高速飞行的卡西尼号 怎么没被烧毁?

文章作者:bianji3 | 2017-05-03
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卡西尼号怎么没有烧毁呢?

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。

先带大家了解卡西尼号的落幕之旅。

周六、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、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。这个轨道可以穿过土星环与土星之间的区域,是卡西尼号从未有过的尝试。

这次飞掠将会彻底改变卡西尼号的命运。从此以后,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。

卡西尼号任务为什么要结束了?

在任务运行13年后,卡西尼号的燃料已不多,而美国宇航局不希望卡西尼号在这样的情况下,意外坠毁在土卫二和土卫六上,造成不可逆的污染,因这两颗土星的卫星都或许是地外生命的栖身之所。

卡西尼号的遗嘱就是它自己的发现。在最近一次会议上项目负责人Earl Maize指出,有一个温暖的咸水海洋在土卫二,我们的探测器不可危及这一方净土。

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),是卡西尼号这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。

倘若卡西尼号在这次飞掠任务中有任何发现,那非常可能是它在整个任务期间最好最重要的发现,对此卡西尼号任务的科学家之一Linda Spilker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,能够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,比如,土星环的质量等。

对土星环质量的精确测量,将能够帮助解决一个长久以来悬而未决的问题:土星环是什么时候形成的?是怎么形成的?

Spilker表示,倘若土星环的质量比我们预想的要大,说明土星环应该很久以前就形成了,或许与土星同时形成。如果土星环质量比我们估计的要小,也许它是在一亿年以内,因一颗土星的卫星或彗星靠得太近,被土星引力撕碎而刚刚形成的。对于太阳系四十六亿年历史而言,一亿年是非常短的时间。

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

  土星大冒险

土星环的最内侧在哪里,科学家不能说清楚,所以,卡西尼号钻进土星环是非常危险的。可卡西尼号仍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。

 负责卡西尼号导航和控制系统的工程师Joan Stupik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。因在这样的高速下,每一个小碎片或尘埃,都会摧毁卡西尼号。

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,上一次卡西尼号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。 

可在接下来的五个月里,就没有这样的图像了。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,且实时回传到地球。卡西尼号会向地球回传它最后拍摄到的图片,直到9月15日的到来。

实在说不出再见 ,对一直为卡西尼号任务工作的科学家来说。

科学家Spilker已为卡西尼号任务工作了将近三十年,刚开始她在卡西尼号任务组工作时,他的大女儿Jennifer才刚上幼儿园,然而现在大女儿Jennifer已结婚,且有了一个女儿。

 对于1989年出生的工程师Stupik来说,这一年卡西尼任务得到了国家资金资助。因此在某种程度上可以说,她与卡西尼号是同龄人。

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