卡西尼号自杀背后的故事
在撞击的二十年前，为了观测、研究土星，美国宇航局发射了一艘名叫卡西尼号的宇宙飞船。21世纪10年代这艘飞创终于耗尽了燃料，并于2017年9月15日撞上了土星，在荣耀的火焰中结束了他的使命，我们永远都要记住这个日子，即时现在已经过了3年之久。
那个时候，美国宇航局将以每小时70000英里的速度将卡西尼号飞船推向土星。在高速的飞行下，飞船会在大气层中持续燃烧。但他会将他能测量到的一切数据返回地球直至消失殆尽的最后一刻。
这项为期20年的任务在一片光辉火焰中结束了。在过去的13年，飞船耗尽了他的燃料，他已经没有足够的动力去继续探索土星，和他的土星环、土星卫星。为了防止飞船撞上土星卫星，也就是那些可能会存在生命的卫星，科学家们决定将卡西尼号飞船送进大气层让他燃烧殆尽。
你知道这六个卡西尼号飞船的真相吗？
1.从2017年4月开始，卡西尼号就开始为他的最后一次降落做准备
在被美国宇航局称为 Grand Finale（大结局）的这次降落中，卡西尼号在火星与其巨大环形系统之间约1200英里宽的间隙里，完成了22次的危险旅程。这是第一艘进入此区域的宇宙飞船，虽然他仍拥有足够的燃料去完成其他任务，但在这个区域里飞行风险过大，后果无法预料。
在美国宇航局的科学家们决定将卡西尼号销毁后，他们就重新设定探测器使他不再免疫泰坦（最大的土星卫星）的引力影响，这样飞船就可以改变航向向着火星与其环形系统之间飞去。
图解：卡西尼号1997年10月-2004年6月25的运行行程图。图源：网络
2.卡西尼号将坚持到最后一刻
随着飞船飞往土星，只要他的天线还能保持指向地球，他就会持续不断的将测量数据返回地球，所以科学家们能收集到尽可能多的数据。比如探测器上有一个叫做质谱仪的仪器会在越来越靠近行星表面时测量出大气的组成成分。
探测器最后几天的测量结果还可以绘制土星的重力与磁场图，这能帮助科学家们更好的了解行星的结构。这些具体的数据可以帮助我们解密一个疑问：旅行者号探测器测量出的土星自转速度（也就是土星上的一天的时长）与卡西尼号初到土星时的自转速度不匹配。
图解：卡西尼号的名字取自于1625在意大利出生的法国籍天文学家乔凡尼·多美尼科·卡西尼（Giovanni Domenico Cassini）。他是第一个发现土星的四个卫星（土卫八、土卫五、土卫四、土卫三）的人。在1675年，他发现土星光环中间有条暗缝，后来，这条暗缝以他的名字来命名，被称作卡西尼环缝。
3卡西尼号提供了有史以来分辨率最高的土星环图像
总览整个任务，卡西尼号是第一个从环绕土星的轨道上关注土星环的大小、温度、组成的探测器。探测器捕捉到了土星环和土星卫星之间的相互作用，包括发现土星卫星（土卫）喷出的水是组成土星某个主要环（E环）的主要物质来源。
土星环中的粒子的大小不一，小到如一粒沙子或大到如一座山都是可能的。在他的大结局中，卡西尼号多次的接近提供了有史以来最高分辨率的土星环的图像。这些图像使得科学家能够更全面的统计土星环中到底有多少种物质，并能更好的复原他们的起源。
图解：2004年卡西尼号正在慢慢接近它的目的地——土星时对土星留下的影像资料。图源：网络
4.卡西尼号近距离观察了土星恶劣的天气
卡西尼号在1997年10月发射，接着在2004年6月进入了土星的轨道。在此之前，人类仅仅是通过几次太空飞行观察了土星。在撞击土星前的过去十三年里，卡西尼号观察了这颗行星及其周围半个土星年范围内的环境状况。（1个土星年大约等于29个土星年）
尽管土星体积是我们地球体积的700倍，他的地核只比地球的地核稍微大一些，这意味着土星的大部分都是由气层组成的。卡西尼号能够详细记录气层里发生的猛烈的风暴和他们喷发的激流的信息。
在短短几天内将卡西尼号坠入土星表面的主要原因是为了保护土星卫星，使他们免受污染。
图解：土星与地球大小对比图。图源：网络
5卡西尼号，和惠更斯号探测器一起，揭示了土星最大卫星——泰坦惊人的类地性质
卡西尼号宇宙飞船是美国宇航局、欧洲宇航局、意大利宇航局一起联合完成的卡西尼-惠更斯任务的一部分。2005年，在卡西尼号到达土星后没多久，重达700磅、形状似贝壳的惠更斯探测器脱离卡西尼号被送至土星最大卫星——泰坦。惠更斯成为第一个登陆外太阳系的探测器。
图解：负责登陆任务的惠更斯号用名字来源于一位荷兰天文学家克里斯蒂安·惠更斯（Christiaan Huygens）。惠更斯是登陆土卫六的探测器。图源：网络
图解：卡西尼号结构。图源：网络
卡西尼号和欧洲宇航局的惠更斯探测器发现了一些证据表明，在泰坦厚厚的冰面下存在着海洋。并且发现，在泰坦的大气里充满着益生化学物质。这两个因素都是生命存在所必需的条件。根据泰坦海洋的模型，第三个因素，能源资源，也可能存在。
图解：泰坦大气、地表图。图源：网络
地下海洋存在的证据基于潮汐——土星的重力引力会拉拽和变形泰坦的形状，因为卫星泰坦绕着这颗巨大的行星运行。如果卫星只是由坚硬的岩石构成的话，潮汐变化是不可能存在的。
卡西尼和惠更斯进一步揭示了泰坦在地面上拥有液态甲烷海洋。所以尽管他距离太阳的距离是地日距离的10倍还多，泰坦是唯一一个太阳系中已知的表面拥有稳定液体的星球。
图解：小卡西尼和惠更斯是美国和欧洲16个国家一起设计完成的，是众多科学家的心血的集合。图源：网络
6卡西尼号揭示了土星的卫星——土卫二Enceladus是太阳系中最有可能存在生命的地点
图解：Enceladus的地表图。图源：网络
在卡西尼号到达土星之前，土卫二被认为球体过于小而不可能存在足够的热量形成地面下的液体海洋。但是，不可思议的是，卡西尼号在土卫二南极附近竟然发现了热液活动。这使得人们认识到，土卫二不仅拥有一个遍布全球的液态水海洋，而且这个海洋中还存在盐和简单有机分子，并且可能还有热液喷口。
在短短几天内将卡西尼号坠入土星表面的主要原因是为了保护土星卫星——土卫六泰坦，土卫二，还有他们可能存在生命的环境，使他们免受污染。
图解：从星体裂缝中喷出的“蒸气”中，有水和包括氢元素在内的化学物质。图源：网络
美国宇航局已经公布了具体详细的卡西尼号任务的时间表。他们还提供了卡西尼号任务结束的倒计时，并在美国宇航局的大结局页上公布了（正在急速减小的）探测器与土星的距离。
至于卡西尼号目前相对于地球和土星的速度，你也可以查看美国宇航局网站的“卡西尼号现在在哪里？”一栏。当然，记得一定要看看卡西尼号在其任务期间所能拍摄到的遥远太阳系世界的图像，他们是前所未有的，令人震惊的。
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
FY: 高长恭
作者: Sabrina Stierwalt
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