电竞比分网-中国电竞赛事及体育赛事平台

分享

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

 輕風(fēng)無意 2019-11-25

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

【代號(hào)名稱】“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃

【英文名稱】Cassini-Huygens mission

【發(fā)起者】美國(guó)國(guó)家航空航天局、歐洲空間局和意大利航天局

【行動(dòng)時(shí)間】1997年10月15日

【目的】合作探測(cè)計(jì)劃,主要任務(wù)是對(duì)土星系統(tǒng)進(jìn)行空間探測(cè)

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃壯麗的假想圖,如今它已經(jīng)成真

【背景】

1997年10月15日從肯尼迪航天中心發(fā)射升空的“卡西尼-惠更斯”號(hào)探測(cè)器,于2004年7月到達(dá)土星周圍,開始執(zhí)行對(duì)這個(gè)遙遠(yuǎn)的行星進(jìn)行科學(xué)探索計(jì)劃。這個(gè)探測(cè)計(jì)劃由兩部分組成:

“卡西尼”號(hào)軌道器會(huì)環(huán)繞土星及其衛(wèi)星運(yùn)行4年之久;

“惠更斯”號(hào)探測(cè)器則會(huì)深入土衛(wèi)六濃霧包圍的大氣層并在其表面著陸。

安裝在這兩枚探測(cè)器上的精密儀器將會(huì)為科學(xué)家們提供幫助弄清這片神秘而遼闊的區(qū)域的重要數(shù)據(jù)。

整個(gè)計(jì)劃直接經(jīng)費(fèi)共為32.6億美元,制造耗費(fèi)14億,發(fā)射耗費(fèi)4.2億,運(yùn)行經(jīng)費(fèi)7億。總額未計(jì)算通貨膨脹,80%由美國(guó)承擔(dān)。

任務(wù)的主要任務(wù)如下:

  • 測(cè)量土星環(huán)的三維結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)

  • 測(cè)量衛(wèi)星表面的組成和每一科的地質(zhì)歷史

  • 測(cè)量磁場(chǎng)的三維結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)

  • 研究土星的大氣層在各個(gè)層面的動(dòng)態(tài)

  • 研究土衛(wèi)八上不尋常的黑暗物質(zhì)的性質(zhì)和起源

  • 研究土衛(wèi)六云、霾和表面特征

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

“卡西尼”號(hào)正在制造

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

“惠更斯”號(hào)著陸器

“卡西尼-惠更斯”號(hào)是一艘花了32億美元的核動(dòng)力飛船,和其他深空項(xiàng)目一樣,卡西尼-惠更斯號(hào)設(shè)計(jì)是飛行在遠(yuǎn)離太陽(yáng)的外圍太陽(yáng)系,靠太陽(yáng)能電池沒辦法正常工作。和更早的“伽利略號(hào)”一樣,卡西尼-惠更斯號(hào)搭載的是同位素?zé)崮茈姵亍?br>

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

同位素?zé)崮茈姵?/p>

在“卡西尼-惠更斯”號(hào)上,同位素?zé)崮茈姵赜?個(gè),共裝了32.7千克钚-238,可以提供至少900瓦的電池功率,供飛船上18個(gè)儀器工作。實(shí)際上,飛船上的這種電池是美國(guó)國(guó)家航空航天局的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),在早先的“伽利略號(hào)”上和后來飛往冥王星的“新視野號(hào)”(“新視野”2號(hào)計(jì)劃:錯(cuò)過2年,就要付出40多年等待的科學(xué)之痛)上用的是同個(gè)型號(hào)的電池。這種電池非常耐用,壽命可以長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年,10 年壽命之后還能提供至少 600 瓦的電力。

“卡西尼-惠更斯”號(hào)在加注燃料后重超過5噸,長(zhǎng)6米寬4米,和一輛實(shí)心的面包車體型相仿。作為獨(dú)立部分的惠更斯號(hào)探測(cè)器像一個(gè)涼亭大的圓盤,重量300公斤,帶有3個(gè)降落傘,用來著陸在土衛(wèi)六“泰坦”的表面。

“卡西尼-惠更斯”號(hào)是不同國(guó)家的3個(gè)航天局的協(xié)作成果。有17個(gè)國(guó)家參與建造了這艘飛船:“卡西尼”號(hào)軌道器由美國(guó)國(guó)家航空航天局下屬的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室建造和管理,“惠更斯”號(hào)探測(cè)器由歐洲空間局建造,由法國(guó)阿爾卡特空間公司負(fù)責(zé)制造,屬于歐洲航天局所有,意大利航天局則為“卡西尼”號(hào)提供通訊用的高增益天線。來自世界各地超過200位科學(xué)家將會(huì)參與研究“卡西尼-惠更斯”號(hào)收集的數(shù)據(jù)。

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

“卡西尼-惠更斯”號(hào)整裝待發(fā)

【行動(dòng)經(jīng)過】

1997年10月15日,“卡西尼-惠更斯”號(hào)從美國(guó)佛羅里達(dá)的肯尼迪航天中心卡納維拉爾角第40號(hào)發(fā)射臺(tái)成功發(fā)射升空。固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)在起飛時(shí)開始點(diǎn)火,直到第143秒才停止,當(dāng)時(shí)高度是68300米。第一級(jí)火箭在升空第131秒開始點(diǎn)火,當(dāng)時(shí)高度是58500米。“卡西尼-惠更斯”號(hào)升空后第323秒,第一級(jí)火箭分離,第二級(jí)火箭點(diǎn)火,當(dāng)時(shí)高度是167300米。

提供“卡西尼-惠更斯”號(hào)進(jìn)入宇宙空間的動(dòng)力,來自“泰坦”4號(hào)運(yùn)載火箭——“泰坦”,是古希臘遠(yuǎn)古的巨人神族,力大無窮。

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

1997年10月15日,“泰坦”4號(hào)運(yùn)載火箭載著“卡西尼-惠更斯”號(hào)從卡納維拉爾角發(fā)射

“卡西尼-惠更斯”號(hào)升空后207秒內(nèi),覆蓋物保護(hù)“卡西尼-惠更斯”號(hào)以免暴露在陽(yáng)光直射下。

至此,“卡西尼-惠更斯”開始了漫漫的宇宙旅程。

“卡西尼-惠更斯”號(hào)分別于1998年4月26日與1999年6月4日接近金星,進(jìn)行兩次重力助推調(diào)整,確保探測(cè)器有足夠的動(dòng)能可以抵達(dá)小行星主帶。之后“卡西尼-惠更斯”號(hào)受到太陽(yáng)牽引,1999年8月18日,探測(cè)器近距離通過地球進(jìn)行重力助推調(diào)整,距離月球只有377000千米。

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

“卡西尼-惠更斯”號(hào)飛掠土衛(wèi)九時(shí)所拍攝的照片

2000年1月23日,“卡西尼-惠更斯”號(hào)接近小行星2685,并進(jìn)行一系列觀測(cè)?!翱ㄎ髂?惠更斯”號(hào)距離該小行星160萬(wàn)千米,并估計(jì)其直徑為15-20千米。

同年12月30日,“卡西尼-惠更斯”號(hào)與木星距離最近,并進(jìn)行一系列觀測(cè),總共拍攝26000張木星影像。這些照片是當(dāng)時(shí)最清晰的木星影像, 分辨率可達(dá)60千米。

2003年3月6日,科學(xué)家發(fā)布“卡西尼-惠更斯”號(hào)這次接近木星的一些主要發(fā)現(xiàn)。

10月10日,“卡西尼-惠更斯”號(hào)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)宣布愛因斯坦相對(duì)論的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示相對(duì)論與實(shí)際觀測(cè)互相吻合。

2004年6月11日, “卡西尼-惠更斯”號(hào)飛掠土衛(wèi)九,也是“旅行者”2號(hào)之后最接近該衛(wèi)星的一次。這也是“卡西尼-惠更斯”號(hào)唯一一次近距離飛掠土衛(wèi)九。

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

“卡西尼”號(hào)飛船到達(dá)土星假想圖

2004年7月1日,“卡西尼-惠更斯”號(hào)通過F環(huán)與G環(huán)之間抵達(dá)繞行土星軌道,成為首艘繞行土星的探測(cè)器,展開4年的探測(cè)任務(wù)?!翱ㄎ髂帷碧?hào)將會(huì)到達(dá)距離土星最近位置,距離土星上層大氣只有2萬(wàn)千米,這個(gè)距離不足土星半徑的1/3。當(dāng)天日,“卡西尼-惠更斯”號(hào)啟動(dòng)主發(fā)動(dòng)機(jī)減速,使飛船被土星引力俘獲進(jìn)入軌道。“卡西尼”號(hào)預(yù)計(jì)將完成74圈公轉(zhuǎn),44次近距離掠過土衛(wèi)六,以及多次掠過土星其它冰衛(wèi)星。

次日, “卡西尼-惠更斯”號(hào)首次近距離接近土衛(wèi)六,距離該衛(wèi)星339000千米,并獲得有史以來最清楚的土衛(wèi)六照片。

2004年12月25日,“惠更斯”號(hào)脫離母船“卡西尼”號(hào),飛向土衛(wèi)六。

2005年1月14日,“惠更斯”號(hào)在降落土衛(wèi)六過程中拍攝土衛(wèi)六照片,并測(cè)量風(fēng)速及壓力,分析大氣層氣體,并將數(shù)據(jù)會(huì)傳回“卡西尼”號(hào)軌道器?!盎莞埂碧?hào)最終降落在上都地區(qū),并拍攝人類歷史上第一張土衛(wèi)六表面照片,“惠更斯”號(hào)在土衛(wèi)六上運(yùn)作90分鐘。

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

“卡西尼-惠更斯”號(hào)所攝得土衛(wèi)六照片

2005年,“卡西尼-惠更斯”號(hào)首次近距離觀測(cè)土衛(wèi)二,成像科學(xué)子系統(tǒng)拍攝到土衛(wèi)二冰晶噴射活動(dòng)。(其實(shí),“卡西尼-惠更斯”號(hào)在2005年2月已經(jīng)拍攝到羽狀物,只是仍需要進(jìn)一步對(duì)高相位角度拍攝的照片進(jìn)行研究,這些照片還需要同其他衛(wèi)星的高相位照片進(jìn)行對(duì)比。)于是土衛(wèi)二成為太陽(yáng)系第4顆被證實(shí)存在火山活動(dòng)的天體,其余3顆分別是地球、海衛(wèi)一和木衛(wèi)一。

2006年7月21日,科學(xué)家從雷達(dá)照片中發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)六北半球存在碳?xì)浠衔锖矗彩强茖W(xué)家首次在地球以外的星球發(fā)現(xiàn)湖泊。這座湖泊直徑估計(jì)為100千米。

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

美麗、神秘而令人著迷的土星

2007年3月13日,噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室宣布土衛(wèi)六北半球存在碳?xì)浠衔锖Q螅渲兄辽儆幸粋€(gè)比北美洲五大湖還大。

2008年3月12日,“卡西尼-惠更斯”號(hào)僅僅以50千米的距離飛掠土衛(wèi)二,發(fā)現(xiàn)羽狀物中含有更多的化學(xué)物質(zhì),包括復(fù)雜的碳?xì)浠衔铮ū?、乙烷、乙炔)。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)提高土衛(wèi)二存在生命的可能性。

2008年4月15日,“卡西尼-惠更斯”號(hào)確定展開兩年延伸任務(wù),將繞行土星60次、21次近距離探測(cè)土衛(wèi)六、7次近距離探測(cè)土衛(wèi)二、6次近距離探測(cè)土衛(wèi)一、8次近距離探測(cè)土衛(wèi)三及分別接近土衛(wèi)四、土衛(wèi)五與土衛(wèi)十二各一次。這次延伸任務(wù)于2008年7月1日展開。第二次延伸任務(wù)于2010年10月2日展開并一直持續(xù)至今,“卡西尼”號(hào)預(yù)計(jì)將繞行土星155次、54次近距離探測(cè)土衛(wèi)六、11次近距離探測(cè)土衛(wèi)二。

2009年11月21日,“卡西尼-惠更斯”號(hào)第八次飛掠土衛(wèi)二。

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

“卡西尼-惠更斯”號(hào)于2011年所攝得之土星風(fēng)暴照片

2012年10月25日, “卡西尼-惠更斯”號(hào)觀測(cè)到土星出現(xiàn)大白斑,這種現(xiàn)象約30年出現(xiàn)一次。

2012年12月21日, “卡西尼-惠更斯”號(hào)觀測(cè)到金星凌日。

2013年7月19日,“卡西尼”使用高清晰度照相機(jī)拍攝土星回望地球與月球照片,美國(guó)宇航局于拍攝照片前事先告知社會(huì)大眾,也是人類歷史上的首例??茖W(xué)家認(rèn)為想要人們朝向天空揮手,科學(xué)家卡洛琳·波爾科認(rèn)為這次拍攝是慶祝居住在暗淡藍(lán)點(diǎn)上的生命。

2014年4月3日, 美國(guó)宇航局科學(xué)家宣布土衛(wèi)二南極地底存在液態(tài)水海洋,土衛(wèi)二成為太陽(yáng)系有可能存在生物的星球之一。

“卡西尼”號(hào)預(yù)計(jì)于2017年進(jìn)入土星大氣層,結(jié)束所有任務(wù)。

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

2013年7月19日“卡西尼”號(hào)所拍攝的照片《一天地球微笑》:這張背對(duì)太陽(yáng)的照片包含了土星和太陽(yáng)系

發(fā)現(xiàn)新衛(wèi)星,是“卡西尼-惠更斯”宇宙之旅的一個(gè)重要人物與成就:

2004年,科學(xué)家借由“卡西尼-惠更斯”號(hào)所拍攝的照片發(fā)現(xiàn)3顆新衛(wèi)星,并獲得S/2004 S1、S/2004 S2與S/2004 S5這3個(gè)暫時(shí)編號(hào)。

2005年5月1日, 科學(xué)家在基勒環(huán)縫發(fā)現(xiàn)一顆新衛(wèi)星,之后被命名為“達(dá)佛涅斯”,這顆衛(wèi)星也導(dǎo)致縫隙邊緣的波紋。

2007年5月30日, 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)第5顆新衛(wèi)星,暫時(shí)編號(hào)是S/2007 S 4。

2009年2月3日,科學(xué)家宣布發(fā)現(xiàn)第6顆新衛(wèi)星,之后被命名為“埃該翁”。

第7顆新衛(wèi)星于2009年6月26日被科學(xué)家發(fā)現(xiàn),暫時(shí)編號(hào)S/2009 S1,估計(jì)其直徑約300米。

2014年4月14日, 美國(guó)宇航局科學(xué)家宣布“卡西尼-惠更斯”號(hào)可能又發(fā)現(xiàn)一顆新衛(wèi)星。

2014年6月30日,美國(guó)國(guó)家航空航天局慶?!翱ㄎ髂?惠更斯”號(hào)抵達(dá)10周年,并發(fā)表探測(cè)器對(duì)于土星及其衛(wèi)星的研究資訊。

為了順利抵達(dá)土星,“卡西尼-惠更斯”號(hào)曾多次進(jìn)行重力助推,曾兩次飛掠通過金星,之后再一次飛掠通過地球,并飛掠通過木星,并最終到達(dá)土星。

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

“卡西尼-惠更斯”號(hào)最初在行星間運(yùn)行的軌道圖,可以清晰看出,其軌道并非直達(dá)土星

“卡西尼”號(hào)相對(duì)于太陽(yáng)的速度變化情況,時(shí)間介于1997年10月16日-2008年8月9日之間,速度的單位為千米/秒。

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

圖標(biāo)顯示,經(jīng)過4次利用其它行星的引力進(jìn)行加速,“卡西尼-惠更斯”號(hào)的速度變動(dòng)劇烈

“卡西尼-惠更斯”號(hào)多次的重力助推形成圖表左部顯著的波峰,而圖表右部波形的周期性變化則是探測(cè)器在繞行土星軌道的速度變化,數(shù)據(jù)來自噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室線上歷書系統(tǒng)。探測(cè)器在環(huán)土星軌道上的最低速度約為5千米/秒,約略相當(dāng)于土星的公轉(zhuǎn)軌道速度,同時(shí)也是“卡西尼”號(hào)切入環(huán)土星軌道的速度。

為了能夠收集到盡可能多的科學(xué)數(shù)據(jù),“卡西尼-惠更斯”號(hào)攜帶了18臺(tái)科學(xué)儀器,其中“卡西尼”號(hào)軌道器攜帶12臺(tái),“惠更斯”號(hào)著陸器攜帶6臺(tái)。

重要項(xiàng)目開始日期日數(shù)
發(fā)射1997-10-060
飛經(jīng)金星上空1998-04-21198
繞轉(zhuǎn)再向金星1998-12-02423
飛經(jīng)金星上空1999-06-20622
飛經(jīng)地球上空1999-08-16680
飛經(jīng)木星上空2000-12-301181
開始科學(xué)觀測(cè)2004-01-012277
進(jìn)入土星軌道2004-06-252484
探測(cè)泰坦2004-09-122533
探測(cè)器與航天器分離2004-11-062588
惠更斯轉(zhuǎn)彎向泰坦2004-11-082590
惠更斯登陸泰坦2004-11-272609
航天器飛經(jīng)泰坦上空2004-11-272609
主要任務(wù)結(jié)束2008-07-013921
延伸任務(wù)結(jié)束——

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

“惠更斯”號(hào)拍攝的真色照片:泰坦表面

2016 年底,美國(guó)航空航天局開始考慮如何結(jié)束“卡西尼”號(hào)的任務(wù)。他們列舉了幾種可能,比如去更遠(yuǎn)的地方,比如海王星或者飛出太陽(yáng)系;或者撞擊到土星環(huán)、土星表面或者土星的衛(wèi)星上;還有更簡(jiǎn)單的,讓它停留在土星軌道上。

最終,在研究了剩余燃料可能,軌道變化可能性,科學(xué)研究的必要性之后,決定讓“卡西尼”號(hào)墜毀在土星大氣中。這其中有一個(gè)重要的原因,就是土衛(wèi)二和土衛(wèi)六上很有可能有生命或者支持生命的環(huán)境,而發(fā)射時(shí)未經(jīng)太空檢疫的“卡西尼”號(hào)很有可能帶有地球微生物,墜毀在土星衛(wèi)星上可能會(huì)帶來污染。

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

“卡西尼”號(hào)的預(yù)定墜落路徑

2017年4月,卡西尼號(hào)進(jìn)入最終的任務(wù)。它降低了飛行軌道,從距離土星3100公里的地方穿過土星和土星環(huán)之間,距離土星環(huán)內(nèi)緣直只有320公里。

2017年9月15日,“卡西尼”號(hào)的軌道將低至土星大氣中,它在土星大氣中燒毀,結(jié)束20年的科學(xué)任務(wù)。在最終毀滅之前,它將一直傳回探測(cè)數(shù)據(jù)。

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

“卡西尼”號(hào)燒毀的 CG 想象場(chǎng)景

【后續(xù)】

未來,美國(guó)航空航天局正在計(jì)劃關(guān)于土星的新探測(cè)計(jì)劃,比如再次進(jìn)入土衛(wèi)六的大氣中,或者設(shè)計(jì)一個(gè)潛水艇,深入土衛(wèi)二的冰凍海洋。

【關(guān)聯(lián)性】

【影響】

“卡西尼-惠更斯”號(hào)發(fā)現(xiàn),土衛(wèi)六上會(huì)下液化氣雨。

土衛(wèi)六是一個(gè)橙色的世界,大氣是氮?dú)?、甲烷、乙烷和各種碳?xì)浠衔锝M成,因?yàn)樵谔?yáng)風(fēng)的吹拂下,甲烷分解成了橙色的霧霾,整個(gè)星球呈現(xiàn)橙色。和地球類似,泰坦的大氣中也有風(fēng)暴和云,南北極也有極地云層。

但是這個(gè)類似也就是形態(tài)類似,泰坦和地球是完全不同的世界:泰坦表面溫度約零下 179.2 攝氏度,大氣阻擋了本來就比地球上少得多的陽(yáng)光,泰坦表面的光照強(qiáng)度只有地球的千分之一。在這個(gè)溫度下,甲烷液化形成云,在高空變成雨和雪再落到地面上。換句話說,泰坦表面下的是液化氣形成的雨和雪花。

這些“液化氣”雪填滿了泰坦表面的凹陷和隕石坑,讓星球表面顯得很光滑。甲烷雨和其他碳?xì)浠衔镌谔┨贡砻嫘纬珊春秃Q?,液體流動(dòng)形成河流、峽谷甚至沖積扇。泰坦上最大的甲烷區(qū)域被命名為海怪“克拉肯”海,面積超過 40 萬(wàn)平方公里,超過了意大利的國(guó)土面積。深度超過 160 米,但波浪和潮汐非常微弱,只有幾厘米到十幾厘米。

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

雷達(dá)數(shù)據(jù)制作的偽色泰坦海洋地圖:藍(lán)色表示海洋,并非實(shí)際顏色

想象一下,在橙黃色的天空下,一片一望無際的深色液體,在甲烷風(fēng)的吹拂下緩慢蠕動(dòng),因?yàn)闅鉁剡^低,表面似乎是粘稠的,也不反光。在某些氣溫更低的地方,這些液體凍結(jié)成冰,但因?yàn)楣腆w甲烷密度更大,冰會(huì)沉入海底。岸邊堆積著橙色的甲烷雪泥,液體甲烷經(jīng)過河口河流匯入大海。

惠更斯降落的區(qū)域不是海洋,能看到黃色的大地和球狀的巖石。這些巖石和土壤不清楚具體的成分,但預(yù)計(jì)和地球上的不一樣,他們可能是固體的碳?xì)浠衔铩⒈推扑榈膸r石組成。

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

“卡西尼-惠更斯”任務(wù)拍攝:泰坦的真色照片

科學(xué)家猜測(cè),泰坦表面有可能出現(xiàn)和地球截然不同的生命形式:這些生命可能呼吸氫氣,像代謝糖類那樣代謝乙炔,最終呼出甲烷。

2017年7月“卡西尼”號(hào)傳回的數(shù)據(jù)顯示,泰坦的大氣中似乎有高分子量的碳化合物和丙烯腈的存在,這些成分可能能成為生命細(xì)胞的必須組成部分。

土星被發(fā)現(xiàn)了60多顆衛(wèi)星,北極還有一個(gè)會(huì)變色的六邊形風(fēng)暴。分離“惠更斯”著陸器之后,卡西尼號(hào)繼續(xù)在土星軌道上運(yùn)行了12年。這十幾年中,“卡西尼”號(hào)反復(fù)掠過土星和土星環(huán),拍攝和測(cè)量了一大堆數(shù)據(jù)。

“卡西尼”發(fā)現(xiàn)了7個(gè)新的土星衛(wèi)星,加起來,土星衛(wèi)星目前確認(rèn)的超過60顆,有52顆有正式的名稱。

在土星環(huán)的“基勒”縫中卡西尼號(hào)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新衛(wèi)星“達(dá)夫尼斯”,這基本上是一顆直徑7公里的大石頭,但是它和土星環(huán)產(chǎn)生了奇特的相互作用:在重力的影響下,“達(dá)夫尼斯”周邊的土星環(huán)像波浪一樣翻動(dòng),后來發(fā)現(xiàn)這現(xiàn)象在土星環(huán)和衛(wèi)星之間很常見。

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

“卡西尼-惠更斯”任務(wù)拍攝

1981年,“旅行者”1號(hào)飛過土星時(shí)觀察到土星北極又一個(gè)巨大的常年風(fēng)暴,在流體動(dòng)力和土星自轉(zhuǎn)的影響下,這個(gè)風(fēng)暴呈現(xiàn)相當(dāng)規(guī)則的正六邊形?!翱ㄎ髂帷碧?hào)重新研究了這個(gè)風(fēng)暴,發(fā)現(xiàn)它直徑超過13800公里,略大于地球直徑,每10個(gè)半小時(shí)轉(zhuǎn)一圈。

“卡西尼”號(hào)還發(fā)現(xiàn),在不同的季節(jié)不同的光照條件下,這個(gè)六邊形風(fēng)暴會(huì)在藍(lán)色和金色之間變化??茖W(xué)家推測(cè),這可能是太陽(yáng)光分解了土星大氣的成分,形成了不同顏色的煙霧。

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

“卡西尼-惠更斯”任務(wù)拍攝

上述這些計(jì)劃的研究成果,在對(duì)人類的宇宙觀進(jìn)行充實(shí)的前提下,將會(huì)對(duì)人類認(rèn)識(shí)宇宙、認(rèn)識(shí)自然提供更加豐富的動(dòng)力與促進(jìn)。

【評(píng)論】

“卡西尼-惠更斯”號(hào)土星探測(cè)器是人類迄今為止發(fā)射的規(guī)模最大、復(fù)雜程度最高的行星探測(cè)器,因此也可以認(rèn)為是人類宇宙探測(cè)科技的最尖端水準(zhǔn)。

2008年7月1日起,“卡西尼”號(hào)土星探測(cè)器經(jīng)過7年的漫漫太空跋涉,順利進(jìn)入土星軌道,成為首個(gè)繞土星飛行的人造飛船。很多國(guó)家包括中國(guó)的中央電視臺(tái)都全程直播了該次太空神秘的土衛(wèi)六探險(xiǎn),全球各地?zé)o數(shù)的天文愛好者得以親眼目睹"卡西尼"現(xiàn)場(chǎng)表演的太空登陸“舞蹈”。此后,“卡西尼”號(hào)飛船不斷地傳來與土星“親密接觸”的信息和圖片,這讓全世界的科學(xué)家為此興奮不已。圍繞著土星,"卡西尼"按照預(yù)定的計(jì)劃接近了土星系統(tǒng)中的衛(wèi)星——土衛(wèi)六。

“‘卡西尼-惠更斯’土星探測(cè)計(jì)劃堪稱是人類首次真正意義上的土星之旅?!薄翱ㄎ髂?惠更斯”土星探測(cè)計(jì)劃,是繼阿波羅登月、“伽利略”探測(cè)木星、探測(cè)器著陸火星之后,又一次偉大的科學(xué)壯舉。從整個(gè)太空開發(fā)歷史來看,雖然“卡西尼”只走了“一小步”,但是人類探索宇宙奧秘、生命本質(zhì)的歷程卻朝前踏進(jìn)了一大步。因?yàn)樵凇翱ㄎ髂帷敝?,“先?qū)者”11號(hào)、“旅行者”2號(hào)雖已“造訪”過土星,但僅僅是路過,只是走馬觀花地“看”了一下。只有“卡西尼-惠更斯”土星探測(cè)計(jì)劃,是人類專門為探測(cè)土星及其31顆已知衛(wèi)星“家族”而設(shè)計(jì)的探測(cè)計(jì)劃,它將在土星軌道停留4年,進(jìn)行人類史上對(duì)土星及其31顆已知衛(wèi)星最詳細(xì)、最深入的探測(cè)。

登陸土衛(wèi)六的陣容比登陸火星更加龐大,美國(guó)國(guó)家宇航局提供了“卡西尼”號(hào)太空船的建造和控制,歐洲宇航局提供了“惠更斯”建造,而意大利太空總署提供的是“卡西尼”的通訊天線設(shè)備,世界范圍內(nèi)的17個(gè)國(guó)家都向此計(jì)劃提供了相應(yīng)的技術(shù)支持。全世界有超過250名的科學(xué)家將對(duì)搜集回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和研究。

【相關(guān)資料】

“卡西尼-惠更斯”號(hào)發(fā)回的土星衛(wèi)星照片,為認(rèn)識(shí)土星的衛(wèi)星、土星、太陽(yáng)系,提供了極為寶貴的一手資料。

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

土衛(wèi)六(泰坦,Titan)

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

地球的衛(wèi)星月亮

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

土衛(wèi)五(瑞亞,Rhea)

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

土衛(wèi)八(Iapetus)

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

土衛(wèi)四(Dione)

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

土衛(wèi)三(忒提斯,Tethys,《荷馬史詩(shī)》中的海神)

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

土衛(wèi)二(Enceladus)的羽狀物

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

土衛(wèi)一(Mimas)

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

土衛(wèi)七(Hyperion)

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

土衛(wèi)九(Phoebe)

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

土衛(wèi)十(Janus)

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

土衛(wèi)十一(Epimetheus)

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

土衛(wèi)十六(普羅米修斯,Prometheus)

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

土衛(wèi)十七(潘多拉,Pandora)

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

土衛(wèi)十二(海倫,Helene)

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

土衛(wèi)十五(阿特拉斯,Atlas)

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

土衛(wèi)十三(Telesto)

“卡西尼-惠更斯”計(jì)劃:向天文巨匠致意,向綠野芳蹤進(jìn)發(fā)

土衛(wèi)三十二(Methone)

【代號(hào)說明】

“卡西尼-惠更斯”,是兩位科學(xué)家的名字:

“卡西尼”號(hào)探測(cè)器以發(fā)現(xiàn)土星環(huán)縫的意大利出生的法國(guó)天文學(xué)家喬瓦尼·多米尼克·卡西尼的名字命名的,其任務(wù)是環(huán)繞土星飛行;

“惠更斯”號(hào)探測(cè)器是“卡西尼”號(hào)攜帶的子探測(cè)器,以發(fā)現(xiàn)了土衛(wèi)六的荷蘭物理學(xué)家、天文學(xué)家和數(shù)學(xué)家克里斯蒂安·惠更斯(他是土衛(wèi)六的發(fā)現(xiàn)者),以他的名字命名了土衛(wèi)六深入土衛(wèi)六的大氣層著陸器惠更斯號(hào),對(duì)土星最大的衛(wèi)星土衛(wèi)六進(jìn)行實(shí)地考察。

現(xiàn)代人類熟知的是,土星是太陽(yáng)系中擁有最明顯星環(huán)的行星,這顆行星肉眼看上去呈現(xiàn)非常獨(dú)特的草帽狀,在天氣晴好的夜晚,甚至家用望遠(yuǎn)鏡都能看到土星和它的環(huán)。著名科學(xué)家伽利略在 1610 年用手磨望遠(yuǎn)鏡看到它時(shí),因?yàn)榉直媛侍停欢纫詾橥列怯幸粋€(gè)伴星。

1655 年,克里斯蒂安·惠更斯用一臺(tái)更強(qiáng)大的專門天文望遠(yuǎn)鏡確認(rèn)了土星環(huán)的存在,并且準(zhǔn)確描述道,土星被一個(gè)薄且平坦的環(huán)環(huán)繞著,環(huán)與土星沒有接觸,并且相對(duì)黃道傾斜。

1675 年,喬凡尼·卡西尼確認(rèn)土星環(huán)之間又一個(gè)寬達(dá) 4800 公里的縫隙,這個(gè)縫后來也用他的名字來命名了。

1859 年,詹姆斯·克拉克·麥克斯韋提出,土星環(huán)預(yù)計(jì)不是固體,因?yàn)槔碚撋蟻碚f它無法保持固體狀態(tài),一定會(huì)碎裂。

    本站是提供個(gè)人知識(shí)管理的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)空間,所有內(nèi)容均由用戶發(fā)布,不代表本站觀點(diǎn)。請(qǐng)注意甄別內(nèi)容中的聯(lián)系方式、誘導(dǎo)購(gòu)買等信息,謹(jǐn)防詐騙。如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容,請(qǐng)點(diǎn)擊一鍵舉報(bào)。
    轉(zhuǎn)藏 分享 獻(xiàn)花(0

    0條評(píng)論

    發(fā)表

    請(qǐng)遵守用戶 評(píng)論公約

    類似文章 更多