美國宇航局（NASA）官網(wǎng)1月26日消息，已繞土星近12年的“卡西尼”號探測器在任務(wù)終結(jié)前夕有了新的任務(wù)。它將改變軌道，離開現(xiàn)在土星環(huán)所在的軌道面。

　　12年的外太空之旅，“卡西尼”號為生活在地球的人們提供了大量來自浩瀚宇宙神秘的土星圖片，為科學(xué)家探索外太空提供了大量素材和珍貴資料，在“卡西尼”號即將結(jié)束它的使命之際，讓我們來共同回顧那些關(guān)于它的“最美記憶”。

　　最后的謝幕

　　這一年“卡西尼”號傳回的將非常壯觀

　　來自NASA的消息稱，“卡西尼”號變軌后將不再返回土星環(huán)平面上的軌道。在經(jīng)歷多次變軌后，它將逐漸進(jìn)入傾斜于土星赤道面的環(huán)繞軌道。

　　去年12月19日，“卡西尼”號對土衛(wèi)二進(jìn)行了最后一次近距離飛掠。之后它將繼續(xù)回傳數(shù)據(jù)并預(yù)計(jì)于2017年9月15日結(jié)束13年的使命，在土星的懷抱中消殞。在今年11月晚些時(shí)候，它還將飛掠土星南北兩極，并會在穿越赤道面的過程中接近土星環(huán)最外的F環(huán)。

　　“卡西尼”號是在2015年春進(jìn)入土星赤道面環(huán)繞軌道的，隨后它在這個(gè)軌道上多次近距離接近土星的冰衛(wèi)星：土衛(wèi)二、土衛(wèi)五、土衛(wèi)七，這也是“卡西尼”號在結(jié)束任務(wù)前最后幾次近距離飛掠這些衛(wèi)星?！翱ㄎ髂帷碧枌⒃谶@條軌道上運(yùn)行20圈，并22次穿越最內(nèi)圈的光環(huán)，之后它將在2017年9月15日沖進(jìn)土星大氣層結(jié)束任務(wù)。

　　“卡西尼”號任務(wù)科學(xué)家琳達(dá)·斯皮爾克(Linda Spilker)介紹說：“隨著‘卡西尼’號飛抵高度傾斜的環(huán)繞軌道，接下來將是研究土星、讓人激動的一年，相信這一年‘卡西尼’所傳回的將是非常壯觀的?！边@將是它的“謝幕表演”。

　　最激動人心的發(fā)現(xiàn)

　　多種復(fù)雜有機(jī)物的蹤跡

　　2005年4月25日，美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室說，“卡西尼”號飛船在最近一次飛過土衛(wèi)六時(shí)，發(fā)現(xiàn)其外層大氣中存在多種復(fù)雜有機(jī)物。同一天，位于加利福尼亞州帕薩迪納的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室發(fā)表一份聲明說，4月16日，“卡西尼”掠過距土衛(wèi)六表面1027公里處，它搭載的離子和中子質(zhì)譜儀發(fā)現(xiàn)了多種復(fù)雜有機(jī)物的蹤跡。

　　科學(xué)家初步分析，其中既有長達(dá)7個(gè)鏈節(jié)的直鏈碳?xì)浠衔?，也有包含氮的烴類有機(jī)物。負(fù)責(zé)“卡西尼”號飛船上質(zhì)譜儀的首席科學(xué)家亨特·懷特說，此前人們已經(jīng)知道土衛(wèi)六大氣主要由甲烷和氮組成，而這兩種物質(zhì)在紫外線或是宇宙高能粒子輻射下，可能生成更加復(fù)雜的有機(jī)物。

　　而去年的一項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)讓有機(jī)物的研究可以更進(jìn)一步。2015年11月，美國宇航局公布“卡西尼”號探測器拍攝到土衛(wèi)六南極附近出現(xiàn)的怪異云團(tuán)，其位于土衛(wèi)六的平流層之中，內(nèi)部成分為冰凍化合物?？ㄎ髂崽綔y器拍攝到的云層位于土衛(wèi)六300公里的高度，在2012年首次出現(xiàn)。此次是在冬季快要來臨時(shí)發(fā)現(xiàn)冰云，通過探測器上的紅外熱成像儀的數(shù)據(jù)，冰云出現(xiàn)在300公里的高空中，這是土衛(wèi)六南極氣候變化的寫照。

　　在土星大氣層外圍，復(fù)雜有機(jī)物一旦生成就會被“凍”住，變成“雨”或“雪”降落在土衛(wèi)六表面。而“卡西尼”號的新發(fā)現(xiàn)表明，有機(jī)物的形成和存在可能有更復(fù)雜的機(jī)理。

　　冰層下的全球性海洋

　　2012年7月初，隨著探測器一遍遍地掃過土衛(wèi)六這顆土星最大的衛(wèi)星，“卡西尼”號采集的數(shù)據(jù)提供新的證據(jù)，表明在這顆被濃霧環(huán)繞的衛(wèi)星厚厚的冰殼之下，擁有一個(gè)晃動著的水的海洋。但科學(xué)家指出，這并不意味著土衛(wèi)六上存在生命形式。

　　2014年科學(xué)家們曾通過強(qiáng)有力的證據(jù)證明該區(qū)域存在局部的地下海洋，而2015年他們修正了一下觀點(diǎn)，確認(rèn)該星球的冰層下存在一個(gè)全球性的海洋。

　　土衛(wèi)五上的氧離子

　　2014年9月，“卡西尼”號軌道探測器在飛越土衛(wèi)五北極的一次探測中發(fā)現(xiàn)，土衛(wèi)五存在大氣，經(jīng)“卡西尼”質(zhì)譜儀分析，確認(rèn)其中含有氧氣和二氧化碳。美國研究人員發(fā)現(xiàn)，土星第二大衛(wèi)星土衛(wèi)五其中氧氣含量占大約70%，二氧化碳占30%。這是研究人員首次在土星的衛(wèi)星上發(fā)現(xiàn)富含氧氣的大氣。

　　在地球上，復(fù)雜有機(jī)分子被認(rèn)為是生命形式出現(xiàn)的早期階段，比如被稱為生命起源前的混合物。而氧離子則被認(rèn)為是生命進(jìn)化史的重要里程碑。

　　“卡西尼”號對土星的衛(wèi)星上的氧離子和有機(jī)物的發(fā)現(xiàn)給了科學(xué)家進(jìn)一步探究地球生命起源提供了豐富的例證。

　　最懷舊的探測

　　隨“時(shí)間機(jī)器”去“45億年前的地球”

　　“惠更斯”號探測器是首個(gè)在月球以外的一顆天然衛(wèi)星上登陸的人造探測器，于2004年12月24日正式脫離“卡西尼”號，開始了奔向土衛(wèi)六的長達(dá)400萬公里的行程。經(jīng)過20天的長途跋涉，探測器于2005年1月14日穿過土衛(wèi)六外圍大氣層，展開降落傘著陸。

　　“惠更斯”號在著陸后與環(huán)繞土星運(yùn)行的“卡西尼”號探測器進(jìn)行了近十分鐘的聯(lián)系，最終因電池耗盡而結(jié)束了歷史使命。

　　在太陽系各大行星及其衛(wèi)星中，只有地球和土衛(wèi)六大氣層中富含氮。據(jù)推測，早期地球上也許存在大量類似甲烷的碳?xì)浠衔?。科學(xué)家們說，土衛(wèi)六上可能冷藏著很多化合物，一些類似化合物也許在生命誕生之前就存在于地球上。參與這次探測計(jì)劃的歐洲航天局科學(xué)家讓·皮埃爾·勒布雷頓說：“在某種意義上，‘卡西尼’號和‘惠更斯’號就像時(shí)間機(jī)器一樣，帶我們?nèi)ヌ綔y以前從來沒有見過的世界，那個(gè)世界就像45億年前我們的地球?！?/p>

　　最“省錢”的旅行

　　引力加速，大家都來幫幫忙

　　“卡西尼”號在北京時(shí)間1997年10月15日16時(shí)43分發(fā)射升空。如果僅僅依靠火箭的推力直接飛向土星，并要求它在7年之內(nèi)飛到土星，那么使用的燃料絕不能少于70噸，這對于當(dāng)時(shí)的火箭來說，是不可能完成的任務(wù)。因此，“卡西尼”號借用行星的引力來加快速度。

　　“卡西尼”號發(fā)射后，首先于1998年4月在距金星284千米處飛掠，利用金星引力獲得加速。之后，它繞太陽一圈，于1999年6月再次在距金星600千米處飛掠，獲得金星引力的第二次加速。同年8月，“卡西尼”號在距地球1171千米處飛掠，被地球引力再次加速。

　　“卡西尼”號第二次離開地球后，才飛往太陽系的外層。2000年12月，它在距木星約1000萬千米處飛掠，獲得了木星引力的加速。這時(shí)，它的速度超過了每秒30千米。然后，它才向目的地土星飛去。

　　土星離開地球的距離，最近時(shí)不到13億千米，最遠(yuǎn)時(shí)也不超過16億千米，然而“卡西尼”號由于采用了迂回的飛行路線，飛往土星的行程長達(dá)35億千米。不過，磨刀不誤砍柴功，飛行的時(shí)間并沒有因此增加，而燃料卻大大節(jié)省了。

　　延伸閱讀

　　大有來頭的名字

　　400多年前，意大利科學(xué)家伽利略在人類歷史上第一次把望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)了天空中的星星，把古老的天文學(xué)推進(jìn)到了一個(gè)全新的時(shí)代。伽利略在用望遠(yuǎn)鏡觀測土星的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)土星的圓面兩側(cè)有好像人耳朵一樣的東西。1659年，荷蘭科學(xué)家惠更斯在經(jīng)過更精細(xì)的觀測之后確定，土星的這兩個(gè)像耳朵一樣的東西，實(shí)際上是連在一起的，是一個(gè)環(huán)繞土星的扁平圓環(huán)。

　　卡西尼出生在意大利，后到法國，擔(dān)任巴黎天文臺首任臺長。1675年，他在對土星光環(huán)進(jìn)行觀測時(shí)，發(fā)現(xiàn)在這個(gè)光環(huán)的中間有一條黑暗的縫隙，把光環(huán)分為內(nèi)外兩部分。后來，天文學(xué)家就把這條縫隙稱為卡西尼環(huán)縫。

　　1989年10月18日，美國和歐洲合作發(fā)射了“伽利略”號太空探測器。1995年12月7日，“伽利略”號進(jìn)入繞木星飛行的軌道，開始對木星和木星的四顆大衛(wèi)星進(jìn)行科學(xué)研究。當(dāng)年，正是伽利略用望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了這四顆木星衛(wèi)星。把太空探測器取名為“伽利略”號，就是為了紀(jì)念伽利略的這一發(fā)現(xiàn)。

　　受到“伽利略”號成功的鼓舞，美國和歐洲進(jìn)一步合作，又研制了一個(gè)飛向土星的太空探測器，并且為了紀(jì)念卡西尼當(dāng)年發(fā)現(xiàn)土星光環(huán)的環(huán)縫，就把這顆太空探測器取名為“卡西尼”號。

　　讓人著迷的土星環(huán)

　　土星最讓人著迷的便是美麗的土星環(huán)，其結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜。

　　人們根據(jù)地面觀測和空間探測，把土星環(huán)劃分為7層。距土星最近的是D環(huán)，亮度最暗；其次是C環(huán)，透明度最高；B環(huán)最亮；最后是A環(huán)。在A環(huán)和B環(huán)之間就是著名的卡西尼環(huán)縫，縫寬約5000千米。在A環(huán)之外有E、F、G三個(gè)環(huán)，最外層的是E環(huán)，十分稀薄和寬廣。

　　這些環(huán)每一層可細(xì)分成上千條大大小小的小環(huán)，即使被認(rèn)為空無一物的卡西尼縫也存在幾條小環(huán)。土星環(huán)的整體形狀類似一張巨大的密紋唱片，從土星的云頂一直延伸到32萬千米遠(yuǎn)的地方。光環(huán)的顏色遠(yuǎn)看是紅棕色，其實(shí)每層都稍有不同，C環(huán)是藍(lán)色，B環(huán)內(nèi)層為橙色，外層為綠色，A環(huán)為紫色，卡西尼縫是藍(lán)色的。