卡西尼號的土星之旅——毅然前行,壯烈獻身

2020-12-05 小五科技說

大家好,歡迎來到小五說科技,小五今天要給大家介紹卡西尼號探測器。實際上,它由兩部分組成,一個部分是用於環繞土星飛行並攜帶各種傳感器哈360度花式無死角觀測土星的探測器被稱為卡西尼號,我們通常說的卡西尼號指的就是這一部分。

除了這個土星環繞探測器外,卡西尼號還攜帶了一個小弟弟,用於對當時有生命傳聞的土衛六進行登陸探測。由於土衛六的發現者是荷蘭物理學家惠更斯,於是這個小弟弟被稱為惠更斯號。在經過一段時間的建造和準備工作後,直徑3米、高7米、重6.4噸的卡西尼號終於在1997年10月15日攜帶著349公斤的小弟弟惠更斯號以及27種最先進的科學探測儀器,在美國甘迺迪航天中心開始了自己偉大的徵程。

作為土星探測器的卡西尼號從地球出發後卻開始向反方向飛行直奔地球軌道內部的金星,其實這樣的行為既是航天工程師的天才之舉也是一種無奈的選擇。由於土星距離地球十分遙遠而且還需要克服太陽的引力,有人經過計算:如果僅僅使用火箭直接將卡西尼號送往土星並要求在7年時間內到達土星,卡西尼號估計需要攜帶大約70噸的燃料,這已經完全超出了人類的發射能力。

要知道僅僅發射一個一噸重的衛星就需要上百噸燃料。如果再加上70噸的燃料,有多少預算也不夠這麼造的,而且實際所需的燃料也不是乘以70這麼簡單,所以要想把大象送到土星僅僅靠暴力的三步是完成不了。航天工程師們只能再想其他的辦法,最終的解決方案就是使用著名的引力彈弓效應。

所謂的引力彈弓效應就是利用天體來幫助航空器進行加速或減速的方法,當太空飛行器以一定的速度靠近大型天體時,由於速度較快不能被該天體俘獲而是會逐漸靠近天體並因為引力的作用開始加速。當達到最近點時,太空飛行器的速度達到最大,然後太空飛行器開始逐漸遠離天體,最終太空飛行器的軌道會呈現出一種拋物線或者雙曲線的形狀。這就好比我們在跑步的時候用手把住一根固定在地上的杆子,然後整個身體就能藉助這一力量實現轉彎,不過在這裡這個綁住杆子的手是由看不見的引力來提供的,所以看起來就是太空飛行器被看不見的神秘力量「彈」了回來,就像是彈弓一樣。

但是一般來說,這樣的引力的彈弓並不能提高太空飛行器的飛行速度,整個過程只有動能到引力勢能再到動能的轉化。今天的分享就到這裡了,喜歡文章的小夥伴可以點讚加關注,小五會每天分享新的內容給你們哦!

相關焦點

  • 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。
  • 卡西尼號踏上謝幕之旅,拍下震撼土星照片
    20年前離開地球飛向土星的卡西尼號太空探測器終於迎來了它的謝幕之旅,它正在逐漸墜向土星。在這場死亡俯衝的過程中,卡西尼號為人類拍下了最後一批的震撼土星圖片。這幅圖展示了土星的光環以及大氣。自今年4月26日起,卡西尼號開始進入了22圈的「謝幕軌道」。
  • 卡西尼號太空船的「絕唱」之旅:冒險穿越土星光環
    原標題:卡西尼號太空船的「絕唱」之旅:冒險穿越土星光環   中新網4月8日電 據外媒報導,美國宇航局(NASA)的「卡西尼號」太空飛船是一位探測土星的「老兵」,已經開啟了穿越土星光環的「絕唱」之旅(Grand Finale Dive)。
  • 卡西尼號太空船「絕唱」之旅:冒險穿越土星光環
    中新網4月8日電 據外媒報導,美國宇航局(NASA)的「卡西尼號」太空飛船是一位探測土星的「老兵」,已經開啟了穿越土星光環的「絕唱」之旅(Grand Finale Dive)。NASA近日公布了一張卡西尼號即將穿越土星最內部光環的照片。隨著卡西尼號飛船臨近任務終結,科學家們得以為它安排一些高風險的探測項目,例如穿越土星光環的「絕唱」之旅。自去年12月以來,該飛船已執行了近20次穿越土星光環的任務。當地時間10月14日,NASA的卡西尼(Cassini)探測器拍攝土星衛星恩克拉多斯的北極圖片,土衛二北極巨大的地表裂縫非常搶眼。
  • 最後的絕唱,卡西尼開始墜落探索土星神秘地帶
    ,NASA的卡西尼號探測器即將耗盡燃料,準備「退休」了。在完成對土衛六的最後考察後,卡西尼號探測器將在太平洋夏季時間2017年4月26日凌晨2點(北京時間4月26日下午5點),墜入土星和土星環之間的神秘領域,而這個偉大的使命或將被命名為「 Grand Finale」(終場演奏)。然而,在踏上最後壯烈的「墜落土星」之旅前,卡西尼號已經花了數月時間,探索了那些其它太空飛船從未涉足過的地方。
  • 墜毀土星之前,卡西尼號拍下驚人圖像!揭示土星環的新奧秘
    2017年9月15日,卡西尼號走到了生涯盡頭。為了避免對土星的衛星造成汙染,NASA決定讓卡西尼號投入土星懷抱,以焚毀於土星大氣的壯烈方式,為這場長達20年的太空探測之旅畫上完美句號。雖然卡西尼號已經與我們告別將近兩年,但科學家對其傳回地球的寶貴數據的分析工作仍在繼續。
  • 「卡西尼」號數據顯示土星並非一直有環—新聞—科學網
    科技日報訊 (記者劉霞)據美國國家航空航天局(NASA)官網近日報導,土星環是土星的標誌,但這個環何時形成?
  • NASA卡西尼號最新土星照展示波狀雲
    據外媒報導,土星是一個狂野而又美麗的地方,NASA日前公布的一張圖片很好地詮釋了這點。
  • 卡西尼號,在土星探索任務中看到了什麼?1997-2017
    1997年10月卡西尼-惠更斯號宇宙飛船開始了長達20年的土星探索之旅,宇宙飛船包含兩個元素卡西尼軌道器和惠更斯探測器,旨在研究土星系統及登錄土衛六。卡西尼號接近土星時,觀測到土星大氣層中的巨大風暴。發現了兩個名為米塞尼和佩裡尼的小衛星。
  • 永遠的卡西尼號——卡西尼號土星探測器的使命「終章」
    在經過四年的辛勤工作後,卡西尼基本上完成了所有的預定任務。按理說,我們已經可以和11歲高齡的卡西尼說拜拜了,但卡西尼號續的能力著實讓人感嘆。此時的卡西尼仍然狀況良好,在完成了預定的目標後又繼續續了9年時間,卡西尼號為何會如此長壽呢?
  • 等不到20周年生日,卡西尼號今日墜毀於土星,宣告使命終結!
    1997年10月15日,巨型光柱拔地而起,這是美國泰坦4/半人馬座(Titan IVB/Centaur)運載火箭發射升空,它所搭載的,正是大名鼎鼎的卡西尼號探測器,從那時起,它踏上了探索土星之旅。在此後的20年時間裡,卡西尼號順利安然無恙的抵達土星軌道,並開始了傳回了大量關於土星和土星衛星系統的珍貴資料。
  • 卡西尼號關於土星環的新發現
    2017年9月15日,卡西尼號走到了生涯盡頭。
  • 「卡西尼」號土星探測時刻表
    北京時間7月1日  10時10分——「卡西尼」土星探測飛行器旋轉角度,其高低增益天線保護飛船在穿過土星環平面時免受塵埃粒子撞擊。  10時36分——太空船啟動引擎減速,依靠土星重力進入運行軌道。  12時12分———「卡西尼」號進入土星軌道。
  • 這正是卡西尼號墜毀土星的地方
    正因為如此,當探測器結束了大結局並開始進入土星的大氣層時,這對任務團隊來說是一個苦樂參半的時刻。卡西尼號探測器在土星大氣中墜毀的地點是白色的,圖片版權:NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute儘管任務已經結束,科學家們仍在忙於研究探測器發回的數據。
  • 告別卡西尼號探測器!
    除非是被迫信號中斷,否則卡西尼號會最後一刻都向地球傳遞他所看到的景象,完成他最後的使命,如此近距離的去觀察土星是前所未有的。這會是卡西尼號留給我們最後的禮物。它是1997年發射升空離開地球的,那個時候他還叫卡西尼惠更四號探測器。這是因為它是有兩個探測器合體的。卡西尼號是環繞土星軌道飛行的軌道探測器。
  • 卡西尼號探測器即將墜入土星終結生命
    當地時間2017年9月13日,美國加州帕薩迪納市,NASA召開發布會宣布,「卡西尼」號探測器正在逐漸接近完成它最後一次穿過土星及其光環之間狹窄縫隙的任務,隨後「卡西尼」號燃料即將耗盡,並將於9月15日衝進土星大氣層,結束它13年的土星探索旅程。圖為發布會現場。
  • 土星探索者卡西尼號墜毀在即!再記錄下土星奇幻景觀!
    卡西尼號探測器就是人類探測器中的明星之一,它於1997年發射,2004年抵達土星,繞土星已長達12年,工作時長是原計劃的3倍之多。發射它的美國宇航局已經宣布卡西尼號的燃料即將耗盡,將在今年9月前後墜入土星大氣層,目前已經是卡西尼號的最後階段,但是卡西尼號依然不辱使命源源不斷的向地球傳回更多令人驚嘆的畫面!今年3月,它就傳回了一個奇特角度的土星和它的光環。
  • 土星探測器卡西尼號為何要選擇自毀?
    為什麼要探索土星?土星軌道飛行器(卡西尼號)和惠更斯號探測器是太空飛行器的兩個主要組成部分。卡西尼號被派去收集有關土星及其衛星的數據,而惠更斯號探測器則被派去研究土衛六的表面。在太陽系的所有行星中,土星也許是最優雅和神秘的。幾十年來,甚至幾百年來,它一直吸引著科學家。
  • 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。
  • NASA公布「卡西尼號」墜毀前拍攝的土星環圖像
    【PConline資訊】2017年9月15日,卡西尼號探測器以衝向土星大氣層的形式,迎來了它生命中最壯烈的時刻。在其生命最後時刻傳回的數據卻搭載了許多寶貴的土星及其壯美土星環的資料,也有許多珍貴的關於土星和土星環的壯美照片,近日科學家發布了一張新照片,拍攝自卡西尼號在執行最後任務前的8月12日,由探測器上的廣角攝像機捕獲,清晰地捕捉了土星最內側的D環,以及位於D環和土星大氣頂層的間隙,相當壯美。