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卡西尼号土星探测器的使命“终章”

牧夫天文 · 公众号 · 科学 · 2017-04-12 07:25

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NASA卡西尼号土星探测器

即将迎来使命的“终章”

卡西尼号探测器，作为NASA旗下最优秀的探测器之一，将要走到生命尽头，自毁于土星表面了QAQ。

艺术渲染：卡西尼探测器在土星北极上方。

（图片来源：https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-cassini-mission-prepares-for-grand-finale-at-saturn）

自2004年起，NASA卡西尼号土星探测器已经在土星上空含辛茹苦工作了13个年头。4月26日星期三，它将开始22次穿越土星与其星环之间2400公里宽的缝，最终坠入土星自毁，完成探测使命的“终章”。

“从来没有一个探测器‘勇猛地’穿越过这个特殊区域22次，”NASA华盛顿总部科学任务指挥部副行政官Thomas Zurbuchen说，“我们从卡西尼最后的绕土飞行中将会更深入了解大型行星以及宇宙各处的行星系统如何形成与发展。卡西尼的探索真正做到了使命的最后。”

卡西尼在其使命中多次立下了功劳。例如，它曾发现土卫二冰层下的巨大海洋，暗示着土卫二冰冷表面下的水热活动。

土卫二冰层下的巨大海洋。

（图片来源：https://www.nasa.gov/press-release/cassini-finds-global-ocean-in-saturns-moon-enceladus）

它还曾发现了土卫六“泰坦”的液体甲烷海。

阳光照亮了土卫六“泰坦”红色的液体甲烷海。（图片来源：土卫六“泰坦”的液体甲烷海）

卡西尼在20年前离开地球，绕土飞行13年后，如今卡西尼已经快用尽了燃料。NASA决定让它投入土星（而非其卫星）的怀抱来终止它的使命，为了保护这些卫星们——特别是土卫二，一个太阳系中很有可能宜居的地方。

在卡西尼最后壮烈牺牲之前，它将要完成一系列几乎全新的任务。卡西尼的工程师们利用多年的经验与专业技巧，设计出了让它在投入土星时最大化其科学价值的轨道，在去年9月15日已经开始操作卡西尼为最后的飞行做准备。

“这次计划的公转轨道无疑是众多科学家的最佳选择，”NASA喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory)卡西尼项目的科学家Linda Spilker说道，“卡西尼将会在旅途最后完成一些非凡的探索。”

在这些最后的探索中，科学家们将搜集得到有关土星内部结构的信息和土星环的来源，还将历史首次获取土星大气和主星环上颗粒的样本，以及史上最近距离观察木星云层和内星环的模样。

现在任务组正在为卡西尼的机械探测器将要运行的一系列指令作最后检查。这些指令被计划在4月11日发送给探测器。

土星被阳光照亮的银色表面。

（图片来源：https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-cassini-mission-prepares-for-grand-finale-at-saturn）

卡西尼将在4月22日转换至最后的轨道，并最后一次飞掠土星巨大的卫星土卫六泰坦。如同之前多次的操作一样，泰坦的引力将会弯曲卡西尼的飞行轨迹，使得卡西尼的轨道缩小，让它能够从土星和内星环之间飞过，而不是从星环外沿最短路径冲向土星。

“以我们最佳的模型看来，土星和内星环之间的缝应当不会有足以损坏探测器的大块物体。但是，我们在利用大型天线作为第一道屏障时也需要格外小心，这样才能确定将来科学仪器暴露在空间中时是否能安全渡过。”喷气推进实验室的卡西尼项目总管Earl Maize称，“的确，卡西尼面临着诸多危险与不确定因素，但这也是为什么我们将这些大胆的探索安排在卡西尼的使命最后。”

卡西尼将在最后的使命中绕土飞行22周，并探索全新的区域。（图片来源：https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-cassini-mission-prepares-for-grand-finale-at-saturn）

在今年九月中旬，一次远距离飞掠土卫六后，卡西尼的轨道将会被弯曲直至投入土星。在9月15日卡西尼将做最后的俯冲，彼时它所携带的科学探测器，尤其是探测大气的那些，将会发送数据到地球，直至信号消失，通讯被迫停止，总时长约3分钟。

“卡西尼的最后使命远远不止一次俯冲，”Spilker说，“这是这个无畏的探测器使命中最让人兴奋的“终章”，并且充满了科学意义，这毫无争议是最好的结束方式。”

关于卡西尼最终任务的动画视频可以在这里看（需要VPN)：

https://youtu.be/xrGAQCq9BMU

获取卡西尼最后使命相关的资源（图片与视频）：

https://saturn.jpl.nasa.gov/mission/grand-finale/grand-finale-resources

卡西尼是NASA，ESA（欧洲空间局）和意大利空间局的合作项目。JPL（喷气推进实验室）是项目的科学任务指挥部。JPL为卡西尼设计，开发和集成轨道相关信息。

更多与卡西尼相关的信息详见：

http://www.nasa.gov/cassini

http://saturn.jpl.nasa.gov

原文链接：https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-cassini-mission-prepares-for-grand-finale-at-saturn

原文作者：Karen Northon 于 2017年4月4日

作者：Karen Northon

翻译：Joanna Xu

排版：pig

配乐：解仁江

责任编辑：解仁江

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