Cassini leiðangri lýkur á föstudag

12.09.2017 - 15:49
Etir tvo áratugi í geimnum er komið að leiðarlokum hjá Cassini-Huygens geimfarinu sem NASA skaut á loft árið 1997, í samvinnu við Evrópsku geimferðastofnunina ESA og Ítölsku geimferðastofnunina ASI. Lýkur þar með samnefndum leiðangri sem alið hefur af sér merkar uppgötvanir í rannsóknum á sólkerfinu.

Geimfarið hefur brennt hér um bil hverri örðu af því eldsneyti sem það tók með sér í förina, en klukkan hálf ellefu á föstudagsmorgun verður geimfarinu steypt ofan í lofthjúp Satúrnusar þar sem það brennur upp, m.a. í því skyni að tryggja að tunglin Enceladus og Títan haldist með öllu ómenguð.

Tuttugu ár í geimnum

Eftir að geimfarinu var skotið á loft tók við 7 ára ferðalag til Satúrnusar, en geimfarið er á stærð við litla rútu. „Þetta ferðalag fól í sér meðal annars það að fljúga tvisvar sinnum framhjá Venusi á leiðinni, til þess að ná upp hraða, slöngva sér áfram til Satúrnusar, og þangað kom það árið 2004,“ segir Sævar Helgi Bragason, ritstjóri Stjörnufræðivefsins. „Síðan hefur geimfarið verið að svífa í kringum Satúrnus og kennt okkur ótalmargt um sennilega eina af þessum fegurstu reikistjörnum sólkerfisins. Næst fegurstu, á eftir jörðinni að sjálfsögðu.“

Jarðhiti og vatn á tungli Satúrnusar

Satúrnus er sérlega tignarleg reikistjarna, en hún er umlukin íshringjum sem veita henni sérstöðu. „Í þrettán ár hefur geimferjan verið að skoða tunglin og gert alveg ótalmargar merkilegar uppgötvanir.“

Sævar Bragi tekur sem dæmi tunglið Enceladus. „Höfum við komist að því að þar er lífvænlegt. Þar er vatn og þar er jarðhiti, og þar er líka næringarefni fyrir lífverur að þrífast. En hvort að það sé líf þar eða ekki, það þarf annan leiðangur til þess að skera úr um það. Þannig að það er kannski stærsta uppgötvunin frá þessum leiðangri,“ segir Sævar. Að auki hefur uppgötvast að snúningur Satúrnusar hafi breyst, og dagurinn þar ekki eins langur og áður var talið.

„Á leiðangurinn að enda á föstudaginn, þegar klukkan hálf ellefu á föstudagsmorguninn steypir geimfarið sér inn í lofthjúpinn og brenna þar eins og loftsteinn. Það er gert til þess að koma í veg fyrir það að geimfarið, sem ber örugglega sýkla með sér frá jörðinni, geti rekist á tungl eins og Enceladus eða Títan,“ segir Sævar. Er það gert til þess að koma í veg fyrir að geimfarið smiti mögulegt líf sem þar er fyrir.

Tregablandin kaflaskil

 „Það eru svona tregablandnar tilfinningar sem bærast um í manni, fyrir vikið. Vegna þess að maður byrjar að tengjast þessum geimförum svolítið svona persónulega, þetta verða hálfgerðir vinir manns. Af því að þau senda manni svo margar fallegar myndir, af þessum fallegu stöðum sem mann langar óskaplega mikið til þess að heimsækja, og gera svo margar áhugaverðar uppgötvanir og maður svona persónugerir þetta svolítið. Og fyrir vikið þá er þetta svolítið sorglegt, en um leið þá markar þetta einhverja nýja tíma líka, einhvern tímann í framtíðinni munum við senda annað geimfar á staðinn sem byggir ofan á uppgötvunum Cassinis og kennir okkur eitthvað ennþá stórkostlegra.“

Mynd með færslu
 Mynd:  -  NASA

Belti Satúrnusar mögulega „ung“

Belti Satúrnusar eru úr ísmolum í allskonar stærðum, og eru beltin afskaplega þunn miðað við lengd. „Þetta er kannski svona 10 metrar, en breiddin sjálf, lengdin á hringjunum er nokkur hundruð þúsund kílómetrar, þannig að þetta er örþunnt. Ef við tækjum til dæmis körfubolta, eða fótbolta, þá eru hringirnir svona álíka þykkir, eða jafnvel þynnri en svona A4 blað. Þannig að þeir eru örþunnir miðað við hvað þeir eru umfangsmiklir. Og það sem meira er, er að þeir gætu verið ungir. Það getur verið að Satúrnus hafi ekki alltaf haft þessa hringi sem hann hefur.“

Á skala stjarneðlisfræðinnar nær hugtakið „ungt“ þó yfir það sem er um nokkur hundruð milljón ára gamalt. Kenningar um aldur hringjanna koma helst af birtustiginu. „Jú, við sjáum að hringirnir eru frekar bjartir. Og það er óvenjulegt vegna þess að í sólkerfinu okkar er fullt af ryki, dökku ryki, og með tímanum þá leggst svona ryk ofan á alla hnetti sem eru frekar gamlir, og svona teppaleggur þá eiginlega. Þannig að allir hnettir sem eru gamlir eru mjög rykugir.“

Á stærð við ísjakana á Jökulsárlóni

„Hringir Satúrnusar gefa okkur hugmynd um hvernig hringirnir eða skífan sem myndaði sólkerfið okkar hefur litið út. Og við sjáum meira að segja staði í hringjunum þar sem gætu verið tungl að þjappast saman, úr efninu í hringjunum.“ Sævar segir efnið í hringunum sennilega líkjast snjókornum að mestu leyti: „Sumir á stærð við snjóbolta en þeir stærstu kannski á stærð við ísjakana sem eru á Jökulsárlóni. Þannig að fólk fer þangað, sér skítuga ísjaka, og þá er það ekkert ósvipað hringjum Satúrnusar. Þannig að þetta er frekar lítið, en áhugavert,“ segir Sævar.

Lítið tungl í hringjum Satúrnusar býr til öldur
 Mynd:  -  NASA
Öldur í kringum tungl í hringjum Satúrnusar

Innan hringja Satúrnusar eru önnur tungl sem kallast smalatungl. „Þau snúast í kringum reikistjörnuna og búa til svona eyður hér og þar. Þegar fólk skoðar myndir, og „gúglar“ Cassini-Hyugens og skoðar myndir frá geimfarinu, þá sér það ótrúlega glæsilegar myndir af hringjunum, þar sem myndast svona bylgjur þegar tunglin eru að ganga í kringum Satúrnus, og ýta bæði efni á undan sér og draga það á eftir sér, á þyngdarkrafti.“

Mývatn á Títan

Sævar segir að mjög oft séu myndirnar frá Cassini hreinustu listaverk. „Núna í gær flaug geimfarið í síðasta skipti framhjá Títan, og var að reyna að ná myndum af vötnunum sem eru pólunum þar. Vötnin þar eru ekki úr vatni eins og hjá okkur heldur úr metani, en þarna rignir metani og etani og öllu slíku og það safnast saman í ár og læki og stöðuvötn. Eitt stöðuvatnið heitir Mývatn, eins og Mývatn á Íslandi, og svo er Krakenhafið þarna líka.  

Mynd með færslu
 Mynd:  -  NASA
Títan, eitt af tunglum Satúrnusar

Svo það sem meira er, þetta er náttúrulega svo kalt, að lífrænum efnum rignir þarna niður, og það safnast saman í sandöldur, þannig að það eru sandöldur úr lífrænu efni á Títan. Og undir ísilögðu yfirborðinu er haf, eða sjór, að öllum líkindum. Og þetta hefur allt saman Cassini kennt okkur. Svipt hulunni af Títan og uppgötvað þar einn merkilegasta staðinn í sólkerfinu."

Leiðangurinn ítrekað framlengdur

Búið er að framlengja leiðangurinn þrisvar sinnum. „Fyrir vikið höfum við getað séð næstum því helminginn af umferðartíma Satúrnusar um sólina, Satúrnus er þrjátíu ár að fara í kringum sólina. Þannig að leiðangurinn hefur tekið næstum því tvær árstíðir, bæði jafndægur og svo aftur sólstöður. Og það hefur kennt okkur ótrúlega margt."

Í upphafi leiðangra af þessu tagi er gert leiðangursplan, og því fylgt eftir til hins ítrasta. „Ef að leiðangurinn gengur vel, og það er ennþá nægt eldsneyti eftir og geimfarið í góðu ástandi, þá bara framlengja þau leiðangurinn þangað til eldsneytið er nánast uppurið. Og það er akkúrat það sem verið er að gera núna."

„Eins og að teika á hjólabretti"

Tækni sem nýtir einskonar slöngvikraft er gríðarlega mikilvæg þegar kemur að langferðum af þessu tagi. „Þetta er algjört lykilatriði þegar kemur að því að koma svona stórum gervitunglum til annara hnatta, sérstaklega í ytra sólkerfinu. Af því að þau eru svo stór og við eigum ekki nógu stórar eldflaugar til að skjóta þeim beint á staðinn. Og ef við ætluðum að skjóta þeim beint á staðinn þá þyrftum við líka miklu meiri hraða, og þá sömuleiðis þurfum við miklu meira eldsneyti til þess að hemla og komast á braut um plánetuna, annars bara skjótumst við framhjá."

Geimfarið þarf að komast á stað sem er 10 sinnum lengra í burtu frá sólu heldur en jörðin, en það er í 1,5 milljarða kílómetra fjarlægð. „Þá er geimfarið sent bara fyrst á braut um jörðina , svo er það látið leggja af stað út í sólkerfið, látið fljúga framhjá Venusi tvisvar, og stela svona brautaorku eða hraða frá til dæmis Venusi, og svo jörðinni líka. Þannig að þetta er svolítið eins og þú sért á hjólabretti, og svo sérðu ljósastaur, og þú tekur í staurinn og skýst síðan áfram og breytir stefnunni í leiðinni. Þetta er svolítið þannig. Eða ef þú notar bíl til að teika og vinnur þannig upp hraðann."

IDL TIFF file
 Mynd:  -  Wikimedia
Hringir Satúrnusar, yfirlitsmynd, tekin úr Cassini

Fyrir vikið þá hægir á brautarhraða reikistjörnunnar, sem geimfarið fer framhjá. „Þannig að eftir milljarð ára er reikistjarnan kannski komin einum metra skemur á ferðalagi sínu um sólina en ella, ef geimfarið hefði ekki flogið framhjá. En af því að þú stelur orku þá bara safnast saman með tímanum."

Satúrnus í sjónauka 2021

„Hringirnir eru alveg gullfallegir, sérstaklega að sjá í gegnum sjónauka. Og ef fólk er með svona bucket-lista [lista yfir hluti sem þarf að klára á ævinni] einhversstaðar, þá ætti það að setja „að sjá Satúrnus í sjónauka“ ofarlega á þann lista. En því miður sjáum við hann ekkert fyrr en 2021 hérna hjá okkur, ekki almennilega, af því að hann er svo lengi að fara í kringum sólina og akkúrat núna er hann á stað á himnum sem erfitt er að sjá hann frá Íslandi, en það eru bara fyrst og fremst hringirnir sem gera hann svona ótrúlega glæsilegan. Erum við ekki öll fyrir glingur?" 

Restin af leiðangrinum kallast Grand Finale, sem þýða mætti sem Stóra lokakaflann. „Þetta verða svona sorglegir dagar."

Hinsvegar bendir Sævar fólki á að horfa til himins í vikunni en norðurljósaspá er afskaplega hagstæð, þá sér í lagi í kvöld og annað kvöld.

Sævar Helgi Bragason var gestur Morgunútvarpsins mánudaginn 12. september 2017.

Mynd með færslu
Nína Richter
vefritstjórn
Morgunútvarpið
Þessi þáttur er í hlaðvarpi