該任務(wù)的代號(hào)是:大終章(Grand Finale)。在逐漸燃燒、汽化,融進(jìn)土星大氣層的過(guò)程中,卡西尼號(hào)的高增益天線會(huì)保持對(duì)準(zhǔn)地球氫氣探測(cè)器,傳輸珍貴的數(shù)據(jù),直至信號(hào)消失。
卡西尼號(hào)的“大終章” 本文所有圖片均來(lái)自 NASA網(wǎng)站
不過(guò),由于距離遙遠(yuǎn),當(dāng)NASA接受到最后信號(hào)時(shí),卡西尼號(hào)實(shí)際已經(jīng)消失83分鐘了。
為何要自我焚毀?其實(shí),卡西尼號(hào)在2008年就達(dá)到了設(shè)計(jì)壽命氫氣探測(cè)器,如今,遲暮的飛船行將“油盡燈枯”。為了避免失去動(dòng)力的飛船撞向土星的衛(wèi)星,破壞后續(xù)的探測(cè)任務(wù),NASA決定令其“自殺殉道”。其中,土衛(wèi)二和土衛(wèi)六具備生命存在的條件,是重點(diǎn)保護(hù)對(duì)象。
飛向土星:7年35億公里
1997年10月15日,卡西尼號(hào)從美國(guó)的卡納維拉角發(fā)射升空,攜帶著歐洲空間局的土衛(wèi)登陸探測(cè)器“惠更斯”號(hào)。
1997年10月15日,卡西尼號(hào)從美國(guó)的卡納維拉角發(fā)射升空
從地球到土星,卡西尼號(hào)飛了7年。它借用引力彈弓效應(yīng),先后兩次掠經(jīng)金星(1998年4月和1999年6月)、一次掠經(jīng)地球(1999年8月)、一次掠經(jīng)木星(2000年12月),最終抵達(dá)土星。
1998年4月,卡西尼號(hào)飛掠金星
土星距離地球的最近距離約為13億公里,而卡西尼號(hào)采取的這段迂回路線長(zhǎng)達(dá)35億公里。不過(guò),這樣借力飛行,并未更加耗時(shí),且大大節(jié)省了燃料。
北京時(shí)間2004年7月1日12時(shí),卡西尼號(hào)進(jìn)入土星軌道。土星的公轉(zhuǎn)周期是地球的29倍,也就是說(shuō),終其一生,卡西尼號(hào)差不多了陪伴了土星“半年”。此時(shí)此刻,土星北半球的冬天正開始消退。
2008年,完成了第一期4年任務(wù)后,科學(xué)家們給卡西尼號(hào)安排了第二期2年任務(wù):觀察土星抵達(dá)晝夜等分點(diǎn),陽(yáng)光照向土星環(huán)側(cè)面時(shí),土星和土星環(huán)的變化。這之后,卡西尼號(hào)的服役期又延長(zhǎng)了7年,繼續(xù)探索土衛(wèi)二和土衛(wèi)六。
土衛(wèi)二:具備生命所需要素
土衛(wèi)二(Enceladus)是一顆被冰雪覆蓋的“冰月”,冰層下隱藏著流動(dòng)的海洋。2015年,卡西尼號(hào)從冰層裂縫中噴射出來(lái)的羽流里檢測(cè)到二氧化碳和大量氫氣??茖W(xué)家認(rèn)為,這是冰層下的溫軟海洋和海底巖層之間的水熱反應(yīng)所致。水熱反應(yīng)可以為深海微生物提供能量。
土衛(wèi)二(Enceladus)是一顆被冰雪覆蓋的“冰月”
氫氣和二氧化碳可以合成甲烷??茖W(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn),地球的深海里存在獨(dú)特的熱泉生態(tài)系統(tǒng)。在太陽(yáng)照不到的地方,甲烷也能養(yǎng)活海底熱泉附近的微生物。
“吻別”土衛(wèi)六:故事的起點(diǎn)和終點(diǎn)
“泰坦”(Titan)是希臘神話中的巨人族,冠以泰坦之名的土衛(wèi)六是土星最大的衛(wèi)星,也是太陽(yáng)系中第二大的衛(wèi)星,僅此于木衛(wèi)三。土衛(wèi)六也是太陽(yáng)系已知的唯一一顆擁有真正大氣層的衛(wèi)星。
科學(xué)家們一直想要知道,土衛(wèi)六稠密的大氣層下藏著什么?冰雪、海洋,甚至是生命?卡西尼號(hào)并非人類派來(lái)的第一個(gè)訪客。目前已飛到太陽(yáng)風(fēng)邊緣的“旅行者1號(hào)”和“旅行者2號(hào)”氫氣探測(cè)器,都曾是匆匆過(guò)客。
2004年10月24日,卡西尼號(hào)傳回了首批土衛(wèi)六照片和數(shù)據(jù)。2004年12月23日,卡西尼號(hào)釋放惠更斯號(hào)。2005年1月14日,惠更斯號(hào)成功登陸土衛(wèi)六。
2005年12月16日,惠更斯號(hào)漂浮在夜幕下的“甲烷湖”
卡西尼號(hào)和惠更斯號(hào)一起,揭開了土衛(wèi)六大氣層下的真面目:這是一個(gè)在氣候和地理上最接近地球的世界,存在關(guān)于生命的伏筆。
土衛(wèi)六的地表溫度約為零下179攝氏度,沒(méi)有水只有冰,卻有著 “甲烷?!焙汀凹淄楹印碧烊粴鈭?bào)警器,下著“甲烷雨”,天上飄著“甲烷云”。
而這些“甲烷河”流經(jīng)深深的峽谷,匯入“甲烷海”,沖刷出鵝卵石一般的冰塊。
土衛(wèi)六“甲烷湖”上的冰
土衛(wèi)六的赤道地區(qū),充滿了貧瘠的沙丘,與納比米亞和撒哈拉地區(qū)的地貌相似,由來(lái)自大氣層的有機(jī)物構(gòu)成。此外,土衛(wèi)六上還有疑似有火山的存在。如果那真是火山,那噴射的將不是巖漿,而是泥濘的沸水。
在土衛(wèi)六上,人類可能觀察到生命在有機(jī)物中萌芽的過(guò)程。
9月11日,卡西尼號(hào)在11.9萬(wàn)公里外飛掠土衛(wèi)六,這是卡西尼號(hào)距離土衛(wèi)六最近的一次,也是最后一次。借助土衛(wèi)六的引力甲醇檢測(cè)儀,卡西尼號(hào)直奔土星大氣層而去,迎接最終命運(yùn)。
工程師們把卡西尼號(hào)和土衛(wèi)六的最后一面稱為“吻別”。
與土星相伴13年,卡西尼號(hào)的主要任務(wù)就是拍拍拍。NASA官網(wǎng)上展示著卡西尼號(hào)拍攝所有的39萬(wàn)多張照片。
卡西尼號(hào)眼中的土星、土星環(huán)和土星月亮們是怎樣的呢?讓我們回顧一下其中的“名人堂”作品。
2012年11月和2016年9月,土星北極的顏色變化
土星的陰影并未遮擋全部光環(huán)
土星北極的“玫瑰”漩渦(假色)
土衛(wèi)六上的“香格里拉沙海”
土衛(wèi)六的大氣層
土衛(wèi)六
土衛(wèi)二“噴泉”
土衛(wèi)二南極附近的蛇形地貌
土星月亮“五重奏”
土衛(wèi)八“拉匹特斯”是個(gè)陰陽(yáng)臉
畸形的土衛(wèi)十一“伊比米休斯”,小衛(wèi)星太“命苦”
土衛(wèi)十六“普羅米修斯”和詭異的F環(huán)
我們的藍(lán)星
北京時(shí)間9月15日凌晨4時(shí)許,卡西尼號(hào)將拍下最后一張照片。
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