本期主角:“卡西尼號(hào)”太空探測(cè)器
主角檔案
名字:“卡西尼號(hào)”土星探測(cè)器
身高:高7米,直徑3米
體重:6.4噸
攜帶裝備:等離子體分光計(jì)、宇宙塵埃分析儀、無(wú)線電探測(cè)和測(cè)距儀、紫外線萬(wàn)象攝譜儀等27種精密儀器和“惠更斯號(hào)”探測(cè)儀
所有者:美國(guó)宇航局
升空時(shí)間:1997年10月15日
墜落時(shí)間:2017年9月15日
意大利的科學(xué)家卡西尼在觀測(cè)土星時(shí)發(fā)現(xiàn),土星環(huán)中間有一條黑暗的縫隙,把土星環(huán)分為內(nèi)外兩部分??茖W(xué)家們稱這條縫隙為“卡西尼環(huán)縫”。為了紀(jì)念卡西尼的這一發(fā)現(xiàn),美國(guó)宇航局便把這一主要任務(wù)為探測(cè)土星光環(huán)的探測(cè)器命名為“卡西尼號(hào)”。
1997年10月15日,“卡西尼號(hào)”土星探測(cè)器升空了,開(kāi)始了長(zhǎng)達(dá)35億千米的長(zhǎng)途旅行。
如果僅僅靠火箭的推力讓“卡西尼號(hào)”直接飛向土星,需要70噸火箭燃料??墒腔鸺\(yùn)載不了那么多燃料??茖W(xué)家想出了一個(gè)辦法——借行星的引力來(lái)加速?!翱ㄎ髂崽?hào)”兩次繞到金星附近,通過(guò)金星的引力獲得加速度后,又繞回地球上空,再次獲得加速度,再飛向太陽(yáng)系外層的木星附近獲得加速度。這時(shí),它才以每秒超過(guò)30千米的速度飛向土星。
2004年7月1日,“卡西尼號(hào)”在經(jīng)過(guò)35億千米的漫長(zhǎng)旅程后,在距離地球15億千米的土星附近,終于靠近了土星光環(huán),按計(jì)劃順利進(jìn)入環(huán)繞土星轉(zhuǎn)動(dòng)的軌道?!翱ㄎ髂崽?hào)”開(kāi)始對(duì)土星大氣、光環(huán)和衛(wèi)星進(jìn)行科學(xué)考察?!翱ㄎ髂崽?hào)”近距離地縱覽土星全貌,對(duì)土星和它的衛(wèi)星進(jìn)行全面考察,采集相關(guān)數(shù)據(jù)。它拍下了很多精彩照片,傳回地球,向人們展示了土星神秘而美麗的面貌。
“卡西尼號(hào)”拍攝的土星光環(huán)與衛(wèi)星
“土衛(wèi)一”近照
“卡西尼號(hào)”最后發(fā)回的作品
2017年4月26日,“卡西尼號(hào)”開(kāi)始了它最后的任務(wù),冒險(xiǎn)穿越土星環(huán),近距離觀測(cè)土星。
2017年9月15日,“卡西尼號(hào)”燃料消耗殆盡,科學(xué)家控制它進(jìn)入土星大氣層,燃燒成土星的一部分。在墜毀之前,它還向地球發(fā)回了最后一批照片。
2004年12月24日,“卡西尼號(hào)”飛到距離木星最大的衛(wèi)星“土衛(wèi)六”950千米的上空,把隨身攜帶的“惠更斯號(hào)”探測(cè)器投放出來(lái)。經(jīng)過(guò)20天長(zhǎng)途跋涉,“惠更斯號(hào)”于2005年1月15日成功軟著陸在“土衛(wèi)六”上,去探測(cè)這顆充滿甲烷的星球上是否有生命跡象的存在?!盎莞固?hào)”將探索結(jié)果通過(guò)“卡西尼號(hào)”傳回地球??茖W(xué)家們通過(guò)“惠更斯號(hào)”的探索數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)“土衛(wèi)六”很像早期的地球,冰封的地下可能蘊(yùn)藏著一個(gè)液態(tài)水層,有可能孕育生命?!啊ㄎ髂帷汀莞埂拖駮r(shí)間機(jī)器一樣,帶我們?nèi)ヌ綔y(cè)以前從來(lái)沒(méi)有見(jiàn)過(guò)的世界,那個(gè)世界就像45億年前的地球。”
“惠更斯號(hào)”拍攝的土星及光環(huán)
“惠更斯號(hào)”漂浮在“土衛(wèi)六”的甲烷湖上
高音狗問(wèn)答
問(wèn):“卡西尼號(hào)”為何只繞土星飛行,不登陸土星?
答:土星的內(nèi)核很小,大氣層達(dá)幾萬(wàn)千米。“卡西尼號(hào)”在飛抵土星的過(guò)程中很有可能被巨大的氣壓擠扁、燒毀,所以飛船無(wú)法在土星登陸。
問(wèn):“卡西尼號(hào)”為何迂回曲折地飛往土星?
答:“卡西尼號(hào)”飛往土星的路途被科學(xué)家稱為“智慧曲線”,是地球到土星直線距離的2.5倍?!澳サ恫徽`砍柴工”,這樣可以節(jié)省燃料,更順利地到達(dá)土星。它每靠近一個(gè)有引力的天體,就會(huì)像彈弓的皮筋被拉開(kāi)一樣,獲得動(dòng)能而提高加速度。
問(wèn):科學(xué)家為什么要讓“卡西尼號(hào)”墜毀在土星?
答:重達(dá)6噸的“卡西尼號(hào)”失去動(dòng)力,失控后有可能撞壞其他探測(cè)器,或破壞土星及其衛(wèi)星的原始環(huán)境。它進(jìn)入土星大氣后,只需要幾分鐘就全部燒毀,消失殆盡,不會(huì)對(duì)宇宙環(huán)境造成影響。
問(wèn):人類對(duì)土星的探測(cè)就此結(jié)束了嗎?
答: 2022年將發(fā)射名為哈雷(英文名Juice)的探測(cè)器接替“卡西尼號(hào)”的工作,繼續(xù)對(duì)土星進(jìn)行探測(cè)。