באדיבות teachingastronomy
בתחילת המאה ה-21 היו הפלנטות החיצוניות של מערכת השמש עדיין, במידה רבה, שטח לא נחקר. את צדק וירחיו חקרה בשנות ה-90 המשימה המוצלחת גלילאו, אבל בשבתאי לא ביקרה שום חללית מאז שוויאג'ר 2 עזבה אותו ב-1981. זה השתנה כשהחללית קאסיני נכנסה למסלול סביב שבתאי ב-1 ביולי 2004. כשהגיעה לשבתאי, הופעל המנוע הראשי שלה במשך כ-96 דקות כדי להאט אותה, וכך היא נכנסה למסלול יציב סביבו. המשימה הוארכה שוב ושוב, ונמשכה עד 2017. קאסיני הייתה מיזם משותף של נאס"א ושל סוכנות החלל האירופית, בהשתתפות מאות מדענים מרחבי העולם. היא שוגרה ב-1997, והמסע אל יעדה נמשך שבע שנים. כדי לצבור מספיק מהירות, היא לא טסה ישר אל שבתאי. היא נעה בלולאות סביב השמש וחלפה פעמיים ליד נוגה (1998 ו-1999), פעם אחת ליד כדור הארץ (1999) ופעם אחת ליד צדק (2000). בכל מעבר כזה הכבידה של הפלנטה הגבירה את מהירותה, כמו קלע ("קלע כבידתי"). המעברים ליד כדור הארץ וצדק אפשרו למדענים לכייל את המכשירים של קאסיני ולהשוות את התוצאות לנתונים של וויאג'ר וגלילאו.
המשימה השאפתנית לחקר מערכת שבתאי תוכננה במקור לארבע שנים בלבד. קאסיני חקרה את האטמוספירה, הטבעות והמגנטוספירה של שבתאי, ומכשיריה בחנו את הגיאולוגיה ואת ההרכב של ירחיו, ובמיוחד של הירח הגדול ביותר, טיטאן. החללית, בגודל של אוטובוס, נשאה שנים עשר מכשירים מדעיים. היא "ראתה" הרבה יותר טוב מעינינו: היא צילמה לא רק באור נראה, אלא גם באינפרה-אדום, באולטרה-סגול ובמיקרוגל. ספקטרומטרים אפשרו לזהות תרכובות ויסודות שונים. קרני מכ"ם מיפו את מבנה הטבעות וחדרו את האובך הסמיך של טיטאן. החללית גם חשה שדות וחלקיקים שאף אדם אינו יכול לחוש: היא מדדה את העוצמה והכיוון של השדה המגנטי של שבתאי, שמקביל באופן ייחודי לציר הסיבוב שלו, ואת המסה והמטען החשמלי של חלקיקי טבעות זעירים, של פלזמה ושל אבק בין-פלנטרי. לקאסיני היה גם "מוח" משלה: בגלל העיכוב בתקשורת אי אפשר היה לשלוח לה פקודות בזמן אמת, ולכן המדענים תכנתו אותה לבצע חלק מהפעולות בעצמה, במקרי חירום.
המשימה כללה ציון דרך גדול בחקר החלל: הנחיתה הרכה הראשונה של גשושית על עולם במערכת השמש החיצונית, במרחק של יותר ממיליארד קילומטרים מכדור הארץ. קאסיני הביאה לשבתאי "נוסע ישן": הגשושית הויגנס, על שם כריסטיאן הויגנס, האסטרונום ההולנדי שגילה ב-1655 את טיטאן, הירח הגדול של שבתאי. בדצמבר 2004 שחררה קאסיני את הגשושית לעבר הירח העכור והלא נודע, וב-14 בינואר 2005 היא צללה דרך האובך האטום של טיטאן ונחתה על פניו. בזמן הירידה היא שלחה לחללית מידע על ההרכב, הטמפרטורה, הלחץ ומהירות הרוח באטמוספירה, וגם צילמה את הנוף מלמעלה. אחרי הנחיתה היא המשיכה לשדר כ-70 דקות, ושלחה את התמונה הראשונה מפני השטח של עולם במערכת השמש החיצונית: "אבנים" מעוגלות של קרח על קרקע כהה.
בין התגליות הגדולות של קאסיני: גייזרים בירח אנקלדוס; מחזור של מתאן בטיטאן, הדומה למחזור המים בכדור הארץ; אימות של "חישורים" בטבעות שבתאי (סימנים כהים שחוצים את הטבעות לרוחבן, מופיעים ונעלמים); ירחים חדשים רבים; וסופת הוריקן בקוטב הדרומי של שבתאי, עם "קיר עין" ברור. ב-19 ביולי 2013 הסתכלה קאסיני לאחור, אל המקום שממנו באה, וצילמה את כדור הארץ ואת הירח, כחלק מ"דיוקן" של מערכת השמש. נאס"א הודיעה מראש לציבור מתי זה יקרה, ועודדה את כולם לחייך ולנופף (כמובן שממרחק כזה קאסיני לא יכלה לראות שום פרט). קרולין פורקו, ראש צוות הצילום של קאסיני, תיארה את זה כרגע "לחגוג את החיים על הנקודה הכחולה החיוורת".
כשהדלק של קאסיני עמד להיגמר, חיפשו המדענים דרך לסיים את המשימה הארוכה. כדי למנוע זיהום ביולוגי אפשרי של אחד מירחי שבתאי, הוחלט שקאסיני תסיים את חייה בצלילה לתוך שבתאי. עד שהקשר איתה אבד, ב-15 בספטמבר 2017, המשיכה קאסיני לשדר נתונים ולצפות בפלנטה מקרוב יותר מאי פעם.
→ הסעיף הקודם: 7.17 שבתאי | הסעיף הבא: 7.19 טיטאן – גדול ירחי שבתאי ←