Команда исследователей использовала VLBA — гигантский массив антенн радиотелескопов, разбросанных от Гавайев до Виргинских островов, — чтобы точно определить положение Кассини, когда он вращался вокруг Сатурна за последнее десятилетие, получив сигнал от радиопередатчика космического корабля. Они объединили эти данные с информацией об орбите Кассини из Deep Space Network НАСА. Объединенные наблюдения позволили ученым сделать наиболее точные определения положения центра масс, или барицентра, Сатурна и его многочисленных спутников.
В исследовательскую группу вошли исследователи из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния, и Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO) в Сокорро, Нью-Мексико.
Сегодня ученые представляют результаты своей работы на встрече Американского астрономического общества в Сиэтле.
Новое измерение стало возможным благодаря двум факторам: длительному присутствию Кассини в системе Сатурна и способности VLBA различать чрезвычайно мелкие детали.
Результатом является значительно улучшенная таблица прогнозируемых положений объектов в системе Сатурна, известная как эфемериды. Эфемериды — один из основных инструментов астрономии.
«Эта работа — большой шаг к объединению нашего понимания орбит внешних планет нашей солнечной системы и орбит внутренних планет», — сказал Дейтон Джонс из JPL, руководивший исследованием.
Улучшенная позиционная информация поможет улучшить точную навигацию межпланетных космических аппаратов и поможет уточнить измерения масс объектов Солнечной системы. Это также улучшит предсказания того, когда Сатурн или его кольца пройдут перед фоновыми звездами — события, которые предоставляют астрономам разнообразные возможности для исследований.
Измерения положения Кассини с помощью VLBA даже помогли ученым, которые стремятся провести еще более строгие проверки общей теории относительности Альберта Эйнштейна, наблюдая небольшие изменения в видимых положениях активно питающихся черных дыр или квазаров, когда Сатурн, кажется, проходит впереди. из них в небе.
Навигационная группа Кассини, которой было поручено прокладывать курс космического корабля вокруг Сатурна, начала использовать новую информацию о местоположении, полученную в ходе продолжающегося исследования в 2013 году.
Новые эфемериды позволили им разработать более эффективные маневры для космического корабля, что привело к экономии топлива, необходимого для выполнения миссии. Ранее навигаторы выполняли свои собственные оценки положения Сатурна и его спутников, используя данные, полученные путем отслеживания радиосигнала Кассини во время его связи с Землей. Новые расчеты, дополненные данными VLBA, примерно в 20 раз точнее.
Джонс и его коллеги планируют продолжить совместные наблюдения с Кассини и VLBA до конца миссии Кассини в конце 2017 года.
Команда планирует использовать аналогичные методы для наблюдения за движением космического корабля НАСА Juno, когда он достигнет Юпитера в середине 2016 года. Они также надеются улучшить знания об орбитах этой гигантской планеты.
JPL, подразделение Калифорнийского технологического института в Пасадене, управляет миссиями «Кассини» и «Джуно», а также сетью Deep Space Network для НАСА. Национальная радиоастрономическая обсерватория — объект Национального научного фонда, управляемый в соответствии с соглашением о сотрудничестве Associated Universities, Inc.