進入未知世界:卡西尼號,一項研究土星的大膽任務
據外媒報導,從福島到海洋最黑暗的角落,為極端環境而建造的機器人以及對發現的渴望不斷啟發著人們對太危險而無法踏足的地方的理解。那些被送入深空的機器人可能是最勇敢的例子,它們不斷地推動著人類創造力的極限,並擴大了我們對宇宙的理解。
外媒New Atlas發文對過去和現在的太空探測器進行概要分析,其任務是通過帶領我們進入未知領域來突破科學的界限。本週的主題這是人類迄今為止最雄心勃勃的太空任務之一,用來研究土星及其周圍環境的航天器。
名稱:卡西尼號(Cassini)
發射日期: 1997 年10月
研究天體:土星
當前位置:卡西尼號已與土星合而為一
在NASA的卡西尼號探測器於2004年進入該區域之前,三顆探測器曾訪問過土星,但從未進入過軌道。卡西尼在此前結束了對土星13年的非凡探索從根本上改變了我們對土星,土星環和許多土星衛星的理解。並且由於科學家尚未挖掘的海量數據,它將在一段時間內繼續這樣做。
“我們的航天器已經不復存在了,但科學仍在繼續。”NASA團隊在談及在2017年在土星大氣層中燃燒的卡西尼號探測器時曾這樣表示。這個探測器在土星軌道上繞行了13年,總共花費了20年完成其使命。
卡西尼號於1997年與ESA的Hyugens著陸器一起發射升空,兩者都朝著土星行駛,直到2004年12月分離。那時,Hyugens降落到土星最大的衛星土衛六的表面,拉開了有史以來第一次在外太陽系的著陸並返回大約90分鐘的數據。
在這一階段,卡西尼號已經在土星周圍運行了大約六個月,並且已經率先發現了Methone、Pallene及Polydeuces等土星新衛星。隨後又發現了Daphnis、Anthe和Aegaeon等衛星,但其中兩顆土星衛星引起了科學界的興趣。
通過卡西尼號的觀測,科學家們在任務的早期就了解到,土衛二被稀薄的大氣層束縛,其中含有高濃度的電離水蒸氣。2008年,對土衛二(Enceladus)的一次近距離飛掠使卡西尼號探測器發現了從土衛二極地噴出的巨大煙羽,並將水,二氧化碳和碳氫化合物帶入太空。
這些觀測結果以及2014年發現的地下鹹水海洋,促使科學家得出結論,土衛二是太陽系中最可能藏有某種形式的外星生命的地方之一。科學家們上周也剛剛報告了從冰冷的衛星表面噴發出更多有機分子的發現。
土衛六是另一個引起科學家極大興趣的土星衛星,如果不是卡西尼號,今天我們將不會以同樣的方式看到它。該探測器發回了有關土星最大衛星的數據,這導致了在土衛六南極上方發現大量的冰雲,甲烷海和雨水,深沙丘和高山以及該衛星表面最清晰的觀測。
而對於土星環系統,該探測器已經俘獲了無數令人驚嘆的圖像。其中包括有證據表明,這些環正在脫落出驚人數量的材料,並可能在1億年內完全分解。同時,土星的許多衛星似乎正在掠過土星環的物質並成長為怪異的形狀。
至於土星本身,卡西尼號探測器向我們顯示了土星極地風暴的新細節,幫助我們精確計算了土星每日的長度,最近還揭示了在土星明暗條紋的外表下,導電流體似乎像蜂蜜一樣流動。
卡西尼號終於在2017年墜毀,當時任務控制部門開始了所謂的“壯麗終章”(the Grand Finale)的任務。這條新的軌道路徑使探測器高出土星兩極,超出其狹窄的F環,最後經過泰坦,然後在土星大氣層與最內層環之間總共進行了22次俯衝。最終,卡西尼號衝入土星大氣層,像流星一樣燃燒,直到最後一刻繼續將數據返回地球。
卡西尼號在太空20年的職業生涯中所取得的科學成就數不勝數。但是,從大多數角度來看,這無疑是人類有史以來最振奮人心/最成功的太空任務之一。而且,科學家們期望在未來數十年內繼續利用其數據帶來新發現。