Οι Έλληνες που συμμετείχαν στην αποστολή του διαστημικού σκάφους Cassini

Οι Έλληνες που συμμετείχαν στην αποστολή του διαστημικού σκάφους Cassini

15 Σεπτεμβρίου 2017

Την Παρασκευή 15 Σεπτεμβρίου 2017 το διαστημικό σκάφος Cassini θα ολοκληρώσει την 20ετή αποστολής του με μια αυτοκαταστροφική «βουτιά» στον Κρόνο. Ανάμεσα στους ερευνητές που όλα αυτά τα χρόνια συμμετείχαν στην ανάλυση των πολύτιμων στοιχείων που παρείχε το Cassini και τα οποία άνοιξαν νέους ορίζοντες στην επιστήμη, βρίσκονται αρκετοί Έλληνες επιστήμονες.

Οι Έλληνες επιστήμονες συμμετείχαν σε διάφορα στάδια της αποστολής. Μερικοί εξ αυτών βρίσκονται ήδη στις ΗΠΑ, όπου έχουν προσκληθεί να παρακολουθήσουν από κοντά στο Εργαστήριο Αεριοώθησης (JPL) της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA), στην Πασαντίνα της Καλιφόρνια, την ολοκλήρωση της αποστολής του Cassini, όπως ο κ. Κριμιζής και η κ. Κουστένη.

Το ellines.com επικοινώνησε με τους Έλληνες επιστήμονες που συμμετείχαν για να μοιραστούν μαζί μας τις σκέψεις τους για την ολοκλήρωση της αποστολής Cassini.

Ο Σταμάτης Κριμιζής είναι επικεφαλής ερευνητής σε διάφορες διαστημικές αποστολές της NASA, συμπεριλαμβανομένης και της αποστολής του Cassini-Huygens στον Κρόνο και στον Τιτάνα. Ήταν ο επικεφαλής επιστήμονας (Principal Investigator) σε ένα από τα 12 όργανα του Cassini, το ΜΙΜΙ, όργανο απεικόνισης της μαγνητόσφαιρας και το οποίο κατασκευάστηκε στο εργαστήριό του, στο Πανεπιστήμιο Τζονς Χόπκινς.

«Το όργανο σχεδιάστηκε για να απεικονίσει τα ιόντα που παγιδεύονται στη μαγνητόσφαιρα του Κρόνου. Δεν πιστεύαμε ποτέ ότι θα δούμε αυτά που βλέπουμε και ότι θα μπορέσουμε να απεικονίσουμε τα όρια της ηλιόσφαιρας».

Η Αθηνά Κουστένη, Διευθύντρια ερευνών στο Εθνικό Κέντρο Επιστημονικής Έρευνας της Γαλλίας και μέλος της ομάδας σύνθετων υπέρυθρων φασματόμετρων του Cassini στο Observatoire de Paris, συμμετέχει στην αποστολή Cassini-Huygens από τη σύλληψη της δημιουργίας της και την ανάπτυξή της στη δεκαετία του 1990.

“Η αποστολή Cassini τελειώνει στις 15 Σεπτεμβρίου 2017 με ένα εκπληκτικό “Grand Finale”, έχοντας εκπλήξει επιστήμονες και κόσμο με έξοχες ανακαλύψεις που αφορούν όλο το σύστημα του Κρόνου και έχοντας πετάξει 127 φορές πάνω από τον Τιτάνα, τον μεγαλύτερο δορυφόρο που μοιάζει με τη Γη μας, συγκεντρώνοντας ένα μεγάλο όγκο δεδομένων σε όλους τους τομείς. Βρίσκομαι επί τόπου, στο JPL της NASA για να ζήσω από κοντά τις τελευταίες μέρες της φανταστικής αυτής αποστολής… Θα ασχοληθώ με την ανάλυση ολων αυτών των δεδομένων για αρκετά χρόνια ακόμα.

Έχω συμμετάσχει στην αποστολή Cassini-Huygens από τη σύλληψη της δημιουργίας της και την ανάπτυξη της στη δεκαετία του 1990, οπότε αισθάνομαι λύπη για το τέλος αυτής της υπέροχης περιπέτειας. Τα τελευταία χρόνια (από το 2004 έως σήμερα), ασχολήθηκα με τη ανάλυση των δεδομένων που λαμβάνονται από την αποστολή Cassini-Huygens και αφορούν το σύστημα του Κρόνου, και ιδιαίτερα του μεγαλύτερου δορυφόρου του, του Τιτάνα. Ως συν-ερευνήτρια τεσσάρων οργάνων της αποστολής αυτής (2 του διαστημοπλοίου σε τροχιά Cassini: VIMS και CIRS και 2 του ανιχνευτή Huygens: HASI και DISR), έχω πρόσβαση σε μια μεγάλη ανάκτηση δεδομένων, και περνάω πολύ χρόνο αναλύοντας τις μετρήσεις κυρίως που αφορούν στον Τιτάνα, αλλά και κάποιων άλλων παγωμένων δορυφόρων του Κρόνου, συμπεριλαμβανομένων του Εγκέλαδου, ενός φεγγαριού του Κρόνου από το νότιο πόλο του οποίου εκρήγνυνται θερμοπίδακες.

Αυτά τα όργανα μας επέτρεψαν να ανακαλύψουμε:

πως αλλάζει η ατμόσφαιρα του Τιτάνα με τις εποχές που διαρκούν 7,5 χρόνια η κάθε μια…
την χημική σύσταση της επιφάνειας, και την περιεκτικότητα του μεθανίου.
την χημεία και την σύσταση της στρατόσφαιρας του Τιτάνα και νέα μόρια στα φάσματα CIRS φτιάχνοντας ένα πλήρες μοντέλο της ατμόσφαιρας συμπεριλαμβανομένων των εποχιακών επιδράσεων και άλλων πτυχών της μετεωρολογίας του δορυφόρου.
την επιφάνεια και το εσωτερικό του Τιτάνα και του Εγκέλαδου, με έμφαση στην τεκτονική ανάλυση των δεδομένων που αντανακλούν μάλλον σε μια πρόσφατη ηφαιστειακή δραστηριότητα και την ύπαρξη ενός εσωτερικού ωκεανού υγρού νερού στους δύο δορυφόρους.
Για την ερμηνεία όλων αυτών των δεδομένων, όσον αφορά στη φύση της ατμόσφαιρας και της επιφάνειας του Τιτάνα και του Εγκέλαδου, δουλεύω σε συνεργασία με πολλούς Ευρωπαίους και Αμερικανούς συναδέλφους.

Στο μέλλον ελπίζω να επιστρέψουμε στο σύστημα του Κρόνου γιατί το Κασσινι μας έφερε πολλές ανακαλύψεις, αλλά και νέα ερωτήματα… Πρέπει να εξερευνήσουμε τους δορυφόρους Τιτάνα και Εγκέλαδο από κοντά με οχήματα στο έδαφος, γιατί η σύσταση της επιφάνειας και οι εσωτερικοί ωκεανοί νερού θέλουν επιβεβαίωση και χαρακτηρισμό. Πρέπει να γυρίσουμε σε μια νέα εποχή για να δούμε τι αλλάζει στην επιφάνεια και στην ατμόσφαιρα του Κρόνου και του Τιτάνα. Να δούμε αν οι πίδακες του Εγκέλαδου αλλάζουν περιοχή και αν είναι ακόμα ορατοί ή αν είναι εποχιακά φαινόμενα… Να μάθουμε ποιά είναι η ηλικία και η σύσταση των δακτυλίων. Έχουμε πολλά πράγματα να εξερευνήσουμε ακόμα για να ικανοποιηθεί η περιέργεια του κοινού και των επιστημόνων…

 

Μαζί με τη σχετική στενοχώρια για το τέλος της αποστολής, έχω και τη χαρά να ζήσω μια νέα αποστολή εφόσον το διαστημόπλοιο τις τελευταίες μέρες και όταν θα βουτήξει στην ατμόσφαιρα του Κρόνου θα μας δώσει την ευκαιρία να πάρουμε πολλά καινούργια στοιχεία για τους δακτύλιους, τους δορυφόρους και τον πλανήτη”.

O Γιάννης Δάνδουρας είναι συν-επικεφαλής ερευνητής στην ομάδα του Οργάνου Μαγνητοσφαιρικής Απεικόνισης (ΜΙΜΙ) του Cassini.

“Η συμμετοχή μου στο διαστημικό σκάφος Cassini ήταν με τον σχεδιασμό και την δημιουργία της ηλεκτρονικής μονάδας, πάνω στο σκάφος, που ελέγχει τη λειτουργία και επεξεργάζεται ψηφιακά τις μετρήσεις ενός από τα όργανα του Cassini, του MIMI (Magnetospheric Imaging Instrument). Υπεύθυνος του οργάνου MIMI ήταν ο κ. Κριμιζής, από το Johns Hopkins University (Maryland), ενώ η ομάδα μου στο Πανεπιστήμιο της Τουλούζης ανέλαβε τον “ηλεκτρονικό εγκέφαλο” αυτού του οργάνου. Σκοπός του MIMI ήταν η μελέτη της μαγνητόσφαιρας του Κρόνου μέσω της απεικόνισής της με μια καινούργια τεχνική, την ανίχνευση ενεργητικών ουδετέρων ατόμων που εκπέμπει η μαγνητόσφαιρα.

Στη συνέχεια, χάρη στις μετρήσεις του MIMI, εργάστηκα στη μελέτη της αλληλεπίδρασης ανάμεσα στη μαγνητόσφαιρα του Κρόνου και στην ανώτερη ατμόσφαιρα του Τιτάνα, του μόνου δορυφόρου στο Ηλιακό μας σύστημα που έχει μια τόσο πυκνή ατμόσφαιρα, και που η σύνθεσή της έχει πολλές αναλογίες με τη σύνθεση της προβιωτικής ατμόσφαιρας της Γης. Με αυτό τον τρόπο κατανοήσαμε λίγο καλύτερα τους φυσικούς μηχανισμούς στην ανώτερη ατμόσφαιρα του Τιτάνα”.

Ο Νικόλαος Πασχαλίδης είναι Υπεύθυνος Έρευνας για την Τεχνολογική Ανάπτυξη στο τμήμα Heliophysics Science (HSD) του NASA Goddard Space Flight Center. Είναι επικεφαλής Τεχνολογίας για το HSD και Βοηθός Διευθυντής Τεχνολογίας για τη NASA / GSFC. Κατείχε ηγετικούς ρόλους σε πολλές αποστολές της NASA και της ESA, μεταξύ των οποίων και η αποστολή Cassini.

“Το Cassini εξερεύνησε το Σύστημα του Κρόνου με τους δακτυλίους και τα φεγγάρια του, τον Τιτάνα, τον Εγκέλαδο και άλλα, εδώ και πάνω από είκοσι χρόνια. Καθώς τελείωσαν τα καύσιμα η NASA αποφάσισε να τερματίσει την αποστολή και να κατευθύνει το διαστημικό σκάφος στον Κρόνο με μια σειρά ελεγχόμενων τροχιών που πλησιάζουν τον πλανήτη, ενώ ο τελευταίος σηματοδοτεί το τέλος της ζωής του στις 7:55 το πρωί στις 15 Σεπτεμβρίου. Αυτό το μεγάλο φινάλε σχεδιάστηκε για να “εξασφαλίσουν ότι τα φεγγάρια του Κρόνου θα παραμείνουν παρθένα για μελλοντική εξερεύνηση – ιδιαίτερα, το παγωμένο φεγγάρι Εγκέλαδος που διαθέτει ωκεανό, αλλά και ο Τιτάνας με την ενδιαφέρουσα προ-βιοτική χημεία. Το Μεγάλο Φινάλε του Cassini δεν είναι μόνο η τελική κατάδυση του διαστημικού σκάφους στον Κρόνο, αλλά πολλά περισσότερα. Αυτό το δραματικό συμβάν είναι ο ακρογωνιαίος λίθος έξι μηνών τολμηρής εξερεύνησης και επιστημονικής ανακάλυψης. Κατά καιρούς, το διαστημικό σκάφος θα φουσκώνει την ίδια την εσωτερική άκρη των δαχτυλίων, είτε θα απομακρύνει τα εξωτερικά άκρα της ατμόσφαιρας. Ενώ η ομάδα αποστολής είναι πεπεισμένη ότι οι κίνδυνοι είναι κατανοητοί, θα μπορούσαν να υπάρξουν εκπλήξεις. Είναι το είδος μιας τολμηρής περιπέτειας που θα μπορούσε να αποτιμηθεί μόνο στο τέλος της αποστολής”.

Εργάστηκα στο Cassini κατά τη διάρκεια της φάσης ανάπτυξης του υλικού πτήσης στη δεκαετία του 1990. Υπήρξε μια μεγάλη ώθηση εκείνη την εποχή για να καταστήσουμε έξυπνα, χαμηλής ισχύος και μικρού μεγέθους συστήματα που μπορούν να επιβιώσουν αξιόπιστα για μεγάλο χρονικό διάστημα. Και για το Cassini αυτό κατέληξε να είναι 20 χρόνια από την έναρξη του! Συνδυάζοντας την τεχνογνωσία επιστήμης και τεχνολογίας από προηγούμενες αποστολές, όπως το Active Magnetospheric Particle Tracer Explorer, επικέντρωσα τις προσπάθειές μου στην ανάπτυξη από την αρχή ενός συνόλου ειδικών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων εφαρμογών (ASIC) και ηλεκτρονικών για το όργανο σωματιδίων MIMI. Μετά από μια επιτυχημένη ανάπτυξη και διαμόρφωση χώρου, το σύστημα ενσωματώθηκε στο όργανο και για τα 20 χρόνια τώρα λειτούργησε άψογα και παρήγαγε άριστες μετρήσεις στη μαγνητόσφαιρα του Κρόνου.

Πρέπει να αναφέρω ότι η εξέλιξη αυτή σηματοδότησε την έναρξη μιας σειράς άλλων προηγμένων τεχνολογιών TOF x Energy x Angle, συστημάτων και οργάνων διαστημικών σπονδυλωτών, φασματόμετρα μάζας, αναλυτές σωματιδίων, ακτινοσκοπικές απεικονίσεις και συσκευές απεικόνισης σωματιδίων, τα οποία βρίσκονται σε αρκετές μεγάλες και μικρές αποστολές της NASA / ESA σε όλο το ηλιακό σύστημα: το Cassini στον Κρόνο, τα Messenger και BepiColombo στον Ερμή, το Contour σε έναν κομήτη, το Juno στον Δία, το New Horizons στον Πλούτωνα, τα Solar Orbiter και Parker Solar Probe στον Ήλιο, το Interstellar Boundary Explorer (IBEX) και πολλές άλλες αποστολές σε τροχιά γύρω από τη Γη: IMAGE, Van Allen Probes, Magnetospheric Multi Scale, Dellingr, Exocube, Cerres, Cusp + και άλλα.

Αυτές οι προσπάθειες οδήγησαν σε βραβεία της NASA, συμπεριλαμβανομένου του βραβείου Καινοτομίας NASA / GSFC του έτους 2015 και του Διεθνούς Βραβείου Τεχνολογίας της NASA για το 2016″.