"Cassini" đã tiến hành quan trắc thổ tinh qua thế kỷ như thế nào?

Thổ tinh có một quầng sáng rất đẹp, khiến cho mọi người chú ý đến nó trong hệ Mặt Trời. Thành phần bầu khí quyển của thổ tinh rất phức tạp, tốc độ gió gần đường xích đạo vượt quá 500 m/s. Thổ tinh có hơn 20 vệ tinh thiên nhiên, trong đó con người hứng thú nhất là vệ tinh thứ sáu, nó là vệ tinh lớn nhất của Thổ tinh, còn có tên gọi là "Hecquyn" (thần lực sĩ trong truyện thần thoại Hy Lạp).

Sở dĩ "Hecquyn" gây cho con người chú ý không những vì nó lớn mà quan trọng hơn nó là một thiên thể có tầng khí quyển nitơ dày đặc duy nhất ngoài Trái Đất trong hệ Mặt Trời. Các nhà khoa học dự đoán rằng: trên "Hecquyn" có biển, trong biển có các chất hữu cơ, nó rất giống với Trái Đất ở thời kỳ nguyên thuỷ. Nếu thăm dò được trên "Hecquyn" tồn tại những chất hữu cơ để hợp thành các phân tử thì có thể suy đoán quá trình ra đời của sự sống trên Trái Đất.

Sứ mệnh con người thăm dò Thổ tinh đã giao cho thiết bị Thổ tinh "Cassini". Ngày 15 tháng 10 năm 1977 Mỹ đã phóng thành công thiết bị thăm dò hành tinh cỡ lớn Cassini, đó là một trong những kế hoạch vũ trụ tốn kém nhất của con người trong thế kỷ XX.

Vì Thổ tinh cách Trái Đất rất xa từ 8,2 - 10,2 đơn vị thiên văn (một đơn vị thiên văn khoảng 150 triệu km). Cho nên mặc dù hồi đó đã dùng tên lửa có sức đẩy mạnh nhất, cũng không đủ tốc độ để phóng thẳng vệ tinh "Cassini" nặng 6,4 tấn bay thẳng đến Thổ tinh. Do đó các nhà khoa học đã khôn khéo thiết kế "Cassini" nhờ vào sức đẩy giữa Kim Tinh, Trái Đất và Mộc tinh để tiếp sức tăng tốc trên hành trình bay đến Thổ tinh. Như vậy hành trình của Cassini sẽ tăng lên đến 3,2 tỉ km kéo dài trong 7 năm. Tháng 4 năm 1998 Cassini bay qua Kim Tinh, dưới tác dụng sức hút của Kim Tinh nó tăng tốc và thay đổi phương hướng; tháng 6 năm 1999 nó lại lần nữa bay qua Kim Tinh, lợi dụng sức hút của Kim Tinh tiếp tục tăng tốc bay về Trái Đất; tháng 8 năm 1999 Cassini lướt qua Trái Đất, mượn sức hút của Trái Đất tăng tốc về hướng Mộc tinh; tháng giêng năm 2001 Cassini từ Mộc tinh tăng tốc lần cuối cùng bay đến Thổ tinh.

Hai lần mượn Kim Tinh, một lần nhờ Trái Đất, một lần nhờ lực Mộc tinh, quỹ đạo bay của nó được gọi là "chuyến bay VVEJ". V,V,E,J tức là viết tắt tiếng Anh tên của Kim Tinh, Trái Đất, Mộc tinh. Hành trình VVEJ có thể khiến cho Cassini bay đến Thổ tinh tiết kiệm được 77 tấn nhiên liệu, tương đương với 10 lần tổng khối lượng của Cassini.

Cassini ngày 1 tháng 7 năm 2004 mới đến được Thổ tinh. Con tàu Cassini có hai bộ phận cấu tạo thành: bộ phận quỹ đạo mang 12 máy thí nghiệm khoa học và bộ phận Huikene mang sáu máy nghiên cứu khoa học. Bộ phận quỹ đạo bay quanh Thổ tinh tiến hành nghiên cứu khoa học toàn diện trong bốn năm, còn bộ phận Huygens ngày 25 tháng 12 năm 2004 tách khỏi Cassini và hướng tới vệ tinh Titan, hạ cánh xuống Titan ngày 14 tháng 1 năm 2005. Nó giúp các nhà khoa học giải đáp câu hỏi đã kéo dài trong nhiều năm về "Hecquyn".