От чертежной доски до колец Сатурна: как NASA совершило невозможное

В конце 1990-х годов NASA осуществило одну из своих самых амбициозных миссий - отправку космического аппарата Cassini к Сатурну. Эта миссия стала не только величайшим достижением агентства, но и знаменательным событием для Исследовательского центра Льюиса (ныне Исследовательский центр Гленна NASA в Кливленде), который отвечал за ракеты-носители, доставившие Cassini к далекой планете.

Cassini ознаменовал завершение более чем 35-летней эпохи управления NASA запусками космических аппаратов центром Льюиса. Эта миссия считалась крупнейшей и сложнейшей в истории исследований дальнего космоса на тот момент. Аппарат весом 6 тонн потребовал использования мощнейшей доступной ракеты-носителя - трехступенчатой Titan IV ВВС США в сочетании с самой продвинутой версией разгонного блока Centaur, известной как G-prime.

Подготовка к запуску Cassini включала масштабные испытания оборудования. Инженеры NASA проводили тесты в крупнейшей в мире вакуумной камере, расположенной в Объекте космической энергетики. Там проверялось отделение 86-футового обтекателя ракеты Titan IV в условиях, имитирующих космическое пространство. Специалисты также разработали улучшенное термоодеяло для защиты энергетической системы Cassini от акустических вибраций при старте.

В конце августа 1997 года группа инженеров из центра Льюиса отправилась в Космический центр Кеннеди во Флориде для окончательной подготовки к запуску Cassini. Они работали совместно с персоналом по безопасности полигона с базы ВВС Патрик, чтобы обеспечить безопасный старт при любых обстоятельствах.

После неудачной попытки запуска 13 октября, вечером 14 октября ракета была вновь подготовлена к старту. Специалисты центра Льюиса заняли позиции в Центре данных ракет-носителей в ангаре AE для мониторинга температуры, давления, скорости, траектории и вибрации ракеты во время запуска.

В 4:43 утра по восточному времени 15 октября 1997 года первая ступень Titan и два массивных твердотопливных ускорителя ожили, и ракета устремилась в темное небо над Флоридой. Команда центра Льюиса внимательно следила за полетом, пока ракета покидала атмосферу Земли, Titan последовательно отрабатывал свои ступени, а Centaur выводил Cassini на межпланетную траекторию, отправляя аппарат в 2-миллиардное путешествие к Сатурну.

Запуск Cassini-Huygens стал 119-м и последним запуском, осуществленным под руководством центра Льюиса. Он завершил десятилетия операций по запуску космических аппаратов, за которые отвечал центр. С начала 1960-х годов центр Льюиса отвечал за верхние ступени ракет-носителей NASA, включая успешные Agena и Centaur.

Около 20 сотрудников и пенсионеров центра Льюиса собрались в Кливленде ранним утром 15 октября 1997 года, чтобы наблюдать за запуском Cassini. Группа сдерживала ликование в течение 40 минут после старта, пока обязанности центра Льюиса не завершились в последний раз с безопасным отделением Cassini от Centaur.

Семилетнее путешествие Cassini к Сатурну включало гравитационные маневры у Венеры (дважды), Земли и Юпитера для ускорения космического аппарата. В июне 2004 года Cassini вышел на орбиту Сатурна и начал передавать данные и почти полмиллиона изображений обратно на Землю.

В январе 2005 года зонд Huygens отделился от космического аппарата и совершил посадку на поверхность крупнейшего спутника Сатурна - Титана. Это стало первым в истории приземлением космического аппарата на небесное тело во внешней Солнечной системе.

Cassini продолжил свою миссию, совершая погружения в верхние слои атмосферы планеты и пролеты сквозь кольца Сатурна. Научная информация о загадочной планете, ее спутниках и кольцах привела к публикации почти 4000 научных статей.

После более чем 13 лет работы и почти 300 орбит вокруг Сатурна, 15 сентября 2017 года NASA намеренно направило Cassini в атмосферу планеты, где он сгорел, завершив свою выдающуюся миссию.

Опыт, полученный инженерами NASA в ходе миссии Cassini, был использован при проектировании космического аппарата Europa Clipper, предназначенного для исследования спутника Юпитера Европы. Europa Clipper был успешно запущен 14 октября 2024 года, продолжая традицию амбициозных межпланетных миссий NASA.