在撞擊的二十年前,為了觀測(cè),、研究土星,美國(guó)宇航局發(fā)射了一艘名叫卡西尼號(hào)的宇宙飛船,。21世紀(jì)10年代這艘飛創(chuàng)終于耗盡了燃料,并于2017年9月15日撞上了土星,,在榮耀的火焰中結(jié)束了他的使命,,我們永遠(yuǎn)都要記住這個(gè)日子,即時(shí)現(xiàn)在已經(jīng)過(guò)了3年之久,。 那個(gè)時(shí)候,,美國(guó)宇航局將以每小時(shí)70000英里的速度將卡西尼號(hào)飛船推向土星,。在高速的飛行下,,飛船會(huì)在大氣層中持續(xù)燃燒,。但他會(huì)將他能測(cè)量到的一切數(shù)據(jù)返回地球直至消失殆盡的最后一刻,。 這項(xiàng)為期20年的任務(wù)在一片光輝火焰中結(jié)束了。在過(guò)去的13年,,飛船耗盡了他的燃料,,他已經(jīng)沒有足夠的動(dòng)力去繼續(xù)探索土星,,和他的土星環(huán)、土星衛(wèi)星,。為了防止飛船撞上土星衛(wèi)星,也就是那些可能會(huì)存在生命的衛(wèi)星,,科學(xué)家們決定將卡西尼號(hào)飛船送進(jìn)大氣層讓他燃燒殆盡。 你知道這六個(gè)卡西尼號(hào)飛船的真相嗎,? 1.從2017年4月開始,,卡西尼號(hào)就開始為他的最后一次降落做準(zhǔn)備 在被美國(guó)宇航局稱為 Grand Finale(大結(jié)局)的這次降落中,,卡西尼號(hào)在火星與其巨大環(huán)形系統(tǒng)之間約1200英里寬的間隙里,完成了22次的危險(xiǎn)旅程,。這是第一艘進(jìn)入此區(qū)域的宇宙飛船,,雖然他仍擁有足夠的燃料去完成其他任務(wù),但在這個(gè)區(qū)域里飛行風(fēng)險(xiǎn)過(guò)大,后果無(wú)法預(yù)料,。 在美國(guó)宇航局的科學(xué)家們決定將卡西尼號(hào)銷毀后,,他們就重新設(shè)定探測(cè)器使他不再免疫泰坦(最大的土星衛(wèi)星)的引力影響,這樣飛船就可以改變航向向著火星與其環(huán)形系統(tǒng)之間飛去,。 圖解:卡西尼號(hào)1997年10月-2004年6月25的運(yùn)行行程圖,。圖源:網(wǎng)絡(luò) 2.卡西尼號(hào)將堅(jiān)持到最后一刻 隨著飛船飛往土星,,只要他的天線還能保持指向地球,,他就會(huì)持續(xù)不斷的將測(cè)量數(shù)據(jù)返回地球,所以科學(xué)家們能收集到盡可能多的數(shù)據(jù),。比如探測(cè)器上有一個(gè)叫做質(zhì)譜儀的儀器會(huì)在越來(lái)越靠近行星表面時(shí)測(cè)量出大氣的組成成分。 探測(cè)器最后幾天的測(cè)量結(jié)果還可以繪制土星的重力與磁場(chǎng)圖,,這能幫助科學(xué)家們更好的了解行星的結(jié)構(gòu),。這些具體的數(shù)據(jù)可以幫助我們解密一個(gè)疑問(wèn):旅行者號(hào)探測(cè)器測(cè)量出的土星自轉(zhuǎn)速度(也就是土星上的一天的時(shí)長(zhǎng))與卡西尼號(hào)初到土星時(shí)的自轉(zhuǎn)速度不匹配。 圖解:卡西尼號(hào)的名字取自于1625在意大利出生的法國(guó)籍天文學(xué)家喬凡尼·多美尼科·卡西尼(Giovanni Domenico Cassini),。他是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)土星的四個(gè)衛(wèi)星(土衛(wèi)八、土衛(wèi)五,、土衛(wèi)四、土衛(wèi)三)的人,。在1675年,他發(fā)現(xiàn)土星光環(huán)中間有條暗縫,,后來(lái),這條暗縫以他的名字來(lái)命名,,被稱作卡西尼環(huán)縫。 3卡西尼號(hào)提供了有史以來(lái)分辨率最高的土星環(huán)圖像 總覽整個(gè)任務(wù),,卡西尼號(hào)是第一個(gè)從環(huán)繞土星的軌道上關(guān)注土星環(huán)的大小、溫度,、組成的探測(cè)器。探測(cè)器捕捉到了土星環(huán)和土星衛(wèi)星之間的相互作用,,包括發(fā)現(xiàn)土星衛(wèi)星(土衛(wèi))噴出的水是組成土星某個(gè)主要環(huán)(E環(huán))的主要物質(zhì)來(lái)源。 土星環(huán)中的粒子的大小不一,,小到如一粒沙子或大到如一座山都是可能的,。在他的大結(jié)局中,,卡西尼號(hào)多次的接近提供了有史以來(lái)最高分辨率的土星環(huán)的圖像,。這些圖像使得科學(xué)家能夠更全面的統(tǒng)計(jì)土星環(huán)中到底有多少種物質(zhì),,并能更好的復(fù)原他們的起源,。 圖解:2004年卡西尼號(hào)正在慢慢接近它的目的地——土星時(shí)對(duì)土星留下的影像資料,。圖源:網(wǎng)絡(luò) 4.卡西尼號(hào)近距離觀察了土星惡劣的天氣 卡西尼號(hào)在1997年10月發(fā)射,,接著在2004年6月進(jìn)入了土星的軌道。在此之前,,人類僅僅是通過(guò)幾次太空飛行觀察了土星。在撞擊土星前的過(guò)去十三年里,,卡西尼號(hào)觀察了這顆行星及其周圍半個(gè)土星年范圍內(nèi)的環(huán)境狀況。(1個(gè)土星年大約等于29個(gè)土星年) 盡管土星體積是我們地球體積的700倍,,他的地核只比地球的地核稍微大一些,這意味著土星的大部分都是由氣層組成的,??ㄎ髂崽?hào)能夠詳細(xì)記錄氣層里發(fā)生的猛烈的風(fēng)暴和他們噴發(fā)的激流的信息,。 在短短幾天內(nèi)將卡西尼號(hào)墜入土星表面的主要原因是為了保護(hù)土星衛(wèi)星,使他們免受污染,。 圖解:土星與地球大小對(duì)比圖,。圖源:網(wǎng)絡(luò) 5卡西尼號(hào),,和惠更斯號(hào)探測(cè)器一起,揭示了土星最大衛(wèi)星——泰坦驚人的類地性質(zhì) 卡西尼號(hào)宇宙飛船是美國(guó)宇航局,、歐洲宇航局、意大利宇航局一起聯(lián)合完成的卡西尼-惠更斯任務(wù)的一部分,。2005年,在卡西尼號(hào)到達(dá)土星后沒多久,,重達(dá)700磅、形狀似貝殼的惠更斯探測(cè)器脫離卡西尼號(hào)被送至土星最大衛(wèi)星——泰坦?;莞钩蔀榈谝粋€(gè)登陸外太陽(yáng)系的探測(cè)器。 圖解:負(fù)責(zé)登陸任務(wù)的惠更斯號(hào)用名字來(lái)源于一位荷蘭天文學(xué)家克里斯蒂安·惠更斯(Christiaan Huygens)?;莞故堑顷懲列l(wèi)六的探測(cè)器,。圖源:網(wǎng)絡(luò) 圖解:卡西尼號(hào)結(jié)構(gòu)。圖源:網(wǎng)絡(luò) 卡西尼號(hào)和歐洲宇航局的惠更斯探測(cè)器發(fā)現(xiàn)了一些證據(jù)表明,,在泰坦厚厚的冰面下存在著海洋。并且發(fā)現(xiàn),,在泰坦的大氣里充滿著益生化學(xué)物質(zhì),。這兩個(gè)因素都是生命存在所必需的條件。根據(jù)泰坦海洋的模型,,第三個(gè)因素,能源資源,,也可能存在,。 圖解:泰坦大氣,、地表圖,。圖源:網(wǎng)絡(luò) 地下海洋存在的證據(jù)基于潮汐——土星的重力引力會(huì)拉拽和變形泰坦的形狀,因?yàn)樾l(wèi)星泰坦繞著這顆巨大的行星運(yùn)行,。如果衛(wèi)星只是由堅(jiān)硬的巖石構(gòu)成的話,潮汐變化是不可能存在的,。 卡西尼和惠更斯進(jìn)一步揭示了泰坦在地面上擁有液態(tài)甲烷海洋。所以盡管他距離太陽(yáng)的距離是地日距離的10倍還多,,泰坦是唯一一個(gè)太陽(yáng)系中已知的表面擁有穩(wěn)定液體的星球,。 圖解:小卡西尼和惠更斯是美國(guó)和歐洲16個(gè)國(guó)家一起設(shè)計(jì)完成的,,是眾多科學(xué)家的心血的集合,。圖源:網(wǎng)絡(luò) 6卡西尼號(hào)揭示了土星的衛(wèi)星——土衛(wèi)二Enceladus是太陽(yáng)系中最有可能存在生命的地點(diǎn) 圖解:Enceladus的地表圖,。圖源:網(wǎng)絡(luò) 在卡西尼號(hào)到達(dá)土星之前,土衛(wèi)二被認(rèn)為球體過(guò)于小而不可能存在足夠的熱量形成地面下的液體海洋,。但是,,不可思議的是,,卡西尼號(hào)在土衛(wèi)二南極附近竟然發(fā)現(xiàn)了熱液活動(dòng)。這使得人們認(rèn)識(shí)到,,土衛(wèi)二不僅擁有一個(gè)遍布全球的液態(tài)水海洋,而且這個(gè)海洋中還存在鹽和簡(jiǎn)單有機(jī)分子,,并且可能還有熱液噴口,。 在短短幾天內(nèi)將卡西尼號(hào)墜入土星表面的主要原因是為了保護(hù)土星衛(wèi)星——土衛(wèi)六泰坦,土衛(wèi)二,,還有他們可能存在生命的環(huán)境,使他們免受污染,。 圖解:從星體裂縫中噴出的“蒸氣”中,,有水和包括氫元素在內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)。圖源:網(wǎng)絡(luò) 美國(guó)宇航局已經(jīng)公布了具體詳細(xì)的卡西尼號(hào)任務(wù)的時(shí)間表,。他們還提供了卡西尼號(hào)任務(wù)結(jié)束的倒計(jì)時(shí),并在美國(guó)宇航局的大結(jié)局頁(yè)上公布了(正在急速減小的)探測(cè)器與土星的距離,。 至于卡西尼號(hào)目前相對(duì)于地球和土星的速度,,你也可以查看美國(guó)宇航局網(wǎng)站的“卡西尼號(hào)現(xiàn)在在哪里,?”一欄。當(dāng)然,,記得一定要看看卡西尼號(hào)在其任務(wù)期間所能拍攝到的遙遠(yuǎn)太陽(yáng)系世界的圖像,他們是前所未有的,,令人震驚的。 參考資料 1.Wikipedia百科全書 2.天文學(xué)名詞 FY: 高長(zhǎng)恭 作者: Sabrina Stierwalt |
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