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泰坦探测:对土星的六号卫星的深度研究

【摘要】:2004年6月,在临近入轨之前,“卡西尼”号对土卫九进行了探测,拍摄了这颗卫星极其清晰的照片。而几个月后“惠更斯”探测器从轨道器分离出去,进入土卫6进行探测。▲土卫六“泰坦”号表面湖泊效果图“卡西尼”号土星探测器上实现了环绕土星运行轨道飞行的计划,并发回了一组关于土卫6“泰坦”号的最新、最清晰的照片。但“泰坦”号上的云层主要由甲烷组成,而不是主要由水组成。

2004年6月,在临近入轨之前,“卡西尼”号对土卫九进行了探测,拍摄了这颗卫星极其清晰的照片。土卫九是土星距离最远的一颗卫星,半径110千米,科学家猜想它是被土星俘获的一颗小行星。“卡西尼号”在离开它2000千米处经过,对它的质量和密度进行了测量。2004年7月,“卡西尼”号抵达土星轨道后,轨道器将环绕土星考察4年,总共将飞行74圈,并有45次飞近土卫6。而几个月后“惠更斯”探测器从轨道器分离出去,进入土卫6进行探测。“惠更斯”子探测器是一个直径2.7米的碟形物体,质量为343千克,它利用降落伞在“土卫6”表面着陆。在2.5小时的降落过程中,将用所带仪器分析“土卫6”大气成分,测量风速和探测大气层内的悬浮粒子,并在着陆后维持工作状态1小时。所搜集到的数据及拍摄的图片将通过“卡西尼”轨道器传送回地球。

由于路途迢迢,“卡西尼”探测器携带的主燃料罐装有3000千克的燃料,以满足两台二元推进主发动机的需要,另有142千克肼燃料供给16个小型反作用力推进器。这些小推进器用于控制航天器的飞行方向和微调飞行路线。另外,“卡西尼”号需考察土星4年,为了保证各种科学仪器的能量供给,“卡西尼”号上还载有32.7千克的钚-238核燃料,是迄今携带核燃料最多的航天器。因为钚-238具有高放射性,许多科学家曾担心一旦发射失败,它会对地面造成严重的核污染。而且,有的专家担心它1999年再飞回地球近旁时会发生泄漏,污染地球大气层。支持采用核动力的人认为泄漏的几率为百万分之一,即使泄漏,量也很少,所造成的核辐射微不足道。所以,“卡西尼”号的发射对支持者和反对者来说都是非常紧张的时刻。

▲土卫六“泰坦”号表面湖泊效果图

“卡西尼”号土星探测器上实现了环绕土星运行轨道飞行的计划,并发回了一组关于土卫6“泰坦”号的最新、最清晰的照片。科学家们对此进行了研究。科学家们发现,除了一片特别炫目的云外,“泰坦”号的天空几乎没有一丝云的痕迹。这片特别炫目的云位于“泰坦”号的南极,在土星的夏季,这里一天都可以得到光线的照射。这块罕见的云需要四五个小时才能形成,类似于地球上夏季出现的堆积云。但“泰坦”号上的云层主要由甲烷组成,而不是主要由水组成。

“卡西尼”号探测器还通过分光计拍到了“泰坦”号的一些照片,分光计的波长从可见光到红外线光不等。照片显示,土卫6表面到处分布着冰块和碳氢化合物。科学家们还发现,位于土星光环之间的“卡西尼缝”充满了灰尘,这是迄今所发现的土星的最外层光环。就是这层光环,每秒可引发680次土星物质间的碰撞,也就是说,每秒可给土星留下10万个左右的大小土坑。