Mindaugas Macijauskas. Erdvėlaivio „Cassini“ odisėja

Dar visai neseniai internetas nebuvo pasiekęs kone kiek­vienų namų. Naujų, spalvingų, įdomių knygų apie mokslą stigo. Tad nenuostabu, jog ne vienos šeimos namuose buvo knyga „Mokslas ir Visata“. Pirmąkart išleista dar 1977 m., ji buvo mano internetas. Šimtus kartų ją skaičiau, apžiūrinėjau anksčiau niekur nematytas iliustracijas. Vieną lietingą vaikystės vasarą mano dėmesį patraukė Jupiterio ir Saturno planetų nuotraukos, padarytos erdvėlaivių „Pioneer“ ir „Voyager“. Tuo metu jau gana gerai nutuokiau, kaip toli šios planetos. Nors ir žinojau, kad jos buvo aplankytos Žemės gyventojų pasiuntinių, pirmą kartą išvydau spalvotus vaizdus. Toji nuostaba, kad kažkas iš tiesų sugebėjo sukonst­ruoti ir tiksliai apskaičiuotomis trajektorijomis pasiųsti kelių šimtų kilogramų erdvėlaivius link tolimų Saulės sistemos pasaulių, gerai įstrigusi atmintyje ir šiandien.

„Cassini“ ir Saturnas (piešinys). Iš NASA, Jet Propulsion Laboratory-Caltech archyvų

Kartu su XXI a. prasidėjo skaitmeninė revoliucija, tad informacija tapo ranka pasiekiama, ir spalvingi tolimų pasaulių vaizdai užgriuvo kaip potvynio banga. Tačiau didžiųjų kosminių odisėjų laikai jau buvo praėję – „Pioneer“ ir „Voyager“ erdvėlaiviai jau palikinėjo Saulės sistemą, Jupiterio planetą ir jo palydovus tyręs erdvėlaivis „Galileo“ sudegė planetos debesyse. Mėnulis seniausiai buvo pamirštas žemiečių, „Apollo“ misijų astronautai pradėjo gauti pensijas. Sąmokslo teorijų kūrėjai, pamiršę kelionių į Mėnulį laikus ar juose net negyvenę, lyg vyšnaites nuo torto pradėjo rankioti „įrodymus“, kad to visai nebuvo. Fotografijos, kinematografijos bei televizijos veikimo principų neišmanymas bei žmogiškųjų ambicijų – varžytis ir nugalėti – nuvertinimas, be abejo, labai tam padėjo. Kaip ir manymas, kad tokie režisieriai kaip Stanley Kub­rickas gali surežisuoti bet ką. Net ir tikrovišką žmonių nusileidimą Mėnulyje.

Tačiau tuomet kai ko nežinojau ir aš. Tad nustebau 2004-ųjų pabaigoje išvydęs naujienų reportažus apie erdvėlaivį „Cassini“ ir kartu su juo keliaujantį zondą „Huygens“, pavadintus XVII a. astronomų, tyrusių šią planetą, garbei. Kitų metų pradžioje zondas turėjo nusileisti didžiausio Saturno palydovo – Titano – paviršiuje. Milžiniškas, beveik 6 tonas sveriantis ir nedidelio autobuso dydžio erdvėlaivis pasiekė Saturno planetą! Bet iš tikrųjų ši odisėja prasidėjo gerokai anksčiau...

Mintys apie „Cassini“ kilo XX a. 9 dešimtmečio pradžioje. NASA ir Europos kosminė agentūra (ESA) pradėjo svarstyti ir tartis dėl galimos kosminės misijos, skirtos tyrinėti Saturno planetai, jos žiedams ir gausybei palydovų. Tada dar niekas negalėjo būti tikras, kad pavyks. Vis dėlto smalsumas kainuoja. Kartais gyvybes, kartais pinigus. Tačiau 1989 m. JAV Kongresas sutiko finansuoti „Cassini“ misiją. Europiečiai įsipareigojo suprojektuoti ir pagaminti zondą „Huygens“.

Iššūkių būta dar nepalikus Žemės planetos. Praėjus keleriems metams nuo misijos biudžeto patvirtinimo, NASA lėšos buvo apkarpytos. Tad „Cassini“ inžinieriai turėjo gerokai pasukti galvas, kaip sumažinti erdvėlaivio kainą milijonais dolerių. Teko atsisakyti minties, kad erdvėlaivio inst­rumentai galės judėti ir nusitaikyti į norimus objektus nepriklausomai nuo erdvėlaivio orientacijos. Pabandę ką nors užfiksuoti marškinių kišenėje laikomu fotoaparatu (ar telefonu) suprasite, koks tai iššūkis. Artėjant erdvėlaivio paleidimo datai – 1997 m. spalio 13-ajai – prasidėjo ir visuomenės protestai... Mat skriedamas toli nuo Saulės erdvėlaivis negali naudotis šios energija. Vienintelis patikimas ilgalaikis energijos šaltinis – radioizotopinis generatorius, radioaktyviųjų medžiagų skleidžiamą šilumą verčiantis elektros energija. Tokių generatorių „Cassini“ turėjo tris. Ir visus šiuos generatorius kartu su erdvėlaiviu turėjo paleisti šimtais tonų itin degaus kuro pripildyta raketa. Menkutė klaida – ir kelios dešimtys kilogramų radioaktyvaus plutonio užterštų šimtų, jei ne tūkstančių kvadratinių kilometrų dydžio teritoriją pelkėtoje Floridoje. O raketos, kaip žinia, niekada nebuvo itin saugi ir patikima transporto priemonė. Aršiausius protestuotojus teko sulaikyti. Laimei, raketos startas buvo sėkmingas.

Paskutinis Saturno „portretas“. Iš NASA, JPL-Caltech, Space Science Institute, Mindaugo Macijausko archyvų

Sėkmingas buvo ne tik startas. „Cassini“ nukeliavo beveik 8 mlrd. kilometrų. Tai yra 10 tūkst. kelionių iki Mėnulio ir... atgal. Kelionėje įvykdė 2,5 mln. komandų, atsiųstų iš Žemės. Atmetus tai, kad dalį laiko erdvėlaivis veikė autonomiškai, tai būtų po komandą kas 4,2 minutės. 20 metų iš eilės. Į Žemę atsiuntė 635 GB duomenų iš... 1,5 mlrd. kilometrų atstumo. Seno 1990 m. interneto modemo greičiu. Šių dienų standartais – kukliomis 1 megapikselio raiškos kameromis erdvėlaivis padarė beveik pusę milijono nuotraukų. Erdvėlaivis veikė taip puikiai, kad misija pratęsta kelis kartus – 2008-aisiais, įvykdžius pagrindinius užsibrėžtus tikslus, pratęsta iki 2010-ųjų, o pastaraisiais – iki 2017-ųjų.

Apskriejęs Saturno planetą šimtus kartų „Cassini“ galėjo iš arti tyrinėti įspūdingiausius žiedus ir daugiausiai palydovų turinčią Saulės sistemos planetą. Atrastos skysto metano upės, ežerai ir jūros Titane. Tai visoje Saulės sistemoje vienintelis planetos palydovas, turintis tirštą atmosferą, tad jau seniai traukė mokslininkų dėmesį. Sėkmingas zondo „Huygens“ nusileidimas Titane tapo ir didžiuliu technologiniu laimėjimu – niekada taip toli nuo Žemės joks kosminis aparatas nebuvo nusileidęs kito dangaus kūno paviršiuje.

Įspūdingieji Saturno žiedai pasirodė daug sudėtingesni, nei manyta iki „Cassini“. Įspūdingo pločio žiedai, besitęsiantys šimtus tūkstančių kilometrų, bet vos šimtų metrų storio, yra tarsi sumažintas besiformuojančios Saulės sistemos modelis. Žieduose, sudarytuose daugiausia iš ledo kristalų, valdomuose Saturno planetos ir jo palydovų traukos, formuojasi nauji mažyčiai planetos palydovai, vyksta įvairūs dinamiški procesai – žiedai „šerpetoja“, „banguojasi“. Būdami gana ryškūs byloja, kad juos sudarantys ledo kristalai nėra padengti dulkėmis. Tad jie yra gan jauni, atsiradę maždaug prieš 100 mln. metų. Kosminiais masteliais tai visai neseniai.

Iš arti tirtas ir pats Saturnas – detaliai stebėtos planetos atmosferoje kylančios audros, ciklonai. Ašigaliuose fotografuotos šiaurės pašvaistės, primenančios žemiškąsias. Tačiau nepavyko atsakyti į vieną paprastą klausimą: kiek trunka diena Saturne? Klausimas atrodo paprastas, bet planeta neturi kieto paviršiaus, o jo debesys skirtingose planetos platumose sukasi skirtingu greičiu.

Vienas iš gausybės Saturno palydovų – Enceladas – pakurstė aistras dėl gyvybės Saulės sistemos planetų palydovuose. „Cassini“ nuotraukose užfiksavo iš šio palydovo besiveržiančias čiurkšles, vadinasi, po lediniu palydovo paviršiumi yra geizerių ir veikiausiai... skystas vandenynas. Erdvėlaivio gauti duomenys neleido įsitikinti, ar palydove egzistuoja gyvybė, tai turės atsakyti ateities kosminės misijos.

Saturno palydovas Enceladas. Iš NASA, JPL-Caltech archyvų

Per 20 metų atlikta tūkstančiai stebėjimų, padaryta šimtai didesnių ir mažesnių atradimų. Mokslininkams, analizuojantiems „Cassini“ surinktus duomenis, darbo, matyt, bus dar dešimtmečiui.

Tačiau viskam ateina galas. „Cassini“ misijos pabaiga prasidėjo 2017-ųjų pavasarį, erdvėlaiviui pradėjus nardyti tarp Saturno žiedų vis arčiau ir arčiau planetos paviršiaus. Kol galiausiai rugsėjo 15-ąją erdvėlaivis suiro planetos debesyse. Baigiantis raketiniam kurui, skirtam manevruoti erdvėlaivį, nutarta nerizikuoti. Toji rizika nebuvo ypač didelė, bet svarbi – erdvėlaiviui sudužus viename iš planetos palydovų kiltų grėsmė „apkrėsti“ žemiškais mikroorganizmais, kurie galbūt sugebėjo kartu su „Cassini“ atvirame kosmose išgyventi pastaruosius du dešimtmečius. Baigdamas įspūdingą kelionę erdvėlaivis išsiuntė paskutinius duomenis ir vaizdus taip atsisveikindamas prieš tyliai suyrant.

Ką reiškia „Cassini“ odisėjos pabaiga? Man tai tarsi mažytė kosminio amžiaus pabaigos pradžia. Vis garsiau svarstoma galimybė žmonėms nukeliauti ar net gyventi Marse. Šiek tiek tyliau kalbama apie grįžimą į Mėnulį. Ir šį kartą nori prisidėti ne tik valstybinės institucijos, bet ir privačios kompanijos. Tačiau tai jau nebeprimena atradimų amžiaus, panašaus į C. Colombo, Vasco da Gamos ar F. de Magalhãeso ekspedicijas. O būtent tokį, antrąjį atradimų laikotarpį pastaruosius 50 metų ir galėjome stebėti. 1962 m. erdvėlaiviai pirmą kartą aplankė Venerą, 1965 m. – Marsą, 1973 m. – Jupiterį ir jo palydovus, 1974 m. – Merkurijų, 1979 m. – Saturną, jo žiedų ir palydovų sistemą, 1986 m. – Uraną, 1989 m. – Neptūną. Ir galiausiai, 2015 m. – Plutoną, kuris, laukdamas svečio iš Žemės, prarado savo, kaip planetos, statusą. Tačiau visi šie pirmieji aplankymai buvo tik pradžia – į Marsą sugrįžta daugybę kartų, net važinėta jo paviršiumi. Tai tęsiama ir dabar. Merkurijus, Venera bei Jupiteris vėl aplankyti. Pastarasis – ilgam, aštuonerius metus jį tyrinėjo erdvėlaivis „Galileo“. Dabar jį trumpam tyrinėja erd­vėlaivis „Juno“.

Tačiau... po 13 metų, praleistų orbitoje aplink Saturną, daugiau jokio „Cassini“ nebus. Ir turbūt ilgam. Tokios odisėjos trunka ilgai, daug kainuoja ir dabar apie tai rimtai nesvarstoma. Uranas ir Neptūnas – atokūs Saulės sistemos pasauliai, tik trumpai aplankyti pro šalį praskriejančių erdvėlaivių, – veikiausiai žemiškos draugijos nesulauks dar ištisus dešimtmečius. O tai pasauliai, apie kuriuos žinome mažiausiai. Pasauliai, iš kurių kol kas nėra jokios praktinės naudos. Tačiau tai pasauliai, galintys padėti suprasti Saulės sistemos istoriją ir pažinti galimą, tegu primityvios, bet vis dėlto gyvybės egzistavimą tolimuose, šaltuose ir nesvetinguose pasauliuose.

Draugai