卡西尼号的终章

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  NASA的卡西尼号探测器进入了它传奇旅程的最后一年,这篇传奇的科学史诗终在2017年9月画上句号,在此之前探测器完成了一项分为两个阶段进行的收官任务。实际上,在2016年12月初就有了这一传闻,引起了人们对卡西尼号探测器寿终正寝和最后归宿的关注。
  1997年10月15日从佛罗里达州肯尼迪航天中心用大力神4B运载火箭发射升空、2004年7月1日进入环绕土星轨道的卡西尼号探测器,在过去的13年里兢兢业业地探索土星及其卫星系统,获得了多项成果,做出了引人注目的贡献。卡西尼号是NASA研制用于探测土星及其卫星的探测器,装有12台仪器,它所携带的惠更斯号是ESA为研究土卫六专门研制的探测器,配有6台仪器。对两者的命名意在纪念意大利天文学家卡西尼和荷兰天文学家惠更斯。
  在开始的7年,惠更斯号一直在卡西尼号内沉睡,每隔半年便会由地面控制中心遥测检查一次其技术状况。上一次检查是在2004年12月24日,结果表明其性能一直处于良好状态。于是,卡西尼号飞绕土星之后,即按预定计划,于2004年12月25日用弹射装置以每秒0.3米的速度将惠更斯号弹出,并使其以每秒7圈的速度自转。随即,惠更斯号仍以睡眠状态、向土卫六。歷经了20天约400万千米的长途跋涉后,惠更斯号于2005年1月14日在抵达土卫六前几个小时被地面遥控指令唤醒,在受控条件下冲向探测天体,搜集了土卫六可能存活低级生命的条件和环境的数据资料。卡西尼号则继续环绕土星运行开展探测工作。
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  可能存在生命的土卫六
  在已知的土星卫星中,土卫六是最早被发现的一颗,也是体积最大的一颗。这颗又名为“泰坦”的卫星,直径为5150千米,在太阳系众多的天然卫星中,仅小于木卫三。以前的观测就发现,距离土星122万千米的土卫六是具有明显大气的卫星。科学家们认为,拥有大气就可能孕育生命,故而专门用惠更斯号对其进行着陆探测,结果如预期的那样,土卫六有甲烷海洋。
  卡西尼号原本设计的工作寿命为四年,但至今仍处于良好状态。它于2008年6月完成了首次为期四年的土星探索任务,并在2010年9月完成了首个名为“卡西尼春分任务”的延长任务。紧接着,该探测器又开展了第二个名为“卡西尼夏至任务”的延长任务,该任务持续至2017年9月中旬,取得了更多激动人心的重大发现。
  卡西尼号在发现土卫六可能存活低级生命之后,它又发现了土卫二和土卫四似乎也有地下海洋,里面充满了液态水,内部具有一定的能量,可能孕育和存在低级生命,这引起了人们的关注。卡西尼号获得的这些重要成果,增加了人类知晓太阳系可能存活生命的天体的数量。卡西尼号传回的观测数据还揭幵了土星光环的身世——原来它们在数亿年前都是土星的卫星,最终发生分解并演化为现在的带状结构,较宽的光环由许多狭窄的小环组成。现在,那些曾经的卫星已演化为体积相对平均的小石块、灰尘和气体,还有直径从几厘米到几米的冰块和雪球。同时,它新发现了多个环绕土星运行的卫星。
  装点土星的光环
  目前,根据地面和探测器空间观测结果得知,土星环系的主体含有A、B、C、D、E、F、G七个光环以及环与环之间的一些暗区缝隙。光环编号的次序是根据发现时间的先后,而不是按它们距离土星的远近来确定的。环缝通常以发现者的名字来命名,它们是一些质点密度相对很小的区域。按照由近及延的顺序,光环的名称依次为D、C、B、A、F、G、E环,其中F环很窄,宽度仅约如4千米,它与八环间宽约3600千米的空缺区取名为先锋缝。F环和G环都是空间飞船发现的。E环的情况比较复杂,物质分布呈现某种结构,宽度超过8万千米,一直延绵到离土星表面20万千米远的空间中。土星环系的总宽度超过20万千米,而最大厚度却不超过150米,巨大的光环使土星成为太阳系里一颗非常美丽的行星。
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