孤独探索20年的土星探测器“自杀”直播中!再见卡西尼!

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2017年10月15日，本来是“卡西尼号”20岁的生日。可是这一天，它等不到了。北京时间9月15日傍晚，在拍下最后一张照片后，卡西尼号将执行美国国家航空航天局（NASA）的最后一条指令：自我焚毁。 这艘来自20世纪、曾经跨越新千年的行星际飞船，将一头扎进土星大气层，与这颗自己探测了13年的气体行星融为一体。



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'Grand finale' for Cassini space mission

土星探测器卡西尼号任务将“隆重收场”



Instantly recognisable - Saturn and its spectacular rings. The Cassini spacecraft's revealed this planet in incredible detail and these are some of its latest close up images - from its hexagonal north pole to its ring system and even an aurora.

But this mission's very nearly at its end. Cassini's been in space for twenty years. It's set down a probe, spotted plumes on one of Saturn's moons and discovered colossal storms - but now it's running out of fuel - its final days though will be crucial.

This spacecraft will go out with a bang - its last manoeuvre will be a death dive into Saturn'satmosphere, bringing this blockbuster mission to a close.

土星和她的壮丽光环 – 很容易被识别。这台叫做卡西尼号（Cassini）的宇宙飞船以极为精致的细节为我们展现了这颗星球，这是由卡西尼号拍摄的最新特写图像，包括土星北极的六边形风暴、光环系统，它还拍到过一次极光。

但这项任务临近收尾。卡西尼号已经进入太空二十年，它在土星上设置了探头，并在它的一颗卫星上观测到了雾状体，还捕捉到了巨型风暴。但该探测器的燃料即将耗尽，不过它最后阶段的工作是至关重要的。

飞船会以向土星大气纵身一跃的形式终结它的使命，届时场面会非常壮观，而这项规模浩大的土星探测任务也将就此圆满结束。

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20年星际探险结束，今日它在土星自杀了

文章转载自：英国报姐，已获授权

2017年9月15日，一场长达二十年的星际之旅，将走向终结。

这场旅途的主人公，是一个名叫卡西尼（Cassini）的探测器。   

它为土星而生，在太空中孤独地旅行探索了20年；而一天后，它将执行最后的任务：自杀。

20年前，它义无反顾的升空出发，离开地球，驶向土星。

20年后，它将与地球做最后的告别，自杀式地纵身跃入土星，燃烧殆尽。

这是卡西尼，一个勇敢的探险者的故事。



小卡诞生前的故事



虽然卡西尼同学净重2.5吨，是个大飞船，但还是想亲切地称它为“小卡”。

关于小卡的诞生，那得说起我们人类对于宇宙无限的向往说起。

远了的不说，离我们近一点的和地球同在太阳系的八大行星，我们都想一探究竟。

而八大行星中距离太阳第六位的土星，那颗太阳系最最美的行星，早已勾起了人类的好奇心。



这个四周带有神秘光环的星球，比起地球来，真的是大了许多。

各种不同大地色彩都能在土星上看到，那一圈特殊的光环，更是独特到不行。



为了去探究这个和地球结构不太一样的土星，人类没有放过任何一个能接近观察它的机会。

而先驱者11号是是第一个执行了土星探测任务的空间探测器。

虽然它的主要任务是去研究木星，但它依旧在1979年9月顺道去拜访了一下土星。



画家笔下的先驱者11号正经过土星

这一次拜访，先驱者11号给土星拍下了一些比较模糊的照片。



先驱者11号眼中的土星

不过可惜的是这些照片，无法揭开土星神秘的面纱，不能去分析土星的表面特征。

接下来飞越土星的探测器是旅行者1号，同样在探测了木星后，它在1980年来到了土星。



这一次旅行者1号所拍摄的照片，是第一次让人们看到了土星、环带与其卫星的高解析度图片。



旅行者1号眼中的土星

1年之后，旅行者2号同样到访土星，在它的帮助下，人们对于土星的了解又增加了不少。



旅行者1号眼中的土星



小卡的诞生



在科学家们开始对土星有一定了解的时候，他们同时也在准备着一个专门探测土星的空间探测器。

空间探测器的设计思路是由一个可以环绕土星的人造卫星和一个用来登陆土星卫星土卫六泰坦的探测器。

而它们也就是小卡——卡西尼号和惠更斯号。



小卡的名字是取自于1625在意大利出生的法国籍天文学家乔凡尼·多美尼科·卡西尼（Giovanni Domenico Cassini）。

卡西尼与土星有着非常多的关联。



他是第一个发现土星的四个卫星（土卫八、土卫五、土卫四、土卫三）的人。

并且在1675年，他发现土星光环中间有条暗缝，后来，这条暗缝以他的名字来命名，被称作卡西尼环缝。



卡西尼环缝

而要负责登陆任务的惠更斯号，则是用另外一位荷兰天文学家克里斯蒂安·惠更斯（Christiaan Huygens）命名。

既然要登陆土卫六，那就不难猜出惠更斯也就是土卫六的发现者。



更值得一提的是，土星那一圈巨大的光环也是他在1659年用自己研究的望远镜发现的。





小卡的旅途准备



在以命名致敬了两位对土星研究做出了重大贡献的天文学家后，科学家们用了十多年的时间设计小卡和惠更斯号。



小卡和惠更斯是美国和欧洲16个国家一起设计完成的，它俩可谓是花费了全世界众多科学家们的心血。



小卡高6.8米（22英尺），宽4米（13英尺），全身上下一共携带了18台科学仪器。

而这些仪器都能在它去到土星后大显身手。

而在小卡被发射之前，科学家们交给它的任务是希望它能够服役11年的时间。

在最初的7年时间里面，它需要飞过金星——地球——金星——木星后，才能到达目的地土星。

在接下的4年里，它的任务就是先把惠更斯号送到土卫六上面，随后小卡自己就围绕着土星开始探测之旅。



在前期工作都完成后，小卡的发射也被提上了日程。



小卡出发了



1997年10月15日，小卡在美国弗罗里达州的卡纳维拉尔角航天基地准备就绪。

大力神4号运载火箭载着小卡和惠更斯等待着发射命令的到来。



在接到了命令后，大力神4号运载火箭正式点火，准备升空。

就在这一秒，小卡的旅途正式开始。



随着火箭越来越高的上升，那些不可思议的土星故事在遥远的地方等待着它……



按照计划，小卡需要七年的时间才能够抵达距离地球十分遥远的土星。

7年的时间……

在寒冷的太空中旅行，还好陪伴在它身边的还有惠更斯号。

在这看似无穷无尽的7年时间里，小卡也做了其他很多有意义的事情。

小卡在1998年4月26日与1999年6月4日两次的时间接近金星，完成了两次重力推助。



在2001年的时候，它遇到了小行星2685，正好给这颗人类知之甚少的小可爱拍了一张照片。



在又飞了11个月后，小卡带着惠更斯号来到了木星。



这一次，小卡同样没有闲着，它为木星大大拍摄了26000多张超级高清的照片。

这些在当时是最最高清的照片，为科学家们研究木星做出了巨大贡献。



在这长时间的飞行途中，科学家们也没有让小卡太无聊。

其中，在路途中，科学家们利用小卡做了有关于爱因斯坦相对论的实验。



而根据实验结果现实，相对论和实际观测是吻合的。

给我们大科学家爱因斯坦的相对论上了实锤！



2004年6月11日，小卡终于接近了它的目的地，它慢慢的飞过咯土卫九。

看到了那颗它心心念念的土星。





兄弟分离



经过了7年的漫长飞行，终于，2004年7月1日，

小卡和惠更斯成功的遇见了它们心心念念的土星家族，进入了环绕土星运行的轨道。

这7年，卡西尼有惠更斯的陪伴，也许在那茫茫黑夜，也有着一丝温暖，可是它们，不得不按照约定在2004年12月25日圣诞节这天分离，惠更斯将飞向土卫六泰坦完成它自己的使命...



2005年1月14日，惠更斯号在降落过程中，还与大哥卡西尼进行了近3个小时的传输沟通，并且在着陆后拍摄了人类历史上第一张土卫六表面的照片。

拍摄完数分钟后，惠更斯电池耗尽，永远的停止了工作…

自此，茫茫宇宙中，只留下卡西尼，开始长达十余年的独自旅程...



土卫八：阴阳脸之谜



土卫八叫“伊阿珀托斯”（Iapetus），一直以来困惑科学家的是它有一个较亮的半球和一个较暗的半球，如同 “阴阳两面”。



经过小卡发回来的信息，科学家推测这种“阴阳脸”的产生可能是由于土卫八的轨道上有着微流星体或陨石撞击卫星表面形成的细小碎屑。



当卫星扫过，这些碎屑便留在接触面上，并且因为阳光照射，颜色变暗，其他的区域依然明亮，所以形成了阴阳两面...

土星的深渊之眼

小卡的努力还不止这些，土星是一颗气态巨行星，拥有厚达上万千米的浓密大气，土星的背脊有个六边形的漩涡，被称为土星之眼。

小卡拍摄的这些照片上，清晰的看到土星北极的六边形构造。





发现新朋友

小卡在土星家族一起玩耍的这些年，总共发现了7颗绕行土星的新卫星朋友。

2004年，通过小卡的拍摄，研究人员发现了Methone (土卫三十二) 和Polydeuces（土卫三十四）。



2005年5月1日，小卡在基勒环缝中发现了达佛涅斯Daphnis（土卫三十五），这颗淘气的小卫星也是导致裂纹边缘波纹的原因。



小卡继续探索，2007年发现了Anthe, 2009年发现了土星G环内的埃该翁 Aegaen和土星B环中的一颗新卫星，2014年还发现A环内有颗淘气的小新卫星开始形成。



多亏了小卡，这些卫星小可爱才被世人知道~



孤独旅者



小卡在茫茫宇宙中，漂泊了20年，

它拍下的珍贵照片和影响，记录了土星光环中的垂直结构，土星的自转和光环的变化， 南北两极的巨型风暴…



其实，小卡的主要任务已经于2008年7月30日完成，

但因它表现出色，两度延长它的工作限期，一直到今天。



从2004年7月1日到2017年4月最后一次飞掠土卫六，卡西尼同志这么多年，从土星前线发来了很多第一手的宝贵资料，可谓功勋累累。

它拍摄的那些美轮美奂的照片，揭开了土星的神秘面纱，让我们领略宇宙的浩瀚、狂野与美丽...



（注：上面列举的小卡的照片部分经过了科学家合成、拼接、色彩增强、假色等处理）



土星摄影师小卡



为了让地球上的我们，能感受土星家族那无与伦比的美丽，小卡同学的太空之旅带上了两款相机。

有广角相机（WAC，wide-angle camera），用来拍摄大面积影像；还有窄角相机（NAC，narrow-angle camera）拍摄小面积和细致的影像。



从2004年1月起，小卡摄影师就开始拍摄土星家族全面、完整的照片。

13年的时间里，小卡让我们看到了太多此前从未领略过的、震撼人心的画面。







土星的光环







土星的“月亮”们（卫星）















土卫二Enceladus





土卫四Dione

土卫六Titan



土卫三十五Daphnis



土星B环自然色彩合成图



颜色增强处理后

土星北极的风暴





在太空中孤独地旅行，小卡有时也会回望地球，回望它出发的地方，它的故乡。



土星光环下蓝色微小的那颗亮点就是地球

这是小卡距离地球14亿公里时，最后深情回望了一眼它的母星地球，那个土星环之间微小的闪烁的亮点。

如果放大看，还可以看到地球左边的月亮。

还有太多壮丽的画面...







（注：上面列举的小卡同学的照片很多都经过了科学家的合成、拼接、色彩增强、假色等处理）

然而，在为我们带来如此多美妙绝伦的画面后，小卡奏响了它的绝唱。

最后一场华丽的冒险，英勇壮烈地走向死亡。

The Grand Finale 壮丽终章

2017年4月，在与土卫六Titan最后一次“亲密约会”后，小卡驶向了它终结的轨道，开启了壮丽最终章。

这是一场前所未有、壮烈的冒险之旅，而这最后旅程的终点，指向的是自我毁灭，是死亡。



这位孤独的探险家在太空里航行了20年后，燃料已接近耗竭。

一旦小卡的燃料耗尽，地面人员将不能控制它的轨道。

为了避免小卡燃料用尽、失去动力后，不受控而撞向可能有生命的土星卫星，给这些卫星带来“宇宙污染”，威胁上面的潜在生命，小卡将执行一项自我毁灭式的任务。

它将自杀式地冲入土星大气层，燃烧，分解，与土星化为一体。

是的，小卡的最后任务是自杀，为了保护宇宙中的潜在生命而自我终结。



2017年4月26日，小卡拉开了终场演出的序幕。

它去到土星最内侧星环飞越土星的轨道，在那里进行22次近距离飞掠，一次比一次靠近土星。

它将在在土星和土星环之间穿越22次，近距离观测土星。

这是一个从未踏入、充满未知和危险的地带，英勇的小卡会前所未有地接近土星，拍摄迄今为止最清晰的土星图像。它将首次采集土星大气成分样品以及土星环中的颗粒物进行分析，并工作至生命的最后一刻。



明天，2017年9月15日。

在最后一圈绕星航行中，小卡将纵身跃入土星。

在生命的最后时刻，它将努力将自己的天线指向地球，来传达最后的告别。



它将义无反顾地冲进土星大气，如流星般燃烧殆尽。

它将被汽化，将在剧烈的大气摩擦中彻底分解，与土星融为一体。



在它生命的最后时刻，小卡仍将继续传回科学数据。

直到它的推动器再也抵挡不住土星大气的摩擦， 无法再将天线对准地球，它和地球的连接永远中断。

当地球上的我们收到它最后发送的信号时，小卡早已壮烈牺牲。

小卡走向了死亡，又或者，它走向了新生。

当它被分解、融化时，它将成为土星的一部分。

它为土星而生，陪伴守护了土星家族13年，最终它投入了土星的怀抱，永远和土星在一起，或许这也是一种最好的归宿。

“以后当我看到土星时，我也会看到卡西尼，因为它就在那里”。

英雄即将谢幕，谢谢你，勇敢的探险者，再见了，卡西尼。



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