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「卡西尼號」在太空飛行20年間發現了什麼?真實照片佐證它的功績!
2023/04/28

在尋找地外生命的途中,測量儀器和高分辨相機的出現,讓記錄和探尋地外生命從不可能成為可能。在一項為期20年的任務當中,科學家們收集了大量有關于土星驚人的數據和資料,第一次拍攝了令人難以置信的高分辨率照片。

接下來,就讓我們一起乘坐卡西尼號飛船,

開始這段神秘的旅途

土星距離我們大約14億公里,幾乎需要29年才能完成一次軌道繞行,它到地球的距離最小時也依然擁有12億公里。考慮到一個星球的大小首先讓我們先測量土星的直徑,赤道直徑為120500公里,相當于9.5個地球那麼寬,而體積方面,土星可以裝下765個地球。

土星在數百年前就被發現,它的發現甚至早于望遠鏡的發明,至今為止在土星這個「巨人」軌道上已經發現了82顆衛星,太陽系當中沒有哪一個星球比土星擁有更多的衛星,其中最大也是最著名的衛星被稱為土衛六(泰坦),直徑5150公里。

而土衛六也是我們太陽系當中唯一一個主要由氮氣組成大氣層的衛星,在其表面擁有廣闊無垠的甲烷海,它由液態烴組成,正是為了研究這一特殊現象,1997年10月重6噸的卡西尼號星際探測器被發射到飛往土星的軌道,這是二十世紀最后一艘行星際探測的大飛船,是專門為了研究土星及其眾多衛星而設計建造的。卡西尼號是一顆軌道飛行器,任務就是研究行星的軌道。另一方面,「惠更斯號」登陸器(由卡西尼攜帶)整體的機械構造和設計目的是為了能夠降落在土衛六上,并研究這個衛星表面的液態物質。

2004年12月24日圣誕夜那天,惠更斯號登陸器正式與卡西尼號探測器分離,開始了奔向土衛六長達400萬公里的行程,在這段時間里「惠更斯」號仍舊處于「睡眠」狀態,探測器內部停止工作,直至抵達土衛六前幾小時才被喚醒,在經過20天的長途跋涉終于抵達土衛六上空1270公里的目標位置,同時開啟自身的降落程序著手準備穿越土衛六的大氣層,在距土衛六地表190公里處探測器和防熱盾分離,在距表面170公里處探測器減速到每小時1400公里,此后「惠更斯」號分別打開了三個降落傘,在距離土衛六表面幾百米處打開了探照燈照亮土衛六地表物體。

在兩個半小時降落過程中惠更斯號的儀器拍下土衛六表面情況、風速及壓力以及分析大氣層氣體,這些采集到的數據會傳回母船「卡西尼」號軌道器上。經過漫長等待之后,惠更斯號終于降落到了土衛六地表,剛接觸地面探測器就將土衛六表面的信息傳回,這樣的工作僅僅只能持續約72分鐘之內,所以爭分奪秒進行傳輸,雖然時間很短,但每一項信息都具有超高的研究價值和啟發性。

探測器在離地約40公里高空拍攝的圖片令人難以置信,乍一看土衛六表面與地球表面沒有太大不同,而且照片顯示其表面有著與地球高度相似的河流,加之著陸天氣良好有足夠的透明度允許其拍攝,傳回的其他圖片信息也讓我們對土衛六有了更深一步的了解,或許土衛六正在緩慢地創造著生命,有網友戲稱:「也許碳元素和氫元素在這里組成了我們理解不了的生命形式」。

2005年卡西尼號在土星軌道上發現了一顆此前未被發現的衛星,盡管這顆衛星品質較小,但它卻是環繞土星眾多衛星中獨一無二的存在。

2006年7月「卡西尼號」將監視和拍攝土星、土星光環、土星磁層的圖像。2007年9月10日在距離土衛八約1000公里處進行觀測,土衛八半徑為720千米其表面一面顏色很暗,另一面卻接近白色。2008年10月9日卡尼西號飛船從距離土衛二約291000公里處,用窄角相機及可視濾光拍攝下土衛二正臉照。

土衛二

圖中環狀陰影為土星的一部分,土星作為背景極好地襯托了土衛二鮮亮的白色球面。卡西尼號在春分任務(Equinox mission)中,將專門對這顆表面經過極大改變的常常噴射冰類物質的冰凍星球進行研究,發現其最黑暗和最明亮的地區多以鹽湖的形式存在,發現了具備生命的首要條件,雖然這部分地區大部分被水和冰覆蓋,但下面則擁有著溫暖的海洋,壯觀的圖像上顯示著極其明亮的藍色條紋,看起來就像是巨大的河流,而條紋之中則是冰中的裂縫,水通過該裂縫噴涌至太空當中形成了無比絢爛的藍色環帶。

土衛二

2015年9月24日卡西尼號在一個近乎完美的角度和距離上,拍到土衛二和土衛三連成一線,就像宇宙的靶心。這兩顆衛星不僅排成一列,而且與卡西尼號之間的距離相當,從照片上恰好可以感受到兩者之間的大小比例。

下面這張照片攝于2015年11月23日,土衛三看上去就像漂浮在土星環之間,其實這只是幾何學的一個障眼法,實際上照片上方深色的橫向條帶才是真正的土星環,而下方的弧形條紋則是土星環投射在土星上的影子。

土衛三

2017年9月15日,由于燃料儲備耗盡!卡西尼號結束了它在太空中長達20年的旅行。

卡西尼號

2017年9月15日,NASA開始了對卡西尼號探測器墜入土星的最后直播。稍晚一些時,NASA、歐航局、意大利太空署同時宣布,卡西尼號已經完全失去信號,這台人類最偉大的飛行器之一宣告自毀成功,不出意外的話,這台造價10億美元的探測器已經「死亡」。所謂自毀,方式是近距離經過土星時被土星引力牽制,深入土星大氣層,最后會與大氣層摩擦解體直至完全焚毀。

卡西尼號墜入土星大氣層

值得一提的是,由于地球跟土星相隔 14 億公里,數據傳輸過程會受到限制,所以我們看到的直播畫面其實是發生在 83 分鐘前。所以它最后拍攝的圖片被發送回地球時,探測器已經進入土星大氣層焚毀殆盡,不留一絲痕跡。

卡西尼在太空的這20年間,為地球傳送了450000張照片、環繞土星294次、飛行總距離達到78.8億公里。

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