カッシーニ1997-2017：果てしない発見の航海、10億キロ以上離れた神秘的な海での生活への希望
今日のインド標準時午後5時30分頃、NASAのカッシーニ宇宙船は13年前に土星の世界に到着して以来、ロマンスした惑星の最後の抱擁の圧力と温度によって押しつぶされます。人類の巨大な惑星間宇宙飛行は、天文学の最大の発見のいくつかへの扉を開きました。
カッシーニ（NASA）から見た土星 1997年、NASAは火星パスファインダーミッションの完璧な着陸で赤い惑星への帰還を祝いました。マーズパスファインダーは非常に質素な任務であり、2年前のケビンコスナーの映画であるウォーターワールドよりも低コストでした。しかし、1997年には、10倍以上の費用がかかり、約10年間開発中だった、はるかに大きなミッションも開始されました。
NASAの主力ミッションであるカッシーニホイヘンスは、欧州宇宙機関と協力して土星に向かい、惑星とその衛星を研究しました。ボイジャー1号とボイジャー2号、およびパイオニアによるいくつかのフライバイは、土星への主要なミッションの時期が到来したことをNASA主導の宇宙機関のコンソーシアムに納得させるのに十分な興味深いデータを返しました。土星は遠く離れているので、ミッションはプルトニウムを燃料とする放射性熱電発電機によって動かされます。ミッションに必要な電力は、ルームエアコンに必要な電力よりも少なく、100ワットの電球8個に相当します。カッシーニは、太陽系で最も興味深く地球のような衛星の1つであるタイタンに着陸しようとするホイヘンスプローブを搭載していました。
カッシーニは風光明媚なルートで土星に向かいました。金星、地球、木星を飛行し、7年間で目的地に到達するまで20億マイルを移動しました。カッシーニが土星の周りに軌道投入する準備ができたときまでに、NASAの次世代の火星探査車であるスピリットアンドオポチュニティはすでに地上にありました。
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地球と火星は類似点を共有しています—どちらもケイ酸塩でできた地球型惑星であり、どちらも地表水を持っています。しかし、土星は完全に異なります。
土星に着陸することを想像してみてください—歩くためのしっかりした表面はありません。土星には金属コアがあり、金属水素と液体水素で覆われています。ガスでできており、理論的には水に浮く可能性があります—土星の密度は水よりも30％低くなっています。惑星の体積は地球の約700倍ですが、密度は地球の8分の1です。
地球上の月を1つだけ見るのにうんざりしていませんか？土星には62個あります。それらの中で最大のものであるタイタンは、水星よりも大きいです。
ハリケーンイルマが悪かったと思ったら、これについて考えてみてください。土星の嵐は、1,200マイル/時で約10倍強く、数年から数十年続きます。
地球上の稲妻が怖いですか？土星の嵐は時々1/10秒ごとに稲妻を生み出します。
地球上で年をとっていますか？土星の1年は地球の29年です！
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では、14年間のミッションでのカッシーニの科学的成果は何でしたか？宇宙船は、その衛星の150以上のフライバイを含む、土星の周りの約300の軌道を完了しました。それは異なる月に6つの新月と2つの地下の海を発見しました。地球のように、土星には四季があります。カッシーニはそれらのうちの3つをサンプリングすることができました。
ホイヘンスプローブは多数の機器を搭載し、土星の大気圏を通過する約3時間の降下に突入して生き残り、海上着陸にも耐えるように設計されました。それは、NASAが宇宙船を着陸させた最も遠い体であるタイタンに首尾よく着陸しました。
地球の大気と同様に、タイタンの大気は主に窒素であり、微量のメタンが含まれています。地球のメタンには生体源があるため、問題はタイタンのメタンが生命に関係しているかどうかです。ホイヘンスプローブは、タイタンの魅力的な世界を明らかにしました。気温は約–180℃、南極大陸よりも低く、大気圧は地球の表面よりも約50％高くなっています。メタンは地表近くにあり、おそらく地表近くの液体メタン源があります。
地球上の火山の写真は、熱い火山のマグマとガスの画像を思い起こさせます。冷たい火山を想像してみてください。カッシーニ-ホイヘンスの調査では、氷の火山、つまり水氷と炭化水素の混合物がタイタンの厚い大気に噴き出されている火山の強力な証拠が見つかりました。実際、氷の火山は現在、外惑星の衛星ではかなり一般的であると考えられています。
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太陽系のどこで生命を見つけますか？これはおそらくカッシーニの最大の発見かもしれません。宇宙船からのデータは、土星の衛星エンケラドゥスの氷の地殻の下に、太平洋よりも深い大きな海があることを示しています。ある場所では、地殻はちょうど約1マイルの厚さです。さらに、エンケラドスの内部には熱源があり、それが海からの水を地表に噴出させる可能性があります。エンケラドスの海は暗く、太平洋の平均的な深さの8倍の深さです。
この生態学的環境は地球と不気味に似ています—そして地球上では、そのような生息地は生命を支えています。ほとんどの地球の海は暗く、太陽光が浸透しない無光層は地表からわずか1 kmのところから始まりますが、マリアナ海溝のように、海は11kmにもなることがあります。地球上には、海底で火山活動や熱水活動を引き起こす熱源があります。これらの熱水噴出孔はかつては生命に住むことができないと考えられていました。結局のところ、氷のように冷たい水、真っ暗闇、海底の高圧、硫黄が豊富な酸性条件でどの生物が生きるのでしょうか。しかし、NASAが資金提供した最近の研究では、水中の熱水噴出孔で生命が繁栄していることが示されています。光がないため、一部の微生物は化学合成独立栄養性です。つまり、光独立栄養性（光からエネルギーを引き出す）である地球の表面の生物とは対照的に、化学反応からエネルギーを引き出します。
***それでは、10億ドルの問題は、地球の海の下にある熱水噴出孔で生命が見つかった場合、エンケラドスの巨大な地下海の暗い深さに生命が潜んでいるのでしょうか。はいの場合、これらの生命体の属性は何ですか？それらは微視的ですか？それらは化学合成独立栄養性ですか？うまくいけば、今後数十年のカッシーニへのフォローアップミッションが答えを提供するでしょう。
この世界からの人生 （出典：NASA）
1997年10月15日、リフトオフ： タイタンIVB /セントールはカッシーニオービターとESAのホイヘンスプローブを搭載して離陸しました。
1998年4月25日、最初の金星フライバイ： カッシーニ-ホイヘンスは金星のフライバイを行い、金星の表面から176マイル（284 km）以内を移動しました。重力アシストは、宇宙船が土星に到達するのを助けるために、宇宙船を約7 km / s加速しました
1999年6月24日、第2金星フライバイ： 太陽の周りをもう一度旅した後、カッシーニ-ホイヘンスは別の重力アシストのために金星の2回目のフライバイを実行しました。今回は、惑星から600km以内に到着しました。
1999年8月17日、地球と月のフライバイ： 打ち上げから約2年後、カッシーニ-ホイヘンスは地球から1,100 km以内を飛行し、5.5 km / sの速度向上を達成しました。
1999年12月-2000年4月、小惑星帯を通して： カッシーニ-ホイヘンスは、ベルトを交渉するためにこれまでで7番目の宇宙船になりました
2000年12月29日、木星探査： カッシーニ・ホイヘンスは、12月30日に1,000万kmで木星に最も接近し、すでに木星を周回しているガリレオ宇宙船とともに、木星システムに対する独自の洞察を提供しました。
2002年10月31日、カメラのテストはOKです。 カッシーニは、惑星に到達する20か月前のカメラテスト中に、土星の画像をキャプチャしました。それは土星から2億8500万キロで、地球と太陽の間の距離のほぼ2倍でした。
2004年4月7日、土星の嵐を見る： 土星に到着してから3か月後、カッシーニは2つの嵐が合流してより大きな嵐になるのを観測しました。この現象が土星で観測されたのは、2回目だけです。
2004年5月31日、2つの新月： カッシーニは、これまで知られていなかった2つの衛星、直径3kmと5kmのメトネとパレネを発見し、土星の既知の衛星の数を60に増やしました。これは増加することでした。
2004年6月10日、First up、Phoebe： フィービーはカッシーニの多くの月面フライバイの最初のものでした。宇宙船は暗い月から2,000km以内を飛行し、1981年にフェーベから220万km以内に到達したボイジャー2号の1,000倍の距離にありました。
2004年6月30日、サターン軌道投入： まだホイヘンスプローブを搭載しているカッシーニは、土星を周回する最初の宇宙船になりました
2004年10月24日、タイタンとの最初の出会い： 宇宙船は、タイタンの表面から1,200 kmの高さから土星の衛星タイタンのかすんでいる大気をうまくスキミングした後、情報と写真をビームバックしました
2004年12月23日、ホイヘンスプローブが切り離されます。 カッシーニオービターから切り離されたホイヘンスプローブは、タイタンへの3週間の旅を開始します
2005年1月13日、タイタンへの降下： ホイヘンスはタイタンに上陸しました—外太陽系のどの世界にも最初で唯一の着陸です。降下は2時間27分続き、電池式の探査機はタイタンの表面でさらに72分間生き、壮大な画像を送信して、地球の非常に似た気象学と地質学を明らかにしました。
2006年3月8日、月の液体の水： 科学者たちは、土星の小さな衛星であるエンケラドスの南極地域に巨大な蒸気の雲を供給している液体の貯水池の証拠を発表しました。 2月の初め、カッシーニはエンケラドスの雰囲気のようなものを発見しました。
2008年5月31日、主な任務は次のとおりです。 土星での4年間で、カッシーニは惑星、そのリング、およびその衛星についての豊富な新しい知識を明らかにしました
2010年2月2日、ミッションは2017年に延長されました： この拡張により、カッシーニは、太陽の周りの惑星の30年軌道のほぼ半分にわたって土星システムの季節変化を観測することができました。
2011年6月21日、エンケラドスの隠された海： カッシーニは、エンケラドスの氷の地殻の下にある大規模な塩水貯留層の証拠をさらに発見しました
2012年3月1日、ディオーネの新鮮な空気のヒント： カッシーニは土星の衛星ディオネの周りの分子状酸素イオンを嗅ぎました。イオンはまばらです—11立方センチメートルごとに1つ
2014年3月5日、100回目のタイタンフライバイ： それぞれのフライバイは、タイタンと地球とのその驚くべき類似点についてもう少し知識を提供しました。タイタンは本当に初期の地球であり、凍結状態にあります
2014年7月27日、エンケラドスの間欠泉101人： 101の異なる間欠泉は、液体の水が月の地下海から地表まで到達する可能性があることを示唆しました
2017年4月12日、生命のエネルギー？ 科学者たちは、エンケラドスの地下海で、生命に化学エネルギー源を提供する可能性のある水素ガスの兆候を発表しました
2017年4月23日、ファイナルタイタンフライバイ： カッシーニは、127回目の最後のアプローチで、タイタンの水面から979kmを通過しました。
2017年4月26日、グランドフィナーレ開始： カッシーニは、土星とその最も内側のリングの間のギャップを通る22の大胆なループで歴史的な使命の終わりを知らせ、これまでになく近づき、その過程でまったく新しい土星の世界を探索しました
2017年9月15日、グランドフィナーレ： 宇宙での20年間の恥ずかしがり屋であるカッシーニは、土星の大気圏に最後の突入を果たします。それは土星の最後の抱擁の圧力と温度によって押しつぶされて蒸発します。
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