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卡西尼号在土星大气高速飞行,为什么没被烧毁?

咪哚网(www.midoo.cc)时间:2018-07-06 12:49 稿源:新浪综合 手机扫描分享

  来源:太空联盟公众号

  阿盟说

  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?

  看答案之前,阿盟先带大家了解卡西尼号的落幕之旅。

  翻译:谭瀚杰

  来源:The Planetary Society

  责编:魏玲海

  审校:郑永春

  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。

  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。

  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。

  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。

NASA / JPL-Caltech / Jason DavisNASA / JPL-Caltech / Jason Davis

  宏大的落幕

  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。

  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。

  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。

  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?

  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。

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

  NASA / JPL-Caltech

  土星大冒险

  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。

  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。

  萋萋满别情

  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。

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。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。

  NASA / JPL-Caltech / SSI / Kevin M。 Gill

  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。

  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。

  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。

  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。

译者注:

 

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。

 

编辑:未知

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