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最后的卡西尼将密集穿越土星环,每穿一次离死亡就更近一步

 徐德文科学频道 2020-02-14

美国土星探测器卡西尼号将于今年9月15日坠入土星大气层焚毁,在它的生命结束之前,科学家们决定冒险让它再进行22次最危险的任务——从土星大气层顶和最内侧的D环之间穿过。而第23次将成它生命中最后的辉煌,卡西尼将以35公里/秒的速度坠进朝夕相处了13年的土星怀抱,熔化在土星金黄色的云天里。

土星最内侧的环称为D环,距土星大气层顶不足7000公里,我们并不知道准确的距离是多少,因为它只是消失在了我们看不见的地方。在这片狭窄区域内可能会有一些冰粒和尘埃,对高速掠过的卡西尼号将构成极大危险,在权衡任务的重要性和风险之后,科学家们决定让卡西尼号冒险穿越。

此前卡西尼号已经踏着奇怪的舞步从G环和F环之间穿梭两次,不过这两个环之间的间隙宽达30000公里,即使如此,科学家们仍然迟迟拿不定主意。后来有位科学家灵机一动,何不把卡西尼号的蝶形天线当作盾牌,用以拦阻冰粒或尘埃对主机的可能撞击呢?这个天才的想法最终被付诸实施,卡西尼号通过姿态调整,打着一把4米直径的金属伞,顺利地从环缝中踏着销魂的舞步穿梭过去。

最后的22次穿梭可能危机重重,可谓凶多吉少,九死一生。虽然目前的图像显示,卡西尼号将要经过的路线上没有什么冰粒和尘埃,但它移动的速度如此之快,哪怕最微小的颗粒都会造成灾难性的伤害。为稳妥起见,前5次穿梭将在距土星大气层顶2400公里左右的地方掠过,由于更接近土星,这个区域可能更为空旷,但另一个危险却不容忽视,土星大气的轻微扰动对卡西尼号来说可能都太过激烈了。此后将有4个航段更接近D环,也是最危险的时候,不过为了获取关键数据,卡西尼号也是拼了,准备再次冒险打伞穿越。一旦撞上颗小冰渣,以后就没有以后了。

风险越大回报越高,卡西尼号最后的穿梭将带来丰硕的成果。科学家们可以更深入地研究土星大气层,并通过引力数据测量火星岩石核心的大小,以及内部的旋转速度。科学家们还可以由此更精确地计算土星环的质量,其不确定性将减少到5%左右,甚至可能找到土星环起源的关键线索。我们已经知道土星环中99%是水冰,最后的穿梭任务也有机会对另外1%的成分进行直接测量,分析它们是有何种物质构成。

最后的时刻即将到来,卡西尼仍将战斗到生命的最后几秒钟。

参考资料及图片:http:///RimKXAL

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