Rymdäventyr närmar sig slutet

En nära 20 år lång rymdfärd närmar sig slutet. Nu på onsdag påbörjar rymdfarkosten Cassini sin sista resa innanför Saturnus ringar. Den avslutas i höst med att i hög fart styra rakt in mot jätteplaneten och förintas.

Geysrar. Från månen Enceladus sydpol sprutar ett flertal geysrar ut en plym av ispartiklar, som bildar en av Saturnus ringar. Källan till isen tros vara ett undrjordiskt hav med någon form av varma källor på bottnen.

Geysrar. Från månen Enceladus sydpol sprutar ett flertal geysrar ut en plym av ispartiklar, som bildar en av Saturnus ringar. Källan till isen tros vara ett undrjordiskt hav med någon form av varma källor på bottnen.

Foto: NASA

Uppsala2017-04-23 11:10

– Det blir en spännande avslutning på en resa som redan har gett oss enorma mängder av ny information om Saturnus och dess månar. Dessa kunsakaper hjälper oss även att förstå planetsystems uppkomst och tidiga utveckling, till och med hur livets kan ha uppstått, säger docent Jan-Erik Wahlund, forskare vid Institutet för rymdfysik i Uppsala och ansvarig för ett av instrumenten ombord Cassini.

LÄS MER: Detta har hänt under den 20-åriga resan

Cassinis långa resa till solsystemets näst största planet startade 15 oktober 1997. Den föregicks av många års arbete med att konstruera moderfarkosten, en månlandare och alla instrumet ombord, och planera färdvägen till den avlägsna planeten. Saturnus ligger mer än nio gånger längre bort från jorden än vår närmaste stjärna, solen.

– Själv har jag deltagit i projektet ända sedan 1990, då vi började konstruera ett slags väderstation för att registera uppgifter om den elektriskt laddade stoftet och gasen kring Saturnus, dess månar och ringsystem. Denna så kallade Langmuirsond fungerar fortfarande utan problem och kommer att spela en viktig roll under Cassinis sista resa, säger Jan-Erik Wahlund.

Efter en sju års lång färd genom rymden nådde Cassini i juni 2004 sitt mål och lade sig i omloppsbana kring Saturnus. Från början var det tänkt att utforskandet av planeten, ringsystemet och månarna skulle avslutas efter fyra år, men den tidplanen har i omgångar förlängts fram till i år.

– Det är för att undvika en situation där Cassini inte längre kan styras som uppdraget nu avslutas på ett kontrollerat sätt. Om det inte varit för att bränslet är på väg att ta slut hade det kunnat förlängas ännu en gång, eftersom alla instrument utom ett fortfarande fungerar, säger Jan-Erik Wahlund.

Att forskarna vill ha koll på att Cassini brinner upp som en meteorit när den med 30 kilometer i sekunden rusar in i Saturnus atmosfär beror på att man till varje pris vill undvika att farkosten i stället av misstag kraschar på någon av planetens månar Titan eller Enceladus.

– De mätningar och upptäckter som Cassini hittills har gjort bekräftar och förstärker teorier om att dessa månar kan ha förusättningar för någon form av liv, som allvarligt skulle kunna störas om rymdfarkosten landade där och förorenade dem med något biologiskt material som av misstag följt med som fripassagerare ända från jorden, säger Jan-Erik Wahlund.

Av alla upptäckter som hittills har gjorts under Cassinis resa sätter han som allra främst den att det i reaktioner mellan kväve och metan i atmosfären kring Titan, under inverkan av solens ultravioletta strålning och planetens magnetfält, bildas massor av komplicerade organiska molekyler som faller ner till månytan där det finns sjöar av flytande metan och längre ner under månens skal ett hav av vatten.

– Dessa betingelser liknar dem som tros ha funnits på jorden när de allra första formerna av liv uppstod här för nära fyra miljarder år sedan. Det finns till och med forskare som hävdar att mycket talar för att någon form av metanproducerande organismer lever under Titans hårda månskorpa. Än så länge är jag dock rätt skeptisk till bevisen som försts fram för detta, säger han.

Som näst viktigast betecknar Jan-Erik Wahlund upptäckten att det ur en mängd geysrar vid den lilla månen Enceladus sydpol fortlöpande sprutar ut ispartiklar som fungerar som byggmaterial i en av Saturnus ringar, och att källan till dessa partiklar förmodligen är ett hav under månens yta med heta källor på sin botten.

– Upptäckten av molekylärt väte i den utsprutande plymen tyder på att så kallade smokers, eller vulkaniska hetvattenkällor finns på oceanens botten. På jordens havsbottnar associeras sådana "smokers" med bildandet av organiska ämnen och rikligt med levande organismer, säger Jan-Erik Wahlund.

Förekomsten av flytande vatten tillsammans med att en massa lättare organiska ämnen påträffats i vattenplymen som sprutar ut från Enceladus gör att den amerikanska rymdstyrelsen NASA nu även klassar den månen som "beboelig", om än inte av människor men kanske av någon form av mikroorganismer.

Upptäckten som ger bronsplatsen på Jan-Erik Wahlunds topplista vet varken han eller någon annan hur den ser ut.

– Det beror på att den ännu inte har gjorts, men kommer att göras under de kommande månaderna när Cassini för första gången ger sig in i det 200 mil breda utrymmet mellan Saturnus och dess innersta ring. De djupdykningar som Cassini kommer att göra där kommer att ge helt ny information om hur de elektriskt laddade ringarna kopplar till Saturnus magnetfält och hur de påverkar själva planetens atmosfär, säger han.

Under den sista djupdykningen ska för första gången någonsin strukturen på Saturnus atmosfär bestämmas med hjälp av Uppsalas instrumet på Cassini, i alla fall ända ned till dess att rymdfarkosten brinner upp 15 september.

Cassinis sista månader före störtdykningen in mot Saturnus blir de potentiellt farligaste under alla år i rymden.

– När Cassini rusar fram med en hastighet på tre kilometer i sekunder alldeles i närheten av den innersta ringen kan en kollision även med något ganska litet föremål åstadkomma så stora skador att farkosten i värsta fall förstörs. Men jag tror att vi kommer att fixa det, säger Jan-Erik Wahlund.

I Cassiniprojektet medverkar geologer, atmosfärvetare, rymdfysiker, fysiker, geofysiker, astrobiologer är flera andra forskargrupper. Den märkliga Saturnusmånen Hyperion – vars oregelbunda, tvättsvampsliknande utseende fotograferats från Cassini – har också väckt (en del) matematikers intresse.

– Det beror på att Hyperion rör sig till synes helt kaotiskt och oförutsägbart. Matematiker brukar gilla att försöka lösa sådana problem, säger Jan-Erik Wahlund.

Fotnot: månlandaren Huygens nedstigning till Titan kan ses, och höras, på https://www.youtube.com/watch?v=9L471ct7YDo

Näst största planeten

Saturnus är solsystemets näst största planet. Bara Jupiter är större.

Saturnus diameter är mer än nio gånger längre och dess volym 730 gånger större än jordens.

Trots att Saturnus är så stor väger den bara 117 gånger mer än jorden. Det beror på att planeten, bortsett från en inre tyngre kärna, mest består av gaser som väte och helium. Om människor hade följt med Cassini skulle de inte ha kunnat landsättas och gå på planeten.

Saturnus befinner sig 9,6 gånger längre bort från solen än vad jorden gör. Därför tar det mycket längre tid för Saturnus än för jorden att kretsa ett varv kring solen. Ett Saturnusår motsvarar mer än 29 jordår.

Däremot kretsar jätteplaneten så snabbt kring sin egen axel att ett Saturnusdygn bara är drygt 10 timmar.

Saturnus har över 60 kända månar och sju ringar, varav fem är synliga. Ringarna består mest av vattenis och en kolrik komponent. Reflektioner från det smutsiga stoftet ger de synliga ringarna deras färgvariationer.

Cassiniprojektet leds av den amerikanska rymdorganet NASA i samarbete med den europeiska rymdorganisationen Esa.

Projektet och moderfarkosten har fått namn efter den fransk-italienske astronomen Jean Dominique Cassini, som på 1600-talet upptäckte fyra av Saturnus månar och ett mellanrum mellan ringarna, det så kallade Cassinigapet. Sonden Huygens uppkallades efter holländaren Christiaan Huygens, som på 1650-talet upptäckte månen Titan och själva ringsystemet kring Saturnus. (Galileo hade sett ringarna, men trott att de var stillastående månar.)

Så jobbar vi med nyheter  Läs mer här!