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[未知] 他孤独飞行20年,最后为了人类的野望,一头撞向土星

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发表于 2017-9-16 01:59 | 显示全部楼层 |阅读模式

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Cassini (卡西尼),相信很多在美国的朋友今天一早打开手机就被这个名字刷屏了,听起来像是一个大新闻,不过估计大家都有同样的疑惑:“它到底是谁?”

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Cassini 其实是一个土星探测器,它于北京时间2017年9月15日18时32分正式结束了它20年的土星探测生涯,用尽其最后一点燃料坠入土星大气层并与融为一体。这场太阳系最美的再见在距离地球14.88亿公里外的土星外大气层即将上演。

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在过去的20年里卡西尼号为科学家们更加深入了解土星做出了巨大贡献,包括成功解码土星六角形之眼到底是什么,土星的卫星家族们还有那些等等。 如果了没有卡西尼号我们对土星的了解可能还停留在上个世纪70年代。

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卡西尼诞生的年代正处于世界各国对外太空充满向往的时代,土星那美丽的光环从人们能观测得到的那一刻起就深深地吸引着人们的好奇心。 那美丽而又神秘的光环促使人们在1979年9月发射了先驱者11号前去顺道拜访了一下。8 s& l% t) n. K1 s" I. E

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(图片来源: NASA)

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可惜由于解析度以及距离的原因我们无法对土星有个更详细的了解。 于是乎在1980年以及之后的一年内相继发射了旅行者1号和旅行者2号,虽然他们都不是专门的土星探测器但是这两次的顺路拜访已经成功地撩起了科学家对探测土星的兴趣,而这也正是卡西尼诞生的契机。 " q* R8 X- c2 _, A

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卡西尼的名字来源于1625年在意大利出生的法国天文学家乔凡尼·D·卡西尼。
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(乔凡尼的图片)图片来源:Wikipedia

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这位天文学家和土星的渊源那就相当深了。为什么这么说呢,土星的那么多卫星里面他自己一个人就发现了4个,而且经过他的不懈努力在1675年的时候他成功地在土星的光环处发现了一条细缝,这条细缝也顺理成章地被命名为卡西尼之缝。
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(卡西尼缝的图片)图片来源:NASA

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与卡西尼号一起研制的还有另外一个探测器 惠更斯号。而这艘探测器则是以荷兰天文学家克里斯蒂安惠更斯而命名的。

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(克里斯蒂安的图片)' \) W9 A5 c/ x) I+ q8 b# \8 U
图片来源:wikipedia

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从上面的卡西尼号与天文学家卡西尼的关系不难看出,惠更斯和土星的关系也不一般。 而事实也是如此,在1659年的时候他用自己的望远镜成功观测到土星那一个标志性的光环以及在接下来的几年他成功地发现了著名的土卫六。

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(土卫六照片)
图片来源: NASA

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既然这两颗天文探测器被赋予了如此高的期望,那么研发他的时间也肯定不短,当时所有的政要和科学家也都预计到了,但出乎所有人的意料是整个研发阶段居然长达10几年的时间以及居然要出动美国及欧洲六国的顶尖科学家倾尽他们的全部心血才能把18台科学仪器浓缩进这台探测器里面。
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(天文探测器的图片:仪器注释)图片来源:南华早报
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卡西尼号完整外观,图片来源: NASA

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启程
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在1997年10月15日卡西尼号正式从佛罗里达州的卡纳拉维尔角航天基地启程。从此卡西尼号正式展开了它长达20年的外太空旅程。
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(发射台的照片)图片来源:NASA
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在它的头七年里卡西尼号两次接近了金星,为小行星2685成功拍了张剪影,还成功地为木星拍了25,000张照片。这为研究木星做出了许多巨大的贡献。
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木星顶上的照片,图片来源:NASA

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然而在这七年内最伟大的一项贡献估计就是成功地完成了证明爱因斯坦的相对论的实验!这为这伟大的理论提供了坚定的事实基础。

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(相对论证明成功的照片)图片来源: NASA

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到达 7 I1 e- }' M& l* j9 Q, X

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在经过了7年的漫长旅程,这对探测器兄弟成功地于2004年7月1日进入了土星的环绕轨迹。

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这七年里这两兄弟经历了太多太多,但在5个月后的圣诞节他们不得不分离。在这一天惠更斯号与卡西尼号分离,独自前往土卫六泰坦的旅程。
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(土卫六的照片)图片来源:NASA
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从2004年到2016年卡西尼号环绕了土星飞了12年,这12年的深度旅行让它几乎飞遍了土星的各个角落。

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(蓝色的那个环绕照片,来自NASA)

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从极地上方看土星就犹如一颗美丽的珍珠安静地放在白色的玉盘上。土星环平均的厚度只有20米,但是他的宽度却超过11万公里。整个土星环的主要成分是水冰。
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(土星的照片卡西尼号拍的)图片来源:NASA
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土星的六边形“眼睛” , [1 ?- Z# Z& b* l/ Z7 W% I

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众所周知土星是一个气态的行星,在其北极的位置一直都有个神秘的“眼睛”,由于技术的限制,当时并无可靠的方案对其详细观察,但根据卡西尼号传回来的照片可以看到这个神秘的“眼睛”是一个六边形的旋涡。
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(土星六边形眼睛的彩色照片)图片来源:NASA
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除了土星本体,土星众多的“月亮”(卫星)也是卡西尼号的主要探测目标。

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, X  {0 i) [7 C- m: s7 C* z 土卫二 8 f9 g  @2 c& e# m, m

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土卫二南极地区一直都是科学家想探测的神秘地点之一,而卡西尼号在这次任务中成功地发现了土卫二南极地区的羽状物,并且还发现了它们冰层下的海底热泉。

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(土卫二的照片)图片来源:NASA
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长久以来我们仅仅知道土卫二是一个被冰雪包裹的星球但这次通过卡西尼号的观测我们了解到它的表层下面有热泉,而且从冰层的缝隙里喷出的物质里也有水和氢元素等物质。众所周知的生命三要素第一条就是水,莫非土卫二的内部里也有生命?
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(土卫二喷发的照片)图片来源:NASA
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土卫八
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从被观测成功开始到现在土卫八也有一个谜题一直在困扰着科学家们,那就是那神秘的“阴阳脸”。
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(土卫八的照片,黑白)图片来源:NASA

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经过分析卡西尼号传回来的资料,科学家们分析这一切可能是由于在土卫八的表面存在由于陨石撞击所形成的碎屑或者是表层的微流星体。 当卫星从其表层经过的时候这些碎屑留在了那里,且当阳光照射它的时候它八所有的光线都吸收了使得颜色变暗,但其他区域仍然是明亮的,因此就形成了“阴阳脸”的特殊现象。

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4 o  Z: D4 M# {9 e9 R& j 更多的小伙伴们
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在卡西尼号与土星家族的这段时光里陆陆续续地又为科学家们介绍了7位土星家族的新卫星成员。 如果没有卡西尼号这些新成员们可能永远也不会被地球的科学家们所发现。
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0 J, }( E  |) V9 ]- `& P( L 最终章 0 `, _5 i6 K0 m* o- Y3 t5 B

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在经历了长达20年的飞行,且两次延长它的使用时限后,卡西尼号的燃料终于要耗尽了。当卡西尼号的资源被耗尽以后地球的科学家们就无法对其实施有效的控制,为了避免来自地球的探测器携带任何有害的物质对任何有可能被卡西尼号撞上的土星卫星们带来宇宙污染,地球的科学家们决定让卡西尼号以自杀的方式冲入土星的大气层燃烧并彻底分解。
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2017年4月26日卡西尼号正式踏上了接近土星禁区的旅程。# z7 [$ K6 I7 \- k: J$ k% ~

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(更多卡西尼号的照片)图片来源:NASA

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五个月后的今天,卡西尼号正式坠入土星大气层,如流星般燃烧殆尽,在20年后它终于和它相伴一生的土星家族融为一体,这对它而言,或许是另一种开始。 1 x$ N/ r1 S+ r
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