太陽系最偉大的謝幕:土星探測器卡西尼號的一生

2020-11-24 手機鳳凰網

 

原標題:別了,卡西尼

太陽系最偉大的謝幕

文| 星球研究所

本文曾在《星際旅行20年》一文中刊出

現根據最新發生的情況修訂後重發

距離地球14.88億公裡外

太陽系最偉大的謝幕已然上演

(該距離為地球與土星的實時距離,為2017年9月15日計算得出;下面的樂曲源自NASA視頻《Cassini Mission - NASA Saturn Mission Prepares for Its 『Grand Finale'》的配樂,請佩戴耳機點擊播放後繼續閱讀本文)

北京時間

2017年9月15日18點32分

土星探測器卡西尼號(Cassini)發出最後一個訊號

(因為距離原因,地球人會在83分鐘後收到該信號,即19點55分;下圖為卡西尼號環繞土星的藝術想像圖,圖片源自@NASA)

它飛掠宏偉的土星環

直奔土星而去

(示意動畫,圖片源自@NASA)

以12萬公裡/小時的速度

衝向土星大氣層

(示意動畫,圖片源自@NASA)

摩擦生熱使得飛船表面的溫度

每分鐘升高30-100倍

一些脆弱的組件率先瓦解

卡西尼試圖利用推進器阻止翻滾

全身開始劇烈抖動

即便如此

它依然堅持讓天線對準地球的方位

以便發出最後的信號

(示意動畫,圖片源自@NASA)

但所有的努力都無濟於事

極度的高溫、高壓引爆了推進劑貯存箱

飛船像碎片一樣爆裂開來

煙花絢爛、粉身碎骨

一切都結束了

(下圖為示意動畫,圖片源自@NASA)

正所謂

(語出自蘇軾《臨江仙·夜歸臨皋》)

「小舟從此逝,江海寄餘生」

從生到死

卡西尼已經在星際遊弋20載

20載彈指一揮

天上人間、恍如隔世

啟程

1997

1997年10月15日

美國卡納維拉爾角空軍基地

威力巨大的泰坦4號運載火箭

將卡西尼號發射升空

奔向遙遠的異星世界

(卡西尼號發射現場畫面,圖片源自@NASA)

它身高6.8米、淨重2.5噸

是一個擁有眾多精密儀器的機器人

NASA的科學家用擬人化的繪圖

描述了它身體的各個部位

其中最引人矚目的「眼睛」

是一臺「高達」100萬像素的數位相機

可以給地球人帶來星際旅途的瑰麗圖景

(卡西尼之名是為了紀念天文學家喬凡尼·多美尼科·卡西尼,後者發現了土星環的卡西尼環縫以及四顆衛星;下圖為卡西尼號的各個擬人化功能組成,點擊可放大查看,圖片源自@NASA,星球研究所增加中文標註)

為了獲得行星引力加速

科學家為卡西尼設計的飛行路線相當曲折、漫長

它先是在內太陽系中繞行數圈

途中飛掠金星兩次、地球一次

再穿越火星與木星之間「亂糟糟」的小行星帶

然後與木星親密接觸

整整費時7年才能到達最終目的地土星

之後還需圍繞土星進行十餘年的深度「遊覽」

(卡西尼飛行軌道圖,圖片源自@NASA,星球研究所增加中文標註)

當年的卡西尼並不會意識到

它啟程的1997年

地球之上人類群星也紛紛啟程

開始了他們的人生轉折

時年21歲的羅納爾多(Ronaldo Lima)

一人包攬1997年的世界足球先生、歐洲金球獎、金靴獎

可謂意氣風發、春風得意

(1997-1998年的羅納爾多,圖片源自@inbedwithmaradona.com)

1997年上映的《鐵達尼號》風靡全球

23歲的萊昂納多(Leonardo DiCaprio)

一躍成為全球巨星

(《鐵達尼號》中的劇照)

依靠政府救濟度日的英國單身母親

J·K·羅琳(J. K. Rowling)

在1997年出版了《哈利波特》第一部

她的名字將走進數億人的童年記憶

(圖片源自@popsugar.com)

被自己公司解僱的賈伯斯(Steve Jobs)

也正是在1997年重掌蘋果CEO之位

他將在之後的十餘年間改變世界

(1997年的賈伯斯)

路途

1998-2003

星際旅行總是充滿漫長而無所事事的行程

時常航行數年卻無法找到一個有價值的拍攝目標

啟程後的卡西尼也是如此

直到2001年

卡西尼安全抵達5.8億公裡外的木星

美麗的木星立即激發了它的創作激情

短短一兩個月時間就拍攝了2.6萬張照片

其中最為獨特的一張拍攝於木星南極上空

劇烈的大氣湍流以南極為中心排列成規則的環狀

著名的大紅斑在照片左上方清晰可見

(中間為木星南極,最外圍一圈為木星赤道,拍攝於2000年12月11日-12日,圖片源自@NASA)

木星的衛星同樣令人印象深刻

木衛二是太陽系內最光滑的星體

很少有超過幾百米的起伏

唯有冰火山噴發和間歇泉

在冰凍的地表刻畫出張牙舞爪的暗色條紋

有如流動的血脈

冰下則是相對溫暖的海洋

極可能存在著生命

(圖片源自@NASA)

途經木星之後

卡西尼直奔土星而去

無趣的行程再次來臨

從2002年-2003年

沿途幾乎沒有任何驚喜

卡西尼無聊地打開鏡頭

在2.8億公裡之外拍攝了一張土星模糊的遠景

(圖片源自@NASA)

相比之下

這一時期的地球絕不會讓你感到無聊乏味

人類群星繼續湧現

1998年兩個史丹福大學的在讀博士生

拉裡·佩奇(Larry Page)和謝爾蓋·布林(Sergey Brin)

在一個地下車庫開辦了一家小公司

取名「Google」

(1997的佩奇和布林,圖片源自@achievement.org)

同一年

已經做了五年程式設計師的馬化騰

開始模仿國外產品開發一款即時通訊軟體

名為「OICQ」

(OICQ後來因為版權官司,更名為QQ,下圖為2002年的馬化騰)

1999年

年界35歲的「忽悠大師」馬雲

辭去公職創辦阿里巴巴

他經常脫口而出驚人之語

對此深信不疑之人居然有18位

(2000年1月28日,馬雲在湖畔花園召開內部會議)

2000年

被不斷退歌的作曲者周杰倫

乾脆自寫自唱

出版了首張專輯《JAY》

其曲風突破,令人耳目一新

(《JAY》專輯封面)

同一年

面對千瘡百孔、內憂外患的經濟政治局勢

俄羅斯總統葉爾欽突然辭職

重任意外落到了普京身上

更意外的是

他將成為新世紀執政時間最久的大國領導人

(這張照片的拍攝時間較晚,正值大雪降臨,意境獨特;攝影師@Ivan Sekretarev)

群星之中也不乏反派角色

繼續希特勒之後最大的反派

在2001年9月11日登場了

賓·拉登(Bin Laden)

精心策劃了一場驚世駭俗的襲擊

唯一的超級大國美國被徹底激怒

一系列反恐戰爭隨即展開

但是戰爭結束後恐怖主義並未能根除

反而成為各國面臨的最嚴重威脅之一

(照片拍攝時間未知)

到達

2004-2016

經過7年漫長的旅途

卡西尼終入進入土星軌道

成為首艘環繞土星飛行的探測器

這一繞就是

12年

12年的深度旅行

幾乎飛遍了土星周圍的角角落落

(12年間卡西尼環繞土星的軌道動態圖,中間為土星,圖片源自@NASA)

土星可謂太陽系內最美的行星

巨大的土星環甚至可以通過地面望遠鏡直接觀測

抵近拍攝的卡西尼

更是為我們展現了極為細膩的圖景

(請將手機橫屏觀看,拍攝於2004年10月6日,由102幀圖像拼接而成,是土星最為細膩的攝影作品之一;圖片源自@NASA)

從極地上方觀看

土星尤如一顆玉珠安臥盤中

巨大的身軀在土星環上留下了一個明顯的陰影

讓二維的照片依然透出極強的立體感

(拍攝於2013年10月10日,圖片源自@NASA)

土星環平均厚度只有20米

寬度卻超過11萬公裡

從土星赤道上方6600公裡處延伸至12萬公裡處

主要成份為水冰

(請將手機橫屏觀看,拍攝於2005年5月3日,圖片源自@NASA)

為數眾多的衛星

也是卡西尼的探索重點

(下圖為土衛六、土衛二,拍攝於2012年3月12日;卡西尼的很多攝影作者都非常具有創意,這張圖中土衛二有如懸停在土星環之下,頗有力學之美;圖片源自@NASA)

土衛六

是土星最大的衛星

下面這張照片中

土衛六仿佛被土星環縱穿

(前景為土衛六,背景為土星,細線為土星環,圖片源自@NASA)

土衛六擁有濃厚的大氣層

成分與早期地球非常相似

科學家高度懷疑其上有生命體存在

卡西尼專門釋放出了一個小型機器人惠更斯

於2005年1月14日降落在土衛六表面

這是有史以來人造物體

第一次在外太陽系的天體上著陸

(降落地點名為「上都」,得名於中國元朝的都城;惠更斯號探測器得名於發現土衛六的荷蘭天文學家克裡斯蒂安·惠更斯,著陸後10分鐘,連接中斷,從此音訊全無;下圖為惠更斯魚眼鏡頭所拍攝的土衛六表面;圖片源自@NASA)

土衛二

是一顆冰凍星球

表面幾乎能反射百分之百的陽光

冰面之下還存在著厚達10公裡的液態水海洋

地表的冰火山則向太空噴出大量水汽和揮發物

是形成土星環的重要物質來源

(拍攝於2008年10月5日,表面充滿了裂縫、褶皺,圖片源自@NASA)

與卡西尼豐富多彩的作品一樣

這一時期的地球厚積薄發

那些人類群英

在經歷數年或十餘年的積累之後

創造出了一個又一個輝煌

2004年騰訊、Google相繼上市

2007年蘋果發布iPhone

成為商業史上最賺錢的產品

2014年阿里巴巴在紐交所敲響了鐘聲

20年中誕生的這四家公司

完全改變了中國人的日常生活

在我們的社交、購物、工作、休閒中

幾乎每個人、每天都可以發現它們的產品痕跡

終結

2017

2011年2月14日

35歲的羅納爾多宣布退役

那個兼具力量與速度的身影自此從球場消失

代之以臃腫的身軀

(圖片源自@abc.es)

2011年8月24日

疾病纏身的賈伯斯

正式向蘋果董事會提交辭呈

僅僅一個月半後便在家中溘然長逝

(2010年在WDC上展示iPhone4的賈伯斯,依稀健在,今年正是iPhone發布十周年;攝影師@Matthew Yohe)

2013年8月9日

普京參加完自己的柔道教練的葬禮後

沒有讓警衛、記者跟隨

獨自一人行走在空曠的街道上

10多年的努力之後

俄羅斯的復興依然遙遙無期

(攝影師@Михаил Климентьев)

仿佛中國古詩中所言

(唐代詩人劉希夷《代悲白頭翁》)

「已見松柏摧為薪,更聞桑田變成海」

「此翁白頭真可憐,伊昔紅顏美少年」

或許卡西尼也感觸到了這種傷感

2013年7月19日

它在土星軌道上為地球拍攝了一張照片

14億公裡外的人類母星

在照片中只能呈現為一個小小的點

(箭頭所指為地球;拍攝創意源自1990年2月14日旅行者1號拍攝的著名地球照片「暗淡藍點」; 圖片源自@NASA)

美國著名天文學家

卡爾·薩根(Carl Edward Sagan)說道

(旅行者1號拍攝暗淡藍點正是在他的提議下完成的;引文出自薩根所著《暗淡藍點》)

「在這個小點上,每個你所愛的人、你認識的人、你聽說過的或者沒有聽說過的人,都在上面度過一生;每對恩愛夫妻、每對父母、每個滿懷希望的孩子、每個聖人和罪人,都在上面度過一生」

無論人類群星

還是星際旅行的卡西尼

最終都會迎來謝幕的時刻

而太陽系最偉大的謝幕必將屬於卡西尼

為避免燃料告罄後飛船失控

汙染可能存在著生命的土星衛星

2017年4月11日

地球上的科學家們向它下達了最終命運指令

墜落土星

藉助土星的大氣層

卡西尼將化為灰燼

不留一絲痕跡

(卡西尼墜落前的軌道圖,穿越土星與土星環之間的環縫22次,形成了一個藝術性的終止符,圖片源自@NASA)

將近5個月後

我們文章開頭的一幕便出現了

(卡西尼視角的衝入土星大氣層藝術想像圖,圖片源自@NASA)

卡西尼就此逝去

帶著它20年間無以倫比的成就

執行指令超過250萬條

飛行距離超過49億公裡

產生了635GB科學數據

拍攝照片超過45萬張

(數據截止2017年8月,圖片源自@NASA,星球研究所增加中文標註)

20年群星閃耀

20年匆匆過客

20年物是人非

可現在我會莫名的心碎

當我想你的時候

這是太陽系最偉大的謝幕

相關焦點

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    大家好,我是本文的作者小新,歡迎閱讀我的文章,先送你一個麼麼噠~能關注我就送你兩個麼麼噠~卡西尼號探測器直到2008年,以5000米的距離再一次飛掠土衛二的時候,對它噴出的羽狀物進行了更仔細的探查,發現其中有很多的碳氫化合物,這一項發現讓土衛二具有生命的可能性大大的提高。
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    歡迎來到科學急診室,2017年北京時間9月15日19時55分,著名的土星探測器「卡西尼號」墜入了土星大氣,完成了自己偉大而壯麗的一生,享年20歲,我們今天就來聊聊這位偉大的太空探索者。不過在提到我們今天的主角卡西尼號之前,我們還是不得不先說一下它的大哥。在1989年,美國和歐洲合作發射了一個專門用於探測木星的探測器,用來研究木星及它的衛星。由於木星最早的四顆大衛星木衛一到木衛四最早的發現者是伽利略,所以美歐就把這個木星探測器起名為「伽利略號」。
  • 曾幫助人類更好地認識土星的「卡西尼號」探測器的土星之旅!
    在太陽系八大行星中,土星是僅次於木星的第六大行星,從當天的距離來看,它的大小僅次於木星,是第二大行星。迄今為止,已有四個太空飛行器探測過土星:先鋒11號、旅行者1號和旅行者2號,以及近年來退役的卡西尼號。它們向地球發回了大量數據,極大地豐富了我們對土星的理解。
  • 永遠的卡西尼號——卡西尼號土星探測器的使命「終章」
    對於遠在土星的卡西尼號來說,道理也是一樣的,唯一的區別就是人類沒有能力為卡西尼號補充燃料。要想為卡西續命就必須儘可能節省的使用燃料,不過對於卡西尼這種要四處走動的任務來說,蹲在一個地方悶聲續命肯定不合要求,這就需要其他的解決方案。說到這裡,想必大家的心裡已經有了答案。
  • 告別卡西尼號探測器!
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  • 卡西尼號的土星之旅:毅然前行,壯烈獻身
    13年後,它投入土星,消失在土星的大氣中。 這是一場詩意的旅行,它沿途捕捉了許多太空美景;同時又是壯烈的,在生命的終點它化作土星上空轉瞬即逝的絢爛焰火。 這是卡西尼-惠更斯號的一生。卡西尼-惠更斯號 1997年10月15日,卡西尼-惠更斯號搭乘泰坦VB/半人馬發射升空。
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