“卡西尼”號2016年4月拍攝到的土星北半球。

在過去的12年里，“卡西尼”號探測器兢兢業(yè)業(yè)地為我們探索著土星系統(tǒng)，按照任務(wù)計劃，現(xiàn)在距離它的“終場演出”--投身土星大氣并在土星的懷抱中消殞，只有一年時間了。

“卡西尼”號是人類迄今最雄心勃勃的太空探索項目之一，亦是20世紀最后一艘行星際探測的大飛船。在美國太空網(wǎng)上，探測器團隊近日公布了一段令人驚嘆的視頻，以此向探測器表達敬意。視頻由“卡西尼”號拍攝而成，表現(xiàn)了土星在4個土星日(44小時)內(nèi)大氣層的變化，將土星大氣中橢圓形的風暴、距土星最近的D環(huán)、其北極的大六邊形射流--每一個邊長都比地球的直徑還大，清晰地展現(xiàn)給世人。

航行七年順利入軌

“卡西尼”號在北京時間1997年10月15日16時43分發(fā)射升空，本身是“卡西尼-惠更斯”號飛船的一個組成部分，主要任務(wù)是對土星系進行空間探測，包括環(huán)繞土星飛行，對土星及其大氣、光環(huán)、衛(wèi)星和磁場進行深入考察等。

如果僅僅依靠火箭的推力在7年之內(nèi)飛到土星，“卡西尼”號使用的燃料不能少于70噸。于是，其采用了名為“智慧曲線”的辦法--借用行星的引力來加快速度。在經(jīng)過6年8個月、35億千米的漫長太空旅行之后，“卡西尼”號于2004年7月1日按計劃順利進入環(huán)繞土星的軌道。

以此為起點，“卡西尼”號探測器陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了土衛(wèi)六上存在湖泊和巨大風暴，在土衛(wèi)五上發(fā)現(xiàn)富含氧氣的大氣，調(diào)查并觀測土星上的季節(jié)性變化，并在前所未有的極端環(huán)境中開展科學探測。它為生活在地球上的人們提供了大量來自浩瀚宇宙的神秘土星的圖片，為科學家探索外太空帶來了海量素材和珍貴資料。

領(lǐng)略早期地球模樣

毫無疑問，“卡西尼”號對土星最大的衛(wèi)星--土衛(wèi)六的探測將載入史冊。

土衛(wèi)六“泰坦”是土星最大的衛(wèi)星，位列太陽系最有可能孕育生命的星體榜單前5名之內(nèi)，而且除地球外，只有土衛(wèi)六擁有原理與地球水循環(huán)相似的所謂“甲烷循環(huán)”。迄今，天文學家仍視“泰坦”為最接近地球環(huán)境的衛(wèi)星--從“卡西尼”號返回的圖片來看，這顆星球的湖泊、丘陵，甚至霧、霾和雨，與英格蘭的天氣和地貌很相像。

2004年，“卡西尼”號釋放了“惠更斯”號著陸器?！盎莞埂碧栠M入土衛(wèi)六的大氣層，成為第一艘在太陽系較外側(cè)天體上著陸的飛船，并調(diào)查發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)六表面存在液體物質(zhì)，成分為液態(tài)烷烴，與地球早期的模樣類似。

2005年4月，“卡西尼”號飛船在最近一次飛過土衛(wèi)六時，發(fā)現(xiàn)其外層大氣中存在多種復雜有機物。當時“卡西尼”號掠過距土衛(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)了有機物蹤跡--這被認為是“卡西尼”號職業(yè)生涯中最激動人心的發(fā)現(xiàn)之一。

2012年7月初，隨著探測器一遍又一遍地掃過土衛(wèi)六，“卡西尼”號采集的數(shù)據(jù)表明，在這顆被濃霧環(huán)繞的衛(wèi)星厚厚的冰殼之下，擁有一個晃動著的海洋。2015年，科學家們確認，該星球冰層下的確存在一個全球性海洋。

2016年8月，“卡西尼”號首次確認在土衛(wèi)六表面流動著液態(tài)溝渠，這些陡峭峽谷很像美國亞利桑那州沿科羅拉多河一帶。

正是借助“卡西尼”號，我們乘上了土衛(wèi)六這艘“時光機”，領(lǐng)略到一個十分貼近早期地球的星體，其甚至要比我們現(xiàn)階段的地球更像從前的“自己”，它讓我們見證了地球早期的狀態(tài)，幫助人類揭開自身誕生之謎。

任務(wù)倒計時已啟動

從今年11月末，“卡西尼”號探測器將開始執(zhí)行它的最后兩個任務(wù)。其中一項是變軌飛行，屆時“卡西尼”號將從原先軌道“切換”到土星北極上方并靠近該星球的F環(huán)。從明年4月27日起，探測器會飛掠F環(huán)20次，并在土星和土星環(huán)的間隙(約2400公里寬)中繞行22次。

預計在2017年9月15日，“卡西尼”號將進入土星的大氣層，同時為我們發(fā)回前所未有的土星大氣成分精確數(shù)據(jù)--但這也是我們和“卡西尼”號道永別的時候，地面會失去和這個探測器的聯(lián)絡(luò)，而它會在土星大氣的摩擦下，如流星般燃燒殆盡。

終極使命的倒計時已啟動，但“卡西尼”號的生命正進入到最輝煌時刻。對“卡西尼”號團隊來說，這段旅程才是真正驚心動魄的決戰(zhàn)。此階段任務(wù)能解開更多關(guān)于土星的秘密，包括這顆星球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、重力場及磁場，“卡西尼”號將不負使命地回傳數(shù)據(jù)，直至自身徹底消隕在土星的懷抱中。