2017-05-03

探测器卡西尼号将“退休” 临别前竟发现“土星大空洞”

编辑:金林杰
导 语

卡西尼号飞船在顺利完成首次从土星与其光环之间区域穿越任务后,再次与地球建立通讯联系,但其传回的数据令科学家非常困惑,因为探测器此次在土星附近发现一个几乎无尘的“大空洞”。

  谷歌4月26日动画(来源网络)

  浙江在线杭州5月3日讯(浙江在线编辑 金林杰) 据美国国家航空航天局(NASA)官方网站报道,“卡西尼”号飞船在顺利完成首次从土星与其光环之间区域穿越任务后,再次与地球建立通讯联系,但其传回的数据令科学家非常困惑,因为探测器此次在土星附近发现一个几乎无尘的“大空洞”。

  在过去的13年里,“卡西尼”号兢兢业业地为人类探索着土星系统,按照任务计划,现在距离它的“终场演出”——在土星怀抱中消殒只有几个月时间了。

  日前,“卡西尼”号进入到土星与其光环之间的空隙,飞船距离土星云层顶部约3000公里,距离土星可见光环的最内侧边缘约300公里。在穿越之前,NASA的工程师们对飞船信心满满,有把握其可以从这个狭窄间隙内穿过,但他们仍然非常小心地进行操作,因为这是迄今人类所有设备从未涉足过的地方,即使科学家们也对该处十分陌生。

  更重要的一点是,在穿越过程中,“卡西尼”号速度非常快——与土星的相对速度高达每小时12.4万公里。工程师们曾担心,在极端速度下,即使最细小的颗粒也有可能对飞船敏感部件造成严重损害。而基于“卡西尼”号传回的图像,他们推测认为,土星大气顶部与其光环之间2000公里到3000公里的区域内,不会产生对航天器构成危险的大颗粒,尽管其也存在细微颗粒物,但直径都非常小,基本与香烟烟雾的颗粒大小差不多。

  实际上,“卡西尼”号携带的无线电和等离子体波科学(RPWS)仪器在将数据转换为音频格式后,团队科学家并没有听到预期中的声音,也就是灰尘颗粒撞击仪器天线造成的声响。RPWS团队负责人威廉·库尔特表示,他们非常困惑,此处尘埃颗粒的数量远小于预期。团队分析表明,土星附近应存在一个近乎无尘的“大空洞”区域。

  目前,“卡西尼”号仍在持续向地球回传探测数据。

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“卡西尼”号拍回的土星的照片(网络图片)

  1997年“探测者”卡西尼号发射升空

  寻找地外生命、探索地球之外是否有宜居星球,一直是人类的梦想,也是人类不断探索太空的动力之一。

  说到可能有生命的星球,你一定能想到系外行星中的宜居带类地行星、太阳系内的火星等,此外,虽说木星和土星这两颗气态大行星不太可能有生命的存在,可它们的卫星却似乎不让人失望,如木卫二、土卫六和土卫二等。

  前不久研究人员在土卫二上发现了一种可以为生命提供能量的化学能,NASA表示“土卫二”可能存在孕育生命的物质。探测到这些物质的就是我“卡西尼”号。

  卡西尼-惠更斯号长6.7米,宽4米,质量达5.7吨多。

  作为一个无人探测器,1997年10月15日,卡西尼-惠更斯号被发射升空,它巧妙地借助了金星、地球、木星的引力弹弓效应实现加速,2004年7月1日进入环绕土星运行的轨道,成为首个进入土星轨道的无人探测器。

  从1997年10月15日至2004年7月4日,卡西尼-惠更斯号的路线图,版权:NASA

  在“土卫动物园”的瞩目表现

  卡西尼号的科学发现很多,其中以对土星、土星环、土星的卫星(尤其以土卫二和土卫六)的发现尤为突出。

  土卫动物园中,最引人注目、也最被卡西尼号关注的卫星当属土卫六和土卫二,因为种种观测迹象都表明,它们可能存在生命。

  在卡西尼号任务前,我们对于土卫六的认识并不多,只知道它的尺寸与水星差不多,被一层以氮为主要成分的厚密大气层包围。

  近20年来,卡西尼号共飞掠土卫六100多次,几乎刷新了我们对土卫六的认识:土卫六拥有不一样的大气,有相对平坦的表面,有证据显示其表面有湖泊,地下存在巨大的海洋,且主要成分是碳氢化合物。

  既是“终点”也是“起点”

  近期卡西尼-惠更斯号对土卫二上孕育生命的物质的探测成功,是提交给其背后来自于全球26个国家的科学团队的胜利答卷。

  不过,这不是终点,而是个起点。

  未来,以NASA的太阳系内行星研究为例,火星自然还是最热点的(我国也即将于2020年左右发射自己的火星探测器),至于卡西尼之后是否还有前往深入研究土卫二、土卫六、木卫二的探测器,经费支持如何,将是个很复杂的问题。

  这其中会涉及到NASA内外的行星探测倡导者、政治、经济和科学综合权衡等诸多因素。毕竟有时候,火星探测和土星/木星探测同是太阳系行星探测,但它们之间的关系既是朋友,又是竞争者。

  往更大点儿说,它们还需要与其它空间项目、其它领域计划去竞争获取支持。

  (综合新华网、中国新闻网、科技日报等)