ŰRMISSZIÓ A 21. SZÁZADBA

Szegő Károly
KFKI RMKI

A Cassini űrszondát 1997. október 15-én bocsátották fel a floridai Cape Canaveralról, és megkezdte csaknem 7 éves utazását a Szaturnusz világához. A NASA meghívottaként jelen voltam, amikor többszöri halasztás után végre elindult a rakéta. Gyönyörű volt látni a floridai éjszakában, ahogy felcsaptak a narancs színű lángok. Hat-hét percig még szabad szemmel is nyomon lehetett követni a rakétát. Néhány órával később a sikertől lelkesen, nagyon jó hangulatban láttunk munkához a szakértői megbeszélésen, ahol a szonda majdani adatainak a feldolgozásáról tanácskoztunk.

A Cassini lesz a negyedik földi megfigyelő e térségben, de ellentétben az 1979-ben átrepülő Pioneer 11 és az 1980-ban, illetve 1981-ben odalátogató Voyager 1 és 2 szondával, a Cassini nem csak elrepül a Szaturnusz bolygó mellett, hanem mintegy négy éven át végez majd szorgos felderítő munkát.

Van is mit megismerni, a Szaturnusz nem akármilyen bolygó. Kilenc és félszer van messzebb a Naptól, mint a Föld; a Napot 29,46 év alatt kerüli meg. Tengely körüli forgása gyors, az egyenlítő környékén a felhők 10 óra és 15 perc alatt fordulnak meg, a rádiójelek mérései 10 óra 39,4 perc periódust észleltek. E gyors forgás a bolygót a sarkoknál belapítja, sugara az egyenlítőnél 60 330 km, a sarkoknál mintegy 54 000 km. Úgy gondoljuk, hogy a Szaturnusz magja olvadt, sziklaszerű anyag, ezt fémes hidrogén veszi körül, e felett folyékony molekuláris hidrogén réteg alakult ki. E réteg elektromosan vezető, ennek mozgása keltheti bolygó mágneses terét. A nagy nyomás miatt a bolygó anyaga szinte folytonosan vált át az atmoszférába, amelynek fő komponense hidrogén. Az atmoszféra felső rétegeiben jégszemcsékből álló felhők vannak, ezek a Földről jól észlelhetőek.

A bolygó mágneses tere és a légkör tetején kialakuló ionoszféra kölcsönhatásba kerül a Naprendszert kitöltő híg plazmával; a bolygó körül kialakul egy hatalmas, a bolygó hatása alatt levő, töltött részecskéket tartalmazó üreg, ez a Szaturnusz magnetoszférája.

Gyűrűrendszerének szerkezetét Cassini holland csillagász tárta fel a 17. század második felében, a belső gyűrűket 1850-ben fedezte fel Bond és Daws. Maxwell mutatta ki 1857-ben, hogy a gyűrűket nem alkothatja egybefüggő szilárd anyag. E csodálatos gyűrűrendszer, a Szaturnusz korona ékszere, mintegy 40 000 km széles, de lehet, hogy vastagsága nem haladja meg a 100 métert; mikron méretű portól a néhány méter átmérőjű, jéggel borított sziklákig terjedő összetevőkkel. A Szaturnusz 18 ismert holdja közül a 9 nagyobb relatív méretét az

1. ábra

mutatja. A kisebb holdak felszínét fagyott gázok, víz, metán, ammónia, széndioxid borítják, egyes holdak igencsak szabálytalan alakúak.

A legnagyobb holdnak, a rejtélyes Titánnak sűrű, nitrogén-gazdag atmoszférája van, feltehetően etán és metán óceánok borítják. Szilárd felszínén szénhidrogén tartalmú esők alakíthatnak ki egzotikus formákat, a felszín alatti víz és ammónia gejzírszerűen törhet elő. E vad világban mai ismereteink szerint kialakulhattak olyan szerves vegyületek is, amelyek az élet kialakulásához nélkülözhetetlenek. A Titán megismerése az űrmisszió egyik fő célja, a felszínére leszáll az Európai Űrügynökség által készített Huygens-szonda.

A Cassini misszió e csodálatos, összetett világ tanulmányozására indult el a hosszú úton. A tudományos célkitűzéseket a táblázat foglalja össze. A Szaturnusz messze van, az űrszondát hajtóművei önmagukban nem képesek célba juttatni, igénybe kell venni más bolygók gravitációs energiáját is. A szonda pályája a

2. ábrán látható.

A Cassini a Szaturnuszhoz elviszi a misszió elkészítésében résztvett kutatók aláírását, köztük öt magyar aláírást is.

3. ábra

Magyar kutatók, a KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézet munkatársai két műszer elkészítésében vettek részt, az egyik a fedélzeti magnetométer (3.a ábra), a másik a CAPS töltött részecske detektor (3. b ábra), amely a magnetoszféra ionösszetételét, az elektronok, protonok és ionok sűrűségét, áramlási sebességét és hőmérsékletét méri az 50 keV alatti tartományban. Eddigi űrkutatási tevékenységünk, eredményeink elismerése, hogy egy ilyen egyedülálló, rangos program közreműködői lehettünk.

A Cassini űrszonda műszereit már elkezdték éleszteni, de a fedélzeti berendezések próbái, a működés ellenőrzése néhány tudományos mérés segítségével hosszú időt, mintegy másfél évet vesz igénybe, ezután egy rövid mérési időszak következik a Föld térségében 1999-ben, majd a szonda műszerei álomba szenderülnek, és csak 2001-ben kezdenek dolgozni. 2004 júliusa után 4 évig végez méréseket a szonda a Szaturnusz térségében mintegy negyvenszer megközelítve a Titánt, és legalább hét esetben 1000 km körüli távolságra repül el másik hét hold mellett.

A Cassini misszió az utolsó a NASA "nagy" missziói közül, összköltsége meghaladja a 3 milliárd dollárt. Az űrkutatás filozófiája, részben az elektronika fejlődésének eredményeképp, változóban van. A jövő században hasonló feladatokat már kisebb, könnyebb, és remélhetőleg olcsóbb berendezésekkel is meg lehet oldani.

Jelképszerű, hogy az elektron felfedezésének 100. évfordulóján, két évszázad határán indították el e hatalmas vállalkozást, tükrözve az ember határtalan kíváncsiságát, tudásvágyát, de véges lehetőségeit.