卡西尼号的遗产（上）--中国数字科技馆

卡西尼号的遗产（上）

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最新发布时间： 2017-12-17

各位朋友大家好，欢迎收听《科学播报》，今天我们讲卡西尼号的遗产。

功勋卓著的卡西尼号土星探测器已经永远地长眠在了土星的大气中，它临终前化作了一颗火流星，照亮了土星的光环。

1990年底，科学家卡罗琳·波尔科作为成像小组的领导者，与大西洋两岸的同事一起，开始着手卡西尼任务。那个时候，一切还只是一个想法，是头脑中的展望。卡罗琳和同事们经历了卡西尼号从设计到制造的整个过程，并在1997年10月15日亲眼见证它在佛罗里达州的卡纳维拉尔角发射升空。2004年，卡西尼号在经历了7年的旅程后终于正式进入土星轨道，而她坐在前排目睹了这一切。从那时起，卡西尼开始彻底改变我们对土星和它周围一切的认知。

科学家在土卫六发现了由碳氢化合物组成的海洋，以及可与地球媲美的复杂表面环境。他们观察了土星大气的气象状况，见证了巨大风暴的诞生、演化和消亡。在土星的光环中，他们还观测到了一些新的现象，这些现象让我们对太阳系的形成过程有了更多的认识。他们还绘制了非常详细的土星卫星分布图，发现了一些新卫星，其中包括那些嵌在土星环里的小天体。最令人惊讶的发现是土卫二的南极区域有上百个间歇泉从地下海洋中喷涌而出，这表明土卫二具备了孕育生命的所有条件，这毫无疑问是卡西尼号最为重大的发现。13 年来，这个团队的科学家们与卡西尼紧紧地联系在了一起。而现在，这次宏伟的科学探索之旅已走向终点。

20 世纪 80 年代初，旅行者1号2号飞掠土星后，科学家们迫切地想对土星系统进行更详细、更全面的探测。旅行者号任务拉开了人类探索土星的序幕。它们查明了土星的大小和特性，但也遗留了很多问题有待解答。旅行者号发现，土星是一个有着复杂的大气层、磁层和内部结构的行星。土星的光环是由水冰碎石构成的一个巨大且闪闪发光的盘，在这里发挥作用的物理机制，可能也是构建早期太阳系和其他恒星周围类似物质盘的关键。旅行者号穿越了土星系统内部，揭示了土星各个卫星之间的巨大差异。最有趣的发现就是土卫六泰坦，它是土星最大的卫星，它的表面隐藏在不透明的浓雾之中，尽管如此，探测器还是发现了一些蛛丝马迹，表明它可能存在液态碳氢化合物海洋。总之，土星系统是进一步深入研究和探索的理想目标。

卡西尼号是NASA和欧洲空间局合作主导的一项国际任务，与旅行者号相比，在各方面都有着很大的改进。它比旅行者号更大，相当于一辆校车大小，配备了当时最先进的科学仪器。卡西尼号还携带了惠更斯号探测器，这是一个宽4米、外形像一个圆锥体，配备了六个有效载荷，用于降落到土卫六表面。

经历了7年的太空征程，2004年7月1日，卡西尼号完美地进入了土星轨道。它在土星周围运行的轨道复杂且精密，13年的运行轨迹就好像一朵绽放的花瓣。为了捕捉到那些偶然的事件，例如流星撞击土星环，唯一的办法就是让卡西尼号长期停泊在土星轨道上。这让科学家们拍到了许多罕见的景象，例如，2009 年8月，在土星秋分日罕见的光照条件下，当太阳光倾斜地照射在土星环上时，突出环平面的垂直结构投下了长长的、非常明显的阴影。这是人类首次在土星环中发现这种垂直结构。

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