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别了,卡西尼:恪守妇道感悟这次计划的伟大之处

时间:2017-09-15 19:48 来源:http://www.bmeetg.com/ 作者:舟山新闻网 阅读:

  “卡西尼号”探测器,1997年10月15日发射升空,经过6年8个月、35亿千米的漫长太空旅行后,顺利开始土星探测任务,向地球传来了大量照片和数据。9月15日,今天,它将冲进土星大气层,之后与土星大气摩擦后烧毁,结束13年的土星探索。从发射到现在卡西尼号长达20年的生命可能算是创造了一个小小的历史,让我们对土星有了非常充分的认识。也希望大家在阅读了这篇干货满满的推送之后,能体会到这次计划的伟大之处。

漫画 / 黄月

漫画 / 黄月

  卡西尼-惠更斯任务是美国宇航局,欧空局和意大利航天局的合作项目,喷气推进实验室负责设计、开发和制造,项目运营和管理位于华盛顿总部。卡西尼-惠更斯号其实有两个部分构成,卡西尼号是轨道器,惠更斯号是着陆器,当然不是降落土星,而是降落土星的卫星泰坦(土卫六)。

  惠更斯号在2005年登陆泰坦,收集到了这颗土星卫星的第一手数据,土卫六也是太阳系中的第二大卫星,被怀疑可能存在生命,因为其表面分布着大量液态烷烃。美国宇航局猜测液态烷烃的海洋能够支持生命,因为在地球早期也有类似的大气成分,嗜好烷烃的生命有可能在那儿生存。

  9月11日,在卡西尼任务的最后阶段,卡西尼号对泰坦进行了最后一次飞掠。9月12日,卡西尼号与美国宇航局进行数据传输,把泰坦最后的探测结果传到地球。之后,卡西尼号将按计划从设定好的轨道上朝土星大气层飞去。

  与土卫六接触是卡西尼号死亡之旅的一个小插曲,因为美国宇航局设定的轨道需要土卫六提供引力,将卡西尼号彻底引入土星上层大气。卡西尼号并不是一个严格流线的外形,因此在接触到土星上层大气后会开始减速,这样可以让卡西尼号在土星上层大气中的生存时间更长一些。但这对卡西尼号而言,当然是折磨,选择切入角更大的轨道可以让探测器快速烧毁,反之需要更长的时间。

  所以,说再见吧,伙计。

  制作 / @南开天文  制作人 / 徐鹏晖,Mod提供者为SpaceEngine官网论坛用户DoctorOfSpace

  从2004年进入土星轨道以来,卡西尼号已经在这里运行了13年的时间,飞掠泰坦的次数多达127次,有时候会更近一些。美国宇航局喷气推进实验室的卡西尼号项目主管Earl Maize认为,卡西尼号的轨道一直是围绕土卫六而运行的,十几年来几乎每个月都会交叉,这次是卡西尼号最后一次与土卫六泰坦擦肩而过。

  美国宇航局为卡西尼号选择的墓地在土星上层大气中,一是因为首先要确保不破坏土卫六泰坦的表面环境,让其保持最原始的状态,二是因为即便是严格消毒灭菌过的探测器也不敢保证不会将地球生命引入到土卫六的环境中。根据卡西尼号的调查,土卫六是个非常复杂的有机化学工厂,这是一个天然的有机化学实验室,宇宙从无机环境到有机环境,这是一个突破,而土卫六就是一个潜在的生命诞生之地。

  在卡西尼号任务之后,美国宇航局科学家希望有一天能够再次回到土星轨道上,目前正在推进的任务涉及到在土卫六烷烃海洋上航行的探测器,收集可能存在的生物学信号。土卫六已经被证明拥有一个全球性的液态甲烷循环,这颗星球上所发现的一切化学过程与现在的地球有着明显的不同。

  到目前为止,太阳系外侧轨道行星依然没有被全面探索,旅行者2号仅仅做了简短的飞掠,尤其是天王星和海王星,它们主要由水、氨、甲烷构成。而木星、土星几乎是由氢气和氦气构成,与地球这样的岩质天体有着本质的区别。

  文/罗辑

  卡西尼号为什么要选择自毁?

  人类将来如何研究土星?

中国国家天文,漫步宇宙,和NASA中文连线了米歇尔·布兰克教授,

中国国家天文,漫步宇宙,和NASA中文连线了米歇尔·布兰克教授,

  一起来听听这位文学天文双料导师的有趣讲解吧。

  (本采访非官方)

卡西尼团队全家福

卡西尼团队全家福

  ▉ Q1

  “卡西尼”号的继任者与“卡西尼”号任务有何区别?有没有中国的参与?(来自@我是疏)

“果汁”号/JUICE

“果汁”号/JUICE

  首先,“卡西尼”号有两个继任者,但它们将探索的是木星系统。欧洲欧航局的“果汁”(JUICE)任务将于2022年发射,首先探索木星系统,而后进入木卫三“伽倪墨得斯”轨道。顺带一提,“果汁”任务是10年前由我通过“拉普拉斯”(LAPLACE)提议开启的。木卫三在伽利略卫星中排第三,是一颗“海洋卫星”,可能拥有适居性。同一年,美国宇航局将利用新型超级运载火箭SLS(推力超过土星V型火箭)发射“欧罗巴快帆”号。这项任务投资20多亿美元,将45次近距离飞跃木卫二“欧罗巴”,研究这颗卫星的宜居性。

欧罗巴快帆

欧罗巴快帆

  木卫二在伽利略卫星中排第二,是太阳系内除地球外最有可能存在生命的星球。“欧罗巴快帆”号将对木卫二的地表进行测绘,帮助科学家选择未来登陆任务的着陆点,不过该任务尚未获得所需资金。本次登陆任务将在木卫二的多冰地壳搜寻生命存在证据。“欧罗巴快帆”号将一直对木星这个巨行星家族成员进行研究,直至2034年前后。

  至于是否有中国,从目前来看,中国和美国宇航局的官方合作会有困难,但科学家以个人身份参与还是有可能的。欧航局方面,显然更容易一些。我希望欧航局和中国航天机构不久后能够在当前卓越合作的基础上展开进一步磋商。

  ▉ Q2

  “卡西尼”号坠落土星时会有残骸掉落土星,这会给土星环境造成污染吗?(来自@yanni )

图片/NASA

图片/NASA

(责任编辑:舟山民生在线)

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