“卡西尼”號(hào)2016年4月拍攝到的土星北半球。
在過(guò)去的12年里，“卡西尼”號(hào)探測(cè)器兢兢業(yè)業(yè)地為我們探索著土星系統(tǒng)，按照任務(wù)計(jì)劃，現(xiàn)在距離它的“終場(chǎng)演出”--投身土星大氣并在土星的懷抱中消殞，只有一年時(shí)間了。
“卡西尼”號(hào)是人類迄今最雄心勃勃的太空探索項(xiàng)目之一，亦是20世紀(jì)最后一艘行星際探測(cè)的大飛船。在美國(guó)太空網(wǎng)上，探測(cè)器團(tuán)隊(duì)近日公布了一段令人驚嘆的視頻，以此向探測(cè)器表達(dá)敬意。視頻由“卡西尼”號(hào)拍攝而成，表現(xiàn)了土星在4個(gè)土星日(44小時(shí))內(nèi)大氣層的變化，將土星大氣中橢圓形的風(fēng)暴、距土星最近的D環(huán)、其北極的大六邊形射流--每一個(gè)邊長(zhǎng)都比地球的直徑還大，清晰地展現(xiàn)給世人。
航行七年順利入軌
“卡西尼”號(hào)在北京時(shí)間1997年10月15日16時(shí)43分發(fā)射升空，本身是“卡西尼-惠更斯”號(hào)飛船的一個(gè)組成部分，主要任務(wù)是對(duì)土星系進(jìn)行空間探測(cè)，包括環(huán)繞土星飛行，對(duì)土星及其大氣、光環(huán)、衛(wèi)星和磁場(chǎng)進(jìn)行深入考察等。
如果僅僅依靠火箭的推力在7年之內(nèi)飛到土星，“卡西尼”號(hào)使用的燃料不能少于70噸。于是，其采用了名為“智慧曲線”的辦法--借用行星的引力來(lái)加快速度。在經(jīng)過(guò)6年8個(gè)月、35億千米的漫長(zhǎng)太空旅行之后，“卡西尼”號(hào)于2004年7月1日按計(jì)劃順利進(jìn)入環(huán)繞土星的軌道。
以此為起點(diǎn)，“卡西尼”號(hào)探測(cè)器陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了土衛(wèi)六上存在湖泊和巨大風(fēng)暴，在土衛(wèi)五上發(fā)現(xiàn)富含氧氣的大氣，調(diào)查并觀測(cè)土星上的季節(jié)性變化，并在前所未有的極端環(huán)境中開(kāi)展科學(xué)探測(cè)。它為生活在地球上的人們提供了大量來(lái)自浩瀚宇宙的神秘土星的圖片，為科學(xué)家探索外太空帶來(lái)了海量素材和珍貴資料。
領(lǐng)略早期地球模樣
毫無(wú)疑問(wèn)，“卡西尼”號(hào)對(duì)土星最大的衛(wèi)星--土衛(wèi)六的探測(cè)將載入史冊(cè)。
土衛(wèi)六“泰坦”是土星最大的衛(wèi)星，位列太陽(yáng)系最有可能孕育生命的星體榜單前5名之內(nèi)，而且除地球外，只有土衛(wèi)六擁有原理與地球水循環(huán)相似的所謂“甲烷循環(huán)”。迄今，天文學(xué)家仍視“泰坦”為最接近地球環(huán)境的衛(wèi)星--從“卡西尼”號(hào)返回的圖片來(lái)看，這顆星球的湖泊、丘陵，甚至霧、霾和雨，與英格蘭的天氣和地貌很相像。
2004年，“卡西尼”號(hào)釋放了“惠更斯”號(hào)著陸器?！盎莞埂碧?hào)進(jìn)入土衛(wèi)六的大氣層，成為第一艘在太陽(yáng)系較外側(cè)天體上著陸的飛船，并調(diào)查發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)六表面存在液體物質(zhì)，成分為液態(tài)烷烴，與地球早期的模樣類似。
2005年4月，“卡西尼”號(hào)飛船在最近一次飛過(guò)土衛(wèi)六時(shí)，發(fā)現(xiàn)其外層大氣中存在多種復(fù)雜有機(jī)物。當(dāng)時(shí)“卡西尼”號(hào)掠過(guò)距土衛(wèi)六表面1027公里處，它搭載的離子和中子質(zhì)譜儀發(fā)現(xiàn)了有機(jī)物蹤跡--這被認(rèn)為是“卡西尼”號(hào)職業(yè)生涯中最激動(dòng)人心的發(fā)現(xiàn)之一。
2012年7月初，隨著探測(cè)器一遍又一遍地掃過(guò)土衛(wèi)六，“卡西尼”號(hào)采集的數(shù)據(jù)表明，在這顆被濃霧環(huán)繞的衛(wèi)星厚厚的冰殼之下，擁有一個(gè)晃動(dòng)著的海洋。2015年，科學(xué)家們確認(rèn)，該星球冰層下的確存在一個(gè)全球性海洋。
2016年8月，“卡西尼”號(hào)首次確認(rèn)在土衛(wèi)六表面流動(dòng)著液態(tài)溝渠，這些陡峭峽谷很像美國(guó)亞利桑那州沿科羅拉多河一帶。
正是借助“卡西尼”號(hào)，我們乘上了土衛(wèi)六這艘“時(shí)光機(jī)”，領(lǐng)略到一個(gè)十分貼近早期地球的星體，其甚至要比我們現(xiàn)階段的地球更像從前的“自己”，它讓我們見(jiàn)證了地球早期的狀態(tài)，幫助人類揭開(kāi)自身誕生之謎。
任務(wù)倒計(jì)時(shí)已啟動(dòng)
從今年11月末，“卡西尼”號(hào)探測(cè)器將開(kāi)始執(zhí)行它的最后兩個(gè)任務(wù)。其中一項(xiàng)是變軌飛行，屆時(shí)“卡西尼”號(hào)將從原先軌道“切換”到土星北極上方并靠近該星球的F環(huán)。從明年4月27日起，探測(cè)器會(huì)飛掠F環(huán)20次，并在土星和土星環(huán)的間隙(約2400公里寬)中繞行22次。
預(yù)計(jì)在2017年9月15日，“卡西尼”號(hào)將進(jìn)入土星的大氣層，同時(shí)為我們發(fā)回前所未有的土星大氣成分精確數(shù)據(jù)--但這也是我們和“卡西尼”號(hào)道永別的時(shí)候，地面會(huì)失去和這個(gè)探測(cè)器的聯(lián)絡(luò)，而它會(huì)在土星大氣的摩擦下，如流星般燃燒殆盡。
終極使命的倒計(jì)時(shí)已啟動(dòng)，但“卡西尼”號(hào)的生命正進(jìn)入到最輝煌時(shí)刻。對(duì)“卡西尼”號(hào)團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，這段旅程才是真正驚心動(dòng)魄的決戰(zhàn)。此階段任務(wù)能解開(kāi)更多關(guān)于土星的秘密，包括這顆星球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、重力場(chǎng)及磁場(chǎng)，“卡西尼”號(hào)將不負(fù)使命地回傳數(shù)據(jù)，直至自身徹底消隕在土星的懷抱中。
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