Pomoc od widzów umożliwia powstanie takich programów.
Prosimy, wspieraj swoją stację PBS.
Krok milowy w historii podboju kosmosu,
niemal miliard kilometrów od Ziemi.
Sonda Cassini
zmienia sposób, w jaki postrzegamy Saturna.
Misja Cassini to największy sukces
w historii międzyplanetarnych wypraw.
Dzięki Cassini dowiedzieliśmy się, że w rejonie Saturna może istnieć życie.
Zbadaliśmy tajemnice jego pięknych pierścieni
oraz ponad sześćdziesięciu intrygujących księżyców.
To jest bardziej ekscytujące i niewiarygodne
niż jakakolwiek przedstawiona dotychczas teoria.
Oto nasze dziedzictwo.
Sonda rozpoczyna swoją ostatnią śmiałą misję...
Oto zwieńczenie jednej z najbardziej niezwykłych misji,
jakich się podjęto.
...bowiem dwudziestoletnia podróż zbliża się do ognistego końca.
Poczucie nadchodzącego końca
było jednym z najtrudniejszych stanów, jakich doświadczyłam od bardzo dawna.
Odpowiednie zakończenie
niezwykłej misji.
Lecz jaki będzie to koniec?
Jakie tajemnice odkryje Cassini,
zanim dokona skoku śmierci w głąb Saturna?
Już teraz w NOVA.
KWIECIEŃ 2017
Pasadena w Kalifornii.
W Laboratorium Napędu Odrzutowego
panuje napięcie.
Grupa naukowców
przybyła tu wraz z rodzinami i przyjaciółmi,
by być świadkami
epokowego wydarzenia w historii podboju kosmosu.
Dwudziestoletnia misja ponaddwutonowej sondy Cassini
zakończy się w ciągu kilku następnych dni.
Cassini znalazła się ponad miliard kilometrów od domu,
zostawiła za sobą planety skaliste:
Merkurego, Wenus, Ziemię i Marsa,
pas asteroid i potężnego Jowisza.
Sonda dotarła do Saturna.
Saturn jest,
zdaniem wielu...
PLANETOLOG
...najpiękniejszą planetą.
Gdyby spytać kogoś, jaką planetę chciałby ujrzeć z bliska,
padłoby na Saturna.
Saturn ma w sobie coś niezwykłego...
ASTROBIOLOG
...co odróżnia go nawet od innych ogromnych planet
naszego Układu Słonecznego.
To niezwykły system pierścieni.
Ma też sześćdziesiąt dwa bardzo zróżnicowane księżyce.
W pewnym sensie Saturn, jak żadna inna planeta,
tworzy jakby własny układ planetarny.
Przez ponad dekadę
Cassini co rusz odkrywała kolejne tajemnice planety,
jej niesamowitych pierścieni
oraz, co było największym zaskoczeniem,
jednego maleńkiego księżyca, na którym może istnieć życie.
To najlepsza okazja, aby zbadać...
GŁÓWNY NAUKOWIEC
...pozaziemski obszar, w którym mogło rozwinąć się życie.
Dziś sonda rozpoczyna serię niebezpiecznych manewrów,
które mogą doprowadzić do nagłej i przedwczesnej śmierci.
Denerwuję się.
Ja też się spociłem.
Zostało trzydzieści minut.
W powietrzu czuć napięcie.
Cały zespół czeka na sygnał od swojej ukochanej sondy.
Jestem podekscytowana i zdenerwowana jednocześnie...
FIZYK
...bo ani sonda, ani jej instrumenty nie zostały
do tego zaprojektowane.
W czasie trwania tej śmiałej misji
zespół odpowiedzialny za sondę Cassini zmagał się z różnymi zagrożeniami.
Nie wolno się bać.
To jest przygoda.
Cassini rozpoczęła ostatnią misję.
Nadszedł wielki finał.
Przechodzimy przez obszar, w którym nikt jeszcze nie był.
KIEROWNIK PROGRAMU CASSINI
Cassini musi przejść przez szczelinę
między planetą a najbliżej położonym pierścieniem.
Szacujemy, że szczelina ma 2000 km szerokości...
INŻYNIER LOTNICTWA I KOSMONAUTYKI
...i że rzeczywiście tam jest, prawda?
Nie jesteśmy pewni.
Nawet drobny pył kosmiczny
uderzający w sondę pędzącą
z prędkością 120 000 kilometrów na godzinę...
DYREKTOR WYDZIAŁU PLANETOLOGII
...może ją unicestwić.
Wystarczy jedna.
PLANETOLOG
Jeśli jedna ciut większa cząstka pierścienia
uderzy w sondę,
może to oznaczać koniec.
Jednak ryzyko się opłaca,
bo jeśli się uda, przez kolejne pięć miesięcy
Cassini będzie penetrować wnętrze gazowego giganta
i być może da odpowiedź na pytanie,
z czego zbudowane jest wnętrze Saturna.
Co kryje się pod jego tajemniczą atmosferą?
Nie wiemy, co tam znajdziemy,
ale oczekiwania są ogromne.
INŻYNIER LOTNICTWA I KOSMONAUTYKI
Spodziewamy się odkryć,
czy planeta ma jądro, a jeśli tak, to jakiej wielkości.
Wielki finał ma rozwikłać zagadkę
wnętrza Saturna.
NAUKOWIEC W PROJEKCIE CASSINI
Poznanie wewnętrznej struktury Saturna
odpowie na pytanie, jak powstał ten gazowy gigant.
Mamy pewną wiedzę na temat sposobu
powstania ogromnych planet jak Saturn czy Jowisz,
lecz jest ona niepełna.
Zespół pragnie też rozwiązać inną zagadkę.
Wciąż trwa dyskusja.
Czy pierścienie są młodsze?
Czy mają kilkaset milionów lat?
A może powstały cztery i pół miliarda lat temu?
Tak jak cały Układ Słoneczny.
Może w końcu uzyskamy odpowiedź.
Jeśli oczywiście Cassini bez szwanku przedostanie się przez szczelinę.
Za około dwadzieścia minut
powinniśmy otrzymać sygnał od sondy, że jest cała.
Czekamy z zapartym tchem.
Próbowałam nie czekać bezczynnie,
choć jestem trochę zdenerwowana.
Sygnał potrzebuje około osiemdziesięciu minut,
by pokonać dystans ponad miliarda kilometrów przez Układ Słoneczny.
Przed północą w sali zapanowała cisza
jak makiem zasiał.
Cassini powinna już zadzwonić do domu.
Przypomina mi to telefon od dziecka...
GŁÓWNY NAUKOWIEC
...którym tutaj jest sonda. Dzwoni i mówi: „Dotarłam szczęśliwie.
Jestem gotowa ruszać dalej w podróż”.
W końcu przychodzi połączenie.
Cassini Ace, potwierdzam,
mamy dobry transfer danych z prędkością 66360 bitów.
Cassini przetrwała pierwsze spotkanie z Saturnem,
ale to zaledwie początek ostatniej misji.
Raz w tygodniu przez kolejne pięć miesięcy
będzie przeskakiwać między planetą a pierścieniami,
i tak w kółko.
Siedem sekund grozy co siedem dni,
kiedy będziemy pokonywać tę szczelinę.
Każdy skok jest niebezpieczny.
Z każdym okrążeniem zbliżamy się
do atmosfery Saturna.
Jednak nie chcemy zbliżyć się za bardzo,
chyba że jesteśmy gotowi utracić sondę.
Dlatego robimy to teraz, pod koniec misji.
Nawet jeśli Cassini powiodą się wszystkie skoki,
nadejdzie koniec
zarówno misji, jak i sondy.
Zmierza na spotkanie ze śmiercią.
Nie ma odwrotu.
Podczas ostatniego skoku
Cassini zanurzy się w wierzchołkach chmur atmosfery Saturna,
gdzie spłonie,
i tak zakończy się trwająca 20 lat misja.
Wzruszam się,
gdy pomyślę, co nastąpi 15 września.
Nasze myśli biegną aż do Saturna.
Będzie nam tego brakowało.
Super!
Od dawna Saturn był obiektem westchnień i budził ciekawość
ziemskich obserwatorów.
Widzę go.
Widok gazowego giganta jest niezapomnianym przeżyciem.
Niesamowite!
Zwłaszcza gdy ogląda się jego wspaniałe pierścienie.
Widzę pierścienie!
Szaleństwo.
Niesamowite.
Zgadza się.
Planeta została ochrzczona imieniem rzymskiego boga rolnictwa i bogactwa.
To druga co do wielkości planeta naszego Układu Słonecznego.
Jest 700 razy większa od Ziemi.
Nie można stanąć na jej powierzchni,
bo planeta jest mieszanką wodoru i helu,
co czyni ją niezwykle lekką.
Gdyby istniało tak wielkie jezioro,
Saturn mógłby unosić się na jego powierzchni.
Jej burzową atmosferę nękają silne wiatry
pędzące ponad półtora tysiąca kilometrów na godzinę,
czyli najszybciej w całym Układzie Słonecznym.
Panują tam temperatury
sięgające prawie 180 stopni poniżej zera.
Na biegunie północnym znajduje się ogromna sześciokątna burza
zwana Heksagonem.
Jej rozmiar jest tak ogromny...
PLANETOLOG
...że byłaby w stanie pochłonąć dwie Ziemie.
Od 2004 r. zespół pod kierownictwem Carolyn Porco odpowiedzialny za fotografie
wykonywane przez Cassini
wykonał setki tysięcy obłędnych zdjęć.
Planeta prezentuje się bardzo surrealistycznie.
Na pewno wygrałaby konkurs piękności planet w Układzie Słonecznym.
Trwające ponad dekadę badania Saturna
pozwoliły zespołowi nadzorującemu sondę Cassini
zaobserwować zmiany koloru Heksagonu,
od niebieskiego zimą,
po złotą poświatę, która tworzy się latem,
gdy zwiększa się nasilenie światła słonecznego.
Członkowie zespołu byli także świadkami historycznego wydarzenia.
Od końca XIX wieku zaobserwowano sześć potężnych burz.
Dotychczas astronomowie obserwowali te zjawiska z Ziemi,
ale mając Cassini w pełnej gotowości na orbicie Saturna,
nadarzyła się okazja,
by zobaczyć jedną z tych burz z bliska.
Udało się.
Obserwowaliśmy ją od chwili powstania,
czyli dokładnie 5 grudnia 2010 roku, do samego końca pod koniec 2011.
Okrążyła całą planetę,
a na koniec czoło połączyło się z ogonem
i burza się rozproszyła.
Naukowcy wciąż badają tego potwora.
Zespół zajmujący się obrazami z sondy
od 13 lat dokumentuje burzliwą atmosferę Saturna.
Po raz pierwszy udało się nawet sfilmować uderzenie pioruna na innej planecie.
Burza zajmuje obszar większy niż powierzchnia Stanów Zjednoczonych,
a błyskawice są kilka tysięcy razy
potężniejsze niż te spotykane na Ziemi.
Ziemska pogoda z czasem staje się nudna
i dopiero kiedy obserwujemy zjawiska na innej planecie,
doznajemy szoku, że coś takiego jest możliwe.
Możemy wtedy inaczej spojrzeć na Ziemię
i zrozumieć
ogrom możliwości,
jakie może stworzyć atmosfera planety.
Dopiero wtedy możemy spojrzeć
na to, co spotykamy na Ziemi
z zupełnie nowej perspektywy.
Po prawie dwóch dekadach w kosmosie
Cassini rozpoczyna ostatni etap podróży,
w którym maksymalnie zbliży się do gazowego giganta.
LABORATORIUM NAPĘDU ODRZUTOWEGO
Dwa dni po pierwszym śmiałym skoku
między planetę a najbliższy jej pierścień,
naukowcy zebrali się w laboratorium, by podjąć decyzję,
czy ponownie narazić sondę na unicestwienie.
To, jak mocno Cassini oberwała za pierwszym razem,
ma oszacować William Kurth.
Kurth zajmuje się instrumentem wysyłającym fale radiowe i plazmowe.
Jest w stanie oszacować uszkodzenia sondy
po bombardowaniu pyłem.
Przekłada uderzenia na sygnały dźwiękowe.
Najpierw odtwarza nagranie z 2016 roku,
kiedy to sonda przelatywała przez zewnętrzny pierścień Saturna
zwany pierścieniem F.
PIERŚCIEŃ F
To dźwięk drobinek pyłu uderzających o antenę sondy Cassini.
Czy są jakieś różnice w porównaniu do tego,
co usłyszał podczas pierwszego skoku sondy
między pierścieniami a planetą?
Słychać syk
pochodzący od naładowanych cząstek,
ale nie słychać pyłu.
Spodziewałem się, że będzie go znacznie więcej.
Naukowcy nazywają teraz tę prawie dwukilometrową przestrzeń „wielką pustką”.
Nie oznacza to jednak, że jest bezpieczna.
To tak, jakbyśmy byli zaskoczeni, że przedstawienie skończyło się wcześniej.
My nazywamy to nieznanymi nieznanymi.
Nie wiadomo, czego się spodziewać,
ale wiemy, że coś tam się czai.
Z dala od publiki, w podziemiach laboratorium,
grupa inżynierów pracuje w pocie czoła,
aby misja Cassini przedwcześnie
nie dobiegła końca.
KIEROWNIK DS. LOTÓW KOSMICZNYCH
Odpowiadamy za bezpieczeństwo sondy.
Oto laboratorium testowe sondy Cassini,
określane też skrótem ITL.
W tym laboratorium mamy model sondy
tutaj na Ziemi.
CZUJNIKI SŁONECZNE
Zgromadzono tutaj dziesiątki archaicznych układów scalonych,
będących dokładnymi kopiami obwodów sondy Cassini...
GWIEZDNE JEDNOSTKI ODNIESIENIA
...wraz z naziemnym oprzyrządowaniem sterującym.
Sprzęt ma trzydzieści lat.
Dziś wszyscy operują gigabitami,
my wciąż kilobitami.
Moc obliczeniowa tego sprzętu
jest mniejsza niż w waszym smartfonie,
ale Cassini wciąż działa.
Jesteśmy kuloodporni.
Przygotowujemy się do testu manewru na orbicie nr 467.
W sali obok Julie Webster z zespołem testuje na starym sprzęcie
potencjalne manewry sondy podczas ostatnich skoków.
Żadnych alarmów, więc możemy zacząć manewr na orbicie nr 467.
Wszystko musi być dokładnie skoordynowane...
Akcelerometr uruchomiony.
...bo robimy coś z sondą
praktycznie przez cały czas.
Rozpoczęliśmy manewr obrotu.
Gdy pojawia się anomalia w pracy sondy
albo sekwencja nie jest poprawna,
zostaje bardzo mało czasu,
żeby ustalić, co jest nie tak, naprawić, usunąć usterkę
i wysłać kod z powrotem do sondy.
Nie zostało wiele czasu na naprawę.
Jesteśmy w grze.
Zakończyliśmy manewr obrotu.
Jak kontrolerzy sterują sondą
oddaloną o miliard kilometrów?
Używamy mapy nieba podobnej do tej,
którą stosowali żeglarze nawigujący za pomocą sekstansu.
Tak samo jak żeglarze przed wiekami,
sonda Cassini obserwuje gwiazdy wokół niej
i porównuje ich położenie
z mapą, którą ma na pokładzie.
Sonda ma wgrane oprogramowanie do kontroli lotu.
Dzięki niemu wiemy, gdzie jesteśmy w kosmosie.
Dziś mamy zaawansowaną technologię
pozwalającą szczegółowo obserwować Układ Słoneczny.
Możemy też oglądać inne galaktyki, położone z dala od naszej.
Pragnienie zobaczenia tego, co leży poza Ziemią,
przyświecało siedemnastowiecznym astronomom,
którzy zbudowali rewolucyjny instrument.
Teleskop.
W holenderskim Muzeum Narodowym Historii Nauki i Medycyny
wydobyto z magazynu jeden z pierwszych teleskopów,
który szczęśliwie przetrwał próbę czasu.
To zwykła czarna żelazna tuba.
Trzeba się z nim ostrożnie obchodzić.
Materiał jest dość cienki,
dlatego wyjmę go w częściach,
a potem złożę całą tubę.
W całości teleskop mierzy ponad cztery i pół metra.
Soczewkę umocowano za pomocą metalowej sprężyny.
Jest pięknie wykonany.
Doskonały.
Teleskop zbudował Christiaan Huygens,
siedemnastowieczny holenderski astronom.
W swoim domu w Holandii
Huygens i jego brat Constantijn
zbudowali najlepsze w tamtych czasach teleskopy.
Sami też toczyli soczewki.
Im lepsza soczewka i im dłuższy teleskop,
tym więcej szczegółów można dostrzec.
Raz, dwa...
Niełatwo było jednak operować tak długą tubą.
Aby popatrzeć przez teleskop,
potrzeba było pomocy nawet trzech osób.
I trzeba było trzymać go nieruchomo.
Dzięki podobnemu teleskopowi
Huygensowi udało się rozwikłać zagadkę,
która spędzała sen z powiek samemu Galileuszowi,
wielkiemu astronomowi, który jako pierwszy dostrzegł Saturna.
Galileusz nie był w stanie określić,
co wystawało z boków planety.
Huygens również szukał odpowiedzi,
a swoje obserwacje i szkice zapisywał w swoim notatniku.
Oto Saturn, kolejna noc.
W 1656 roku, w wieku 27 lat,
Huygens w końcu doszedł do wniosku,
że Saturn jest otoczony pierścieniem.
Odkrył też największy księżyc planety - Tytana.
Jeden, dwa, trzy księżyce.
FIZYK / HISTORYK
Numer dwa jest jego.
Dopisał słowo „meus”, czyli mój księżyc.
Pozostałe odkrył dopiero Cassini.
Jean-Dominique Cassini
kierował nowootwartym paryskim obserwatorium.
Odkrył kolejne sześć księżyców Saturna
oraz że Saturna nie otacza jeden pierścień,
tylko kilka oddzielonych przerwami.
Z czasem budowano
coraz lepsze teleskopy.
A pod koniec dwudziestego wieku
dokonano niemożliwego:
wyniesiono teleskop w kosmos.
W 1979 roku sonda Pionier 11 przeleciała w pobliżu Saturna.
Uzyskaliśmy zdjęcia, dzięki którym kosmos bardzo się do nas przybliżył.
Rok później zaawansowana technicznie sonda Voyager dotarła do Saturna,
a wyniki jej badań przeszły najśmielsze oczekiwania.
Podczas misji Voyagera byliśmy przekonani,
że nic go już nie pobije.
Wtedy pojawiła się sonda Cassini
wyposażona w instrumentarium
zaprojektowane specjalnie do szczegółowych badań Saturna,
jego pierścieni oraz księżyców.
Cassini była jak statek Battlestar Galactica,
bo naszpikowano ją zaawansowanym sprzętem.
To okręt flagowy.
15 PAŹDZIERNIKA 1997
Sonda Cassini wyrusza w liczącą miliard kilometrów
podróż w kierunku Saturna.
W projekcie brali udział naukowcy
z aż dziewiętnastu państw.
Nauka z definicji jest międzynarodowa.
W projekcie Cassini nigdy nie reprezentowałem swojego kraju.
Jesteśmy rodziną.
Po siedmiu latach sonda dotarła do Saturna.
Naukowcy są gotowi rozpocząć badania
najbardziej intrygującego obiektu w naszym Układzie Słonecznym:
największego księżyca Saturna - Tytana.
Przed misją Cassini
Tytan był swoistą terra incognita,
wielką niewiadomą.
PLANETOLOG
Ten „nieznany ląd” ma tak gęstą atmosferę,
że ćwierć wieku wcześniej sonda Voyager
nie zdołała zajrzeć w jej głąb,
jednak wykryła jej jedną bardzo zaskakującą cechę.
Głównym składnikiem atmosfery Tytana jest,
podobnie jak na Ziemi, azot.
Nie można było zignorować
tak dużego podobieństwa do ziemskiej atmosfery.
Dlatego naukowcy tak bardzo pragnęli tam wrócić.
Może to zabrzmi banalnie,
ale każda wyprawa w kosmos rodzi jeszcze więcej pytań.
Naukowcy tak bardzo naciskali
Europejską Agencję Kosmiczną, że zdecydowano się zbudować sondę,
która wyląduje na powierzchni tego niezbadanego świata.
Nazwano ją Huygens i zamocowano u boku sondy Cassini.
Huygens ma za zadanie zbadać atmosferę Tytana...
PLANETOLOG
...zrobić zdjęcia jego powierzchni,
a potem rozbić się lub zatopić w jego powierzchni.
Tak czy siak, czeka ją tragiczny koniec.
Nie wiedzieliśmy nic o powierzchni Tytana.
NAUKOWIEC PROJEKTU HUYGENS
Ciężko było zaprojektować cokolwiek bez tej wiedzy.
Czy to się opłaciło?
Gdy Huygens przedzierał się przez mglistą atmosferę Tytana...
14 STYCZNIA 2005
...naukowcy zgromadzeni centrali w Darmstadt w Niemczech
z niepokojem oczekiwali na sygnał od sondy.
Gdy nadeszła godzina,
czuliśmy lekkie zdenerwowanie.
PLANETOLOG
Wtedy otrzymali sygnał.
Sonda Huygens przetrwała zejście w kierunku Tytana.
Chwilę potem zaczęły napływać dane,
w tym echo z radaru Huygensa
odbite od powierzchni księżyca.
To najlepsza muzyka techno, jaką słyszeliśmy.
Podczas zniżania
sonda zmierzyła prędkość wiatrów, która wyniosła ponad 430 km/h,
i potwierdziła, że atmosfera Tytana
składa się głównie z azotu oraz metanu i etanu.
Huygens pozwolił ludzkości po raz pierwszy zajrzeć
pod gęstą atmosferę Tytana.
Myślałem, że to żart.
Krajobraz ze zdjęcia przypominał powierzchnię Marsa.
TYTAN - MARS
Mój kolega powiedział, że to Tytan.
Ja odparłam, że to niemożliwe.
Wszędzie leżały kamienie, a całość była czerwona.
On na to: „To Tytan, pogódź się z tym”.
Przez kolejną dekadę sonda Cassini kontynuowała badania Tytana,
przelatując obok niego ponad sto razy.
W górnej części atmosfery istniała organiczna wytwórnia,
która produkowała masy bardzo złożonych związków chemicznych,
których molekuły następnie opadały przez atmosferę...
WIZJA ARTYSTYCZNA
...na powierzchnię księżyca, tworząc organiczne wydmy.
Były tak ogromne jak te, które znamy z Sahary,
położone obok kanałów, przypominających koryta rzek.
Stworzyliśmy szczegółowe mapy tego świata
i okazało się, że jest tak różnorodny jak Ziemia.
Radar i kamera na podczerwień odmalowały obraz księżyca
z licznymi jeziorami.
Tytan jest jedynym ciałem niebieskim w naszym Układzie Słonecznym,
które ma ciecz na powierzchni.
Nie licząc oczywiście Ziemi.
Ciekawe jakby to było stanąć nad takim jeziorem na Tytanie?
Czy byłoby podobnie jak na Ziemi?
Jesteśmy nad jeziorem Cayuga w stanie Nowy Jork,
ponieważ tutejszy widok niewiele różniłby się od tego,
który można by ujrzeć na brzegu jeziora na Tytanie.
ASTRONOM
Nad głową mamy piękne błękitne niebo,
które odbija się od powierzchni jeziora, nadając mu taki sam kolor.
Na Tytanie niebo miałoby mglisto-pomarańczowy kolor.
W jeziorze odbijałoby się owo pomarańczowe niebo,
lecz po dokładniejszym zbadaniu okazałoby się,
że jezioro nie jest wypełnione wodą.
To mieszanka metanu i etanu
zbliżona do skroplonego naturalnego gazu.
Wszystkie jeziora na Tytanie łącznie zawierają trzystukrotność
ziemskich zasobów gazu.
Krajobraz przypomina
skaliste pustynie na południowym zachodzie Stanów Zjednoczonych.
Gleba jest mieszanką
wody, lodu oraz związków organicznych
o strukturze plastikowych wiórów albo styropianowych kulek.
Czasem na Tytanie spadnie deszcz,
wtedy krople spadają wolniej
i rozbijają się z pluskiem...
ponieważ grawitacja na Tytanie jest siedmiokrotnie mniejsza niż na Ziemi,
co przywodzi na myśl odczucia astronautów na powierzchni naszego księżyca.
A z powodu chłodniejszego klimatu i gęstszej atmosfery,
dźwięk przenosi się szybciej niż na Ziemi,
i do naszych uszu dobiegłby bardziej skompresowany odgłos fal,
który wydawałby nam się być o ton wyższy.
Mój głos też brzmiałby jak głos kosmity.
Mam nadzieję, że wstrzymalibyście oddech,
bo choć w atmosferze Tytana dominuje azot,
podobnie jak na Ziemi,
prawie wcale nie ma tam tlenu.
Jeśli potraficie sobie to wszystko wyobrazić,
zapraszam na brzeg jeziora na Tytanie.
Jest prawie jak na Ziemi.
WIZJA ARTYSTYCZNA
Deszcz, jeziora, rzeki, erozja, chmury.
Jestem zauroczony tym miejscem.
Pochodzę ze Szkocji, gdzie często pada zimny deszcz,
a ja nie lubię deszczu,
jednak uważam, że to dla mnie zaszczyt
żyć w jednym z dwóch światów w całym Układzie Słonecznym,
w których padają deszcze i tworzą się rzeki.
Tym drugim jest właśnie Tytan.
Lecz Tytan nie jest jedynym księżycem, który wzbudza zainteresowanie naukowców.
Saturn ma na pewno 62 księżyce, a może nawet więcej.
Jest Prometeusz, przypominający ziemniaka,
Janus, wyglądający jak klopsik,
i Mimas, do złudzenia przypominający
Gwiazdę Śmierci z Gwiezdnych Wojen.
Nie sposób pominąć Japeta, księżyca jing-jang,
którego jedna strona jest ciemna jak noc,
a druga jasna jak śnieg.
Jest też Pan, niewielki księżyc kształtem przypominający ravioli.
Natomiast Enceladus jest całkowitym zaskoczeniem.
Księżyc Saturna Enceladus jest małą, jasną, białą kulą lodu,
najjaśniejszym obiektem Układu Słonecznego.
Enceladus ma niewielkie rozmiary.
Jest mniejszy niż odległość między Los Angeles a San Francisco.
Wszyscy spodziewali się, że będzie ciałem martwym.
Niewielki Enceladus jest ogromną zagadką.
Jego północny biegun jest pokryty kraterami,
pozostałościami po deszczach asteroid,
które były częste miliardy lat temu.
Dla odmiany biegun południowy jest zupełnie gładki,
niemal bez żadnych kraterów.
Powstaje pytanie: dlaczego?
We wczesnym stadium misji pomiar magnometrem,
czyli urządzeniem mierzącym pola magnetyczne,
wykazał coś dziwnego.
To było coś spektakularnego niczym pióropusz pary wodnej
na południowym biegunie.
Mniej więcej w tym samym czasie aparaty sondy Cassini
wychwyciły niezwykły obraz.
Oto co ujrzeliśmy. Dziesiątki strumieni wystrzelających
z południowego bieguna Enceladusa.
Aparatura badawcza analizująca
skład chemiczny gazów i pyłów
określiła, że są to strumienie lodu.
Enceladus wyrzuca co godzinę tysiące ton.
Niektóre z tych strumieni wracają na jego powierzchnię jako śnieg,
tworząc gładką, białą powierzchnię.
To niezwykłe.
PLANETOLOG
Zaczęliśmy zastanawiać się, dlaczego tak się dzieje.
Księżyc miał być zimny i martwy.
Podczas kolejnych przelotów sonda zbliżyła się do powierzchni,
dzięki czemu aparatura odkryła więcej wskazówek.
Zbadaliśmy materiał wyrzucany z Enceladusa.
Składał się z molekuł organicznych oraz molekuł węgla
i azotu.
Niespodziewanie znalazł się też inny minerał...
Sól.
PLANETOLOG
Można wywnioskować, że owe drobinki to zamrożona woda morska.
Zamrożona woda morska wydobywająca się ze szczelin
na biegunie południowym,
z których wydziela się ciepło.
Taki jest biegun południowy.
Z tych szczelin wydostaje się więcej energii
niż z innych miejsc na Enceladusie.
To tak, jakbyśmy odkryli, że na Ziemi
z Antarktyki wydobywa się więcej ciepła
niż z okolic równika.
Strumienie zamrożonej wody morskiej tryskające z ogromnych szczelin.
Czy pod zamrożoną powierzchnią księżyca
może znajdować się woda?
Odpowiedź uzyskaliśmy po dziesięciu latach badań prowadzonych przez sondę Cassini.
Zagadkę pomógł rozwiązać przyrząd do pomiaru siły grawitacji.
Na podstawie pola grawitacji
możemy ustalić skład wnętrza.
Zawartość wnętrza Enceladusa zaszokowała badaczy.
Dane dotyczące grawitacji dowiodły,
że pod powierzchnią kryje się coś gęstszego niż lód - woda.
Uzyskaliśmy ważny dowód, że istnieje tam podziemny ocean.
Ponad trzydzieści kilometrów pod lodową skorupą Enceladusa kryje się ocean.
Ukryty ocean na Enceladusie
nie zajmuje jedynie obszaru bieguna południowego,
lecz pokrywa cały księżyc.
To nie wszystko.
Odkryliśmy drobinki nanokrzemionki.
Niezwykłe jest to, że drobinki nanokrzemionki
mogły powstać tylko w gorącej wodzie.
Nagle wszystko zaczęło układać się w całość.
Zaczęliśmy przypuszczać, że na dnie oceanu na Enceladusie
znajdują się gejzery.
Nie dość, że na księżycu jest woda, to jeszcze jest gorąca.
Na Ziemi, na dnie oceanu,
też można spotkać gejzery,
czyli otwory, z których wydobywa się gorąca woda.
I mimo że jest tam ciemno i zimno,
tętni tam życie.
Biochemicy twierdzą, że właśnie w takich warunkach
miliardy lat temu mogło powstać życie.
Cassini jeszcze bardziej zbliżyła się do strumieni
i dokonała kolejnego wstrząsającego odkrycia.
Podczas ostatniego przelotu
udało się odkryć pierwotny H2 w jednym ze strumieni.
H2 to lotny wodór występujący na Ziemi przy gejzerach.
H2 stanowi pożywkę dla drobnoustrojów.
To rodzaj cukierka drobnoustrojowego.
Czy może stanowić on pokarm dla żywych organizmów?
Czegóż chcieć więcej?
Badania Saturna zawiodły nas
być może w najlepsze miejsce w Układzie Słonecznym
do poszukiwania form życia.
Nikt nie twierdzi, że na Enceladusie istnieje życie,
ale jest taka możliwość.
Strumienie z Enceladusa
nie tylko naprowadziły nas na tropy dotyczące życia poza Ziemią,
ale pochodzące z nich drobinki lodu stworzyły
inną niezwykłą formację w obszarze Saturna,
jego najdalszy pierścień, zwany pierścieniem E.
To jedyny pierścień utworzony
z materiału pochodzącego z jednego z księżyców.
Pierścień E różni się od pozostałych.
Nie ma ostrych krawędzi i kształtów.
Nie widać go przez domowy teleskop.
Lecz on tam jest.
Wszystkie gazowe giganty...
JOWISZ
...na skraju Układu Słonecznego mają znikome pierścienie.
URAN
NEPTUN
Wyjątek stanowi Saturn.
Jego pierścienie składają się z miliardów cząstek
głównie zamrożonej wody.
Lód stanowi ich główny składnik,
ale jest tam też sporo zanieczyszczeń.
Nie wiemy dokładnie, co tam jest.
Elementy tworzące pierścienie mają różne kształty i rozmiary.
Mogą być wielkości ziarenka piasku albo nawet domu.
Pierścienie Saturna są największe i najcięższe
w całym Układzie Słonecznym.
Sięgają prawie sto pięćdziesiąt tysięcy kilometrów w głąb przestrzeni kosmicznej.
Z drugiej strony jednak, gdy spojrzymy na nie od krawędzi...
PLANETOLOG
...przypominają płaski dysk o grubości nie większej kilkudziesięciu metrów.
Sonda Cassini odkryła, że wewnątrz tej cienkiej opaski z lodu i pyłu
istnieje bardzo dynamiczny świat.
Spójrzcie na te cienie. Są niesamowite.
Długie cienie powstałe od światła słonecznego
pokazują, że niektóre cząstki sięgają wysoko ponad pierścień.
Jest sporo miejsc tak gęsto wypełnionych cząstkami,
że niektóre sięgają trzech kilometrów ponad płaszczyznę pierścienia.
Niesamowite.
Uwielbiałam wyobrażać sobie, jak lecę statkiem kosmicznym
nad tymi pierścieniami.
Z niskiej wysokości
pierścienie wyglądałyby, jakby ciągnęły się w nieskończoność,
dlatego, że są takie ogromne.
Lecisz sobie nisko nad pierścieniami, które mają kilka metrów grubości,
mijasz te wszystkie drobinki,
aż tu nagle natrafiasz na ścianę gruzu wysoką na ponad trzy kilometry.
Czyste science fiction.
Przepiękne.
Z daleka wyglądają pięknie i spokojnie,
a tak naprawdę w środku wiele się dzieje.
Pierścienie są płynne.
Cząstki wpadają na siebie,
tworząc niezwykłe fale, które ciągną się setkami kilometrów.
Te małe fale
o łukowatym kształcie
tworzą fenomenalny obraz.
Kamery sondy Cassini zlokalizowały przyczynę ich powstawania.
Chodzi o zbiór małych księżyców Saturna.
Księżyce dzielimy na kategorie.
Mamy tak zwane księżyce pierścieniowe,
małe księżyce
w samych pierścieniach
lub bardzo blisko nich.
Dodatkowo jest jeszcze cała kategoria obiektów,
śmigieł, rojów...
Są ich setki albo nawet tysiące.
W pierścieniach można znaleźć mnóstwo śmigieł,
które je przystrajają.
Jako pierwszy zauważył je młody naukowiec, Matt Tiscareno,
z zespołu zajmującego się obrazami.
Zauważyłem dwie poziome kreski, każda skierowana w tę samą stronę
co ta druga...
PLANETOLOG
...w odległości około stu metrów, wielkości boiska piłkarskiego.
Ktoś mógłby pominąć je, uznając, że to kosmiczne promienie
lub niedoskonałości aparatu,
ale on zauważył jedną wspólną cechę
wśród tych smug.
Wszystkie przypominały małe śmigła.
Pośrodku takiej smugi
znajduje się mały księżyc, który rozrzuca cząstki pierścienia.
Osiadają na brzegach czegoś
o dość wyrazistym kształcie.
Te małe dwuramienne śmigła,
krążące w pierścieniach Saturna,
mogą, zdaniem naukowców,
rzucić nowe światło na zagadkowy proces,
który miał miejsce miliardy lat temu,
mianowicie powstanie naszego Układu Słonecznego.
Przypuszczamy, że właśnie to wydarzyło się cztery i pół miliarda lat temu.
Była ogromna chmura materiału, gazu i pyłu.
Nastąpił potężny wybuch.
Mogła to być pobliska supernowa,
która rozbiła tę chmurę.
Elementy ułożyły się w dysk, a potem zaczęły się formować.
Krążąc wokół młodego Słońca,
gaz i pył zaczęły się łączyć.
Kamienie przekształciły się w skały,
skały w komety wielkości gór.
Komety zmieniły się w protoplanety,
zaś te przekształciły się w planety.
Przez setki milionów lat planety te nabrały kształtu.
W naszym Układzie Słonecznym
najlepszym miejscem do obserwacji takich procesów
są właśnie pierścienie Saturna.
Dzięki obserwacji owych śmigieł
oraz innych tworów w pierścieniach
być może lepiej zrozumiemy,
jak utworzyły się planety
od dysku złożonego z gazu i pyłu
do większych obiektów.
Śmigła są rodzajem nasion,
z których z czasem mogłyby wyrosnąć planety.
Jednak tutaj tkwi haczyk, bowiem z tych śmigieł
nie wyrosną pełne planety.
Są wściekłe w swej zatrzymanej formie,
bowiem nie będą mogły dokończyć procesu
z powodu zbyt bliskiego położenia względem Saturna.
Siła grawitacji Saturna rozbija je.
Nie pozwala łączyć się cząstkom.
Przypominają formację młodych planet,
których rozwój został wstrzymany.
Nie staną się większe.
Tu obserwujemy wczesne stadium tego procesu.
Proces ten zakończył się w Układzie Słonecznym
miliardy lat temu.
Możemy go też zauważyć w pierścieniach Saturna
i to czyni je tak wyjątkowymi.
To była najlepsza okazja,
by wrócić wraz z sondą Cassini do pierścieni Saturna.
W ciągu trzynastu lat sonda Cassini dokonała niezwykłych odkryć
w pierścieniach Saturna,
jednak członkowie zespołu nie odpowiedzieli
na fundamentalne pytanie.
Ile lat mają pierścienie?
Czy pojawiły się wraz z gazowym gigantem
cztery i pół miliarda lat temu, kiedy powstał Układ Słoneczny?
A może są znacznie młodsze?
Istnieją dwie szkoły.
Uważamy, że pierścienie Saturna nie są tak stare
jak cały Układ Słoneczny.
Mogły powstać stosunkowo niedawno,
około czterystu do pięciuset milionów lat temu.
Według mnie
są raczej starsze niż młodsze.
Sonda wykonuje kolejne śmiałe skoki,
a naukowcy liczą na to, że raz na zawsze odpowiedzą na to pytanie.
W czerwcu 2017 roku w siedzibie Europejskiej Agencji Kosmicznej
w holenderskim Noordwijk zebrali się członkowie międzynarodowego zespołu.
Właśnie dokonaliśmy siódmego skoku
pomiędzy pierścienie,
a tam na sondę czekają różnorakie niespodzianki.
GŁÓWNY NAUKOWIEC
Co tydzień dostajemy kolejną porcję zaskakujących danych.
Wszystko przyspiesza.
LOTY KOSMICZNE
Sonda przyspiesza, dane też.
- I odkrycia. - Nie nudzimy się.
Zwłaszcza gdy bada się wnętrze Saturna.
Podstawowym urządzeniem jest magnetometr,
który mierzy pole magnetyczne planety.
Badając pole magnetyczne na zewnątrz,
dowiadujemy się, co dzieje się w środku.
Jak dotąd odczyty wciąż zadziwiają.
Wytworzyło się wewnętrzne pole planetarne,
choć to bardzo dziwne.
Różni się od pól planetarnych, jakie znamy.
Na Ziemi
pole magnetyczne powstaje głęboko we wnętrzu planety
w wyniku ruchów płynnego materiału
otaczającego jądro.
Działa to na zasadzie ogromnego generatora albo dynama.
Według teorii dynam planetarnych
stałe pola magnetyczne wytwarzają się,
gdy przewodzące prąd płyny wewnątrz planety
poruszają się ruchem obrotowym,
przez co wytwarza się pole magnetyczne.
Te okrężne ruchy wewnątrz Ziemi
tworzą pole magnetyczne
wzdłuż osi planety.
Lecz Michelle Dougherty nie widzi czegoś takiego na Saturnie.
Coś wam powiem.
Nie mówiłam tego jeszcze nikomu z projektu.
Pięciu członków mojego zespołu już o tym wie.
Uważamy, że oś obrotu planety
oraz oś magnetyczna,
według naszych szacunków,
pokrywają się ze sobą.
Problem w tym,
że przeczy to teorii dynama.
Jeśli obserwujemy to, co nam się wydaje,
wewnętrzne pole jest generowane w inny sposób,
niż nam się wydawało albo umiera.
Co nam to mówi o wnętrzu Saturna?
Mimo że planeta jest zbudowana głównie z wodoru i helu,
naukowcy uważają, że podobnie jak Ziemia, Saturn posiada jądro.
Uważamy, że ma niewielkie jądro w samym środku.
Być może bardziej interesujące jest to, że część Saturna
jest otoczona powłoką metalicznego wodoru.
I to właśnie ów wodór jest prawdopodobnie źródłem
pola magnetycznego Saturna.
Pole magnetyczne Ziemi
chroni nas przed działaniem wiatrów pochodzących od Słońca,
które mogłyby uszkodzić naszą atmosferę,
co uniemożliwiłoby życie na naszej planecie.
Bez pola magnetycznego Ziemia przypominałaby Marsa,
który kiedyś był cieplejszym i bardziej wilgotnym miejscem.
Wraz z osłabieniem pola magnetycznego planeta zmieniła się w pustynię.
Dane zebrane przez sondę Cassini pozwoliły Michelle wysnuć teorię,
że pole magnetyczne Saturna także obumiera.
Jeśli to przydarzyło się Saturnowi,
wkrótce zostanie pozbawiony gazowej powłoki.
Nie wiem, co się wtedy stanie.
To szaleństwo, ale po to zajmujemy się nauką.
Ktoś mnie spytał,
czy rozumiem nasze dane. Zaprzeczyłam.
On na to: „To świetnie”. A ja: „Wiem”.
Według mnie naukowcy są rozczarowani, gdy ciągle mają rację.
W tej dziedzinie największą radość sprawia zaskoczenie.
Najbardziej lubię chwilę, gdy okazuje się, że byliśmy w wielkim błędzie.
Możemy mylić się co do genezy
powstania Saturna
jako dysku w chwili tworzenia się Układu Słonecznego.
Przyjęto, że podobnie jak inne planety,
Saturn powstał w wyniku konsolidacji pyłu i odłamków,
a potem przyciągnął wodór i hel, które otoczyły go powłoką.
Teraz naukowcy liczą na to,
że w miliardach bajtów danych, które czekają na analizę,
znajdą odpowiedź, czy mieli rację, czy nie.
Za wcześnie jeszcze, by stwierdzić,
czy zmieni to nasz pogląd na temat powstawania planet.
Wiemy na pewno,
że trzeba zmierzyć się z tymi danymi
i zobaczyć, co nam mówią.
Może uda się wreszcie określić
dokładny wiek pierścieni Saturna.
Przełomowych danych może dostarczyć urządzenie do pomiaru masy.
Sprawę przesądzimy w momencie, gdy sonda Cassini dostarczy danych
o masie pierścieni.
Im starsze pierścienie,
tym więcej zdążyły przyciągnąć gruzu,
przez co stały się cięższe.
Lżejsze pierścienie wskazują na młodszy wiek.
Mamy powody przypuszczać,
że pierścienie nie są tak ciężkie, jak sądziliśmy.
Moje przeczucie mówi, że są młode,
i to się nie zmieniło.
LABORATORIUM NAPĘDÓW ODRZUTOWYCH
Piętnastego września 2017 roku,
po dwudziestu latach trwania misji,
zbliża się jej koniec.
Zamykamy misję,
ponieważ sondzie kończy się paliwo.
Zbiorniki sondy są prawie puste,
więc należy zniszczyć ją tak, aby zminimalizować ryzyko zanieczyszczenia
księżyców Saturna ziemskimi drobnoustrojami.
Zespół zgromadził się wcześnie rano,
by wspólnie obserwować ostatnie chwile sondy Cassini.
Pojazd wejdzie w górne warstwy atmosfery Saturna
z prędkością ponad 110 000 kilometrów na godzinę.
Silniki ustawiły antenę w pozycji
pozwalającej wysyłać dane na Ziemię
tak długo, jak to możliwe.
Podczas wchodzenia w atmosferę
wzrasta temperatura.
Sonda traci stabilność
i urywa łączność z Ziemią.
Jak słyszymy, sygnał z sondy już nie dociera,
a za 45 sekund i ona przestanie istnieć.
W samotności, prawie miliard kilometrów od domu,
Cassini zaczyna się rozpadać,
gdy temperatura zbliża się do poziomu notowanego na Słońcu.
Wybuchają zbiorniki z paliwem.
Urządzenia pomiarowe topią się w wysokiej temperaturze.
Szczątki znikają w chmurach
i sonda Cassini staje się częścią odległego świata,
który wytrwale badała.
To była niezwykła misja
i równie niezwykły statek.
Byliście niesamowitym zespołem.
Pracowałam przy projekcie sondy Cassini przez prawie trzydzieści lat.
Tyle czasu zajmuje Saturnowi okrążenie Słońca.
Targają mną różne uczucia.
Przede wszystkim smutek, bo ludzie,
z którymi pracowałam przez dziesiątki lat,
pójdą swoimi ścieżkami.
Z drugiej strony czuję ogromną dumę.
Napisaliśmy od nowa podręczniki o Saturnie.
Dzięki Cassini dowiedzieliśmy się, że w rejonie Saturna może istnieć życie,
a jego księżyce są równie interesujące,
co Ziemia i Mars.
Wiemy też, że system pierścieni Saturna może być stosunkowo młody.
Dowiedzieliśmy się tak wiele
o tym niezwykłym systemie planetarnym wewnątrz naszego Układu Słonecznego.
Wszystko poszło doskonale.
Sonda zrobiła wszystko, o co ją poprosiliśmy.
Wysłała nawet na Ziemię ostatni prezent,
zdjęcia atmosfery Saturna
zrobione z bliskiej odległości.
To była niesamowita maszyna.
Wykorzystaliśmy jej możliwości,
spisała się fenomenalnie.
Pora się pożegnać.
Przetłumaczone przez: Paweł Kołodziej