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20年太空远征终落幕:卡西尼号为何主动撞向土星?

土星探测器卡西尼号。2017年9月15日,一颗人造探测器以11万公里的时速冲入土星大气层,在高温中化为星辰,它就是卡西尼

土星探测器卡西尼号。

2017年9月15日,一颗人造探测器以11万公里的时速冲入土星大气层,在高温中化为星辰,它就是卡西尼号。人类史上最伟大的土星系探测器,用20年时间完成了一场向死而生的太空远征。这颗探测器的诞生是多国合作的航天壮举。

卡西尼号由美国NASA、欧洲航天局和意大利太空总署联合研制。1997年10月15日从美国卡纳维拉尔角发射升空,它的总重量接近6吨,搭载了12台科学仪器,还携带了专门探测土卫六的惠更斯号着陆器。

为了在太阳光微弱的土星系工作,它配备了三台核电池,能持续提供稳定电能,就像带着一块太空充电宝。它的星际旅程充满了智慧设计,从地球到土星直线距离约14亿公里。卡西尼号没有直接飞行,而是先后两次飞越金星,一次飞越地球,一次飞越木星。借助这些行星的引力加速,就像冲浪者借助浪头推进,最终用了7年时间,在2004年6月30日成功进入土星轨道,成为第一颗围绕土星飞行的人造航天器。

在土星轨道的13年里,它带来了无数颠覆认知的发现。它发现土卫二的南极有喷射冰粒和水汽的喷泉,证实这颗冰封卫星地下存在液态海洋,且含有有机物质,成为太阳系宜居星球的热门候选。

它让惠更斯号成功着陆土卫六,发现这颗卫星上有甲烷构成的河流与湖泊,是太阳系中唯一拥有浓厚大气层的卫星。它还揭示了土星环的精细结构,发现了6颗新的土星卫星,拍摄了45万多张高清图像传回了635G的科学数据。而它的主动坠落是人类航天史上最浪漫的负责任选择。

到2017年卡西尼号的推进剂即将耗尽,无法再精准控制轨道。如果放任它失控漂流,未来可能会撞击土卫二或土卫六。这两颗卫星都有潜在的宜居环境,探测器携带的地球微生物可能造成污染,影响未来的生命探测任务。

为了保护这些可能存在生命的星球,科学家决定让它执行壮丽中章计划。在最后的5个月里,卡西尼号完成了22次大胆的俯冲,首次穿越土星大气层与土星环之间的间隙,获取了前所未有的近距离观测数据。直到最后一刻,它仍在向地球发送信号。由于土星到地球的信号传输需要83分钟,当地球收到它最后一段数据时,它早已在土星的高温大气中分解。

从发射到落幕,卡西尼号总共飞行了约78亿公里,相当于绕地球近2万圈,发表了近4000篇科学论文。它不仅刷新了人类对土星系的认知,更用自身的终结诠释了航天探索的责任与担当。这颗探测器的故事已经结束,但它留下的科学财富将继续指引人类探索宇宙的下一步旅程。