伊娃·范登貝爾赫

土星遮擋了強烈的太陽光，“卡西尼號”上的相機得以拍攝到了土星和土星光環(huán)的全景。這次任務(wù)是三個航天機構(gòu)緊密合作的結(jié)晶，獲得了前所未有的寶貴數(shù)據(jù)。

“木衛(wèi)一”孤懸于木星陰云密布的天際，在木星的眾多衛(wèi)星中，它是伽利略發(fā)現(xiàn)的四顆衛(wèi)星之一。它的大小和月球相當(dāng)，但與太陽系中最大的行星相比則顯得相形見絀了。

在這張圖片上，水蒸氣和冰屑從土星的第六大衛(wèi)星“土衛(wèi)二”的深海熱泉中呈羽毛狀噴射而出。在“土衛(wèi)二”冰封的地殼下面，潛藏著一片可能含有原始生命種子的海洋。

在發(fā)送了前所未見的太陽系精彩圖像，并提供了土星的部分衛(wèi)星上可能存在生命的新證據(jù)后，“卡西尼-惠更斯號”圓滿完成了任務(wù)。這項任務(wù)是三個航天機構(gòu)密切合作的結(jié)晶：美國國家航空和航天局、歐洲航天局和意大利航天局。該任務(wù)收集了大量數(shù)據(jù)，由此帶來的重大發(fā)現(xiàn)為未來的太空探索以及確認(rèn)已有的猜想提供了支持。

“卡西尼號”的故事始于30多年前，當(dāng)時，兩位科學(xué)家就開展國際合作交換了意見。其中一位是中國的天文學(xué)家葉永烜，他曾在德國的馬克斯·普朗克高層大氣物理學(xué)研究所（現(xiàn)為馬克斯·普朗克太陽系研究所）任研究員，他的構(gòu)想是向土星發(fā)射一個軌道飛行器。另一位是法國科學(xué)家丹尼爾·戈蒂埃，此前他已向法國的國家太空研究中心提出了一項建議，希望對土星的其中一顆衛(wèi)星“土衛(wèi)六”的大氣內(nèi)部進行探測。

建造“卡西尼號”航天飛船和“惠更斯號”宇宙探測器（以荷蘭天文學(xué)家克里斯蒂安·惠更斯的名字命名）需團隊協(xié)作。歐洲航天局制造了宇宙探測器，美國國家航空和航天局制造了軌道飛行器，意大利航天局則為飛船制造了巨型天線。

該項目花費巨大，對科學(xué)和技術(shù)也是一項挑戰(zhàn)，曾數(shù)次險些被取消。雖然在最后時刻出現(xiàn)了機械故障，又因天氣原因被迫推遲發(fā)射，1997年10月15日，一支“大力神號”運載火箭還是將搭載著宇宙探測器的航天飛船送上了去往土星的旅程。歷經(jīng)7年，飛船到達了土星，又用了13年進行太空探索。

“卡西尼號”飛過土星的北半球。土星比地球大764倍。

“卡西尼號”高6.7米，4米多寬，重5712公斤，是有史以來被送入太空的最重的航天飛船之一。在飛向土星的過程中，要最大限度地節(jié)省燃料，因此飛船需要借助其他行星的引力。飛船經(jīng)過金星兩次，經(jīng)過地球一次，經(jīng)過木星一次（按如上順序），從而獲得了所需的速度，在2004年6月30日進入了土星的軌道。

“惠更斯號”宇宙探測器寬約2.7米，重約318公斤，將近六個月后，恰逢圣誕前夜，它從“卡西尼號”上分離，向“土衛(wèi)六”降落，并于2005年1月14日著陸?！盎莞固枴钡奶貏e設(shè)計，使它能耐受穿過“土衛(wèi)六”大氣層時產(chǎn)生的高溫;著陸后，它堅持了超過72分鐘，不斷地向“卡西尼號”發(fā)回數(shù)據(jù)。它著陸的區(qū)域堅硬、平坦，布滿了卵石，可能是由冰構(gòu)成的。周圍的大氣中充溢著淡淡的橙色薄霧，可能是有機物。

“土衛(wèi)六”的大氣中約有5%的成分是甲烷，其作用大概與地球上的水相同。盡管“土衛(wèi)六”的溫度僅為-179℃，但其實它與地球有很多相似之處。美國康奈爾大學(xué)的科學(xué)家們在分析了此次任務(wù)獲得的數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，太陽光與“土衛(wèi)六”高濃度的大氣發(fā)生作用，形成了氰化氫，因此“土衛(wèi)六”上可能存在有某種生命形式。“氰化氫是一種有機化學(xué)物質(zhì)，自身能夠發(fā)生反應(yīng)，也能與其他分子發(fā)生反應(yīng)，形成長分子鏈或聚合物……（可以）成為促使生命產(chǎn)生的催化劑，”康奈爾研究項目的首席作家馬丁·拉姆說。

土星比地球大764倍，“卡西尼號”在13年的探索歷程中，揭開了這顆星球不為人知的各個方面的秘密?！翱ㄎ髂崽枴卑l(fā)現(xiàn)了許多新衛(wèi)星，其中包括“土衛(wèi)三十二”、“土衛(wèi)三十三”、“土衛(wèi)四十九”、“土衛(wèi)三十五”和“土衛(wèi)五十三”。它還在土星的兩極發(fā)現(xiàn)了極光，還有巨大的颶風(fēng)。

正是因為“卡西尼號”，如今我們知道了土星光環(huán)的厚度，也知道了它的冰、塵埃和巖石碎片的成分。土星光環(huán)系統(tǒng)上還有暗帶，其中較為重要的暗帶是卡西尼環(huán)縫（4800公里寬）、恩克環(huán)縫（320公里寬）和基勒環(huán)縫（僅40公里寬）。

在“卡西尼-惠更斯號”的任務(wù)中，最驚人的發(fā)現(xiàn)來自“土衛(wèi)六”和土星的其他一些衛(wèi)星。

在土星的第六大衛(wèi)星“土衛(wèi)二”冰封的地殼下面，潛藏著一片可能含有原始生命種子的海洋。在“卡西尼號”攜帶的相機拍攝到的照片上可以看到，“土衛(wèi)二”地下海海床上的深海熱泉正在噴射出冰屑和水蒸氣?！巴列l(wèi)四”是一顆冰凍的衛(wèi)星，冰崖和零星的氧分子離子證明“土衛(wèi)四”上存在極為稀薄的大氣。“土衛(wèi)七”呈不規(guī)則的海綿狀，是土星的所有衛(wèi)星中最怪異的一顆，在它上面發(fā)現(xiàn)了生命的基本構(gòu)成成分——氫和碳的化合物。

2017年9月15日，“卡西尼號”的任務(wù)完成了，燃料也行將耗盡，按照既定程序，它墜入土星的大氣層，燃燒消失，這是為了避免對土星的衛(wèi)星造成可能的污染。然而，科學(xué)家們已經(jīng)在研究它收集的大量數(shù)據(jù)了。如今，太空探索中似乎一切皆有可能。正如卡爾·薩根在談到人類的太空旅行時所說：“我們知道我們正在接近最大的秘密?！?/p>

在這張圖片中，“惠更斯號”探測器位于土星的衛(wèi)星“土衛(wèi)六”上，“土衛(wèi)六”帶有生命產(chǎn)生所需的有機物。在燃料耗盡之前，“惠更斯號”持續(xù)不斷地發(fā)送著它周圍環(huán)境的圖像，長達一個多小時。

土星的秘密

“卡西尼-惠更斯號”任務(wù)持續(xù)的時間相當(dāng)長，為科學(xué)家們提供了許多數(shù)據(jù)，用以解開太陽系中第二大行星之謎。

土星的四顆衛(wèi)星（自左上開始順時針方向）：“土衛(wèi)六”、“土衛(wèi)八”、“土衛(wèi)十八”和“土衛(wèi)七”。在土星的衛(wèi)星中，有53顆已確認(rèn)，9顆待確認(rèn)，每顆衛(wèi)星的成分和構(gòu)造都各不相同，它們共同組成了一個巨大而豐富多樣的行星系統(tǒng)。

“土衛(wèi)六”的兩極地區(qū)遍布碳氫化合物湖泊，即充滿了乙烷和甲烷的洼地，創(chuàng)造了孕育生命的條件。

一幅偽彩色圖像顯示的是土星北極一場巨大風(fēng)暴的風(fēng)暴眼。

在太空中飛行并探索了近20年之后，“卡西尼號”航天飛船完成了任務(wù)。它執(zhí)行了最后一項使命——受控墜入土星的大氣層自我毀滅，以避免對土星的衛(wèi)星造成可能的污染。