Question

曾经的“英雄”探测器“卡西尼”号与它的土星之旅！

Answer 1

在太阳系八大行星中，土星是仅次于木星的第六大行星，从当天的距离来看，它的大小仅次于木星，是第二大行星。迄今为止，已有四个航天器探测过土星：先锋11号、旅行者1号和旅行者2号，以及近年来退役的卡西尼号。它们向地球发回了大量数据，极大地丰富了我们对土星的理解。

卡西尼号是美国和欧洲联合开发的 探索 土星的航天器。它由卡西尼号轨道飞行器和惠更斯的探测器组成。前者由美国航天局开发，后者由欧空局开发。这两个名字是为了纪念法意天文学家卡西尼和荷兰天文学家惠更斯。

卡西尼号它有12个仪器，惠更斯副探测器有6个仪器。其中，它们的摄像头可以提供至少50万张土星拍摄、土星环和土星卫星的先进照相设备，雷达可以通过其气层扫土卫六坦表面，其他设备可以监测土星大气，探测磁场和尘埃等，这些先进的功能，使卡西尼号成为20世纪最先进的行星探测器之一

经过近7年的飞行和超过35亿公里的旅程，卡西尼号探测器飞船于2004年7月1日进入环绕土星的轨道，并开始了它的考察、研究和 探索 工作。2004年12月25日，它释放了了惠更斯探测器，专门探测泰坦。亚探测器在地面遥控指令的控制下，成功地降落在土卫六表面，这也创造了人类发射的航天器在距离地球最远的物体上成功着陆的记录，获得的所有数据都通过卡西尼号轨道器传回地球。

事实上，卡西尼号在进入环绕土星的轨道之前就开始了对土星的 探索 。根据它从2003年4月29日至2004年6月10日收集到的土星无线电信号，科学家们测量了土星的自转周期为10小时45分45秒，比1980年和1981年旅行者1号和旅行者2号测量的10小时39分37秒长了6分钟。2004年6月30日，卡西尼号在距土星161万公里的地方意外发现：土星的磁场与地球的磁场大不相同，其两极分布在赤道带上。科学家们对这一新发现感到困惑，此前旅行者号探测到的土星磁轴几乎与其自转轴重合。

以前的天文观测发现，土星有五个环，按发现时间的顺序被称为环A、环B、环C、环D和环E。1978年8月，先锋11号在飞越土星时发现了F和G的两个环。从土星的距离来看，它们是由内到外排列的。

它们依次是D、C、B、A、F、G和E环。2004年6月30日。当卡西尼号穿过土星环时，用紫外分光成像仪拍摄土星环的照片，揭示了土星环的细节。据美国科学家分析，内侧光环是由大量岩石和尘埃混合而成，主要成分可能是硅酸盐和一些有机物质，外侧的冰可能是水和氨的混合物。卡西尼号最近首次在土星环的侧面拍摄到了几张酷似宝塔的照片，其中最高的是1500米。科学家解释说，这些宝塔很可能是一颗直径8000米的卫星在A环中吸引的结果。

2009年2月，科学家根据卡西尼号提供的多张照片，终于找到了土星大气中持续强流的能源。尽管之前已经知道土星大气中有许多强大的能量气流，云层向东或向西移动。气流边缘有一些漩涡，但它们之间的关系尚不清楚。科学家对卡西尼号发回地球的图片进行跟踪和分析后发现，两侧的漩涡一直在向气流输送能量，它们的旋转速度也在减慢。漩涡是维持气流运动的能量基地。正因如此，土星大气中的气流可以维持数十年之久。

在惠更斯号和卡西尼号的着陆探测中发现，土卫六表面有液态甲烷湖、有固态的含水冰块、碳氢化合物颗粒沉积形成的陆地、大气中的甲烷云，有时还有甲烷雨。科学家们相信，在土卫六表面的冰层深处，是一片水和氨的海洋。生命存活的必要条件之一是有液体提供营养和帮助完成新陈代谢。可以得出结论，土卫六有孕育生命的可能性。

“卡西尼”号多次飞掠探测土卫二，发现该天体具有冰火山活动。其喷发的冰屑物质不仅是土星E光环主要成分来源之一，而且对土星磁气圈亦有深远影响。更重要的是，冰屑中含有一种可以维持生命的有机化合物。土卫二南极火山裂缝喷发处地表下温度可能足够高，这说明有能量来源。另外还发现土卫二地底存在液态水。这表明土卫二已具备孕育生命的三个必要条件，有可能存在生命迹象。

从“卡西尼”号传回的照片上发现，直径约220千米的土卫九逆向绕土星旋转，在距离土星1300万千米的轨道上平均每18个月运行一圈，约9小时16分自转一周。同时发现，在距离土星356万千米的轨道上运行的土卫八，一个半球黑暗无光，另一个半球非常明亮，亮度相差10倍，是太阳系天体中已观察到的最大亮度差别，被称为“阴阳脸”。科学家们对此现象的成因提出了多种解释，至今尚无肯定结论。

科学家还发现在距离土星52万千米圆形轨道上运行的土卫五周围环绕着大量碎片，形成范围达数千千米的盘状碎片带。科学家们认为，这可能是过去小行星或彗星与土卫五相撞产生的碎片逐渐聚集形成的。模拟计算表明，在土卫五重力场及其环绕土星轨道的共同作用下，它周围的碎片环能够长期稳定存在。

卡西尼号与其他观测相结合，增加了新发现的土星卫星的数量。国际天文联合会宣布，卡西尼号发现了第61颗土星卫星，使已知土星卫星总数达到61颗。该卫星直径约0.5公里，位于g环内。它可能是G环物质的来源之一。

卡西尼号的任务，由于其出色的性能，其任务又被延长了7年。在过去的7年里，它已经绕土星飞行了155次，其中54次飞越土卫六，11次飞越土卫六，有效地帮助人们加深了对土星家族的了解。