卡西尼號和土衛二之間的那些事

2021-02-08 NASA愛好者

作為土星的第六大衛星，土衛二（Enceladus）這顆被冰覆蓋的土星衛星在很長一段時間中保持著神秘。


十九世紀八十年代起美國的旅行者號計劃開始了對土星的研究，並探測到土衛二上存在劇烈地質活動。為了更好地探索土星及其衛星，美國國家航天局（NASA）和歐洲航天局（ESA）及義大利航天局（ASI）展開了合作，在二十世紀末發射了卡西尼號太空船，並於二十一世紀初啟動卡西尼號土星探測項目。僅就探索土衛二而言，該項目至今已有諸多重大發現。


自2004年7月1日卡西尼號正式進入環土星軌道以來，卡西尼號一次次地向地球傳回有關土星及其各大衛星的珍貴資料 。今年12月19日，卡西尼號對土衛二進行了最後一次近距離飛掠。之後它將繼續回傳數據並預計於2017年9月15日結束13年的使命，在土星的懷抱中消殞。


最後一次近距離飛掠的突破性進展：土衛二上存在全球性海洋



在最後一次飛掠土衛二的過程中，卡西尼號在土衛二距離土星較遠時做了短暫停留， 對土衛二這顆冰凍星球崎嶇昏暗的表層進行研究 。

版權所有：美國航空航天局/噴氣推進實驗室-加州理工學院/空間科學研究所


美國航空航天局的卡西尼號探測器已經從最後一次近距離飛掠較活躍的土衛二任務中開始傳輸數據和圖像。卡西尼號於太平洋時間周六上午9點46分（12月19號美國東部時間下午12點49分），在距土衛二3106英裡（4999公裡）的高空飛掠而過。


「最後一次飛躍土衛二給人帶來的感覺是五味雜陳的，既有離別的惆悵也有勝利的喜悅。」噴氣推進實驗室卡西尼號項目負責人Earl Maize說道：「雖然我們對這次最後的飛行充滿了感傷，但是在難以置信的探索太陽系，最迷人的十年裡，我們已經達到了頂峰。」


卡西尼號將從遠處繼續監控土衛二直至2017年9月此次任務終結。未來我們將去往更加遙遠的地方——至少是最近的一次飛行任務的四倍距離。


這是在卡西尼號的任務中第22次與土衛二邂逅。在到達土星後不久， 由於探測到了土衛二的地質活動，卡西尼號改變了原來的飛行計劃，近距離飛掠這顆冰凍星球，從而將飛掠該衛星的次數和探測質量最大化。


「我們準備為我們的這個令人稱奇的冰凍世界的近距離圖像舉辦一個傷感的告別會。」美國航空航天局加利福尼亞州帕薩迪納噴氣推進實驗室負責該項目的科學家Linda Spilker說道：「卡西尼號有著如此多的關於土衛二的驚人發現。「


在2005年揭示土衛二有驚人的地質活動後，卡西尼號在南極附近的溫暖裂縫那裡探測到物質噴射，並獲得一系列重大發現。2014年科學家們曾通過強有力的證據證明該區域存在局部的地下海洋，而2015年他們修正了一下觀點，確認該星球的冰層下存在一個全球性的海洋。


那些年我們追過的土衛二：重大發現圖片集錦




2008年10月9日，卡尼西號飛船從距離土衛二約291000公裡處（181000英裡處）用窄角相機及可視綠光拍攝下土衛二正臉照（橫切面直徑504公裡，313英裡）。


圖中環狀陰影為土星。土星作為背景極好地襯託了土衛二鮮亮的白色球面。卡西尼號在春分任務（Equinox mission）中將專門對這顆表面經過極大改變的常常噴射冰類物質的冰凍星球進行研究。（圖片來源：NASA/美國噴氣動力實驗室JPL／空間科學研究所SSI)




2008年10月5日，卡西尼號在離土衛二隻有不到15英裡的極近距離飛掠中拍攝到地質活動極為活躍的土衛二的表面。（圖片來源：NASA/美國噴氣動力實驗室JPL／空間科學研究所SSI)




2010年卡西尼號飛船捕捉到土衛二位於南極附近的虎紋地帶多處出現大大小小的羽狀冰的噴射物。「虎紋」為土衛二表面的裂縫地帶，裂縫中常常會噴出冰粒子，水蒸氣，以及有機化合物。(圖片來源：NASA／美國噴氣動力實驗室JPL／空間科學研究所SSI)




2012年5月31日，卡西尼號拍攝的土衛二間歇泉噴發圖。科學家們根據卡西尼號傳回的這類圖片確認土衛二表面噴射物中的冰粒子，水蒸氣，及有機化合物的來源。（圖片來源：NASA／美國噴氣動力實驗室JPL／空間科學研究所SSI)




該圖為土衛二內部結構示意圖，從圖中可以看出，在土衛二巖石內核和冰凍外殼之間存在著布滿球面的液態水。附註：土衛二各層厚度在該圖中並非按實際比例縮小。（圖片來源：NASA／美國噴氣動力實驗室）


關於卡西尼號你知道多少？




卡西尼號土星項目是太空行星際探索任務中最有雄心壯志的挑戰之一。該項目是由美國航天局（NASA）、歐洲航天局（ESA）以及義大利航天局（ASI）合作推進，卡西尼號是一臺複雜的繞行星軌道自動飛行探測器，系統而詳細研究考察土星。卡西尼號擁有一個名叫惠更斯號的探測器，該探測器於2005年一月份成功降落於土星最大的衛星土衛六上，並帶回了非常有價值的結果。


2008年7月，卡西尼號完成了耗時四年的首要的基本探索任務；2010年9月，其完成了第一項擴展任務——卡西尼春分任務（Cassini Equinox Mission）。現在，這個依舊運行完好的飛行器將開始第二個擴展探索任務——卡西尼冬至任務（Cassini Solstice Mission）。


2016年，卡西尼號探測器將開始執行一項大膽的被稱之為「決戰」（Grand Finale）的變軌飛行任務，從某種意義上說應該是一個全新的計劃項目。飛行器將攀升至土星北極附近，同時飛行至狹窄的F環進行科學探測，這樣的變軌飛行會持續20次。然後在經過土衛六後，卡西尼號將通過22次飛越進入土星大氣層和內環之間。卡西尼號進入土星軌道後，其收集到豐富而具有價值的信息將遠遠超過原始計劃任務的要求，包括測量土星重力場和磁場、確定土星環質量、對大氣層和電離層進行採樣以及對土衛二進行最後的「吻別」。（編輯：Hequn Wang

校對：Ian）


原文連結：

一：https://www.nasa.gov/feature/jpl/cassini-completes-final-close-enceladus-flyby

Cassini Completes Final Close Enceladus Flyby

二：https://www.nasa.gov/mission_pages/cassini/whycassini/index.html

Cassini Overview


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