2017卡西尼号终极任务，9/15坠入土星大气自毁！

　　发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　最新消息：卡西尼号太空船已按预定时间在19:55进入土星大气，永久成为土星的一部分，控制中心也接收到最后一个讯号。再见，再也不见，但未来，每当看到土星，也始终会记得卡西尼号的卓越贡献。

　　卡西尼号最后的讯号。
　　下图是卡西尼号传回的最后一张影像，拍摄时间为北京时间2017/9/15的凌晨3:59，以可见光拍摄，当时太空船距离土星约634,000公里，整幅影像涵盖范围相当于17公里。影像所显示的，就是卡西尼号冲入土星大气之处。

　　mpact Site: Cassini's Final Image. Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
　　美国航太总署（NASA）卡西尼号太空船的华丽终极任务即将画下休止符，坠入土星大气自毁，结束将近20年的伟大旅程！目前预测最后失去卡西尼号讯号的时间，将会落在北京时间9月15日晚间19点55分，但这个时间可能会因为土星大气层减缓卡西尼号速度而稍有变动。现场直播于9月15日晚间19点开始：https://youtu.be/wwMDvPCGeE0
　　台湾地区刚好处在绝佳观测位置，最新的预测撞击时间是北京时间9月15日19:55:02，在撞击1-2分钟后可能出现几秒钟的闪光。虽然预测撞击讯号会很暗，但若有较大口径望远镜仍可试着观测看看，建议从撞击时间前5-10分钟开始，录影到撞击时间后5-10分钟。若能观测到将非常有科学价值！

　　卡西尼号在2017年4月至9月间，经历了一连串惊险的轨道飞行，在4月22日最后一次近掠土卫六泰坦（Titan）后，以大约每周一次的频率，连续22次穿越土星的冰环。先前从未有探测器造访此处，这趟终极任务所蒐集到的科学资料，将能帮助我们更了解巨行星和行星系统究竟如何形成和演化。

　　卡西尼号太空船的终极任务轨道。卡西尼号将爬升到土星北极高处后，俯冲穿过土星环与土星本体之间22次。其中以橘色标出最后一圈轨道。Credit:NASA / Jet Propulsion Laboratory-Caltech / Erick Sturm
　　https://saturn.jpl.nasa.gov/resources/6007/?category=graphics
　　为了避免可能污染含有生命的土星卫星，卡西尼号在2017年9月最后一次穿越轨道后，将于9月15日坠入土星大气，并送回最后一笔极具科学价值的资料。在与地球失去联系后，太空船会像流星一样燃烧殆尽，成为土星的一部分。
　　勇往直前的科学探索
　　卡西尼号的终极任务不只是冲进土星，更包含了长达六个月的大胆探索和科学发现。太空船绕过土星环的最内侧，有时还掠过土星大气的最外缘，虽然任务团队认为已充份评估风险，但毕竟太空中充满了未知的惊喜，因此也只有在整个计划结束时，才能进行如此大胆的任务。

　　spacecraft-dives
　　卡西尼号冲过土星时，蒐集了许多宝贵的资料，对卡西尼号任务的先前阶段来说，这些探测风险实在太高。卡西尼号仔细测绘了土星的重力和磁场地图，研究土星内部的分布，或许还能解决土星自转的速度问题。最后几次的俯冲会大幅增进我们对土星环物质的理解，或许还能让我们探索土星环的起源。上面的粒子侦测器，采样和分析被土星磁场吸引而进入土星大气层的土星环冰粒物质。卡西尼号上的相机更以超近距离，拍摄惊人的土星环和云层影像。
　　最后一刻仍将回传宝贵资料
　　卡西尼号在冲入土星大气前，会将拍摄到的最后影像传回地球，但即便是在最后一刻，它还是会即时送回资料。在与地球失联之前，最关键的测量数据将是来自质谱仪对土星大气的测量，这最后一笔资料或许能够帮助我们更了解土星的组成。
　　任务的结束总是教人伤感，而卡西尼号最后冲入土星大气的结局，在历年来的太阳系探索任务中，可算得上是壮烈又华丽。卡西尼号在1997年发射，在2017年画下句点，卡西尼－惠更斯任务在二十年的伟大航程里，曾做出许多重要贡献。
　　为什么要结束任务？
　　卡西尼号在1997年发射后，先在太空中旅行了七年，于2004年7月1日抵达土星，花了13年的时间环绕土星。在这段期间内，用来调整飞行轨道的火箭燃料逐渐消耗殆尽，如果一直置之不理，那么科学家最后将会无法控制卡西尼行的飞行路径。
　　过去十年来卡西尼号对土星卫星进行深入研究，发现土星的两颗卫星－土卫二（Enceladus）和土卫六（Titan）可能拥有适合生命生存的环境。为了避免可能污染这些土星卫星，美国航太总署决定让卡西尼号冲入土星大气，这能确保未来我们研究其他土星卫星是否有生命时，不会受到卡西尼号的污染。
　　首度穿越传回惊人影像
　　卡西尼号在4月26日首度穿越土星环与土星本体之间缝隙后，旋即传回惊人影像，穿越时距离土星云顶仅3000公里（土星云顶的定义为大气压力1巴处，与地球海平面的大气压相等），与可见的土星环最内侧距离更只有300公里。由于这是首度有太空船穿越此处，任务团队虽然格外谨慎小心，但也只能仰赖先前对其他土星环的探测结果，来预测此处的情形。还好卡西尼号完整无缺，顺利抵达土星环的另一侧。

　　土星环与土星大气层顶的缝隙有约2000公里宽，根据先前研究得到的科学模型预测，如果卡西尼号通过的区域内有土星环粒子，也只会像烟灰那麽微小。卡西尼号穿越此区域的速度，相对于土星达到每小时12万4000公里。因此，若是被任何粒子撞击到太空船较脆弱的部分，都有可能会造成严重的伤害。
　　科学家就地取材，将卡西尼号将四米宽的大型碟形高增益天线转向前方，做为防护罩使用，抵抗迎面而来的土星环粒子。这也代表，穿越土星环平面时，卡西尼号是无法和地球联络的。因此太空船在接近行星时所收集的资料，要在穿越土星环平面后20个小时，才能传回地球。科学家也能利用这次得到的观测资料，了解如何在接下来的几次穿越轨道保护太空船。
　　美国航太总署特别为卡西尼号的最终任务制作了壮丽的影片，欢迎收看！
　　https://youtu.be/xrGAQCq9BMU
　　还有360度的环景版本！
　　https://youtu.be/hFjzFSidX3s
　　行星学会的罗伯特．皮卡多（Robert Picardo）也制作了卡西尼歌剧（Le Cassini Opera）！
　　卡西尼号终极任务关键日期
　　-4月22日：土卫六泰坦第126次飞掠
　　-4月23日：开始终极任务的第一圈轨道
　　-4月26日：首度穿越土星环平面
　　-5月24日：土星北半球夏至开始
　　-9月15日：北京时间18:31卡西尼号将进入土星大气，一分钟后（北京时间18:32）太空船将失去讯号
　　-9月15日：地球将于北京时间19:55收到卡西尼号的最后讯号
　　延伸阅读：
　　道别卡西尼号——承先启后丈量太阳系
　　http://sa.ylib.com/MagArticle.aspx?Unit=featurearticles&id=3690
　　卡西尼科学家的最后旅程
　　http://www.natgeomedia.com/column/external/62787
　　卡西尼任务的十个突破性发现
　　http://www.natgeomedia.com/column/external/61301
　　访叶永烜院士/在不可能中找出发展关键
　　https://goo.gl/ztQMv6
　　访叶永烜 放眼国际、立足台湾-未来台湾天文发展的醒思
　　https://goo.gl/GbMdnM
　　专访中央大学天文所教授 叶永烜：卡西尼，太空科学的新里程碑
　　http://sa.ylib.com/MagArticle.aspx?Unit=featurearticles&id=786
　　中央大学叶永烜教授 卡西尼计划推手 揭开土星面纱
　　https://youtu.be/HzvOWHBRYr4
　　资料来源：https://saturn.jpl.nasa.gov/mission/grand-finale/overview/
　　编辑：台北市立天文科学教育馆胡佳伶
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