卡西尼号和土卫二之间的那些事

msjbd · 发表于 2018-12-1 23:33:32

作为土星的第六大卫星，土卫二（Enceladus）这颗被冰覆盖的土星卫星在很长一段时间中保持着神秘。

十九世纪八十年代起美国的旅行者号计划开始了对土星的研究，并探测到土卫二上存在剧烈地质活动。为了更好地探索土星及其卫星，美国国家航天局（NASA）和欧洲航天局（ESA）及意大利航天局（ASI）展开了合作，在二十世纪末发射了卡西尼号太空船，并于二十一世纪初启动卡西尼号土星探测项目。仅就探索土卫二而言，该项目至今已有诸多重大发现。

自2004年7月1日卡西尼号正式进入环土星轨道以来，卡西尼号一次次地向地球传回有关土星及其各大卫星的珍贵资料。今年12月19日，卡西尼号对土卫二进行了最后一次近距离飞掠。之后它将继续回传数据并预计于2017年9月15日结束13年的使命，在土星的怀抱中消殒。

最后一次近距离飞掠的突破性进展：土卫二上存在全球性海洋

在最后一次飞掠土卫二的过程中，卡西尼号在土卫二距离土星较远时做了短暂停留，对土卫二这颗冰冻星球崎岖昏暗的表层进行研究。

版权所有：美国航空航天局/喷气推进实验室-加州理工学院/空间科学研究所

美国航空航天局的卡西尼号探测器已经从最后一次近距离飞掠较活跃的土卫二任务中开始传输数据和图像。卡西尼号于太平洋时间周六上午9点46分（12月19号美国东部时间下午12点49分），在距土卫二3106英里（4999公里）的高空飞掠而过。

“最后一次飞跃土卫二给人带来的感觉是五味杂陈的，既有离别的惆怅也有胜利的喜悦。”喷气推进实验室卡西尼号项目负责人Earl Maize说道：“虽然我们对这次最后的飞行充满了感伤，但是在难以置信的探索太阳系，最迷人的十年里，我们已经达到了顶峰。”

卡西尼号将从远处继续监控土卫二直至2017年9月此次任务终结。未来我们将去往更加遥远的地方——至少是最近的一次飞行任务的四倍距离。

这是在卡西尼号的任务中第22次与土卫二邂逅。在到达土星后不久，由于探测到了土卫二的地质活动，卡西尼号改变了原来的飞行计划，近距离飞掠这颗冰冻星球，从而将飞掠该卫星的次数和探测质量最大化。

“我们准备为我们的这个令人称奇的冰冻世界的近距离图像举办一个伤感的告别会。”美国航空航天局加利福尼亚州帕萨迪纳喷气推进实验室负责该项目的科学家Linda Spilker说道：“卡西尼号有着如此多的关于土卫二的惊人发现。“

在2005年揭示土卫二有惊人的地质活动后，卡西尼号在南极附近的温暖裂缝那里探测到物质喷射，并获得一系列重大发现。2014年科学家们曾通过强有力的证据证明该区域存在局部的地下海洋，而2015年他们修正了一下观点，确认该星球的冰层下存在一个全球性的海洋。

那些年我们追过的土卫二：重大发现图片集锦

2008年10月9日，卡尼西号飞船从距离土卫二约291000公里处（181000英里处）用窄角相机及可视绿光拍摄下土卫二正脸照（横切面直径504公里，313英里）。

图中环状阴影为土星。土星作为背景极好地衬托了土卫二鲜亮的白色球面。卡西尼号在春分任务（Equinox mission）中将专门对这颗表面经过极大改变的常常喷射冰类物质的冰冻星球进行研究。（图片来源：NASA/美国喷气动力实验室JPL／空间科学研究所SSI)

2008年10月5日，卡西尼号在离土卫二只有不到15英里的极近距离飞掠中拍摄到地质活动极为活跃的土卫二的表面。（图片来源：NASA/美国喷气动力实验室JPL／空间科学研究所SSI)

2010年卡西尼号飞船捕捉到土卫二位于南极附近的虎纹地带多处出现大大小小的羽状冰的喷射物。“虎纹”为土卫二表面的裂缝地带，裂缝中常常会喷出冰粒子，水蒸气，以及有机化合物。(图片来源：NASA／美国喷气动力实验室JPL／空间科学研究所SSI)

2012年5月31日，卡西尼号拍摄的土卫二间歇泉喷发图。科学家们根据卡西尼号传回的这类图片确认土卫二表面喷射物中的冰粒子，水蒸气，及有机化合物的来源。（图片来源：NASA／美国喷气动力实验室JPL／空间科学研究所SSI)

该图为土卫二内部结构示意图，从图中可以看出，在土卫二岩石内核和冰冻外壳之间存在着布满球面的液态水。附注：土卫二各层厚度在该图中并非按实际比例缩小。（图片来源：NASA／美国喷气动力实验室）

关于卡西尼号你知道多少？

卡西尼号土星项目是太空行星际探索任务中最有雄心壮志的挑战之一。该项目是由美国航天局（NASA）、欧洲航天局（ESA）以及意大利航天局（ASI）合作推进，卡西尼号是一台复杂的绕行星轨道自动飞行探测器，系统而详细研究考察土星。卡西尼号拥有一个名叫惠更斯号的探测器，该探测器于2005年一月份成功降落于土星最大的卫星土卫六上，并带回了非常有价值的结果。

2008年7月，卡西尼号完成了耗时四年的首要的基本探索任务；2010年9月，其完成了第一项扩展任务——卡西尼春分任务（Cassini Equinox Mission）。现在，这个依旧运行完好的飞行器将开始第二个扩展探索任务——卡西尼冬至任务（Cassini Solstice Mission）。

2016年，卡西尼号探测器将开始执行一项大胆的被称之为“决战”（Grand Finale）的变轨飞行任务，从某种意义上说应该是一个全新的计划项目。飞行器将攀升至土星北极附近，同时飞行至狭窄的F环进行科学探测，这样的变轨飞行会持续20次。然后在经过土卫六后，卡西尼号将通过22次飞越进入土星大气层和内环之间。卡西尼号进入土星轨道后，其收集到丰富而具有价值的信息将远远超过原始计划任务的要求，包括测量土星重力场和磁场、确定土星环质量、对大气层和电离层进行采样以及对土卫二进行最后的“吻别”。（编辑：Hequn Wang

校对：Ian）

原文链接：

一：https://www.nasa.gov/feature/jpl/cassini-completes-final-close-enceladus-flyby

Cassini Completes Final Close Enceladus Flyby

二：https://www.nasa.gov/mission_pages/cassini/whycassini/index.html

Cassini Overview

[土卫二] 卡西尼号和土卫二之间的那些事