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中央，土也，其帝黃帝，其佐后土，執(zhí)繩而制四方。其神為鎮(zhèn)星，其獸黃龍，其音宮，其日戊己。 ----西漢初年 . 《淮南子·天文訓》 土星，它是中國古書里的鎮(zhèn)星，羅馬神話里的農(nóng)神Saturnus， 希臘神話里周四的父親 Kronos，巴比倫神話里的尼努爾塔，印度神話里的沙尼..... 早在公元前，世間各國的觀星者，就已注意到了天空中的五顆特殊的星星.... 與周圍其他位置相對不動的恒星不同，這五顆，位置飄忽不定，似乎依照這各自特定的規(guī)律，在天庭中運行..... 而土星，正是這5顆星中的其一。 1610，伽利略... 那個年代，伽利略第一個發(fā)明了望遠鏡..... 他迫不及待的把目光移向了這幾顆行星... 一次次的觀測下， 土星，成了這其中最特別的一顆... 他寫到 “土星不是一個單一的星球。 我發(fā)現(xiàn)它由三個部分組成... 這些部分似乎相互接觸，卻又沒有相對運動... ' 受到當時他望遠鏡太小的限制，他并看不清土星的細節(jié).... 只能寫到... “這是一顆有耳朵的行星..... ” 而也是這個“耳朵”，讓當時博學的伽利略都困惑不已..... 1612年，土星環(huán)側面朝向地球... 地球上很難看到... 伽利略困惑的寫到：“耳朵消失了，這，難道是土星吞掉了它的孩子？”（當時希臘神話里土星的代表神農(nóng)神為了防止他們的子孫造反奪權，會吃掉自己的孩子） 然而1年后，光環(huán)轉(zhuǎn)向地球，伽利略又一次看見了環(huán)，這讓他更加無比困惑..... 1655，惠更斯... 伽利略之后的幾十年，一個叫惠更斯的荷蘭物理學家，研究了透鏡成像的相關物理原理.... 終于，他制成了一臺更好的望遠鏡.... 又一次，他把目光瞄向了土星... 終于，土星的神秘“耳朵”之謎終于解開.... 那，是一個環(huán).... 環(huán)繞土星的一個圓環(huán)..... 圓環(huán)的發(fā)現(xiàn)，讓更多的科學家關注土星..... 1675，卡西尼... 這一年，另一個科學家發(fā)現(xiàn)，土星的環(huán)并不是一個整體，而由很多更小的環(huán)組成，中間有一道很大的縫.... 發(fā)現(xiàn)這個的科學家，叫卡西尼.... 他發(fā)現(xiàn)的這條土星光環(huán)上的縫，被人命名為卡西尼縫... 也就是天文愛好者口中的卡縫..... 接下來的幾百年... 人類社會迎來了科學大爆發(fā)的年代.... 玻璃的革新，光學的革新... 人類的望遠鏡越造越好， 讓人從未停止過對這幾顆特別的行星的探索.... 大點，再大一點！ 在地面的望遠鏡里.... 土星越來越清晰， 大點，再大一點??！ 火箭發(fā)明了， 太空技術革新了， 我們終于意識到， 我們不但可以在地球上看這些行星， 甚至可以向他們發(fā)出宇宙飛船， 直接飛到他們跟前去看它們...... 阿波羅登月，隨著月球的探索成功， 人類雄心勃勃， 沖出地球，向太陽系的其它行星進軍！ 我們有了“水手”，“海盜”，“探路者”..... 我們飛向了水星，金星，火星，木星..... 但是我們自然不會忘記， 這個腰纏光環(huán)的土星.... 這些年來，我們已經(jīng)發(fā)過去了好幾個匆匆過客... 先驅(qū)者11號，拜訪木星，經(jīng)過土星.... 利用土星加速，帶著人類的信息，離開太陽系.... 匆匆看你一眼... 旅行者1號，拜訪木星，拜訪土星... 觀測時發(fā)現(xiàn)土星的一顆衛(wèi)星泰坦上有濃密的大氣... 為了進一步看清泰坦，旅行者1號放棄了原先的任務.. 進一步觀測泰坦.. 最終受到引力影響，改變了軌道，加速飛離太陽系... 成了第一個離開太陽系的人造物體。 旅行者二號，一路看了木星，土星，天王星，海王星... 旅行者二號帶著更好的相機.... 這又讓我們看到了更清晰的土星.... 然而，這一切的一切，都成了土星的過客.. 他們不以土星為探索目標， 路過， 看你一眼， 即走..... 它們一個個的路過， 帶來一個個想深入?yún)s不能深入的發(fā)現(xiàn)， 讓人類對土星更為癡迷... 一定要弄清土星這顆神秘的星球..... 那么， 我們不如派一艘飛船，常駐在那里吧！ 這艘飛船， 就是今天我們故事的主角，卡西尼-惠更斯號 -- 人類向土星發(fā)射的旗艦級深空探測器.... 1989～2004 飛向土星 1989年， 這一年，可能很多人才剛出生.... 也是這一年，卡西尼項目最終通過得到資金支持.... 從某種意義上來說，卡西尼可能跟你同齡...... 參與這項計劃國家多達17個，卡西尼成為人類進入空間時代以來最激動人心的大型國際合作課題之一… 在耗費了10年時間，耗資32億美元的費用之后，卡西尼終于圓滿成型… 他直徑3米，高7米，重6.4噸，攜帶了27種當時最先進的科學儀器設備，設定服役年限是11年.... 1997年10月15日，承載人類探索第二家園希望的卡西尼-惠更斯號從美國卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射升空... 升空，它走了整整7年..... 繞過金星，地球，繞過木星加速.... 2004年7月1日，卡西尼終于飛抵土星軌道，并順利進入軌道開始環(huán)繞?。?！
這距離他出發(fā)已經(jīng)過去了整整7年，然而他的使命，才剛剛開始....
才到就捅出了個大發(fā)現(xiàn) 剛到土星，卡西尼迫不及待的，把鏡頭對向了土星..... 2004年，人類第一次這么近，這么清晰的，看到了這顆星球....
然而我們的探索心， 不止于此..... 2004-2005，卡西尼一圈圈縮小自己的軌道
它把鏡頭對準了土衛(wèi)二， 恩克拉多斯Enceladus.... 對于科學家來說，土衛(wèi)二是顆神奇的衛(wèi)星.... 英國天文學家威廉.赫歇爾早在1789年就發(fā)現(xiàn)了它，然而多年來，人們對土衛(wèi)二始終了解甚少.... 人們只知道土衛(wèi)二是一個被白色物體覆蓋的衛(wèi)星， 它非常白， 異常的白， 在陽光的反射下， 甚至白得刺眼....
因為奇特，所以我們想研究... 而也正是在研究的過程中， 2005年卡西尼號拍攝土衛(wèi)二的南極影像的時候，卻發(fā)現(xiàn)不得了的東西... 那像火山噴發(fā)一樣噴出來的是啥？！
這成了當時的大發(fā)現(xiàn)... 這讓它成了第四顆被證實存在火山活動的太陽系天體...
既然發(fā)現(xiàn)了不得了的東西， 那不如讓我們飛的近一點， 再近一點... 在接下來的幾年里，科學家?guī)状螌ｉT針對Enceladus改變卡西尼的軌道，讓它一次次從Enceladus上空飛過.... 100公里，500公里，50公里，25公里..... 既然我們都已經(jīng)飛的這么近了， 不如直接從噴出的羽流物質(zhì)中飛過.. 讓卡西尼上的科學儀器分析噴出的究竟是啥....
結果讓所有人都大吃一驚！ 那竟然.... 是水！噴出的是水！ 不但有水，還有甲烷，一氧化碳，二氧化碳和一些其他的有機成分....
科學家們再進一步觀測分析后發(fā)現(xiàn)，土衛(wèi)二的冰層下面，是暖的.... 在冰殼下， 這里有著液態(tài)水，有著一個全球性的，巨大無比的海洋！！ 這些海洋的平均厚度達到了10公里...
2017年... 在一次分析里，科學家找到了氫原子..... 這填補上了能構成生命的最后一個元素.... 氫，水，二氧化碳，有機物.... 如果這冰下海洋中存在著生物——至少是微生物，那么他們就可以通過將氫氣和水中的二氧化碳結合來獲得能量，也就是說，這已經(jīng)具備了微生物生存的基本條件??！ 除此以外，海洋的底部還發(fā)現(xiàn)有水熱活動，存在著海底熱泉... 這一切的一切，都指向一個讓人無比興奮的結論——土衛(wèi)二，一瞬間成了地球外最有希望孕育生命的太陽系星體之一......
用NASA的話說：“這里，具備生命所需的全部條件！” 這幾乎成了卡西尼號最重要的發(fā)現(xiàn)...... 看清那團混沌 從2005年到2009年，卡西尼通過多次變軌，為的是探索土星家族另外一個無比重要的對象——土衛(wèi)六泰坦Titan...
這是卡西尼在出征前的主要使命之一..... 因為， 泰坦，早就被人類看好能成為地球以外第二個家園的目標之一??！ 然而很多年來， 泰坦這顆衛(wèi)星，一直困擾著科學家... 看不清！！
就算從上空飛過也看不清??！
土衛(wèi)六泰坦上有厚厚的大氣.... 雖然它有著固體的表面， 可我們卻從來不知道這表面上究竟有什么.... 上空這層大氣實在是太厚， 厚的我們完全看不透這層混沌..... 這層厚厚的云氣究竟是什么？ 和地球的大氣層對比，有什么區(qū)別？ 跟地球的環(huán)境會很像么？ 這些云下究竟有什么？ 能產(chǎn)生生命么？ 那么， 既然看不清， 我們就上去看啊??！ 這，成了卡西尼此行的另一個主要使命.... 派出個小弟，穿越泰坦的云層，到泰坦上實地去看看，那里究竟是怎樣的??！ 而這個派出去的小弟，就是惠更斯號探測器..... 卡西尼-惠更斯號上的土衛(wèi)六探測器惠更斯與卡西尼分離，向土衛(wèi)六泰坦（Titan）前進.... 沒錯，所謂探索， 不就是近一點，近一點， 再近一點， 看的更清一點的過程么... 這一系列的照片.... 我們從惠更斯的眼睛里， 跟收到了我們一步步看清這顆混沌的整個過程
從逐漸接近....
到慢慢減速...
開始下降...
終于穿越云層... 慢慢看清表面！！
下降過程中， 一步步的看清上面的山脈... 惠更斯也在馬不停蹄的，把看到的一切傳回地球.....
如果那上面有生命的話，他們也許會看到，慢慢太空中，飛來一個拖著長尾巴降落傘的碟狀物... 慢悠悠的，降落在這個星球上....
（藝術家想象圖） 2005年1月14日，惠更斯號探測器在泰坦上順利著陸... 90分鐘后，惠更斯便電池耗盡，永遠停止了工作... 第一位探索土衛(wèi)六的勇士犧牲了，但惠更斯依然是偉大的。 惠更斯在犧牲之前傳回的土衛(wèi)六泰坦的地表圖片
我們看到了一個個的的小圓石... 有可能由冰或者烴類組成... 就像是地球上的鵝卵石一樣，像是經(jīng)過河流沖刷的痕跡....
而測量結果，上面異常的冰冷... 想要現(xiàn)在孕育生命，應該很難... 失去了戰(zhàn)友的卡西尼只能孤軍奮戰(zhàn)，但他沒有放棄對土衛(wèi)六的探索，他繼續(xù)踏上征途... 記下來的十多年里，卡西尼無數(shù)次的飛躍泰坦上空... 這下面里的每一條線，都代表著每一次飛躍.... 每一次飛躍，卡西尼上的不同儀器都在掃描著泰坦...
就這樣， 把你看個透！ 紅外像機向我們展現(xiàn)出土衛(wèi)六表面朦朧的景色， 能穿透云霧的雷達則提供了更清晰的圖像， 它的離子和中子質(zhì)譜儀發(fā)現(xiàn)了土衛(wèi)六上有復雜的碳氫化合物，有機物的蹤跡。 盡管科學家們推測土衛(wèi)六上不大可能發(fā)現(xiàn)生命，但從卡西尼和惠更斯傳回來的地表特征來看，土衛(wèi)六其實和早期地球環(huán)境非常類似 科學家們興奮地將泰坦稱為“鏡像地球”?。?/strong> 這上面有降雨，有河流，湖泊，海洋...
（想象圖） 土衛(wèi)六北極附近存在3個巨大的湖泊... 不過，讓人稍稍失望的是，上面海洋的成分不是水，而是液態(tài)甲烷... （藍色部分為海洋）
而泰坦上最最重要的發(fā)現(xiàn)，便是在離地面1000公里的大氣中，發(fā)現(xiàn)了有機大分子。要知道，大的有機分子很可能就是生命起源的過渡產(chǎn)物??！ 這些發(fā)現(xiàn)已經(jīng)讓NASA無比振奮了： “從很多角度來看，它是我們迄今為止找到的最類似地球的天體之一。它有著厚厚的大氣層，且成分中富含有機物。土衛(wèi)六就像幾十億年前仍處于冰凍狀態(tài)、大氣中還未出現(xiàn)氧氣的地球?！?/strong> 泰坦也是太陽系唯一一個表面已知有液態(tài)海洋、湖泊的一個天體 至于能不能出現(xiàn)，或者是否已經(jīng)有了基于甲烷的生命形態(tài)...那是等待進一步探索的秘密...
之后，卡西尼又經(jīng)歷了多次變軌，這一段時期，他還順帶觀測和發(fā)現(xiàn)了土星家族的其他衛(wèi)星...
2007年9月10日，卡西尼經(jīng)過土衛(wèi)八Iapetus... 這顆衛(wèi)星的奇特外表引起了科學家們的好奇，土衛(wèi)八有一張“陰陽臉”，它半邊雪白，另外半邊卻幾乎漆黑一片...
并且，它還擁有一個奇特的環(huán)繞球體的半圈的赤道脊...
我們看到了各種形狀各異的衛(wèi)星....
卡西尼一路探尋，終于在土星那多達60多顆衛(wèi)星中，為人類尋找到了兩顆最有希望的地外家園——土衛(wèi)六泰坦和土衛(wèi)二恩克拉多斯！ 土星自己呢？ 2010年，卡西尼再次變軌... 進入了一條拉長的軌道......
結果又發(fā)現(xiàn)了不得了的東西... 這一次，是土星！！ 2010年下半年，土星北半球升起了一片巨大的風暴.... 它拖著一個長達19萬公里的尾巴，這個尾巴最終拉長環(huán)繞了土星一圈，和白色的風暴眼首尾相連起來??！ 這是人們有史以來見過的最劇烈的土星風暴，科學家推測它是季節(jié)性出現(xiàn)的，一般在土星的春天和夏天... 從這個風暴開始...
最強...
到逐漸消退....
消失...
卡西尼一直待在這條軌道上..... 看完了整場風暴...... 卡西尼這才進一步挪窩，變軌繼續(xù)去探索新的方向...
也正是這一系列變軌，讓卡西尼有機會躲到土星后面去... 從另一個角度，回看土星..... 2013年7月20 日，卡西尼拍下了下面這張大概是卡西尼最著名的照片... 太陽躲在了土星的背后，從背后照亮了這整個光環(huán)....
這一天，被NASA稱為“地球微笑日”， 這一天，NASA預告了拍攝這張照片的時間... 號召全世界的人在這個時間點上對著土星揮手微笑， 因為這一天，卡西尼從12億公里之外的土星給地球拍照... 地球和人類，笑一笑，卡西尼從土星給各位拍照了... 想知道自己在哪兒嗎？右下角那個小點，便是我們的家園..
繼續(xù)放大一些，你還能看到地球旁邊那個不太亮的白點，那是月球...
橫著看完了，我們從上面看看土星呢？ 2013年10月8日，卡西尼繼續(xù)變軌，這一次，他有機會繞道土星的上方，從俯瞰的角度拍攝土星和土星環(huán)...
這一次，他拍到了無比清晰漂亮的土星和土星環(huán)...
早在之前， 我們就已經(jīng)知道， 土星的北極有一個巨大的風暴圈.... 直到卡西尼， 我們才真正發(fā)現(xiàn)了這個風暴圈的詭異之處... 與地球的圓形風暴不同， 這個風暴，居然是一個完美的六邊形??！
換個角度看得更清楚...
這個六邊形的直徑比地球還要大3倍以上.... 過去幾十年來一直在北極持續(xù)著.... 為什么是六邊形？ 為什么只在北極才有六邊形？ 這又成了我們未來要解決的謎團..... 它的發(fā)現(xiàn)，成了自己的遺囑.... 2017，壯麗終章 2017年，卡西尼號迎來他的“壯麗終章”（Grand Finale）——他要撞向土星，燒毀自己...
為什么？ 如果你看了前面，你就會知道.... 卡西尼任務最大的意外發(fā)現(xiàn)，就是發(fā)現(xiàn)在土衛(wèi)二恩克拉多斯上有溫暖的液態(tài)水噴出，下面有液態(tài)水海洋，海洋里有有機物，有二氧化碳和氫，有孕育生命所需的一切元素?。?nbsp; 也正是這樣偉大發(fā)現(xiàn)——成了卡西尼的遺囑... 經(jīng)過多年的變軌， 卡西尼攜帶的燃料即將耗盡... 如果燃料耗盡，卡西尼將成為太空中的孤魂， 一個再不受人類控制的太空探測器... 萬一，未來在各種太空引力的作用下， 卡西尼撞向恩克拉多斯， 萬一墜到冰層上，陷入冰層，進入恩克拉多斯冰層下溫暖的鹽水海洋中.... 萬一，在發(fā)射前在上面遺漏了哪怕一個小細菌... 萬一，這哪怕一個小細菌，在恩克拉多斯的溫暖海洋里存活...... 萬一，幾百上千年后的未來... 當未來的科學家們興奮的宣布在恩克拉多斯的海洋里終于找到了生命..... 卻不小心發(fā)現(xiàn)我勒個去這不是當年從地球上帶來的霉菌么？？ 我們承受不了那么多的萬一.... 為了防患于未然，只好讓卡西尼還能被控制的時候，主動讓他沖向土星.... 這個確定不太可能有生物的氣體行星... 在土星上完成自我銷毀....
科學家終于啟動了最終序章的任務.... 在最后的旅途里，卡西尼也將走向一條最危險的軌道... 從土星光環(huán)和土星中間穿過，用最近的距離觀察土星和光環(huán)！！
這成了最后一段旅途上，卡西尼要站好的最后一班崗... 這一次，他能清楚得看見那些離土星特別近的，尺寸非常小的衛(wèi)星... 如這個無比平滑的土衛(wèi)十五Atlas...
像個核桃一樣的土衛(wèi)十八Pan....
他躲在土星環(huán)的軌道上，像一個調(diào)皮的小孩...
還有土衛(wèi)三十五Daphnis....
他也躲在土星環(huán)里，盡管質(zhì)量非常小，卻仍然因為造成土星環(huán)的微弱波動而被發(fā)現(xiàn)... 他是如此之小，我們可以想象， 如果有一個人坐在Daphnis上，在漫天星斗的背景中沿著土星環(huán)遨游，該有多么愜意～～
從2017年9月11日，卡西尼將在多次變軌后，最后一次飛向土星， 這一次有去無回，再無退路....
今天的美國東部時間9月15日，超期服役了9年，為人類做出無數(shù)貢獻，卻也脆弱不堪的勇士卡西尼探測器即將沖向土星地表，開始他“壯麗終章”的最后時刻... 他將飛速墜入土星厚厚的大氣層... 在下降的過程中... 它的幾個小引擎會竭盡全力讓卡西尼豎直， 讓它的天線對準地球....
同時讓卡西尼上的科學儀器全力工作， 在這短暫的瞬間，最后一次為地球傳輸關于土星大氣的各項數(shù)據(jù).... 他會在高速飛行中燃燒，他將在軀殼分崩離析時奮力一搏，向地球傳回最后的訊號... 大氣越來越厚.... 最后他的推進器再也無法提供足夠的推力讓它的天線指向地球... 我們跟它的聯(lián)系中斷... 而中斷前卡西尼發(fā)出最后的信號，需要83分鐘才能到達地球.... 等我們接收到時，它早已化身土星上的塵埃...
就在剛剛， NASA直播里..... 深空檢測網(wǎng)絡的天線火力全開...
科學家們一直檢測著它發(fā)回來信號.... 那個小小的波峰，成了卡西尼依舊在工作的回音....
北京時間7點55分.... X波段信號中斷....
幾秒種后... S波段的信號也開始急劇減弱...
7時55分46秒.... 控制室里一片寧靜.... 20年， 79億公里， 45萬張照片， 635GB的科學數(shù)據(jù)... 卡西尼的心跳，停止在了這一刻.....
近一點，大一點... 再近一點，再大一點... 我們對宇宙發(fā)出各種探測， 擴展我們的認知， 所謂探索， 不正是這樣的么....
ref： http://www./science/2017/09/cassini-saturn-nasa-3d-grand-tour/#smiled https://saturn.jpl./the-journey/timeline/#launch-from-cape-canaveral https://saturn.jpl./mission/grand-finale/overview/ http://blog.sciencenet.cn/blog-677221-1022147.html https://saturn.jpl./system/downloadable_items/1079_The_Saturn_System.pdf ------------------- 抹茶捕：始于星辰，終歸于星 -白里木-：我的天啊竟然想哭 -lipsticks狂魔小江-：蜜汁傷感是咋回事 巴納遜博士：生日的這一天，卡西尼結束了使命，悲壯中帶著曠世之美。祝好 Arlan亞蘭：突然喜歡卡西尼x土星這對cp 吃西瓜的謙謙：人類的探索不會停，謝謝卡西尼號！ 海庫里：為土星而生為土星而亡... 索魂人身懷避水珠：看個機器也能看哭 ------------------- |
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