فضاپیمای کاسینی

/ / / Cassini spacecraft / /

نام یکی از فضاپیماهای ناسا که در سال 1997 به سمت زحل پرتاب شد.در سال 2004 به زحل رسیده وقسمتی از آن با نام Huygens از آن جدا شده ودر سطح تیتان بزرگترین قمر آن فرود آمد.این فضاپیما برای رسیدن به مدار مطلوب دوبار از گرانش سیاره زهره ویک بار از گرانش زمین استفاده نمود.وزن آن ۶ تن وهزینه آن ۴/۳ میلیارد دلار برآورد شده است. کاسینی علاوه بر نقشه برداری دریاچه های متان در قمر تیتان، شناسایی آبفشانهای یخی (icy geyser) بیرون زده در قمر انسلادوس (Enceladus) و ردیابی توفانها در جو زحل، مطالعات فراوان و گسترده ای بر روی سیستم حلقه ها و محیط آنها انجام داده است. این بررسیها و مشاهدات به ماهیت ذرات حلقه ها، چگونگی برهم کنش آنها با یکدیگر و با قمرهای سیاره و نقش غبار ریز در سیستم حلقه ها نور تازه ای بخشیده است.

خبری از کاسینی در جولای سال۲۰۰۸از سایت آسمان پارس

درسال 2008 فضاپیمای کاسینی دریاچه ای از هیدروکربن های مایع را در نزدیکی قطب جنوب تیتان یافت. قبل از اینکه ماموریت کاسینی آغاز شود دانشمندان وجود اقیانوس هایی از متان، اتان و دیگر هیدروکربن های سبک را بر روی تیتان پیش بینی می کردند. اما بعد از 40 بار گردش کاسینی در ارتفاع کم به دور تیتان، اطلاعات به دست آمده امکان وجود چنین اقیانوس هایی را رد کرد. ولی وجود هزاران شبه دریاچه بر روی این قمر شگفت انگیز را هیچ گاه نمی توان انکار کرد. کاسینی با استفاده از طیف سنج نقشه بردار مرئی و مادون قرمز خود(VIMS) توانست دریاچه ای از اتان مایع را کشف کند. این کاوشگر همچنین توانست دریاچه دیگری را که 235 کیلومتر درازا و 7800 کیلومتر مربع مساحت دارد، کشف کند. این دریاچه Ontario Lacus نام دارد. تنها کمی بزرگتر از دریاچه Ontario (واقع در آمریکای شمالی) است و همین امر علت نامگذاری آن را می رساند. کشف چنین دریاچه هایی سبب می شود که تیتان بعد از زمین، دومین جرمی در منظومه شمسی باشد که بر روی سطح خود مایع دارد. تیتان همیشه یکی از نقاط شگفت‌انگیز منظومه شمسی بوده است. قمری که به تنهایی از پلوتو بزرگ‌تر است و داری جوی غلیظ با تشابهات بسیاری با جو سیاره ماست.(هم اکنون نیتروژن و متان موجود در جو تیتان سدی را برای مطالعه بیشتر سطح این قمر ایجاد کرده است).

مدارگرد کاسینی متعلق به ناسا و تیتان‌نشین هویگنس متعلق به ایسا، یکی از بزرگترین مأموریتهای فضایی بشر تا به امروز بوده‌اند. این مجموعه پس از پرتاب در 15 اکتبر 1997 و پرواز از کنار زهره، زمین و مشتری سرانجام در 30‌ ژانویه 2004 میلادی وارد مدار زحل شد. به این ترتیب مأموریت چهار ساله کاسینی به منظور مطالعه منظومه کیوانی که شامل سیاره کیوان و بالغ بر 50 قمر گوناگون آن می‌باشد، آغاز شد. در 25 دسامبر همان سال هویگنس از سفینه مادر جدا شد و با چتر وارد اتمسفر غلیظ تیتان گردید. اندازه‌گیری دما، فشار، ترکیب شیمیایی، سرعت و جهت باد، تغییرات شرایط در لایه‌های مختلف جو و همچنین صدای تیتان از جمله داده‌های عجیبی بود که برای اولین بار در تاریخ بشریت از جو و سطح یک قمر واقع در دوردست‌ها دریافت می‌شد.

خبری درباره این فضاپیما و معماهای مشتری(اردیبهشت ۸۹)

با وجود اینکه سفینه فضایی کاسینی و سطح نشین هویگنس به پرسش های زیاد دانشمندان پاسخ دادند، اما هنوز هم در حال پرده برداری از اسرار جدید این سیاره است. یکی از ناشناخته ها در این سرزمین، قمر کوچک انسلادوس است. کاسینی با بررسی های خود متوجه شد که توده های یخ از قطب جنوب آن به بیرون پرتاب میشود. اگر توده های فوران شده به علت آب های ذخیره شده در زیر سطح این قمر یخی است، پس چه چیزی باعث میشود تا آب را در سطح این قمر یخی به حالت مایع نگهدارد؟
اگر به راستی زیر سطح یخی انسلادوس آب وجود دارد، آیا ممکن است در نتیجه همان وضعیت یا پروسه باشد که در قمر دیگر مشتری یعنی اروپا جریان دارد. آیا ممکن است میدان مغناطیسی قوی سیاره مشتری که در اثر جذر و مد بر اروپا آب مایع را زیر سطح یخی آن ایجاد کرده، همین تأثیر را در ایجاد آب های انسلادوس هم داشته باشد؟

مأموریت کاسینی خیلی از این معما ها را آشکار ساخت. به گفته کارولین پورکو رئیس پروژه تصویر برداری های کاسینی " یکی از چیزی که انتظار کشف آن را نداشتیم، یافتن موج های ملایم در حلقه های زحل بود که در حلقه D آغاز و در سراسر حلقه C امتداد دارد.
تا حال علت این پدیده را نمی دانیم، ولی میتواند به اتفاقاتی اشاره کند که از دهه 1980 در خود زحل و یا در داخل حقله های آن جریان دارد. همانگونه که برخورد یک سنگ با سطح آب باعث ایجاد موج های در آب میشود، ما هم پیامد اتفاقی را در حلقه های زحل می بینیم که 30 سال قبل آغاز شده بود.
راز دیگر این سیاره ترکیب حلقه های آن است. با اینکه 95 درصد حلقه ها از یخ آب ساخته شده ولی ترکیب 5 درصد دیگر آن که مایل به رنگ سرخ است، هنوز ناشناخته است. به گفته پژوهشگر ارشد سطح نشین هویگنس، راز حیرت کننده دیگر آن "درخشش" سطح انسلادوس است که در تصاویر فرستاده شده از سطح این قمر دیده شده.
در گذشته دانشمندان بر این باور بودند که کل قمر تیتان با اقیانوسی از هیدروکربن مایع پوشانیده شده، اما کاوشگر هویگنز خلاف آن را ثابت کرد و تنوع عجیبی را در قسمت های مختلف تیتان نشان داد.
این مسئله باعث ایجاد پرسش دیگری میشود که چگونه اتمسفر ضخیم و کلفت هیدروکربنی تیتان میتواند در نبود اقیانوس عظیمی از همان مواد باقی بماند؟ پس اتمسفر تیتان از کجا آمده؟ این پرسش تا کنون بی پاسخ است.
یک راز دیگر تغییر یا اختلاف در زمان گردش کامل تیتان بدور محورش است. در مریخ و زمین این تغییر بخاطر حرکت زاویوی هر دوسیاره است که در اثر تفاوت چگالی مایعات در زیر سطح یا اتموسفر شان ایجاد میشود. در زمین این اثر گردش زمین بدور محورش را کم می سازد که بر اساس تخمین 0.0005 تا 0.0035 ثانیه در هر صد سال می باشد.
در تیتان این تغییر میتواند بدین معنی باشد که پوسته یخی روی سطح از بعضی از اجزای عمده فیزیکی آن جدا شده که به احتمال زیاد اقیانوس ایتان یا متان در زیر سطح آن است. در مجله ساینس 2008، رالف لورنز و همکاران اش از دانشگاه جون هاپکینز ادعا نموده اند که تیتان حتمأ یک پوسته یخی بر روی ترکیب مشترک از آب و آمونیا و یا حتی اقیانوسی از آب مایع دارد که چنین احتمال برای خیلی از اقمار مشتری پیشنهاد شده بود.اگر پوسته به اندازه کافی نازک و اقیانوس ها هم به اندازه کافی عمیق باشند، در آنصورت بر اساس نظریه گردش، گردش پوسته یخی تیتان میتواند از هسته سنگی این قمر جدا باشد.
دانشمندان تا حال با هم گمانه زنی میکنند که علت اساسی این عدم مطابقت میان اقیانوس تیتان و هسته آن در نتیجه تغییرات فصلی در باد های آن است. درست مثل قضیه زمین که تفاوت های بسیار زیاد در جرم سیاره و اتموسفر آن این تأثیر را نامحسوس نگه میدارد. اتمسفر غلیظ و سطح نازک تیتان تأثیر بیشتری ایجاد میکند.
اطلاعات تازه از قمر دیگر زحل میماس که بصورت نقشه گرمایی است تنوع عجیبی دما یا حرارتی را آشکار ساخته و چندین منطقه داغ جدید را نشان میدهد. نقشه برداری از سطح میماس با کمک طیف سنج نصب شده در سفینه کاسینی نشان داد که گرمترین منطقه در میماس در زمان صبح آن است که دمای آن حدود 92 کلوین (منفی 294 درجه فارنهایت) می باشد. بخش های دیگر میماس بسیار سردتر و تا 77 کلوین (منفی 320 درجه فارنهایت) میرسد.
در دهه 1980 وقتی ویجر 1 و 2 به منظومه زحل رسید، رصد های این دو سفینه مراحل لازم برای تحقیقات کاسینی – هیگینز را آماده ساخت. بازدید ویجر ها از زحل و اقمار اش بسیار کوتاه بود و با انتخاب مسیر دیگری به راه خود به سوی مرز های بیرونی منظومه شمسی ادامه دادند. بخاطر مطالعه دقیق این سیاره به یک مأموریت دیگر با مدت زمان طولانی تر نیاز بود.
حالا که مأموریت کاسینی تا سال 2017 تمدید شده، دانشمندان فرصت زیادی خواهند داشت تا شاهد تغییرات در این سیاره، حلقه ها و اقمار آن باشند. چشم و گوش این سفینه به دانشمندان امکان میدهد تا ارباب حلقه ها را با دقت بیشتر مطالعه کنند.

منبع : kabulsky.com

برای کسب اطلاعات بیشتر به سایت زیر مراجعه نمایید(مانند مکان فعلی آن )

http://saturn.jpl.nasa.gov/spacecraft/