在「卡西尼號」離開我們之後，
我們還會去遙遠的土星探測嗎？
我們知道了多少土星的秘密？
那裡又有什麼等待著我們去發現？
上周，著名華人天文學家葉永烜老師做客國家天文臺，作為土星系統探測計劃——「卡西尼-惠更斯號計劃」的提出者，我們特別邀請到葉老師，做了這個小訪談，共同探討關於「卡西尼」的八卦、土星的秘密、未來的計劃等等等等……
▉ 天文學家沙龍時刻——
沙龍嘉賓：
葉永烜
葉永烜，知名德國國籍華人天文學家。出生於南京，在澳門成長，現為臺灣「國立中央大學」天文研究所與太空科學研究所教授。1982年時他和法國科學家Daniel Gautier、美國科學家Toby Owen向NASA與ESA提出探測土星系統的計劃，該計劃就是現在的卡西尼-惠更斯號。NASA在2009年授予他特殊公共服務榮譽勳章（Exceptional Public Service Medal, EPSM）以表彰他對卡西尼-惠更斯號計劃的貢獻。
田豐
美國科羅拉多大學大氣與空間物理研究所副研究員，中國科學院國家天文臺百人計劃研究員，清華大學地球系統科學研究中心教授。
苟利軍
中國科學院國家天文臺研究員、中國科學院大學教授、黑洞及其高能爆發現象研究小組負責人。
張超
張超，《中國國家天文》雜誌活動總監及編輯，天文攝影師，顯微攝影師，科普作家。
▼
張超：「卡西尼」離開我們以後，現在「朱諾」正在前往木星，按照這個節奏的話，如果再過個20年或者50年，我們會不會有一個新的契機，再去探測土星？是不是現在「卡西尼」還給我們留下了一些土星上的未解之謎，強烈地吸引著我們，等待著我們去探索、去解決？
2017年9月15日，卡西尼號完成任務，墜毀在土星大氣中
葉永烜： 自然界的未解之謎總會無窮地出現，知道的越多，越覺得自己不了解。就比如我們地球，博物學研究地球幾百年了，但是現在還仍在研究，問題會越來越多，方向會越來越細。我們對太陽系的探索也不會有停止的一天。我還跟學生開玩笑說，到時候，土衛一就會有有一個土衛一研究所專門研究研究它，甚至將來某一個彗星都有專門的研究所。
土星前的土衛六——Titan泰坦
田豐： No way，彗星太多啦……（笑）
葉： 也不用悲觀地認為要再等20年才會有一個土星計劃，一個月前美國NASA宣布有一個新的計劃叫「新邊疆任務」——「New Frontiers-4 」，四個選題中NASA最後選定了兩個目標：一個是去彗星的，一個去土衛六——Titan。落選的其中一個是去土衛二，大家覺得很可惜。但你可以看到NASA的四個選題中有兩個都是去土星的。相信過兩年時機成熟了，去土衛二也會列入計劃。
「新邊疆任務」——「New Frontiers 」
葉： 這兩個選出來的題目NASA會先挑一個。去彗星的話，目標就是羅塞塔去的那個彗星（67P/楚留莫夫－格拉希門克彗星），從彗星表面採樣，然後帶回來。現在他們對這個彗星的情況已經比較清楚了，回去採樣可以把危險度降到最低。這個事情我們想過很久，在做卡西尼土星計劃的時候也想這麼推動，但是太難了，要把那個彗星上的冰拿回來。
彗星採樣取回計劃
葉： 深空探測都是一步步來的。計劃選出來，還要加強技術層面的研發，很多技術問題要解決。我們現在對土衛六大氣和地表的認知已經比以前多了很多，所以有更充分的信心。這個計劃要降落兩個著陸器，分散在相隔一百公裡左右的兩個地方。他們把這個著陸器叫做「蜻蜓」，因為這個著陸器外觀就像蜻蜓的樣子。它們要降落在土衛六表面的地方去探測偵查，好為下一次機器人真正抵達土衛六做好準備，就像現在火星探測那樣的步驟。所以不用等那麼久，可能在2025年就會發射。
「蜻蜓」著陸土衛六計劃
苟利軍： 要飛多久？
葉： 要看他們使用什麼火箭。「卡西尼」走了七年嘛，所以我猜想這次去可能五年吧，因為帶的著陸器都比較小，所以輕一點。
張：好像和三十年前決策的計劃很相像啊，一個彗星探測和一個土星探測同時進行，現在還是這樣？
卡西尼計劃
葉： 也不能這樣說。人的想像力是無窮的，可實現的能力是有限的。我現在說我們可能將來會在月球上有殖民地，火星上有殖民地。但真到實現，這話可能已經是我們兩百年前說過了的。我們也可能會到半人馬座的那個比鄰星上去，可什麼時候做到呢。我們能夠做到的，和我們想要做到的中間還有很遠的距離。當然，有想法很重要，但只是一個很籠統的想法，把它實現則需要時間。
張： 您剛才說土衛二的那個計劃，還是關注噴流這個問題？
葉： 現在看來當年太笨啦，完全沒有提土衛二。可是土衛二當時已經告訴我們了：「我就在這做著什麼，你來找我呀」，而我們都沒有想到。我們當時覺得土星很好玩，有個E環，軌道分布跟土衛二軌道很相近，所以肯定有關係。有很多奇奇怪怪的機制來解釋它的機制，但從來沒人想過它會有什麼噴流出來。
1978，德國，太陽風第四次會議，葉永烜（第三排右一）
田： 比較晚，2000年之後有一篇文章提到。
葉： 1989年ESA和NASA同意做卡西尼的時候，我畫了一張畫。畫是根據日本一個雜誌裡的插圖，背景是土星環，前面是土衛二有噴流噴出來，可我當時覺得不可能啦，就把噴流去掉了。（笑）事實上，土衛二的重要性就體現在這個噴流。
卡西尼飛掠土衛二噴流
葉： 噴流確認了土衛二地下有海洋，從氣體成分和塵埃裡打出來的成分會和海底的有很多交叉。所以土衛二的地下海洋的海底應該有熱氣，石頭和地下海洋的水作用，叫做熱液噴泉。我們自己的海底就有生物圈，因為噴出來的東西有足夠的元素，允許它們變成能量，來進行化合作用……而不是光合作用，因為海底這個地方是完全沒有光的。
土衛二——恩克拉多斯(Enceladus)的結構想像
田： 會有異養生物？
張： 產甲烷過程？
田： 有，還有硫化，硫化氫之類的噴出來。
葉： 所有這些都加強了土衛二可能有生物圈的猜想，但土衛二實際只有五百公裡這麼大……對科學家來講，還是一步一步走吧，而且要去土衛二的話還有很多技術上的挑戰。不過也正是這些挑戰，才推動了太空科學的進步。所以說，科學進步的背後有很多技術上的解決。人想要創新，找個理由去做些新東西、新技術，我們科學家就給他們一個理由，互相利用吧。（笑）
葉： 空間技術也不是不關注科學。我們三十年前就想的事情為什麼現在才做，因為三十年前沒有這個技術，沒有這個經驗。科學家想要一步登天，可技術和資源需要時間的累積，還有國家要夠強，有這個意志力，才能夠做這個事情。
張： 是的，謝謝葉老師！
葉永烜接受本刊採訪
葉永烜老師籤名，並畫上了土星和E環~
天地如此遼闊……
編輯 / 懷塵
中國國家天文
Chinese National Astronomy
微信號：chineseastronomy
《中國國家天文》雜誌由國家天文臺主辦。
本刊面向廣大公眾，關注天文與人文相結合，
提供科學性、文化性、藝術性、收藏價值兼備的天文學內容及文化生活。
中國國家天文願與你一同守望宇宙星辰。
新媒體投稿：cinastronomy@163.com
紙刊訂閱請洽：1591082531