společně s Enceladem. Měsíc je vidět jako malá tmavá tečka, pod níž leží jasná skvrna - oblak materiálu nad gejzíry, který se rozptyluje do podoby prstence podél dráhy Enceladu. Prstenec je tvořen krystalky vodního ledu vyvrženými z nitra měsíce.
Dramatický pohled na výtrysky vystupující nad povrch Enceladu, jak je viděla sonda Cassini během svého průletu v roce 2009. Výtrysky tvořené vodním ledem a solí jsou vyvrhovány gejzíry z oblasti jižního pólu.
Srovnání geologie (tedy předpokládané) a povrchu měsíců Europa a Enceladus, tedy dvou těles, na kterých jsme zachytili přítomnost velkých vodních gejzírů. Na Enceladu tryskají z tzv. „tygřích pruhů“ v blízkosti jižního pólu. Na povrchu Europy je celá řada útvarů, které by také mohly být zdrojem takových výtrysků.
Ještě novější výsledky pak ukázaly, že voda obsahuje i volný vodík, který je v pozemských podmínkách velmi vhodnou potravu pro mikroorganismy. Enceladus se zdá nabízet životu velmi dobrou příležitost a v současné době je podle našich znalostí místem, kde by se ve sluneční soustavě - samozřejmě mimo Zemi - mohl vyskytovat nejpravděpodobněji. Zda život dokázal nabízenou příležitost využít, to zatím bohužel nedokážeme spolehlivě říci - Cassini nebyla vybavena tak, aby to mohla ověřit.
Mraky a prstence
Vnější část prstenců Saturnu na snímku sondy Cassini. V pravé části je patrná „vada“ v prstenci, kterou má zřejmě na svědomí gravitace měsíce Prometheus (vpravo dole).
Sonda také kolem Saturnu objevila sedm nových malých měsíců, a ukázala jak měsíce planety velmi dynamicky ovlivňují její slavné prstence. Jejich gravitace vytváří v prstencích specifické vzory, které se mohou velmi rychle, někdy i v řádu hodin, viditelně proměňovat a vyvíjet. A někdy v nich vyrábí i malé „vady“ - jako v tomto případě měsíček Prometheus, jehož gravitace zřejmě vedla k vytvoření větších „koulí“ z materiálu prstence, které díky své hmotnosti pak naruší jeho jinak téměř dokonalou symetrii.
Jak dlouho byla sonda Cassini u Saturnu? Dost dlouho na to, abychom při příležitosti jejího příletu k planetě vyrobili tehdy grafiku, jakou dnes už neuvidíte. |
Objevila existenci jakýchsi „duchů“, nepravidelných, ale na pohled zjevně patrných nepravidelností v prstencích, které jsou snad výsledkem výskytu většího množství elektrostaticky nabitých částic v daném místě prstence.
Obří bouře na severní polokouli Saturnu, kterou sonda Cassini pozorovala v letech 2010 a 2011. Atmosférická porucha se šířkou zhruba 10 tisíc kilometrů obkroužila celou severní polokouli, až se její čelo dotklo vlastního konce.
Cassini se samozřejmě věnovala také výzkumu samotné planety, ne jen jejích prstenců a fascinujících měsíců. Na konci roku 2010 například začala pozorovat na povrchu planety gigantickou bouři (na obrázku níže bílý oblak) se šířkou zhruba 10 tisíc kilometrů, která nakonec obkroužila celou severní polokouli a obrazně řečeno pozřela sama sebe (čelo bouře obkroužilo celou polokouli, až se dotklo konce její stopy v atmosféře). Modely napovídají, že podobné bouře se objevují jednou za několik desetiletí a vznikají ve chvíli, kdy je v atmosféře dosaženo určitého prahového množství vodní páry.
Na severním pólu planety pak Cassini potvrdila sondami Voyager pozorovanou nezvyklou „šestiúhelníkovou bouři“ o průměru zhruba 25 tisíc kilometrů, kterou ohraničuje pásmo větrů o rychlosti zhruba 300 kilometrů za hodinu. Na jižním pólu kupodivu podobný atmosférický objekt není a vysvětlení jeho existence jsou zatím velmi nedostatečná. Třeba i proto, že i přes všechny úspěchy Cassini stále například přesně nevíme, jak rychle vlastně tato planeta rotuje - její atmosféra je totiž příliš hustá, než abychom to mohli jednoduše změřit.
Snímek Saturnu se sluncem „v zádech“ složený z 141 fotografií pořízených sondou Cassini ve chvíli, kdy obří planeta chránila její objektivy před tvrdou složkou slunečního záření. Snímek je ve skutečných barvách. Šířka slabého vnějšího prstence E (který mimochodem tvoří z velké části led vyvržený z měsíce Enceladus) na snímku je zhruba 650 tisíc kilometrů. Země je popsaná tečka vpravo dole.
Existovala jistá naděje, že by se to mohlo změnit díky měření rádiových vln přicházejících z planety (ty by měly být určovány pohybem jejího magnetického pole). Ovšem měření Cassini ukázalo, že rádiové signály Saturnu jsou složitější, než se čekalo, a dobu rotace planety se z nich (alespoň zatím) vyčíst nepodařilo. Jak dlouhý je tedy vlastně den na Saturnu, stále nevíme. To je úkol pro další mise. Vhodných cílů mají kolem Saturnu díky práci Cassini více než dost.
Informace: V článku jsme opravili a upřesnili informaci o času zániku sondy.
