卡西尼號在給土星拍了20年美照後,將執行它最後的任務——自殺

2017年9月15日，一場長達二十年的星際之旅，將走向終結

這場旅途的主人公，是一個名叫卡西尼（Cassini）的探測器

它為土星而生，在太空中孤獨地旅行探索了20年；而一天後，它將執行最後的任務：自殺

20年前，它義無反顧的升空出發，離開地球，駛向土星

20年後，它將與地球做最後的告別，自殺式地縱身躍入土星，燃燒殆盡

這是卡西尼，一個勇敢的探險者的故事

【小卡誕生前的故事】

雖然卡西尼同學淨重2.5噸，是個大飛船，但還是想親切地稱它為「小卡」

關於小卡的誕生，那得說起我們人類對於宇宙無限的嚮往說起。

遠了的不說，離我們近一點的和地球同在太陽系的八大行星，我們都想一探究竟。

而八大行星中距離太陽第六位的土星，那顆太陽系最最美的行星，早已勾起了人類的好奇心。

這個四周帶有神秘光環的星球，比起地球來，真的是大了許多。

土星地球大小比較

各種不同大地色彩都能在土星上看到，那一圈特殊的光環，更是獨特到不行。

為了去探究這個和地球結構不太一樣的土星，人類沒有放過任何一個能接近觀察它的機會。

而先驅者11號是是第一個執行了土星探測任務的空間探測器。

雖然它的主要任務是去研究木星，但它依舊在1979年9月順道去拜訪了一下土星。

畫家筆下的先驅者11號正經過土星

這一次拜訪，先驅者11號給土星拍下了一些比較模糊的照片。

先驅者11號眼中的土星

不過可惜的是這些照片，無法揭開土星神秘的面紗，不能去分析土星的表面特徵。

接下來飛越土星的探測器是旅行者1號，同樣在探測了木星後，它在1980年來到了土星。

這一次旅行者1號所拍攝的照片，是第一次讓人們看到了土星、環帶與其衛星的高解析度圖片。

旅行者1號眼中的土星

1年之後，旅行者2號同樣到訪土星，在它的幫助下，人們對於土星的了解又增加了不少。

旅行者1號眼中的土星

【小卡的誕生】

在科學家們開始對土星有一定了解的時候，他們同時也在準備著一個專門探測土星的空間探測器。

空間探測器的設計思路是由一個可以環繞土星的人造衛星和一個用來登陸土星衛星土衛六泰坦的探測器。

而它們也就是小卡——卡西尼號和惠更斯號。

小卡的名字是取自於1625在義大利出生的法國籍天文學家喬凡尼·多美尼科·卡西尼（Giovanni Domenico Cassini）。

卡西尼與土星有著非常多的關聯。

他是第一個發現土星的四個衛星（土衛八、土衛五、土衛四、土衛三）的人。

並且在1675年，他發現土星光環中間有條暗縫，後來，這條暗縫以他的名字來命名，被稱作卡西尼環縫。

卡西尼環縫

而要負責登陸任務的惠更斯號，則是用另外一位荷蘭天文學家克裡斯蒂安·惠更斯（Christiaan Huygens）命名。

既然要登陸土衛六，那就不難猜出惠更斯也就是土衛六的發現者。

更值得一提的是，土星那一圈巨大的光環也是他在1659年用自己研究的望遠鏡發現的。

【小卡的旅途準備】

在以命名致敬了兩位對土星研究做出了重大貢獻的天文學家後，科學家們用了十多年的時間設計小卡和惠更斯號。

小卡和惠更斯是美國和歐洲16個國家一起設計完成的，它倆可謂是花費了全世界眾多科學家們的心血。

小卡高6.8米（22英尺），寬4米（13英尺），全身上下一共攜帶了18臺科學儀器。

而這些儀器都能在它去到土星後大顯身手。

而在小卡被發射之前，科學家們交給它的任務是希望它能夠服役11年的時間。

在最初的7年時間裡面，它需要飛過金星——地球——金星——木星後，才能到達目的地土星。

在接下的4年裡，它的任務就是先把惠更斯號送到土衛六上面，隨後小卡自己就圍繞著土星開始探測之旅。

在前期工作都完成後，小卡的發射也被提上了日程。

【小卡出發了】

1997年10月15日，小卡在美國弗羅裡達州的卡納維拉爾角航天基地準備就緒。

大力神4號運載火箭載著小卡和惠更斯等待著發射命令的到來。

在接到了命令後，大力神4號運載火箭正式點火，準備升空。

就在這一秒，小卡的旅途正式開始。

隨著火箭越來越高的上升，那些不可思議的土星故事在遙遠的地方等待著它……

按照計劃，小卡需要七年的時候才能夠抵達距離地球十分遙遠的土星。

7年的時間……

在寒冷的太空中旅行，還好陪伴在它身邊的還有惠更斯號。

在這看似無窮無盡的7年時間裡，小卡也做了其他很多有意義的事情。

小卡在1998年4月26日與1999年6月4日兩次的時間接近金星，完成了兩次重力推助。

在2001年的時候，它遇到了小行星2685，正好給這顆人類知之甚少的小可愛拍了一張照片。

在又飛了11個月後，小卡帶著惠更斯號來到了木星。

這一次，小卡同樣沒有閒著，它為木星大大拍攝了26000多張超級高清的照片。

這些在當時是最最高清的照片，為科學家們研究木星做出了巨大貢獻。

在這長時間的飛行途中，科學家們也沒有讓小卡太無聊。

其中，在路途中，科學家們利用小卡做了有關於愛因斯坦相對論的有關實驗。

而根據實驗結果現實，相對論和實際觀測是吻合的。

給我們大科學家愛因斯坦的相對論上了實錘！

2004年6月11日，小卡終於接近了它的目的地，它慢慢的飛過咯土衛九。

看到了那顆它心心念念的土星。

【兄弟分離】

經過了7年的漫長飛行，終於，2004年7月1日，

小卡和惠更斯成功的遇見了它們心心念念的土星家族，進入了環繞土星運行的軌道，

這7年，卡西尼有惠更斯的陪伴，也許在那茫茫黑夜，也有著一絲溫暖，

可是它們，不得不按照約定在2004年12月25日聖誕節這天分離，

惠更斯將飛向土衛六泰坦完成它自己的使命...

2005年1月14日，惠更斯號在降落過程中，還與大哥卡西尼進行了近3個小時的傳輸溝通，並且在著陸後拍攝了人類歷史上第一張土衛六表面的照片，

拍攝完數分鐘後，惠更斯電池耗盡，永遠的停止了工作,

自此，茫茫宇宙中，只留下卡西尼，開始長達十餘年的獨自旅程...

【土衛六泰坦：可能的生命】

惠更斯發回的那個類似「布滿鵝卵石的泥灘」，讓土衛六泰坦充滿了神秘的色彩，

小卡在弟兄惠更斯戰鬥過的地方，自2006年起，進行了上百次探測，它發現，泰坦擁有很多和地球相似的地質過程，

並且還有降雨，有河流，湖泊和海洋，

2017年4月25日，小卡在飛過土衛六時，還發現其外層大氣中存在多種複雜有機物，

小卡的努力讓科學家驚喜不已，

這是太陽系第一顆被發現擁有濃厚大氣層的衛星，大氣中的甲烷也可能是生命體的基礎，也許它，就是揭開生物誕生之謎的關鍵...

或者，泰坦早已經是個有生命的星球？小卡，難道已經近距離接觸了「藍血人」嗎 ？

【土衛二：冰美人】

小卡另一個特別的貢獻就是發現了土衛二南極地區的羽狀物並發現了表面冰層下的海底熱泉…

在這之前，我們只知道土衛二「恩克拉多斯」（Enceladus）是個被冰覆蓋的 「美人」，

並不知道，底下海洋的存在，

而且，小卡發現，從星體裂縫中噴出的「蒸氣」中，有水和包括氫元素在內的化學物質，

我們所知的生命都依賴水，那麼，所以這顆小小的明亮衛星之上，

莫非，也有生物存在？

【土衛八：陰陽臉之謎】

土衛八叫「伊阿珀託斯」（Iapetus），一直以來困惑科學家的是它有一個較亮的半球和一個較暗的半球，如同 「陰陽兩面」

經過小卡發回來的信息，科學家推測這種「陰陽臉」的產生可能是由於土衛八的軌道上有著微流星體或隕石撞擊衛星表面形成的細小碎屑，

當衛星掃過，這些碎屑便留在接觸面上，並且因為陽光照射，顏色變暗，其他的區域依然明亮，所以形成了陰陽兩面...

【土星的深淵之眼】

小卡的努力還不止這些，

土星是一顆氣態巨行星，擁有厚達上萬千米的濃密大氣，土星的背脊有個六邊形的漩渦，被稱為土星之眼，

小卡拍攝的這些照片上，清晰的看到土星北極的六邊形構造

【發現新朋友】

小卡在土星家族一起玩耍的這些年，總共發現了7顆繞行土星的新衛星朋友，

2004年，通過小卡的拍攝，研究人員發現了Methone (土衛三十二) 和Polydeuces（土衛三十四），

2005年5月1日，小卡在基勒環縫中發現了達佛涅斯Daphnis（土衛三十五），這顆淘氣的小衛星也是導致裂紋邊緣波紋的原因，

小卡繼續探索，2007年發現了Anthe, 2009年發現了土星G環內的埃該翁 Aegaen和土星B環中的一顆新衛星，

2014年還發現A環內有顆淘氣的小新衛星開始形成，

多虧了小卡，這些衛星小可愛才被世人知道~

【孤獨旅者】

小卡在茫茫宇宙中，漂泊了20年，

它拍下的珍貴照片和影響，記錄了土星光環中的垂直結構，土星的自轉和光環的變化， 南北兩極的巨型風暴…

其實，小卡的主要任務已經於2008年7月30日完成，

但因它表現出色，兩度延長它的工作限期，一直到今天，

從2004年7月1日到2017年4月最後一次飛掠土衛六，

卡西尼同志這麼多年，從土星前線發來了很多第一手的寶貴資料，可謂功勳累累。

它拍攝的那些美輪美奐的照片，揭開了土星的神秘面紗，讓我們領略宇宙的浩瀚、狂野與美麗...

（註：上面列舉的小卡的照片部分經過了科學家合成、拼接、色彩增強、假色等處理）

【土星攝影師小卡】

為了讓地球上的我們，能感受土星家族那無與倫比的美麗，小卡同學的太空之旅帶上了兩款相機

有廣角相機（WAC，wide-angle camera），用來拍攝大面積影像；還有窄角相 機（NAC，narrow-angle camera）拍攝小面積和細緻的影像

從2004年1月起，小卡攝影師就開始拍攝土星家族全面、完整的照片

13年的時間裡，小卡讓我們看到了太多此前從未領略過的、震撼人心的畫面

土星的光環

土星的「月亮」們（衛星）

土衛二Enceladus

土衛四Dione

土衛六Titan

土衛三十五Daphnis

土星B環自然色彩合成圖

顏色增強處理後

土星北極的風暴

在太空中孤獨地旅行，小卡有時也會回望地球，回望它出發的地方，它的故鄉

土星光環下藍色微小的那顆亮點就是地球

這是小卡距離地球14億公裡時，最後深情回望了一眼它的母星地球，那個土星環之間微小的閃爍的亮點

如果放大看，還可以看到地球左邊的月亮

還有太多壯麗的畫面...

（註：上面列舉的小卡同學的照片很多都經過了科學家的合成、拼接、色彩增強、假色等處理）

然而，在為我們帶來如此多美妙絕倫的畫面後，小卡奏響了它的絕唱

最後一場華麗的冒險，英勇壯烈地走向死亡

【The Grand Finale 壯麗終章】

2017年4月，在與土衛六Titan最後一次「親密約會」後，小卡駛向了它終結的軌道，開啟了壯麗最終章

這是一場前所未有、壯烈的冒險之旅，而這最後旅程的終點，指向的是自我毀滅，是死亡

這位孤獨的探險家在太空裡航行了20年後，燃料已接近耗竭

一旦小卡的燃料耗盡，地面人員將不能控制它的軌道

為了避免小卡燃料用盡、失去動力後，不受控而撞向可能有生命的土星衛星，給這些衛星帶來「宇宙汙染」，威脅上面的潛在生命，小卡將執行一項自我毀滅式的任務

它將自殺式地衝入土星大氣層，燃燒，分解，與土星化為一體

是的，小卡的最後任務是自殺，為了保護宇宙中的潛在生命而自我終結

2017年4月26日，小卡拉開了終場演出的序幕

它去到土星最內側星環飛越土星的軌道，在那裡進行22次近距離飛掠，一次比一次靠近土星

它將在在土星和土星環之間穿越22次，近距離觀測土星

這是一個從未踏入、充滿未知和危險的地帶，英勇的小卡會前所未有地接近土星，拍攝迄今為止最清晰的土星圖像。它將首次採集土星大氣成分樣品以及土星環中的顆粒物進行分析，並工作至生命的最後一刻

明天，2017年9月15日

在最後一圈繞星航行中，小卡將縱身躍入土星

在生命的最後時刻，它將努力將自己的天線指向地球，來傳達最後的告別

它將義無反顧地衝進土星大氣，如流星般燃燒殆盡

它將被汽化，將在劇烈的大氣摩擦中徹底分解，與土星融為一體

在它生命的最後時刻，小卡仍將繼續傳回科學數據

直到它的推動器再也抵擋不住土星大氣的摩擦， 無法再將天線對準地球，它和地球的連接永遠中斷

當地球上的我們收到它最後發送的信號時，小卡早已壯烈犧牲

小卡走向了死亡，又或者，它走向了新生

當它被分解、融化時，它將成為土星的一部分

它為土星而生，陪伴守護了土星家族13年，最終它投入了土星的懷抱，永遠和土星在一起，或許這也是一種最好的歸宿

「以後當我看到土星時，我也會看到卡西尼，因為它就在那裡」

英雄即將謝幕，

謝謝你，勇敢的探險者

再見了，卡西尼