永别“卡西尼”号——NASA土星探测器任务走向终结

2017-09-14 18:16:58 来源: 科技日报 作者: 张梦然

本报记者 张梦然

“卡西尼”号于1997年前往土星,2004年到达轨道,在过去的13年里,这架探测器持续为我们探索着土星系统,早已超额完成任务。现在,绝唱正在上演——“卡西尼”号会扎进土星大气并在土星的怀抱中消殒,结束其荣耀的一生。

这是人类迄今最雄心勃勃的太空探索项目之一。它是第一个将土星、火星、金星以及地球拍进“合影”的设备;它发回了前所未有的土星精确数据;它对土卫二上生命必要元素的确认,让地外生命的猜想接近了现实;它对土卫六的探测将载入史册……而在这个九月,我们永别“卡西尼”号。

  13年,代替人类的眼睛

北京时间1997年10月15日,“卡西尼”号发射升空,它肩负的使命是要对土星系进行空间探测,包括环绕土星飞行,对土星及其大气、光环、卫星和磁场进行深入考察等。

但如果仅仅依靠火箭的推力直接飞向土星,并像现在这样在7年之内抵达,那么“卡西尼”号出发时携带的燃料就决不能少于70吨。于是,它采取了“曲线救国”的策略——先后从金星和地球借用行星的引力,再利用木星的引力加速,最后才把目标对准土星。这让它的旅程延长至35亿千米,是地球与土星实际距离的2.5倍以上。

经过6年8个月,“卡西尼”号终于在2004年7月1日顺利进入土星轨道。

此后的13年里,它代替了人类的眼睛,无数次近距离观测土星。由“卡西尼”号拍摄的39万张照片,逐一加深了科学家对这个美丽行星系统的了解,而它提供的土星与周围太阳系行星的叠合照,更让世人感到震撼——如果说人类能拿肉眼俯瞰半个星系的话,这照片就和我们看到的景象别无二致。

不朽,职业生涯巅峰

土卫二表面被厚厚的冰层覆盖。但“卡西尼”号2014年发现,这里的冰层下藏着一个海洋。

2015年,“卡西尼”号看见了土卫二喷发的冰,依靠自身搭载的设备加以分析后发现,当中含有大量氢气分子和二氧化碳。二者存在的最佳解释是,它们由温暖海洋和海底岩层之间的水热反应产生,而这可以为深海微生物提供能量——就和地球数十亿年前诞生、孕育生命的环境非常相似。由此,土卫二这颗星几乎具备了生命所需的所有条件——水、有机物以及能量来源,那些微生物,或许就“藏身”海床之中!

在更早时间,“卡西尼”号还曾向另一颗卫星——土卫六释放了“惠更斯”号着陆器,这是第一艘在太阳系较外侧天体上着陆的飞船,它的调查告诉我们:土卫六上有原理与地球水循环相似的“甲烷循环”,还有湖泊和丘陵,气候则有雾、霾和雨,就像地球上的英格兰一样。

到了2016年,“卡西尼”号又在土卫六表面确认了液态沟渠。不过这些峡谷不再像英格兰了,而是十分形似早期的美国亚利桑那州沿科罗拉多河一带。

想要真实见证地球早期的状态几乎是不可能的,但“卡西尼”号却是一架时光机,让我们领略到一个十分贴近婴儿地球的星体。

这两次不朽的探测,让人类关于地外生命的想法更加接近现实,也有助于我们揭开自身诞生之谜,被视为“卡西尼”号职业生涯的巅峰之作。

落幕,一个时代的终结

精彩成就何止一二。“卡西尼”号探测器还陆续发现了土卫五上富含氧气的大气,土卫十六神秘的F环,土星上的季节性变化和北极的漩涡……它在前所未有的极端环境中开展科学任务,而在这过程中,还一直在向地球提供着来自土星系统的海量素材和珍贵资料。

峥嵘岁月慢慢流逝,“卡西尼”号现已走到尽头。今年10月15日,正是“卡西尼”号升空20周年纪念日,不过,它是等不到这一天了。它接到的最新指令是:9月15日自行焚毁。

这架探测器的粉丝认为,“卡西尼”号的落幕,是一个时代的终结。

不过,它的东家、美国国家航空航天局(NASA)却称,这一退役时机合情合理,“卡西尼”号的燃料已慢慢耗尽,它悲情的自我毁灭行为,也是为了确保附着在这一航天器上的任何来自地球的微生物不会污染土星潜在的宜居卫星——如流星般燃烧殆尽,让下一个来此的探测器续写辉煌。(科技日报北京9月14日电)

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责任编辑:范琪