土星十二年終將道離別 「卡西尼」號探測器將退休

在過去的12年里，「卡西尼」號探測器兢兢業業地為我們探索著土星系統，按照任務計劃，現在距離它的「終場演出」——投身土星大氣並在土星的懷抱中消殞，只有一年時間了。「卡西尼」號是人類迄今最雄心勃勃的太空探索項目之一，亦是20世紀最後一艘行星際探測的大飛船。在美國太空網上，探測器團隊近日公布了一段令人驚嘆的視頻，以此向探測器表達敬意。視頻由「卡西尼」號拍攝而成，表現了土星在4個土星日（44小時）內大氣層的變化，將土星大氣中橢圓形的風暴、距土星最近的D環、其北極的大六邊形射流——每一個邊長都比地球的直徑還大，清晰地展現給世人。

航行七年順利入軌

「卡西尼」號在北京時間1997年10月15日16時43分發射升空，本身是「卡西尼—惠更斯」號飛船的一個組成部分，主要任務是對土星系進行空間探測，包括環繞土星飛行，對土星及其大氣、光環、衛星和磁場進行深入考察等。

如果僅僅依靠火箭的推力在7年之內飛到土星，「卡西尼」號使用的燃料不能少於70噸。於是，其採用了名為「智慧曲線」的辦法——借用行星的引力來加快速度。在經過6年8個月、35億千米的漫長太空旅行之後，「卡西尼」號於2004年7月1日按計劃順利進入環繞土星的軌道。

以此為起點，「卡西尼」號探測器陸續發現了土衛六上存在湖泊和巨大風暴，在土衛五上發現富含氧氣的大氣，調查並觀測土星上的季節性變化，並在前所未有的極端環境中開展科學探測。它為生活在地球上的人們提供了大量來自浩瀚宇宙的神秘土星的圖片，為科學家探索外太空帶來了海量素材和珍貴資料。

領略早期地球模樣

毫無疑問，「卡西尼」號對土星最大的衛星——土衛六的探測將載入史冊。

土衛六「泰坦」是土星最大的衛星，位列太陽系最有可能孕育生命的星體榜單前5名之內，而且除地球外，只有土衛六擁有原理與地球水循環相似的所謂「甲烷循環」。迄今，天文學家仍視「泰坦」為最接近地球環境的衛星——從「卡西尼」號返回的圖片來看，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」號釋放了「惠更斯」號著陸器。「惠更斯」號進入土衛六的大氣層，成為第一艘在太陽系較外側天體上著陸的飛船，並調查發現土衛六表面存在液體物質，成分為液態烷烴，與地球早期的模樣類似。

2005年4月，「卡西尼」號飛船在最近一次飛過土衛六時，發現其外層大氣中存在多種複雜有機物。當時「卡西尼」號掠過距土衛六表面1027公里處，它搭載的離子和中子質譜儀發現了有機物蹤跡——這被認為是「卡西尼」號職業生涯中最激動人心的發現之一。

2012年7月初，隨著探測器一遍又一遍地掃過土衛六，「卡西尼」號採集的數據表明，在這顆被濃霧環繞的衛星厚厚的冰殼之下，擁有一個晃動著的海洋。2015年，科學家們確認，該星球冰層下的確存在一個全球性海洋。

2016年8月，「卡西尼」號首次確認在土衛六表面流動著液態溝渠，這些陡峭峽谷很像美國亞利桑那州沿科羅拉多河一帶。

正是藉助「卡西尼」號，我們乘上了土衛六這艘「時光機」，領略到一個十分貼近早期地球的星體，其甚至要比我們現階段的地球更像從前的「自己」，它讓我們見證了地球早期的狀態，幫助人類揭開自身誕生之謎。

任務倒計時已啟動

從今年11月末，「卡西尼」號探測器將開始執行它的最後兩個任務。其中一項是變軌飛行，屆時「卡西尼」號將從原先軌道「切換」到土星北極上方並靠近該星球的F環。從明年4月27日起，探測器會飛掠F環20次，並在土星和土星環的間隙（約2400公里寬）中繞行22次。

預計在2017年9月15日，「卡西尼」號將進入土星的大氣層，同時為我們發回前所未有的土星大氣成分精確數據——但這也是我們和「卡西尼」號道永別的時候，地面會失去和這個探測器的聯絡，而它會在土星大氣的摩擦下，如流星般燃燒殆盡。

終極使命的倒計時已啟動，但「卡西尼」號的生命正進入到最輝煌時刻。對「卡西尼」號團隊來說，這段旅程才是真正驚心動魄的決戰。此階段任務能解開更多關於土星的秘密，包括這顆星球的內部結構、重力場及磁場，「卡西尼」號將不負使命地回傳數據，直至自身徹底消隕在土星的懷抱中。

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