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地球勇士,卡西尼,明日墜毀!土衛六是他為人類找到的第二個地球嗎?

第一個打入土星內部的人類探測器卡西尼號明天將和我們告別了。1997年10月15日它發射升空,走了7年,才到達土星,然後圍著土星工作了13年。

根據推測,北京時間9月15日19時54分左右,將是超齡服役的卡西尼號的最後時刻,我們將再也接收不到來自卡西尼的信號。就在本文發送的時候,卡西尼號已經進入了最後一圈,北京時間9月15日凌晨5時45分,它將拍下最後一張照片。

9月11日最後一次飛越泰坦

現在我們看到的美麗的土星環、土星照片,基本都是它拍的。它證實了土衛六可能有存在生命的環境。我們對土星的諸多了解,卡西尼居功至偉。

卡西尼號拍的增強色彩版土星環照片

人類朋友們,當你們看到這行文字時,我的生命已經進入倒數計時。

我,卡西尼號,NASA(美國宇航局)多年來最後一個旗艦級的深空探測項目,在圍繞土星飛行了整整13年後,迎來了最終戰役:燃燒最後一點能量,竭盡所能地接近此前從未探觸過的神秘領域:探索土星環、土星大氣層和外層結構。如果一切理想,我將於9月15日(美國東部時間)撞向土星,徹底燒毀自己,但那之前,哪怕是一點點意外碰撞,都足以讓我提前結束只有20歲的生命。沒有關係,對於一個星際探測器來說,能夠工作到這個年紀,已經足夠。

如果你從未聽說過我的名字,請允許我稍稍介紹一下自己。

我的全名叫卡西尼-惠更斯號,卡西尼、惠更斯分別是兩位17世紀的科學家,義大利科學家卡西尼發現了土星環縫,他的名字用來命名我的主探測器,荷蘭科學家惠更斯發現了土衛六,他的名字用來命名我攜帶的小兄弟土衛六著陸探測器惠更斯號,後者於2005年1月14日著陸於土衛六,地球收到了土衛六的第一張圖像。

上世紀80年代,NASA(美國宇航局)和歐空局的部分科學家提議聯合探測土星和土衛六,在這個設想變成現實的過程中,是一輪又一輪的「大戰」,既有超級大國之間的政治博弈,又有盟友之間的經費戰爭,然後夾雜著學術地位、環保風暴等一系列爭鬥。如果不是歐空局和義大利太空局已經率先出資,NASA極力勸說國會不能做出跳票這種沒品的事,這個項目分分鐘可能夭折。

參加這項土星探測計劃的國家一共有17個,是人類進入空間時代以來最激動人心的大型國際合作課題之一。耗資32億美元之後,我終於成型:直徑3米,高7米,重6.4噸,攜帶了27種當時最先進的科學儀器設備。

卡西尼號探測器

1997年10月15日,我攜帶小兄弟「惠更斯」號從美國卡納維拉爾角空軍基地發射升空。

1998年4月,我在距金星284公里處飛掠,利用金星引力獲得加速。之後,我繞太陽一圈,於1999年6月再次在距金星600公里處飛掠,獲得金星引力的第二次加速。同年8月,我在距地球1171公里處飛掠,利用母星引力進行第三次加速,正式飛向太陽系外層。

兩年後,2000年12月,我在距木星約1000萬公里處飛掠,獲得了木星引力的加速。這時,我的速度超過了每秒30公里,這一刻起,我才向目的地土星飛去。

這四次助推,計算的時間、角度無一不是妙到毫巔,無論哪一個環節差之毫厘,我都將和土星失之千里。北京時間2004年7月1日上午,距離我被發射7年之後,我終於飛到了土星身邊成為首艘繞行土星的人類探測器,正式開始工作

原本我的計劃任務周期為4年,因為表現出色,任務一延再延,一直服役到第13個年頭。這算得上是個不大不小的奇迹,因為一架星際探測器在工作和休眠時需要耗用的能量等級是截然不同的。

2010年,遠在地球的科學家計算出我的助推劑還剩下不到1%,這意味著燃料耗盡的話我可能飛行失控,他們不得不為我計劃一個體面的退休儀式。作為一顆即將耗盡能源的星際探測器,通常的養老方式有兩種:一種是停留在土星軌道上從此安靜地漂泊;一種是飛去更遠的地方,比如海王星或者乾脆飛出太陽系。但是身為一個戰士,我拒絕了這些養老計劃,我希望,燃燒最後的熱量,以墜毀在土星大氣中為代價,去看一看土星真正的模樣。

當然,選擇如此悲壯的結局,還有一個很重要的因素。在我之前13年的探測中,觀察到土衛二和土衛六上很有可能存在生命或者具備支持生命的環境。當年我在升空發射時,並未經過太空檢疫,因此我的身上很有可能帶有地球微生物,如果日後我意外墜毀在土衛二和土衛六上,對那些或許存在的生命來說,將是一場滅頂之災。而如果在土星大氣中燃燒自我,這些可能的生命就徹底安全了。有鑒於此,我義無反顧,向著最後的目標,出發。

土衛六是我為人類找到的第二個地球嗎?

土衛六(泰坦)是卡西尼號的重點關注對象,它花在上面的時間,比花在探測土星的時間要長得多。

NASA的官網是這麼介紹泰坦的:「從很多角度來看,它是我們迄今為止找到的最類似地球的天體之一。它有著厚厚的大氣層,且成分中富含有機物。土衛六就像幾十億年前仍處於冰凍狀態、大氣中還未出現氧氣的地球。」

泰坦也是太陽系唯一一個表面已知有液態海洋、湖泊的一個天體,但是它的海洋湖泊不是水,是甲烷。

雷達數據製作的偽色泰坦海洋地圖:藍色表示海洋,並非實際顏色。

泰坦大氣最重要的發現,是在離地面1000公里的地方,發現了分子量高達幾萬的有機分子。大的有機分子有可能就是生命起源的過渡產物。

用演化的序列來表示,可以說泰坦是地球的前身。

地球生命怎麼起源,早期研究認為從海洋里產生。另一種觀點認為,地球生命是從天而降,即帶有生命物質的原料,如隕石、流星、彗星,撞擊地球,從外太空帶進來,但地球本身沒有這種東西。但是泰坦的發現等於給了一個新的啟示,生命起源也可能是從天而降,但不是從外部,而是在大氣很高的地方產生。大的有機大分子物很重,會慢慢往下落,在落的過程中會越來越大。

對於這場最終的戰役,NASA在互聯網上發起了徵集名字的活動,最終命名為「壯麗終章」(Grande Finale)。據說,這是一個很燃的名字。2017年4月,我的死亡迴旋開始了。從這一刻開始,我前所未有地一點點靠近土星,飛抵土星和土星環中間的地帶,去探索這片從未有航天器涉及過的區域。

作為一架時速接近12萬公里的探測器,任何一點肉眼可見的物體觸碰都足以讓我粉身碎骨。為此,在第一次抵近這片區域的時候,我把自己的高增益天線擋在身前,當做盾牌來保護自己。哈哈,我知道你們想說什麼,當年義大利太空局耗費巨資為我打造的高增益天線,看上去的確很像一口鍋,但是,請不要叫我「背鍋俠」。

4月22日,我最後一次近距離飛掠土衛六,離它只有979公里,並藉助其重力變軌,開始在土星和土星環之間寬約2400公里的縫隙中完成22次俯衝。

在這壯麗終章里,在這生命的倒數計時中,我將竭盡全力完成這些任務:

1.深入土星環內部,通過探測土星環的質量來推測土星環的年齡。連續22圈的穿越,通過連續觀測我發回地球的微弱的多普勒頻移,科學家們將可以反推土星環的質量,以此推測土星環究竟是否年輕。

2.進入土星雲層,拍攝土星上空風暴和雲的結構。

3.通過近距離測量土星磁場,精確確定土星的自轉周期。聽起來是不是有點可笑?在這之前,人類真的不知道土星內部真正的一天具體有多長。

4.最後五圈,我將深入土星大氣層,對土星的外層進行採樣分析。如果足夠幸運的話,我將通過採樣分析,估算出土星外層的氦氣和氫氣含量,幫助人類進一步了解土星的結構和氣態巨行星的形成。

完成這22次俯衝之後,我正式結束自己的使命,即使是在大氣層燒毀的過程中,我仍將竭力向地球傳輸數據,直到信號最終完全消失。土星的信息傳遞到地球有84分鐘的時差,朋友們,當你們收到我發回來的最後一段數據時,其實早在一個多小時前,我已經與土星融為一體。

如果一切順利,在我撲向土星的那一天,地球上有些地方已經是16日,恰巧是星期六。星期六的英文是Saturday,直譯過來就是叫「土星日」。身為硅基生命,本不該有任何傷春悲秋的情緒,但是在這一刻,我有一點理解了你們碳基生命常說的那個詞,宿命。

在土星日,奔赴土星,從此,永不分離。

我給地球打了20年 Call 明天請為我打Call

我在2004年7月到達土星后,開始探索土星及其擁有的62顆衛星的秘密。其間我在太空中飛行了79億公里,執行了25萬條指令,飛掠土星衛星162次,拍攝了超過45萬張照片,發現了7顆全新的土星衛星,人類小夥伴據此發表了3948頁科學論文。

我最重要的發現有兩個,近距離研究跟地球早期歷史相像、充滿甲烷的土衛六(泰坦),發現冰凍的土衛二(克拉多斯星)南極地底擁有液態鹹水海洋。土衛六看上去和地球如同胞兄弟,土衛二的液態水海洋具備了孕育生命的一切可能。人類有可能因為這兩次發現,實現星際移民。

作為一名攝影狂魔,我拍攝的最著名照片之一名叫「地球微笑日」:這張背對太陽的照片包含了土星和其他太陽系天體,土星右下方處為我的母星地球。4月26日,我完成從土星與土星環之間的首次俯衝,在穿越期間,我與地球失去聯繫大約1天時間。4月27日,我給地球打Call,將圖片和其他數據傳回地球。據說重新收到我信號的那一刻,NASA總部歡聲雷動。

好了,在我無數次給地球打Call(網路用語,意為支持、加油、鼓勵)之後,9月15日,朋友們,請為我打Call。

解釋

旗艦級深空探測項目:投資大,周期長,投資可能在20億到30億美元。探測木星的伽利略號項目、探索土星的卡西尼項目、飛向外太空的旅行者計劃,都是旗艦級項目。NASA目前沒有新的旗艦級項目。

都市快報記者 錢卓君 高華榮 戴維綜合報道



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