作為人類(lèi)有史以來(lái)研發(fā)的最為復(fù)雜的行星際探測(cè)飛船之一，卡西尼號(hào)搭載著人類(lèi)對(duì)于土星的無(wú)限遐想起航了。這一路的漫漫征途，它都經(jīng)歷了什么？而抵達(dá)目的地后，它又做了些什么呢？
知識(shí)點(diǎn) I ：“卡西尼-惠更斯”項(xiàng)目概況
“旅行者”號(hào)任務(wù)取得了巨大成功，給科學(xué)家極大的鼓舞。1982年起歐洲科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)會(huì)和美國(guó)國(guó)家科學(xué)院組成了一個(gè)聯(lián)合工作組，調(diào)研未來(lái)的合作任務(wù)，兩位歐洲科學(xué)家提出，派一艘飛船進(jìn)入土星軌道執(zhí)行探測(cè)任務(wù)，再派一艘飛船進(jìn)入土衛(wèi)六泰坦進(jìn)行探測(cè)。1984～1985，美國(guó)航天局和歐洲空間局進(jìn)行了調(diào)研。最后，為了緩解當(dāng)時(shí)美歐航天部門(mén)間略顯緊張的關(guān)系，“卡西尼—惠更斯”任務(wù)由美國(guó)航天局、歐洲航天局、意大利航天局三方合作，參與國(guó)家多達(dá)17個(gè)，于是，該項(xiàng)目也成為人類(lèi)有史以來(lái)最大的國(guó)際合作空間任務(wù)。
環(huán)繞土星的探測(cè)器以出生在意大利的法國(guó)天文學(xué)家卡西尼命名，他發(fā)現(xiàn)了土星最大的環(huán)縫，還發(fā)現(xiàn)了土星的4個(gè)衛(wèi)星。探測(cè)土衛(wèi)六的探測(cè)器以荷蘭天文學(xué)家惠更斯，正是他發(fā)現(xiàn)了土星最大的衛(wèi)星土衛(wèi)六，也是他最早發(fā)現(xiàn)并準(zhǔn)確描述了土星光環(huán)
知識(shí)點(diǎn) II ：“卡西尼—惠更斯”號(hào)的主要任務(wù)和設(shè)備
“卡西尼—惠更斯”承擔(dān)有27項(xiàng)主要的探測(cè)任務(wù)，其中包括確定土星環(huán)的三維結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)行為；確定每一個(gè)衛(wèi)星的表面情況和地質(zhì)歷史；考察土星大氣層云頂處的動(dòng)態(tài)行為；測(cè)量土星磁層的三維結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)行為；調(diào)查泰坦大氣成分；描述泰坦表面情況等。
“卡西尼”號(hào)上總共搭載了12件執(zhí)行各種科學(xué)考察的有效載荷——
第一類(lèi)是光學(xué)遙感儀器，包括綜合紅外光譜儀（CIRS）、成像科學(xué)系統(tǒng)（ISS）、紫外成像攝譜儀（UVIS）、可見(jiàn)光和紅外成像光譜儀（VIMS）。這些設(shè)備主要對(duì)土星環(huán)、土星衛(wèi)星進(jìn)行光學(xué)成像，分析其結(jié)構(gòu)、特征、化學(xué)成分等。公眾所看到的精美圖像基本都來(lái)自這些探測(cè)器。
第二類(lèi)屬于場(chǎng)、粒子、波的觀測(cè)設(shè)備，包括卡西尼等離子體光譜儀（CAPS）、宇宙塵埃分析儀（CDA）、離子及中性質(zhì)譜儀（INMS）、磁強(qiáng)計(jì)（MAG）、磁層成像議（MIMI）、射電和等離子體波科學(xué)套組（RPWS）。這些設(shè)備主要對(duì)土星的磁場(chǎng)、空間環(huán)境、塵埃、等離子體進(jìn)行觀測(cè)，他們不直接產(chǎn)生直接的圖像。
第三類(lèi)是微波遙感儀器，報(bào)包括一臺(tái)雷達(dá)和一臺(tái)無(wú)線電科學(xué)子系統(tǒng)（RSS）。此外“卡西尼”號(hào)身上還有一個(gè)盤(pán)狀高增益天線和兩副低增益天線。
“惠更斯”號(hào)由歐空局負(fù)責(zé)研發(fā)，主要任務(wù)是探測(cè)泰坦云層、大氣層和表面情況。它是一臺(tái)小型無(wú)人實(shí)驗(yàn)室，由登陸器及登陸器支持設(shè)備構(gòu)成。主要儀器包括大氣結(jié)構(gòu)探測(cè)儀（HASI）、多普勒風(fēng)實(shí)驗(yàn)裝置（DWE）、降落成像儀/光譜輻射計(jì)（DISR）、氣相層析質(zhì)譜儀（GCMS）、懸浮物質(zhì)收集器和熱解器（ACP）、行星表面科學(xué)組件（SSP）。
“卡西尼”號(hào)的引擎單元是2臺(tái)445牛發(fā)動(dòng)機(jī)，3臺(tái)放射性同位素?zé)犭姲l(fā)生器（簡(jiǎn)稱(chēng)RTG）利用32.7千克钚-238（以二氧化钚的形式）天然衰變產(chǎn)生的熱量，經(jīng)由熱電技術(shù)產(chǎn)生直流電。這臺(tái)發(fā)生器在工作了11年后，依然有600～700瓦的發(fā)電量?！盎莞埂碧?hào)使用的是化學(xué)電池，所以壽命很短，登陸泰坦90分鐘后就結(jié)束了自己的使命。
“卡西尼”號(hào)重2.15噸，“惠更斯”號(hào)重350千克，再加上必需的燃料以及運(yùn)載火箭適配器等，聯(lián)合體總重在5.7噸左右。
知識(shí)點(diǎn) III ：“卡西尼—惠更斯”的行程
1997年10月15日，“卡西尼-惠更斯”從位于美國(guó)佛羅里達(dá)州卡納維納爾角的肯尼迪航天中心發(fā)射升空了。運(yùn)送他們的美國(guó)大力神4B運(yùn)載火箭。為了增加飛行中的速度，科學(xué)家們?yōu)樵O(shè)計(jì)了一條極為復(fù)雜的軌道，希望通過(guò)引力彈弓效應(yīng)從其他行星那里獲得更大的動(dòng)量。在“卡西尼”號(hào)整個(gè)行程中，兩次飛近金星，一次飛近地球，一次飛近木星。
1998年4月26日，在337公里高度飛越金星，速度增加至40.9 km/s。
1999年6月24日，在6052公里高度再次飛越金星，速度從39.2 km/s增加到42.3 km/s。
1999年8月18日，在1171公里高度飛越地球，速度由35 km/s提升至39.1 km/s。
2000年1月23日，意外遭遇2685號(hào)小行星，距離約160萬(wàn)公里。
2000年12月30日，在985萬(wàn)公里高度飛越木星，速度從11.6 km/s提升至13.7 km/s。
2004年5月18日，正式進(jìn)入土星系統(tǒng)。
2004年7月1日，穿越F環(huán)和G環(huán)之間的縫隙，成功進(jìn)入環(huán)土星軌道。
2005年1月14日，釋放“惠更斯”號(hào)探測(cè)器。
知識(shí)點(diǎn) IV ：“卡西尼”號(hào)任務(wù)期
2004年-2008年：主任務(wù)期，總共繞土星運(yùn)行76圈，45次飛臨泰坦，6次路過(guò)土衛(wèi)二恩克拉多斯，10次訪問(wèn)小衛(wèi)星，包括土衛(wèi)九、土衛(wèi)七、土衛(wèi)五、土衛(wèi)三、土衛(wèi)四、土衛(wèi)八等。
2008年底-2010年：“春分任務(wù)”，第一次延長(zhǎng)，總共繞土星64圈，28次路過(guò)泰坦，8次路過(guò)土衛(wèi)二。
2010年-2017年：“夏至任務(wù)”，第二次延長(zhǎng)，飛行155圈，飛越土衛(wèi)六54次，飛越土衛(wèi)二11次，其中2015年10月28日，距離土衛(wèi)二只有區(qū)區(qū)49千米，發(fā)現(xiàn)了土衛(wèi)二冰下海洋中可以產(chǎn)生大量的氫氣，科學(xué)家據(jù)此猜測(cè)土衛(wèi)二的海底環(huán)境可能適合早期生命形態(tài)。
總計(jì)：20年的飛行，13年辛勤工作，環(huán)繞土星飛行近300圈，總歷程超過(guò)78億公里，132次近距離飛越土衛(wèi)，向地球傳回超過(guò)600GB數(shù)據(jù)，產(chǎn)生了3000多篇學(xué)術(shù)論文?！翱ㄎ髂帷钡囊簧梢哉f(shuō)是居功至偉。
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