卡西尼号将于明年9月结束探测任务 投入土星怀抱

文章作者:lili | 2016-11-05
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尘归尘,土归土,生终将死,灵终将灭,万物终将消亡。这也许就是宿命吧。美国宇航局的土星及土卫探测器,卡西尼号自2004年抵达土星以来,已经经历了一个生肖年的轮回,也给我们带来的颇多信息和成果。在服役了这些日日夜夜后,NASA宣布它将于明年9月份进行其最后一项任务,即投入土星怀抱。本文将回顾一下卡西尼这不平凡的经历。这里没有悲伤,因为它已经完全达到了预期,也算是寿终正寝了。

卡西尼号将于明年9月结束探测任务 投入土星怀抱

上一次能这么近地观测土星环还是在2004年,卡西尼号刚刚抵达土星时,但是那时我们只看见了环的背光面,现在我们有大量的机会,能以极高的清晰度从两面检视环的结构。

据国外媒体报道,自从美国航天局的卡西尼号探测器在2004年抵达土星后,它就一直忙个不停。截止到目前为止,卡西尼号探测器做出的关键发现包括:观测到土卫二上活跃的冰羽,观测到土星大气层中奇怪的风暴是如何发展的,和欧洲主导的惠更斯号探测器一起发现了神秘的土卫六和地球一样,拥有湖泊和海洋——尽管是由甲烷和乙烷,而非水构成。然而天下没有不散的筵席,卡西尼号探测器的任务也走到了最后的时刻。

由于燃料所剩无几,它将进行两次大胆的变轨,让探测器的轨道挪动到更接近土星环和土星的位置上。之后它就将坠入土星,为这次探索之旅划上一个句号。以下就是卡西尼号最后还需要完成的任务清单——如你所见,还有不少任务等着这位老兵。土星的F环一直困扰着科学家。这个土星环长期被土卫十六和土卫十七(祸神星)拖拽,同时其内部可能还有一些较小的土星卫星。这意味着它内部的许多结构会迅速地发生改变——有时只需几个小时。从11月30日开始,卡西尼将开始它的第20次土星主环飞掠。届时它将获得一个更好的观测位置来观测F环——卡西尼号离土星环中心的距离将缩短到7800千米。

卡西尼计划的科学家Linda Spilker在声明中表示,可以预计卡西尼号在环绕F环的过程中,将能以不可思议的角度为我们展现环中的小卫星以及其它内部结构。上一次能这么近地观测土星环还是在2004年,卡西尼号刚刚抵达土星时,但是那时我们只看见了环的背光面,现在我们有大量的机会,能以极高的清晰度从两面检视环的结构。在卡西尼号任务中,我们已经多次飞掠了土卫六这颗“多汁的”星球。2015年11月,卡西尼号上的红外相机“穿”过了土卫六上的阴霾,拍摄到了土卫六表面的烷烃池塘。在2017年4月,卡西尼号会在它永远地改变轨道前,最后一次飞掠土卫六。在此之后,卡西尼号将飞进土星环和土星狭窄的缝隙里。

这个缝隙只有2400千米宽,此前从未被任何探测其仔细地勘探过。这将为我们提供了一个前所未有的机会来进一步地观测土星和土星环。Spilker表示,尽管已是挥手道别之际,但在我们看来,卡西尼号最后的表现却仿佛是要开启一个全新的任务一般。针对F环的观测和最终轨道的科学价值是如此令人信服,你甚至会觉得整个卡西尼号任务就是为它们而设计的。

在1979、1980和1981年,曾有一系列探测任务密集地飞掠了土星。它们是先驱者11号、旅行者1号和旅行者2号。然后我们一直等到2004年,才有了卡西尼号去进一步地揭开土星的谜团。到目前为止我们已经取得了有关土星的大量图像和数据,但是一些基本的问题还是没有得到回答。比如:土星上一天有多长?土星环的年龄有多大?卡西尼号最后的任务就是尝试解答这些问题。

在整个任务的最后阶段,Europlanet表示,科学家希望能在土星的内部结构,一个土星日的精确长度和土星环的总质量上获得新的见解。弄清楚土星环的质量有助于揭开土星环年龄的面纱。探测器还将分析主环中的尘埃,以及土星大气外层的样本。这将是卡西尼号任务中首次进行这样的分析。最后,在2017年9月15日,卡西尼号探测器将头也不回地一头扎进土星里。在它被巨大的压力压碎之前,它将向我们发回有关土星大气成分以及土星内部天气的数据。

为何要这样对待这位功勋卓著的老兵?美国航天局的解释是,土星系统内已经知道至少两颗卫星(土卫二和土卫六)具有潜在宜居或者宜居的环境。尽管可能性很小,但谁都不敢保证卡西尼号在退役后(那时它已耗尽燃料,轨道不再可控)不会与这些卫星中的一个相撞。地球上一些顽强的微生物(没错,它们有可能在太空中幸存)可能会因此被带上这些卫星,污染它们的表面。于是美国航天局选择将卡西尼号在土星大气层中安全地销毁(同时还能取得一批有价值的数据)。

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