Vào đúng thời điểm đã định trước, một động cơ tên lửa đã khởi động trong 95 phút để làm giảm tốc độ và đưa trạm tự động vào quỹ đạo một cách chính xác. Có thể nói đây là chuyến thám hiểm các hành tinh kéo dài nhất, tốn kém nhất (3,3 tỷ USD), đến một hành tinh xa trong Hệ mặt trời.
Trong Hệ mặt trời có chín hành tinh, tính từ mặt trời đi ra là sao Thủy, sao Kim, Trái đất, sao Hỏa, sao Mộc, sao Thổ, sao Thiên Vương, sao Hải Vương và sao Diêm Vương. Sao Mộc và sao Thổ được gọi là "hành tinh khổng lồ" vì đường kính sao Mộc gấp 11,2 lần đường kính Trái đất, còn đường kính sao Thổ gấp 9,46 lần. Khoảng cách từ Mặt trời đến sao Mộc là 778 triệu km, còn đến sao Thổ là 1.429 triệu km. Năm 1995 trạm tự động Ga-li-lê-ô (theo tên của nhà bác học Ý Ga-li-lê-ô Ga-li-lê-i) nặng 1.138 kg sau một chuyến bay dài gần 6 năm đã đến thám hiểm bầu khí quyển sao Mộc. Trạm tự động Cassini lần này nặng đến 5.820 kg, cao 7 mét, mang các ăng-ten dài 4 mét để có thể truyền về Trái đất hình ảnh và tín hiệu ở khoảng cách xa đến trên một tỷ km.
Trạm tự động Cassini được đặt theo tên của nhà thiên văn học người Pháp gốc Italy Giăng Ðô-mi-nich Cassini (1625-1712), người đã có công phát hiện bốn vệ tinh lớn của sao Thổ. Cháu nội của ông sau này được cử làm giám đốc đầu tiên của đài thiên văn Paris vào năm 1771.
So với tất cả các trạm tự động đã phóng từ trước đến nay về phía các hành tinh thì trạm tự động Cassini nặng hơn cả. Một trạm tự động nặng gần 6 tấn như vậy muốn phóng lên sao Thổ ở cách xa hơn 1 tỷ km thì không thể phóng trực tiếp mà phải cho đi lướt qua các hành tinh khác, lợi dụng lực hấp dẫn của các hành tinh này để tăng tốc. Sau khi được phóng lên từ Trái đất ngày 15-11-1997, trạm tự động Cassini đã bay lướt qua sao Kim lần đầu tiên ngày 26-4-1998, cách bề mặt sao Kim 287 km, sau đấy bay một vòng quanh Mặt trời rồi lại bay lướt qua sao Kim lần thứ hai ngày 24-6-1999 ở độ cao 600 km. Hai tháng sau, ngày 18-8-1999 trạm tự động bay qua Trái đất ở độ cao 1.171 km. Nhờ hai lần bay ngang qua sao Kim và một lần bay ngang qua Trái đất, trạm tự động được tăng tốc để bay ngang qua sao Mộc, ngày 30-12-2000 và nhờ tác động của hành tinh khổng lồ này, gần 4 năm sau đến sao Thổ vào ngày 1-7-2004 theo đúng như tính toán của các nhà khoa học.
|
|
Bước đầu của công cuộc thám hiểm sao Thổ đã thành công. Bước thứ hai sẽ là từ trạm tự động Cassini thả một mô-đun thăm dò nặng 340 kg đi vào khí quyển của Titan, vệ tinh lớn nhất của sao Thổ, đường kính 5.150 km, lớn hơn sao Thủy (4.878 km). Mô-đun thăm dò này được đặt tên là Huygens, theo tên của nhà vật lý và thiên văn học Hà Lan Cri-chi-an Huygens (1629-1695), nổi tiếng trong lĩnh vực chế tạo kính thiên văn, người đã lần đầu tiên phát hiện ra vệ tinh Titan cũng như phát hiện các vành đai nổi tiếng của sao Thổ. Môđun thăm dò Huygens do Cơ quan vũ trụ châu Âu chế tạo với chi phí 500 triệu USD.
Trái đất, sao Hỏa, sao Kim là những hành tinh có một lớp khí quyển và một bề mặt rắn dưới lớp khí quyển. Sao Mộc và sao Thổ không có bề mặt rắn mà được bao bọc bởi một lớp khí quyển dày, chủ yếu là khí hi-đrô và hê-li, có lẫn khí mê-tan và am-mô-ni-ắc, chính khí này là thành phần chủ yếu của các lớp mây, ở đấy nhiệt độ rất thấp, khoảng -180oC.
Một điều may mắn là vệ tinh Titan có một bề mặt rắn giống như Trái đất và bầu khí quyển của Titan gồm chủ yếu là khí ni-tơ và mê-tan, rất giống với bầu khí quyển của Trái đất cách đây chừng 4 tỷ năm. Có lẽ trong bầu khí quyển của Titan chứa đầy những phân tử hữu cơ giống như những cái đã là mầm mống cho sự sống sinh sôi nảy nở trên Trái đất. Người ta đã đặt cho Titan danh hiệu "người gìn giữ những bí mật về nguồn gốc sự sống trên Trái đất".
Mô-đun thăm dò Huygens dự kiến sẽ được thả ra từ trạm tự động Cassini vào ngày 25-12-2004. Ngày 14-1-2005 mô-đun này nặng 340 kg đường kính 2,7 mét sẽ đi vào khí quyển của vệ tinh Titan. Do cọ xát với khí quyển nên tốc độ giảm dần. Khi còn cách bề mặt Titan 170 km, một tấm dù lớn sẽ mở ra, các máy móc khoa học bắt đầu làm việc. Trong 2 giờ 30 phút các máy móc sẽ đo áp suất, nhiệt độ, thành phần khí quyển, chủ yếu là phát hiện sự hiện diện của các phân tử hữu cơ, v.v. Tất cả những số liệu này sẽ được truyền lên cho trạm Cassini bay trên quỹ đạo quanh sao Thổ và trạm này sẽ truyền về Trái đất, qua các ăng-ten dài 4 mét có độ khuếch đại rất cao do Cơ quan vũ trụ Italy chế tạo với chi phí 160 triệu USD. Máy chụp ảnh hồng ngoại cũng chụp các bức ảnh bề mặt vệ tinh Titan qua các lớp mây và khi mô-đun thăm dò Huygens chỉ còn cách bề mặt vài mét, một đèn chụp ảnh sẽ lóe sáng cho phép chụp bức ảnh thật rõ dù rằng sao Thổ và vệ tinh Titan ở rất xa mặt trời, ánh sáng qua các lớp mây rất yếu ớt.
Do sao Thổ ở quá xa mặt trời nên trên trạm tự động Cassini và mô đun thăm dò Huygens không thể sử dụng các pin mặt trời như trong các chuyến bay lên mặt trăng hay sao Kim, sao Hỏa. Nguồn điện được cung cấp bằng các máy phát nhiệt điện dùng chất đồng vị phóng xạ plu-to-ni 238, năng lượng của các tia phóng xạ được chuyển hóa thành điện năng, cung cấp cho 12 thiết bị khoa học trên trạm tự động Cassini và 6 thiết bị trên mô đun thăm dò Huygens. Dự kiến chuyến thám hiểm sao Thổ này sẽ kéo dài trong bốn năm nữa và hàng trăm nghìn bức ảnh và số liệu thu thập được nhờ những thiết bị tinh vi chưa từng có sẽ cung cấp những thông tin quý báu về các vành đai nổi tiếng của sao Thổ, về từ trường, khí hậu, nhiệt độ, v.v, đặc biệt là về thành phần khí quyển của vệ tinh Titan mà người ta hy vọng nhờ đấy có thể khám phá bí ẩn về sự hình thành sự sống trên Trái đất của chúng ta.
