Saturnuksen tutkimus

Tämä artikkeli käsittelee **[[Saturnus|Saturnuksen]] tutkimusta**. Saturnus on havaittu tähtitaivaalla paljain silmin, joten kukaan ei ole löytänyt planeettaa, mutta vanhimmat kirjalliset havainnot planeetasta ovat vuodelta noin 700 eKr. Saturnuksen ohi on lentänyt kolme luotainta, Pioneer 11, Voyager 1 ja Voyager 2. Cassini-Huygens -luotain on ainoa avaruusluotain, joka oli suunniteltu pelkästään Saturnuksen ja sen kuiden tutkimiseen. Nasa on lähettämässä uutta luotainta Saturnuksen kuuhun Titaniin. 

## Maasta tehdyt havainnot
Ensimmäiset säilyneet kirjalliset havainnot Saturnuksesta ovat peräisin assyrialaisilta noin 700 eKr. He kuvailivat planeettaa *kimalluksena tähtitaivaalla* ja nimesivät sen *[[Ninurta|Ninibin]] tähdeksi* (engl. *Star of Ninib*).

Noin 400 eKr Antiikin Kreikan tähtitieteilijät nimesivät kohteen *[[Kronos|Kronokseksi]]*, kreikkalaisen mytologian mukaan. Myöhemmin antiikin roomalaiset vaihtoivat nimen ''Saturnukseen''.

Heinäkuussa 1610 Galileo Galilei havaitsi kaukoputkellaan Saturnuksen renkaat, mutta luuli niitä kolmeksi planeetaksi. Vuonna 1655 Christiaan Huygens löysi Saturnuksen kuun Titanin sekä vahvisti, että Saturnuksella on renkaat.

## Avaruusluotaimet

### Pioneer 11

Pioneer 11 laukaistiin 6. huhtikuuta 1973 Cape Canaveralin Launch Complex 36B:stä. Pioneer 11 teki Saturnuksen ohilennon vuonna 1979 ja otti ensimmäiset lähikuvat planeetasta. 1. syyskuuta samana vuonna luotain kulki 20 921 kilomerin korkeudesta planeetan yläpilvikerroksesta ja otti noin 440 kuvaa planeetasta. Pioneer 11 löysi:

* Saturnuksen ilmakehän koostuvan lähinnä nestemäisestä vedystä
* Vahvisti, että planeetalla on magneettikenttä.
* Kuvat Titanista paljastivat sillä olevan oransit pilvet.
* Kaksi uutta kuuta.
* Yhden uuden rengasparin.

Luotain jatkoi matkaansa lokakuussa 1979.

### Voyager 1
Voyager 1 -luotain laukaistiin 5. syyskuuta 1977 Cape Canaveral Air Force Stationista ja saapui Saturnuksen luo marraskuussa 1980.

Luotain havaitsi Saturnuksen ilmakehän olevan suurimmalta osin vetyä, 11 prosenttia heliumia sekä pieni määrä muita kaasuja. Saturnuksen tuulen huippunopeudeksi luotain mittasi 1770 kilometriä tunnissa ja vuorokauden pituudeksi 10 tuntia ja 39,4 minuuttia. Luotain kulki matalimmillaan 125 528 kilometrin korkeudesta Saturnuksen yläpilvikerrosta, jonka jälkeen luotain suuntasi kohti tähtienvälistä avaruutta.

12. marraskuuta 1980 Voyager 1 kulki 6 492 kilometrin päästä Titanista ja havaitsi kuun ilmakehän koostuvan enimmäkseen typestä ja metaanista sekä pienestä määrästä hiilivetyä. Voyager 1 mittasi Titanin pinnan ilmanpaineen olevan 60 prosenttia korkeampi kuin Maan keskimääräinen merenpinnan paine. Titanin pinnan lämpötilaksi luotain mittasi noin -181 celsiusastetta ja läpimitaksi 5 140 kilometriä. Luotain mittasi Titanin koostuvan kivestä ja vesijäästä.

Voyager löysi Saturnukselta kolme uutta kuuta ja tutki lähietäisyydeltä Tethystä, Mimasia, Enceladusta, Dionea, Rheaa sekä Hyperionia. Luotain tutki myös Japetusta, mutta ei käynyt lähellä kuuta.

Luotain lopetti Saturnuksen ja sen kuiden tutkinnan 14. joulukuuta 1980.

### Voyager 2
Voyager 2 laukaistiin 20. elokuuta 1977 Floridasta Cape Canaveral Air Force Stationista. Luotain aloitti Saturnuksen tutkinnan 5. kesäkuuta 1981 ja lopetti tutkinnan 28. syyskuuta 1981. Luotain lähinnä otti kuvia Saturnuksesta ja sen kuista, eikä löytänyt mitään uutta. Voyager 2:n reitti suunniteltiin niin, että se pystyisi kuvaamaan kuita, joista Voyager 1 oli liian kaukana saadakseen tarkkoja kuvia. Voyager 2 otti yli 16 000 kuvaa Saturnuksen renkaista, Prometheuksesta, Pandorasta Japetuksesta, Hyperionista, Titanista. Sen jälkeen luotain matkasi matalimmillaan Saturnuksen yläpilvikerroksesta, 41 842 km korkeudesta. Kun luotain oli matkalla poispäin Saturnuksesta se vielä kuvasi Enceladusta, Janusta, Tethystä sekä Phoebea. Myöhemmin Voyager 2:n kuvista löydettiin uusi Saturnuksen kuu nimeltä Pan.

### Cassini-Huygens

Cassini-Huygens koostui Nasan rakentamasta kiertolaisluotaimesta sekä Esan rakentamasta laskeutumisluotaimesta, joka laskeutuisi Titaniin. Cassini-Huygens laukaistiin 15. lokakuuta 1997 Cape Canaveral Air Force Stationista Titan IVB -kantoraketilla. Luotain käytti hyödykseen Venuksen, Maan sekä Jupiterin painovoimia lingotakseen itsensä Saturnuksen kiertoradalle. Cassini-Huygens saapui Saturnuksen kiertoradalle 1. heinäkuuta 2004. Sen jälkeen luotain teki 96 minuutin pituisen korjauksen kiertorataansa. Radan korjaus vei luotaimen 20 000 kilometrin korkeuteen Saturnuksen yläpilvikerroksesta. 23. elokuuta 2004 luotain teki uuden ratamuutoksen, jonka avulla se pääsi lähelle Titania. Luotain matkasi kolme kertaa läheltä Titania ja kolmannella kerralla Huygens -laskeutuja irroitettiin Cassinista 25. joulukuuta 2004. 14. tammikuuta 2005 Huygens laskeutui Titanin ilmakehän läpi kuun pinnalle. Laskeutuminen kesti noin 2 ja puoli tuntia, jonka jälkeen laskeutuja oli käynnissä noin tunnin ajan ennen kuin yhteys luotaimeen katkesi.

Cassini Huygensin suunniteltua tehtävää jatkettiin vuonna 2008 kahdella vuodella ja 2010 seitsemällä vuodella. Sen jälkeen luotain suunnattiin kohti Saturnusta, jossa se tuhoutui. 13 vuoden tutkimuksen jälkeen luotain otti yli 450 000 kuvaa, kiersi Saturnuksen 294 kertaa ja teki 127 Titanin ohilentoa. Cassini-Huygensin tärkeimmät löydöt olivat:

* Enceladus suihkuttaa avaruuteen Saturnuksen E-renkaalle vettä, joka on vahva merkki pinnanalaisesta merestä ja elämästä.
* Titanilla on nestemäisestä metaanista koostuvia jokia, meriä, sadetta sekä ilmakehä, joka on suurimmalta osin vetyä. Toisin sanoen kuulla on hyvät olosuhteet elämälle.
* Radioaallot eivät ole sidoksissa Saturnuksen pyörimiseen niin, kuin ennen luultiin.
* Luotain havaitsi jättimäisen pyörremyrskyn sekä salamointia Saturnuksen molemmilla navoilla.
* Saturnuksella on vesipilviä.
* Saturnuksen kuulla Tehtyksellä on punaisia raitoja pinnassaan, joiden alkuperää ei tiedetä.

### Dragonfly

Dragonfly on Nasan tuleva ilma-alus, jonka tarkoituksena on tutkia Titania ja sen mahdollisuuksia elämän kehitykselle lentämällä tutkimusalueilla. Luotaimen suunniteltu laukaisu tapahtuisi vuonna 2028 ja sen on suunniteltu saapuvan Titanin pinnalle vuonna 2034.

## Ehdotettuja luotaimia

## Kuvagalleria

### Pioneer 11

Tiedosto:Pioneer 11 Image of Saturn and its Moon Titan - Flickr - NASA on The Commons.jpg|Saturnus sekä Titan (Titan on pieni piste Saturnuksesta yläpuolella, vasemmalla)
Tiedosto:Pntitan.jpg|Titan
Tiedosto:Pioneer 11 f17.gif|Saturnuksen renkaat


### Voyager 1

Tiedosto:PIA00024 Saturn With Tethys and Dione.jpg|Saturnus sekä sen kaksi kuuta (oik. Tethys vas. Dione)
Tiedosto:Imagen de Titán por el Voyager 1.jpg|Titan
Tiedosto:Titan's thick haze layer-picture from voyager1.jpg|Titanin ilmakehä Voyager 1:n kuvaamana
Tiedosto:Saturn's ring system - Voyager 1.jpg|Saturnuksen renkaat
Tiedosto:Dione from Voyager 1 (1980).jpg|Saturnuksen kuu Dione


### Voyager 2

Tiedosto:Voyager 2 Movie of Saturn's Moon Phoebe - PIA02260.gif|Voyager 2:n ottama sarja kuvia Phoebesta. Ylhäällä on alkuperäinen sarja kuvia ja alapuolella parannettu versio.
Tiedosto:Hyperion voyager2.jpeg|Hyperion
Tiedosto:Titan voyager2.jpg|Titan
Tiedosto:Saturn - Nasa's Voyager 2 - 1981 (52474709150).png|Saturnus
Tiedosto:Voyager 2 - Saturn - 3115 7854 2.png|Saturnuksen pohjoisnapa


### Cassini-Huygens

Tiedosto:Saturn during Equinox.jpg|Saturnus
Tiedosto:Mimas Cassini.jpg|Mimas
Tiedosto:Cassini peers over Titans hazy atmosphare to Saturns south pole.jpg|Titanin ilmakehä


## Katso myös

* Titanin asuttaminen
* Planeettatutkimus
** Merkuriuksen tutkimus
** Uranuksen tutkimus
** Neptunuksen tutkimus

## Lähteet