卡西尼号在土星大气高速飞行，为什么没被烧毁？

<p>　　来源：太空联盟公众号</p><p>　　阿盟说</p><p>　　卡西尼号位于土星云层上方约3000公里，卡西尼在穿过土星和土星环之间时，相对土星的速度达到12.4万公里每小时，而国际空间站的时速为2.8万公里每小时，其速度约为国际空间站速度的4.5倍。在这种情况下，卡西尼号为什么没有烧毁呢？</p><p>　　看答案之前，阿盟先带大家了解卡西尼号的落幕之旅。</p><p>　　<strong>翻译：谭瀚杰</strong></p><p>　　<strong>来源：</strong><strong>The Planetary Society</strong></p><p>　　<strong>责编：魏玲海</strong></p><p>　　<strong>审校：郑永春</strong></p><p>　　在这个星期六、世界地球日黎明前的几个小时，美国宇航局长寿的土星探测器卡西尼号第127次、也是最后一次向土卫六奔去。土卫六泰坦的引力将改变卡西尼号的飞行轨迹，将它送入一个新的轨道。这个轨道能穿过土星环与土星之间的区域，这是卡西尼号从来没有尝试过的。</p><p>　　这次飞掠将会彻底改变卡西尼号的命运。在此之后，它将完成22次轨道飞行，在9月15日坠入土星大气层，最后一次深入地了解土星内部。</p><p>　　为什么卡西尼号任务要结束了？在任务运行13年后，卡西尼号的燃料已经不多，而美国宇航局不希望卡西尼号在此情况下，意外坠毁在土卫二和土卫六上，造成不可逆的污染，因为这两颗土星的卫星都可能是地外生命的栖身之所。</p><p>　　卡西尼号的发现就是它自己的遗嘱。项目负责人Earl Maize在最近一次会议上指出，土卫二有一个温暖的咸水海洋，我们的探测器不能危及这一方净土。</p><p align="center"> <br><span></span>NASA / JPL-Caltech / Jason Davis</span></p><p>　　<strong>宏大的落幕</strong></p><p>　　在4月22日星期六，美国东部时间早上2：08（世界时间早上6：08），是卡西尼号此次飞掠土卫六最近距离的时间。此时，卡西尼号离土星表面的轨道高度大约1000km，大概是国际空间站离地球表面轨道高度的两倍。</p><p>　　如果卡西尼号在这次飞掠任务中有任何发现，那很有可能是它在整个任务期间最好最重要的发现，卡西尼号任务的科学家之一Linda Spilker对此毫不怀疑。</p><p>　　卡西尼号前所未有地从土星与土星环间穿过，得到土星云层及土星环最近距离的第一手“新鲜”图像。卡西尼号用探测器上搭载的设备，可以直接观测到土星环中小至千米级的碎片，得到一些关于土星系统的新数据，例如，土星环的质量等。</p><p>　　对土星环质量的精确测量，将有助于解决一个长久以来悬而未决的问题：土星环到底是什么时候形成的？是怎样形成的？</p><p>　　Spilker表示，如果土星环的质量比我们预想的要大，意味着土星环可能很久以前就形成了，甚至与土星同时形成。如果土星环质量比我们估计的要小，或许它是在一亿年以内，由于一颗土星的卫星或彗星靠得太近，而被土星引力撕碎而刚刚形成的。毕竟对于太阳系四十六亿年历史而言，一亿年只是很短的时间。</p><p align="center"> <br>美国宇航局卡西尼号探测器钻入土星与土星环之间的间隙中</span></p><p>　　NASA / JPL-Caltech</p><p>　　<strong>土星大冒险</strong></p><p>　　科学家并不能说清楚土星环的最内侧在哪里，所以，卡西尼号钻进土星环是相当危险的。但卡西尼号仍然义无反顾地去拥抱这颗巨无霸行星，在土星云端之上3000千米的高度环绕土星飞行。</p><p>　　Joan Stupik是负责卡西尼号导航和控制系统的工程师，他表示，探测器以34千米每秒的高速飞行。为保护探测器上的其它设备，卡西尼号将大号高增益天线朝向前进方向。因为在这样的高速下，任何一个小碎片或尘埃，都会摧毁卡西尼号。</p><p>　　<strong>萋萋满别情</strong></p><p>　　4月19日星期三，卡西尼号最后一次飞掠土星的外侧环之后，就开始向土卫六前进。4月12日，卡西尼号上一次穿过土星环时拍摄了土卫十五Atlas。这是一颗直径30千米的卫星，在土星环明亮的外侧环——A环附近。</p><p align="center"> <br>土卫十五Atlas的彩色影像，由4月12日所拍摄的红外波段、绿光波段和紫外波段的图像处理而成。</span></p><p>　　NASA / JPL-Caltech / SSI / Kevin M。 Gill</p><p>　　但在接下来的五个月里，就不会再有这样的图像了。因为从现在开始，卡西尼号把注意力放在土星大气上，用探测器上的质谱仪，搜集土星大气的化学成分数据，并实时回传到地球。卡西尼号会向地球回传它最后拍摄到的图片，直到9月15日那天的到来。</p><p>　　对一直为卡西尼号任务工作的科学家来说，实在是说不出再见。</p><p>　　科学家Spilker已经为卡西尼号任务工作了将近三十年，她刚开始在卡西尼号任务组工作时，他的大女儿Jennifer才刚上幼儿园，而现在大女儿Jennifer已经结婚，并有了自己的一个女儿。</p><p>　　而对于工程师Stupik来说，她出生在1989年，这一年卡西尼任务得到了国家资金资助。所以在某种程度上可以说，她与卡西尼号是同龄人。</p><span class="tech-quotation-right tech-span"></span><p>　　<strong>译者注：</strong></p><p>　　<strong></strong></p><p>　　在译者刚开始进行天文研究时，用的就是来自卡西尼号探测器的数据，也有过一丢丢的结果。所以，从这一层上说，我和卡西尼也是有联系的。</p><p>　　对于一个从小就是天文爱好者的我来说，我永远不能忘记第一次将望远镜指向低垂在城市西边的土星时，所清晰看到的那一顶“草帽”。过去十三年里，卡西尼号给我们带来许多与土星相关的颠覆性发现，例如揭示了土卫六浓厚大气层下的湖泊，让广大吃货们知道也许大家有机会到土卫二吃烤鱼，这都大大增加了对土星系统的认识，让我们在望远镜目镜的这一头看着“草帽”时分泌了更多的唾液。这是作为一个天文爱好者的我与他的联系。</p><p>　　卡西尼号在飞掠金星时忍受过高温，而后又义无反顾地奔向寒冷深空，只为实现星辰大海的征途。在过去20年里，他与我们一同成长、共贺成功，如今功成身退，也只好道上一句：望君珍重，再见。</p><span class="tech-quotation-left tech-span"></span><br />