Mannkynið kveður Satúrnus eftir þrettán ára heimsókn

Tæplega tveggja áratuga löngum leiðangri Cassini við Satúrnus lýkur á morgun þegar geimfarið verður eitt með reikistjörnunni sjálfri. 

Stjörnufræðingar og aðdáendur leiðangursins hafa búið sig undir endalok Cassini með trega síðustu misserin. Hann hefur enda verið einn best heppnaði geimkönnunarleiðangur sögunnar.

Geimfarið, sem bandaríska geimvísindastofnunin NASA smíðaði, komst á braut um Satúrnus árið 2004 og hefur farið nærri því þrjú hundruð hringi um reikistjörnuna á þessum þrettán árum.

Það hefur safnað gríðarlegu magni gagna sem hefur orðið vísindamönnum efniviður í um það bil 4.000 fræðigreinar og gerbreytt skilningi manna á gasrisanum, að því er kemur fram í umfjöllun Washington Post um endalok leiðangursins.

Fyrsta farið sem lenti í ytra sólkerfinu

Cassini var skotið á loft frá Canaveral-höfða í Flórída 15. október árið 1997 en geimfarið var nefnt í höfuðið á Ítalanum Giovanni Cassini sem uppgötvaði fjögur tungl reikistjörnunnar.

Sjö árum síðar, í júlí árið 2004, komst Cassini á braut um Satúrnus eftir hátt í tveggja milljarða kílómetra ferðalag frá jörðinni. Geimfarið var þó ekki eitt á ferðinni.

Um borð var lendingarfarið Huygens sem Evrópska geimstofnunin (ESA) byggði. Því var ætlað að lenda á Títani, stærsta tungli Satúrnusar, og var nefnt eftir hollenska stjörnufræðingnum sem kom auga á það fyrstur manna.

Huygens varð fyrsta geimfarið til að lenda á öðru tungli en okkar eigin árið 2005 og var lending þess jafnframt sú fyrsta í ytra sólkerfinu. Það sendi til baka einu myndirnar sem til eru af yfirborði Títans.

Varpaði ljósi á hringi og tröllaukna storma

Heimsókn Cassini markaði tímamót en það var fyrsta geimfarið til að komast á braut um Satúrnus. Áður höfðu Pioneer- og Voyager-geimförin þotið fram hjá árin 1979, 1980 og 1981.

Árangurinn lét heldur ekki á sér standa. Cassini hefur varpað nýju ljósi á hringina sem eru helsta kennileiti Satúrnusar, hvernig þeir breytast og mótast af litlum tunglum sem smala þeim í mismunandi lög.

Þá var Cassini í stúkusæti til að fylgjast með hreyfingum og veðri í lofthjúpi plánetunnar. Geimfarið náði myndum af umfangsmiklum stormum sem geisa á pólum Satúrnusar en náði einnig að fylgjast með stormi sem myndaðist á norðurhveli hans árið 2010 og endaði á að teygja sig yfir plánetuna þvera, um 190.000 kílómetra langur og 10.000 kílómetra breiður.

Tunglin mögulega lífvænlegustu staðirnir í sólkerfinu

Einhverjar merkilegustu uppgötvanir Cassini-leiðangursins voru þó vafalaust á fjölskrúðugum hópi rúmlega sextíu tungla Satúrnusar, fyrst og fremst Títani og Enkeladusi.

Títan er eitt tungla sólkerfisins hulinn þykkum lofthjúpi úr köfnunarefni og metani. Á yfirborðinu renna ár í vötn líkt og á jörðinni en á Títan eru þau úr fljótandi metani.

Cassini uppgötvaði lífræn efnasambönd í mistrinu á Títani sem gætu verið undirstaða fyrir líf.

Enkeladus, sjötta stærsta tungl Satúrnusar, sem fyrir tíma Cassini hafði verið talin fremur óspennandi eyðimörk kom einnig heldur betur á óvart þegar geimfarið flaug fram hjá honum fyrst.

Í ljós komu strókar vatnsíss og gufu djúpt úr iðrum Enkeladusar sem spýtast upp um sprungar í ísilögðu yfirborði hans. Í ísnum sem þeytist þannig út í geim leynast sölt og lífræn efni sem falla að hluta til aftur niður á íshelluna en mynda einnig hluta af hringjum Satúrnusar.

Uppspretta gosvirkninnar er víðáttumikið haf fljótandi vatns mörgum kílómetrum undir ísskorpunni sem myndar yfirborð Enkeladusar. Það helst fljótandi vegna hita sem myndast af völdum flóðkrafta Satúrnusar. 

Á jörðinni lifa örverur á efnaorku djúpt á hafsbotni frá neðansjávarstrýtum. Sú uppgötvun breytti sýn vísindamanna á hvar líf gæti mögulega þrifist utan jarðarinnar verulega.

Hafið á Enkeladusi gæti hafa verið til í milljarða ára og framandi lífverur hefðu því getað haft nægan tíma til að myndast.

Cassini beindi myndavél sinni að Satúrnusi í 44 klukkustundir og úr varð myndskeið NASA-JPL hér fyrir neðan. Það sýnir snúning reikistjörnunar í fjóra sólahringa hennar í apríl í fyrra.

Bráðnar og rifnar í sundur á ógnarhraða

Eftir að ljóst varð að Cassini væri að klára eldsneyti sitt eftir að hafa ferðast um 3,5 milljarða kílómetra á tuttugu ára ferðalagi sínu ákváðu stjórnendur farsins að binda endi á leiðangurinn með bókstaflegum hvelli.

Ákveðið var að nýta síðustu mánuðina til að færa Cassini á hættulegri braut sem færði geimfarið á milli Satúrnusar og hringja hans. Þessi svaðalegu nærflug eiga að færa vísindamönnum frekari upplýsingar um uppruna hringja Satúrnusar og nákvæmari mælingar á snúningstíma plánetunnar.

Cassini er nú á lokahluta síðustu sporbrautar sinnar um Satúrnus og er að senda síðustu gögnin aftur til jarðar.

Leiðangrinum lýkur með því að Cassini steypist niður í ský Satúrnusar og brennur þar upp til agna. Búist er við því að staðfesting fáist á því að samband við farið hafi rofnað kl. 11:55 að íslenskum tíma á morgun.

Í myndbandi NASA hér fyrir neðan er fjallað um lokahnykk og endalok Cassini-leiðangursins.

Ástæðan fyrir því að Cassini verður tortímt með þessum hætti er að vísindamenn vilja ekki taka áhættuna á að skilja geimfarið eftir stjórnlaust á braut um Satúrnus.

Ekki er nefnilega útilokað að harðgerðar örverur frá jörðinni geti hafa lifað af utan á geimfarinu í tvo áratugi. Til að forðast þann fjarlæga möguleika að Cassini gæti brotlent á Enkeladusi eða Títan og „smitað“ tunglin með þessum jarðnesku örverum stefnir geimfarið því nú beint á Satúrnus.

Lítið sem ekkert súrefni er að finna í lofthjúpi Satúrnusar og því mun Cassini tæknilega ekki brenna upp þegar það þýtur á rúmlega 122.000 km/klst hraða í gegnum skýin án hitaskjaldar. Þess í stað mun könnunarfarið bráðna og loftið rífa það í sundur þar til ekkert stendur eftir. Ljósið sem myndast í þessum ógnarhita verður hins vegar svo skært að áhorfendum myndi virðast sem geimfarið brynni.

Þar með mun þetta sögulega geimfar fórna lífi sínu til að vernda hugsanlegt líf á tunglunum sem það sjálft uppgötvaði að gæti verið möguleiki.

Myndasafn NASA frá Cassini-leiðangrinum er aðgengilegt hér.