伊娃·范登貝爾赫

土星遮擋了強(qiáng)烈的太陽光，“卡西尼號”上的相機(jī)得以拍攝到了土星和土星光環(huán)的全景。這次任務(wù)是三個(gè)航天機(jī)構(gòu)緊密合作的結(jié)晶，獲得了前所未有的寶貴數(shù)據(jù)。

“木衛(wèi)一”孤懸于木星陰云密布的天際，在木星的眾多衛(wèi)星中，它是伽利略發(fā)現(xiàn)的四顆衛(wèi)星之一。它的大小和月球相當(dāng)，但與太陽系中最大的行星相比則顯得相形見絀了。

在這張圖片上，水蒸氣和冰屑從土星的第六大衛(wèi)星“土衛(wèi)二”的深海熱泉中呈羽毛狀噴射而出。在“土衛(wèi)二”冰封的地殼下面，潛藏著一片可能含有原始生命種子的海洋。

在發(fā)送了前所未見的太陽系精彩圖像，并提供了土星的部分衛(wèi)星上可能存在生命的新證據(jù)后，“卡西尼-惠更斯號”圓滿完成了任務(wù)。這項(xiàng)任務(wù)是三個(gè)航天機(jī)構(gòu)密切合作的結(jié)晶：美國國家航空和航天局、歐洲航天局和意大利航天局。該任務(wù)收集了大量數(shù)據(jù)，由此帶來的重大發(fā)現(xiàn)為未來的太空探索以及確認(rèn)已有的猜想提供了支持。

“卡西尼號”的故事始于30多年前，當(dāng)時(shí)，兩位科學(xué)家就開展國際合作交換了意見。其中一位是中國的天文學(xué)家葉永烜，他曾在德國的馬克斯·普朗克高層大氣物理學(xué)研究所（現(xiàn)為馬克斯·普朗克太陽系研究所）任研究員，他的構(gòu)想是向土星發(fā)射一個(gè)軌道飛行器。另一位是法國科學(xué)家丹尼爾·戈蒂埃，此前他已向法國的國家太空研究中心提出了一項(xiàng)建議，希望對土星的其中一顆衛(wèi)星“土衛(wèi)六”的大氣內(nèi)部進(jìn)行探測。

建造“卡西尼號”航天飛船和“惠更斯號”宇宙探測器（以荷蘭天文學(xué)家克里斯蒂安·惠更斯的名字命名）需團(tuán)隊(duì)協(xié)作。歐洲航天局制造了宇宙探測器，美國國家航空和航天局制造了軌道飛行器，意大利航天局則為飛船制造了巨型天線。

該項(xiàng)目花費(fèi)巨大，對科學(xué)和技術(shù)也是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，曾數(shù)次險(xiǎn)些被取消。雖然在最后時(shí)刻出現(xiàn)了機(jī)械故障，又因天氣原因被迫推遲發(fā)射，1997年10月15日，一支“大力神號”運(yùn)載火箭還是將搭載著宇宙探測器的航天飛船送上了去往土星的旅程。歷經(jīng)7年，飛船到達(dá)了土星，又用了13年進(jìn)行太空探索。

“卡西尼號”飛過土星的北半球。土星比地球大764倍。

“卡西尼號”高6.7米，4米多寬，重5712公斤，是有史以來被送入太空的最重的航天飛船之一。在飛向土星的過程中，要最大限度地節(jié)省燃料，因此飛船需要借助其他行星的引力。飛船經(jīng)過金星兩次，經(jīng)過地球一次，經(jīng)過木星一次（按如上順序），從而獲得了所需的速度，在2004年6月30日進(jìn)入了土星的軌道。

“惠更斯號”宇宙探測器寬約2.7米，重約318公斤，將近六個(gè)月后，恰逢圣誕前夜，它從“卡西尼號”上分離，向“土衛(wèi)六”降落，并于2005年1月14日著陸?！盎莞固枴钡奶貏e設(shè)計(jì)，使它能耐受穿過“土衛(wèi)六”大氣層時(shí)產(chǎn)生的高溫;著陸后，它堅(jiān)持了超過72分鐘，不斷地向“卡西尼號”發(fā)回?cái)?shù)據(jù)。它著陸的區(qū)域堅(jiān)硬、平坦，布滿了卵石，可能是由冰構(gòu)成的。周圍的大氣中充溢著淡淡的橙色薄霧，可能是有機(jī)物。

“土衛(wèi)六”的大氣中約有5%的成分是甲烷，其作用大概與地球上的水相同。盡管“土衛(wèi)六”的溫度僅為-179℃，但其實(shí)它與地球有很多相似之處。美國康奈爾大學(xué)的科學(xué)家們在分析了此次任務(wù)獲得的數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，太陽光與“土衛(wèi)六”高濃度的大氣發(fā)生作用，形成了氰化氫，因此“土衛(wèi)六”上可能存在有某種生命形式?！扒杌瘹涫且环N有機(jī)化學(xué)物質(zhì)，自身能夠發(fā)生反應(yīng)，也能與其他分子發(fā)生反應(yīng)，形成長分子鏈或聚合物……（可以）成為促使生命產(chǎn)生的催化劑，”康奈爾研究項(xiàng)目的首席作家馬丁·拉姆說。

土星比地球大764倍，“卡西尼號”在13年的探索歷程中，揭開了這顆星球不為人知的各個(gè)方面的秘密?！翱ㄎ髂崽枴卑l(fā)現(xiàn)了許多新衛(wèi)星，其中包括“土衛(wèi)三十二”、“土衛(wèi)三十三”、“土衛(wèi)四十九”、“土衛(wèi)三十五”和“土衛(wèi)五十三”。它還在土星的兩極發(fā)現(xiàn)了極光，還有巨大的颶風(fēng)。

正是因?yàn)椤翱ㄎ髂崽枴?，如今我們知道了土星光環(huán)的厚度，也知道了它的冰、塵埃和巖石碎片的成分。土星光環(huán)系統(tǒng)上還有暗帶，其中較為重要的暗帶是卡西尼環(huán)縫（4800公里寬）、恩克環(huán)縫（320公里寬）和基勒環(huán)縫（僅40公里寬）。

在“卡西尼-惠更斯號”的任務(wù)中，最驚人的發(fā)現(xiàn)來自“土衛(wèi)六”和土星的其他一些衛(wèi)星。

在土星的第六大衛(wèi)星“土衛(wèi)二”冰封的地殼下面，潛藏著一片可能含有原始生命種子的海洋。在“卡西尼號”攜帶的相機(jī)拍攝到的照片上可以看到，“土衛(wèi)二”地下海海床上的深海熱泉正在噴射出冰屑和水蒸氣?！巴列l(wèi)四”是一顆冰凍的衛(wèi)星，冰崖和零星的氧分子離子證明“土衛(wèi)四”上存在極為稀薄的大氣?！巴列l(wèi)七”呈不規(guī)則的海綿狀，是土星的所有衛(wèi)星中最怪異的一顆，在它上面發(fā)現(xiàn)了生命的基本構(gòu)成成分——?dú)浜吞嫉幕衔铩?/p>

2017年9月15日，“卡西尼號”的任務(wù)完成了，燃料也行將耗盡，按照既定程序，它墜入土星的大氣層，燃燒消失，這是為了避免對土星的衛(wèi)星造成可能的污染。然而，科學(xué)家們已經(jīng)在研究它收集的大量數(shù)據(jù)了。如今，太空探索中似乎一切皆有可能。正如卡爾·薩根在談到人類的太空旅行時(shí)所說：“我們知道我們正在接近最大的秘密?！?/p>

在這張圖片中，“惠更斯號”探測器位于土星的衛(wèi)星“土衛(wèi)六”上，“土衛(wèi)六”帶有生命產(chǎn)生所需的有機(jī)物。在燃料耗盡之前，“惠更斯號”持續(xù)不斷地發(fā)送著它周圍環(huán)境的圖像，長達(dá)一個(gè)多小時(shí)。

土星的秘密

“卡西尼-惠更斯號”任務(wù)持續(xù)的時(shí)間相當(dāng)長，為科學(xué)家們提供了許多數(shù)據(jù)，用以解開太陽系中第二大行星之謎。

土星的四顆衛(wèi)星（自左上開始順時(shí)針方向）：“土衛(wèi)六”、“土衛(wèi)八”、“土衛(wèi)十八”和“土衛(wèi)七”。在土星的衛(wèi)星中，有53顆已確認(rèn)，9顆待確認(rèn)，每顆衛(wèi)星的成分和構(gòu)造都各不相同，它們共同組成了一個(gè)巨大而豐富多樣的行星系統(tǒng)。

“土衛(wèi)六”的兩極地區(qū)遍布碳?xì)浠衔锖?，即充滿了乙烷和甲烷的洼地，創(chuàng)造了孕育生命的條件。

一幅偽彩色圖像顯示的是土星北極一場巨大風(fēng)暴的風(fēng)暴眼。

在太空中飛行并探索了近20年之后，“卡西尼號”航天飛船完成了任務(wù)。它執(zhí)行了最后一項(xiàng)使命——受控墜入土星的大氣層自我毀滅，以避免對土星的衛(wèi)星造成可能的污染。