فضاپیمای کاسینی ناسا پس از دو دهه حضور در فضا و 13 سال گردش به دور غول حلقهدار منظومه شمسی، سفر علمی خود را با شیرجهای حسابشده و احساسی به درون جو زحل به پایان رساند. در 15 سپتامبر 2017، این فضاپیما تا آخرین ثانیه پیش از سوختن و فروپاشی مانند یک شهابسنگ، دادههای علمی خود را به زمین ارسال کرد. این پایان باشکوه، میراثی از کشفهای بینظیر را درباره زحل، حلقهها، میدان مغناطیسی و قمرهای این سیاره به جا گذاشت.
سفری بیستساله در جستجوی رازهای منظومه شمسی
مأموریت کاسینی در 15 اکتبر 1997 با پرتاب از زمین و به همراه کاوشگر اروپایی هویگنس آغاز شد. این فضاپیما پس از طی مسیری هفتساله در فضای بیکران، در 30 ژوئن 2004 وارد مدار زحل شد. موفقیتهای مأموریت اصلی چهار ساله به قدری چشمگیر بود که ناسا دو بار تمدید آن را الزامی دانست.
از سال 2010، کاسینی فاز تمدیدی هفتساله خود را آغاز کرد. در این دوره، فضاپیما از کنار قمرهای متعددی عبور کرد و تغییرات فصلی زحل و تیتان را زیر نظر گرفت. استراتژی این مرحله از ابتدا روشن بود: مصرف تمام سوخت پیشران فضاپیما برای کاوش حداکثری زحل و سپس شیرجه نهایی به درون جو سیاره.
در طول این مأموریت طولانی، کاسینی دستاوردهای علمی شگفی را رقم زد که مهمترین آنها شامل موارد زیر است:
- اقیانوس جهانی درون انسلادوس: کشف نشانههایی از فعالیت گرمابی و فوران آبفشانهای آبی از قطب جنوبی این قمر.
- دریاچهها و دریاهای متان مایع در تیتان: شناسایی شیمی پیشازیستی جذاب در بزرگترین قمر زحل.
- نماهای بیسابقه از توفانها و حلقهها: ثبت جزئیات خیرهکننده و بینظیری از ساختار حلقهها و جو زحل.
این یافتهها، انسلادوس و تیتان را به مقاصدی بالقوه برای جستجوی حیات تبدیل کردند؛ جایی که محیطهای زیستپذیر یا پیشازیستی در آنها محتمل به نظر میرسد.
ضرورت پایان مأموریت کاسینی
تا سال 2017، کاسینی 13 سال در مدار زحل سپری کرده و تقریباً تمام سوخت پیشران خود را مصرف کرده بود. با کاهش سوخت مورد نیاز برای اصلاح مسیر، کنترلکنندگان مأموریت در خطر از دست دادن کنترل بر مسیر فضاپیما قرار گرفتند.
این مساله چالشی جدی در زمینه حفاظت سیارهای ایجاد کرد. با توجه به پتانسیل زیستپذیری انسلادوس و تیتان، ناسا نمیتوانست ریسک برخورد احتمالی و کنترلنشده کاسینی با این قمرها را بپذیرد. چنین حادثهای میتوانست آلودگی احتمالی را به این جهانهای بکر وارد کرده و مطالعات آتی درباره حیات را مختل کند. راهحل نهایی هم عملی بود و هم شاعرانه: انهدام ایمن فضاپیما در جو زحل برای حفظ دستنخورده بودن قمرها، به ویژه انسلادوس یخپوش و اقیانوسدار.
پایان بزرگ؛ مأموریتی در دل مأموریت
در آوریل 2017، کاسینی در مسیری زده شد که طی پنج ماه با 22 شیرجه جسورانه میان زحل و حلقههایش همراه بود. هیچ فضاپیمایی پیش از آن به این منطقه منحصربهفرد نزدیک نشیده بود و این فاز نهایی عملاً به مأموریتی کاملاً جدید تبدیل شد.
تلنگر گرانشی تیتان
فاز نهایی با آخرین عبور نزدیک کاسینی از کنار تیتان در 22 آوریل 2017 کلید خورد. نیروی گرانش این قمر، مسیر فضاپیما را به گونهای تغییر داد که از فراز حلقههای یخی زحل عبور کرده و وارد شکاف 2000 کیلومتری میان سیاره و حلقههایش شود. کاسینی هر هفته از این گذرگاه ناشناخته عبور میکرد و با سرعتی معادل 110000 کیلومتر بر ساعت به دور زحل میچرخید.
عبور از باریکترین شکافها
در جریان 22 مدار طی پنج ماه، ارتفاع کاسینی از ابرهای زحل بین 1600 تا 4000 کیلومتر متغیر بود. این تغییرات ارتفاع به دلیل عبورهای گاهبهگاه از کنار تیتان رخ میداد. فضاپیما گاهی از لبه درونی حلقهها و گاهی از لبه بیرونی جو زحل میگذشت. در پنج مدار پایانی، کاسینی عملاً از درون بالاترین لایههای جو زحل عبور کرد.
با وجود ارزیابی دقیق خطرات توسط تیم زمینی، احتمال وقوع شگفتیهای علمی در این منطقه ناشناخته همواره وجود داشت. این سطح از ماجراجویی تنها در پایان عمر یک مأموریت ممکن بود و دادههای ارزشمندی را به همراه داشت.
کاسینی ممکن است به پایان رسیده باشد، اما دادههای جمعآوری شده در این دو دهه، نقشه راهی برای مأموریتهای آینده فراهم کرده است. نسل بعدی کاوشگرهای فضایی اکنون میدانند که انسلادوس و تیتان، دو مقصد برجسته برای جستجوی نشانههای حیات در منظومه شمسی هستند و میراث کاسینی، انگیزهای دوباره برای کاوش در این جهانهای دورافتاده خواهد ساخت.
