本期主角:“卡西尼号”太空探测器
主角档案
名字:“卡西尼号”土星探测器
身高:高7米,直径3米
体重:6.4吨
携带装备:等离子体分光计、宇宙尘埃分析仪、无线电探测和测距仪、紫外线万象摄谱仪等27种精密仪器和“惠更斯号”探测仪
所有者:美国宇航局
升空时间:1997年10月15日
坠落时间:2017年9月15日
意大利的科学家卡西尼在观测土星时发现,土星环中间有一条黑暗的缝隙,把土星环分为内外两部分。科学家们称这条缝隙为“卡西尼环缝”。为了纪念卡西尼的这一发现,美国宇航局便把这一主要任务为探测土星光环的探测器命名为“卡西尼号”。
1997年10月15日,“卡西尼号”土星探测器升空了,开始了长达35亿千米的长途旅行。
如果仅仅靠火箭的推力让“卡西尼号”直接飞向土星,需要70吨火箭燃料。可是火箭运载不了那么多燃料。科学家想出了一个办法——借行星的引力来加速。“卡西尼号”两次绕到金星附近,通过金星的引力获得加速度后,又绕回地球上空,再次获得加速度,再飞向太阳系外层的木星附近获得加速度。这时,它才以每秒超过30千米的速度飞向土星。
2004年7月1日,“卡西尼号”在经过35亿千米的漫长旅程后,在距离地球15亿千米的土星附近,终于靠近了土星光环,按计划顺利进入环绕土星转动的轨道。“卡西尼号”开始对土星大气、光环和卫星进行科学考察。“卡西尼号”近距离地纵览土星全貌,对土星和它的卫星进行全面考察,采集相关数据。它拍下了很多精彩照片,传回地球,向人们展示了土星神秘而美丽的面貌。
“卡西尼号”拍摄的土星光环与卫星
“土卫一”近照
“卡西尼号”最后发回的作品
2017年4月26日,“卡西尼号”开始了它最后的任务,冒险穿越土星环,近距离观测土星。
2017年9月15日,“卡西尼号”燃料消耗殆尽,科学家控制它进入土星大气层,燃烧成土星的一部分。在坠毁之前,它还向地球发回了最后一批照片。
2004年12月24日,“卡西尼号”飞到距离木星最大的卫星“土卫六”950千米的上空,把随身携带的“惠更斯号”探测器投放出来。经过20天长途跋涉,“惠更斯号”于2005年1月15日成功软着陆在“土卫六”上,去探测这颗充满甲烷的星球上是否有生命迹象的存在。“惠更斯号”将探索结果通过“卡西尼号”传回地球。科学家们通过“惠更斯号”的探索数据分析,发现“土卫六”很像早期的地球,冰封的地下可能蕴藏着一个液态水层,有可能孕育生命。“‘卡西尼’和‘惠更斯’就像时间机器一样,带我们去探测以前从来没有见过的世界,那个世界就像45亿年前的地球。”
“惠更斯号”拍摄的土星及光环
“惠更斯号”漂浮在“土卫六”的甲烷湖上
高音狗问答
问:“卡西尼号”为何只绕土星飞行,不登陆土星?
答:土星的内核很小,大气层达几万千米。“卡西尼号”在飞抵土星的过程中很有可能被巨大的气压挤扁、烧毁,所以飞船无法在土星登陆。
问:“卡西尼号”为何迂回曲折地飞往土星?
答:“卡西尼号”飞往土星的路途被科学家称为“智慧曲线”,是地球到土星直线距离的2.5倍。“磨刀不误砍柴工”,这样可以节省燃料,更顺利地到达土星。它每靠近一个有引力的天体,就会像弹弓的皮筋被拉开一样,获得动能而提高加速度。
问:科学家为什么要让“卡西尼号”坠毁在土星?
答:重达6吨的“卡西尼号”失去动力,失控后有可能撞坏其他探测器,或破坏土星及其卫星的原始环境。它进入土星大气后,只需要几分钟就全部烧毁,消失殆尽,不会对宇宙环境造成影响。
问:人类对土星的探测就此结束了吗?
答: 2022年将发射名为哈雷(英文名Juice)的探测器接替“卡西尼号”的工作,继续对土星进行探测。