再見!卡西尼號!科學家含淚宣告卡西尼號任務終結 塵歸土星

400年前,意大利科學家伽利略在人類歷史上第一次把望遠鏡對準了天空中的星星,把古老的天文學推進到了一個全新的時代。伽利略在用望遠鏡觀測土星的時候,發現土星的圓面兩側有好像人耳朵一樣的東西。1659年,荷蘭科學家惠更斯在經過更精細的觀測之後確定,土星的這兩個像耳朵一樣的東西,實際上是連在一起的,是一個環繞土星的扁平圓環。1675年,天文學家卡西尼在對土星光環進行觀測時,發現在這個光環的中間有一條黑暗的縫隙,把光環分爲內外兩部分。後來,天文學家就把這條縫隙稱爲卡西尼環縫。卡西尼一生對天文學貢獻良多,其中包括髮現土星的四顆衛星 - 土衛五(Rhea)、土衛八(Iapetus)、土衛四(Dione)和土衛三(Tethys),又觀測火星、木星的自轉及土星環的結構,1666年他測定火星自轉週期爲24小時40分(誤差約3分);1668年公佈第一個木星曆錶。1679年發現土星光環中的一道暗縫 - 後稱“卡西尼環縫”(Cassini's Division)。1683年起,他系統觀測和研究了黃道光(zodiacal light),是最早有系統地觀察研究黃道光的人。

而卡西尼-惠更斯號就是美國國家航空航天局、歐洲航天局和意大利航天局的一個合作項目,他的名字就是爲了紀念卡西尼和惠更斯在土星上做的貢獻。這個探測器的主要任務是對土星系進行空間探測,其任務是環繞土星飛行,對土星及其大氣、光環、衛星和磁場進行深入考察。

“卡西尼號”直徑3米,高7米,重6.4噸,攜帶了27種最先進的科學儀器設備。北京時間1997年10月15日16時43分卡西尼號發射升空,它將被髮射到飛往土星的軌道。這是二十世紀最後一艘行星際探測的大飛船。

“卡西尼號”從2004年1月起,就開始拍攝土星家族全面、完整的照片和電影。“卡西尼號”攜帶的照相機,比哈勃太空望遠鏡上的同類照相機性能更好。歐洲航天局科學家勒布雷頓說:“在某種意義上,‘卡西尼’號和‘惠更斯’號就像時間機器一樣,帶我們去探測以前從來沒有見過的世界,那個世界就像45億年前我們的地球。”

2004年5月18日,來自土星的引力首次超過來自太陽的引力,“卡西尼”號正式進入土星系; 2004年7月1日,“卡西尼”號開始了進入土星軌道扣人心絃的“最後一跳”:爲了不被土星重力場“捕獲”而直墜土星,它啓動了減速火箭,進行了最後一次關鍵性減速,時間長達96.4分鐘。隨後,“卡西尼”號成功進入預定軌道,成爲土星的第一顆人造衛星。卡西尼”號在這次漫長的7年飛行過程中定位精準,所進入的土星軌道非常接近原計劃軌道。這麼複雜的加速、飛行路線,就決定在開始發射的那一瞬間,發射的方向和力量都要計算得準確無誤,而且向金星、地球、木星借力的時間、位置都要一次性計算完成,科學家的精準計算真是令人感慨!這裡,還要感謝人類的一份幸運,因爲太空中隨便哪個不期而遇的小石塊都可能把卡西尼撞得粉碎。

這個視角是從土星環下方大約17度角向土星環昏暗的一側看。該圖是在2012年11月10日用“卡西尼”號飛船上的廣角相機從可見光範圍拍攝的。該局稱:“圖中明亮的弧線是土星的一部分。從圖上可以看到土星背後的一部分環的輪廓,土星正面被土星環散射的陽光稍微照亮。

然而不幸的是,2017年9月15日凌晨4時55分(北京時間9月15日19時55分),“卡西尼號”的信號消失,這意味着這顆探測器在83分鐘前於高壓和高溫下蒸發殆盡,完全投入土星的懷抱。,“卡西尼號”燃料將用盡,科學家們擔心卡西尼號可能失控墜毀在土星周圍可能存在生命的衛星上,對其造成影響,於是放下不捨的心情,控制“卡西尼號”接近土星,令其焚燬於土星的大氣層中。“卡西尼號”進入土星大氣層,並儘可能多地回傳土星大氣的數據。NASA在場人員始終平靜地監控信號直到最後一刻,在現場負責人宣佈信號消失後,全體起立鼓掌。卡西尼號的隕落宣告其使命的終結,但是它的一生中完成了多項壯舉,如投放探測器、發現土衛六表面的液體甲烷海洋、以及土衛二的羽狀噴流等。因此當它走向生命盡頭時,科學家們都感到十分悲傷與不捨,畢竟卡西尼號給人類的未來提供了一個方向。

這是來自卡西尼號的最後一拍,簡直把美詮釋到了極致,它拍攝的“再見,土星”如同一曲天鵝輓歌,圖中的土星大部分爲陰影籠罩,形狀恰若一彎新月。但如果將圖片放大,就能分清每一圈土星環,看清大氣的氫、氦、氨氣層,甚至還能看見包括土衛二在內的六顆衛星。卡西尼號從距土星69.8萬英里(約合112萬公里)處,兩小時內共拍攝了80張照片。這張照片就是由其中的42張組合而成。

爲完成這一偉業,260名科學家夜以繼日地辛勤工作,讓我們得以一瞥太陽系中最美行星的真容。

最後,只能對卡西尼號真心的說一句:謝謝你!卡西尼號!再見!