卡西尼号俯冲土星将近

图为卡西尼号飞船朝土星与土星环的间隙飞去，在其任务的最后阶段它将如此绕行22次。卡西尼号最终将于9月15日坠入土星大气层。

图片来源：NASA/JPL-Caltech

NASA的卡西尼号土星探测器将在3天后坠入土星大气层，宣告任务结束。4月22日，2.5吨的卡西尼号在土卫六的引力作用下驶向终结的轨道，9月15日它将迎来命中注定的坠落。在生命最后的时间内，卡西尼号还需要完成几项里程碑式的任务，为其在科学领域做出的开拓性贡献画上完美句号。

“卡西尼任务已经实现了科学上太多的第一次，卡西尼号作为第一个土星探测器，会持续对土星大气进行取样，直至飞船寿命的最后一秒，而我们对土星的探索也将孜孜不倦地进行下去。”NASA喷气推进实验室的卡西尼号项目科学家Linda Spilker表示，“当卡西尼号冲进土星大气时，我们将近实时发送数据——这是土星探测活动中名副其实的首创之举。”

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研究小组成员揭示是什么造就了卡西尼任务如史诗般的旅程——非凡的飞船，伟大的科学发现以及历史性的国际协作。视频融合了电脑概念动画以及卡西尼任务传回的真实影像。

卡西尼号进入土星上层大气后的1至2分钟内，飞船将与地球失去无线电联络。不过在下落过程中，失联之前，卡西尼号上12台科学设备中的8台将持续运转。尤其是离子及中性质谱仪（INMS）将直接取样土星大气成分，其获取的信息可能对我们研究土星的形成与演变有重要启示。坠落前一天，卡西尼号上的其它仪器将以高分辨率对土星的极光、温度，以及两极的涡流进行详细观测。卡西尼的成像相机将在“冲刺”途中关闭，并将于前一天（9月14日）对土星系统做最后的影像记录。

9月9日—卡西尼号将第22次，也是最终任务的最后一次绕过土星和土星环间隙，期间与土星云层顶端距离最近为1044英里（约1680千米）。

9月11日—卡西尼号将远距离飞掠土星最大的卫星，土卫六（Titan）。尽管卡西尼号距离土卫六73974英里（约119049千米），卫星的引力作用将会稍微减慢飞船掠过时的飞行速度。几天后，卡西尼号将不是穿过土星大气的最外层边缘，而是直接俯冲进入土星大气，并在俯冲造成的巨大摩擦和加热中燃烧殆尽。

9月14日—卡西尼号的成像相机对土星系统做最后的影像记录，发回土卫六、土卫二、土星北极的六边形急流以及土星环的图片。

9月14日（美国东部夏季时间下午17：45，北京时间9月15日上午6：45）—卡西尼号将把通讯天线转向地球，开启通讯连接直至任务结束，将最后采集的图像以及一路以来收集的数据传回地球。

9月15日（美国东部夏季时间上午4：37，北京时间9月15日下午17：37）—“冲刺”开始。飞船将用5分钟将INMS调整到取样土星大气的最佳位置，开启数据近实时传输，直至任务结束。

9月15日（美国东部夏季时间上午7：53，北京时间9月15日下午20：53）—卡西尼号进入土星大气。推进器仅启用10%的能力以维持飞船方向稳定，并确保高增益通讯天线指向地球进行持续的数据传输。

9月15日（美国东部夏季时间上午7：54，北京时间9月15日下午20：54）—卡西尼号推进器火力全开。推进器无法继续在大气阻力中维持稳定方向，高增益通讯天线无法锁定地球。此时，预计卡西尼号距离土星云层顶部940英里（约1510千米），通讯停止，卡西尼号探测任务结束。很快，飞船将像流星般解体。

卡西尼号完成了13年的土星之旅，它的“终场演奏”（Grand Finale）始于4月——最终的俯冲则是最后一个音符。经过4年主要任务和2年扩展任务之后，NASA批准了卡西尼号雄心万丈的7年新任务。新任务被称为“卡西尼至点任务”（Cassini Solstice Mission），任务期间卡西尼号几十次飞掠了土星的数个卫星，观测了土星和土卫六大气的季节变化。任务伊始，科学家便计划了卡西尼号在耗尽机动推进燃料后，进入超近的“终场演奏”轨道，最终安全消陨在土星大气的怀抱。

“卡西尼号的使命结束将是一个令人心酸的时刻，但这也是它一路传奇后的美好归宿，”卡西尼项目主管，就职于NASA加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室的Earl Maize说，“‘终场演奏’之旅以最科学有效的方式利用了飞船的剩余资源，将7年计划推上了高潮。卡西尼号在土星大气中安全销毁，避免了俯冲途中任何位置可能对土星卫星产生的影响，使它们在未来的探索活动中保持原始的状态。”

卡西尼号于1997年发射，卡西尼任务的成果彻底革新了人们对土星、土星环，及其种类繁多的卫星，以及土星的动态磁场环境的理解。卡西尼号是发射距离最遥远的行星探测器，并且从抵达土星的那一刻起，源源不断地传递给人类惊人的发现，直至今日。土卫二的冰喷流样本，为具有热液活动的地下海洋的存在提供了证据；土卫六的碳氢化合物湖泊和海洋主要由液态乙烷和甲烷组成；生命起源前的复杂化合物在大气中形成并随雨降落地表；土星环上方耸立着三维结构；巨大的土星风暴曾环绕整个土星长达一年。卡西尼号在土星的发现也为科学家了解行星形成所涉及的过程提供了支撑。

卡西尼-惠更斯任务是NASA、ESA（欧洲航天局）和意大利航天局的合作项目。NASA的喷气推进实验室是帕萨迪纳省加州理工学院的一个部门，为NASA科学任务委员会管理任务。JPL设计、开发和组装了卡西尼轨道飞行器。

（编辑：Tony Greicius 翻译：狐步 校对：王索 傅煜铭）