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为什么美国宇航局将40亿美元的卡西尼航天器撞击到土星

   2017-09-14 11:19   作者:   编辑:郭晴天
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13年来,卡西尼探索了天然气巨人及其卫星。星期五,它需要一个最后的陷入这个星球。

9月15日星期五美国东部时间上午6点半左右,美国航空航天局将会看到其20多岁的40亿美元的航天器撞到土星。

空间机构真的没有别的选择。卡西尼几乎没有燃料,而且已经超出了预期的任务期限。更重要的是,保持它的风险可能会污染土星的卫星之一,例如Enceladus,一个拥有一些生命成分的冰球世界,或者是泰坦,这是一个充满活力的月亮,这里是地球上的微生物。

所以这个宇宙飞船将会在没有人造物体的地方去结束它的存在:进入土星的气氛。

但是在最后的时刻,卡西尼将会进行科学的调查。随着它下降到土星的气氛中,其仪器将包括质谱仪在内,其中几乎可以“嗅”大气并确定其中的化合物。

卡西尼发现已经改变了我们对土星和整个宇宙的理解。航天器在土星周围发现了全新的卫星,泰坦的甲烷湖,以及从塞西拉多斯喷发的水喷射,并对该星球的戒指进行了非常详细的观察,这种环境被认为类似于形成整个太阳的碎片环系统。但结束是苦涩的:科学家已经为土星的使命和研究工作做了数十年的工作,卡西尼结束了一些关键的土星奥秘还没有解决。

卡西尼的最后一天将是最引人注目的。这将是会发生什么

这场崩溃将是卡西尼“大决赛”中最后一个壮观的时刻,

在过去几个月里,卡西尼已经在土星和它的环之间进出了22个轨道,这个地方是没有航天器的地方。在那里,卡西尼做了仔细的测量,以评估戒指的质量,并最终确定他们的年龄(初步分析表明他们比预期的更年轻)。

由于美国宇航局的科学家不知道这个空间中是否会有碎片,可能会破坏工艺,所以这些令人沮丧的内环通道在使命结束时得到了保存。事实上,卡西尼根本没有遇到太多的灰尘或碎片,这本身就是关于土星系统的新发现。

9月11日,月亮泰坦的最后一次传球让Cassini与土星碰撞(参见下面的动画)。这个任务的项目经理伯爵玉米,称这个通行证是“一个吻再见”,这是再见。没有办法阻止航天器现在崩溃。

该特派团的科学家 - 其中许多人在20世纪80年代成立以来一直在卡西尼工作 - 充满了SUV尺寸工艺的情绪。

卡西尼项目科学家琳达·斯皮尔(Linda Spilker)说:“我们的家庭已经相互了解,在某些情况下,我们的孩子已经在一起长大了,现在在最后两个星期,我们分享了这个令人难以置信的使命的尽头。卡西尼已经花了13年时间绕着土星。它已经在太空中了20。

卡西尼如何在其后裔融化并爆炸成土星

卡西尼在遇到死亡之前有一些最后的订单。它的相机正在拍摄卫星泰坦和塞迦杜斯的最后一张图像,以及可能很快离开戒指的戒指中的一个小月亮,以及土星本身的最终彩色图像。“这些最终的图像就像在你搬出去之前最后看看你的房子或公寓,”Spilker说。“多年来的回忆淹没了。”

从9月14日开始,卡西尼将回到地球,确保良好的无线电连接,并重新配置成为临时的大气探测器。

当它移动通过空的空间,卡西尼没有抵抗。所以很容易保持飞行没有偏差。但一旦遇到气氛,一切都会改变。就像把手从一辆移动的车窗上伸出来的感觉一样,卡西尼会开始摇摆,更深入到气氛中。

在那里,工艺奇怪的无线电设备和磁性将像帆一样抓住,把卡西尼扔到滚筒里。它几乎没有设计用于抵抗翻滚运动的小型推进器,但它们不是用于行星进入的。

起初,这些推进器会间歇地发射,以使卡西尼的发射器指向地球。然后,“这将达到推进器打开的程度,百分之百,试图打击气氛,”美国航空航天局喷气推进实验室工程师Thomas Burk从一开始就从事任务。“当然会失去这场战斗。”总而言之,卡西尼在进入大气层之后可能会保持稳定两分钟。

一旦卡西尼开始滚动,它将不再能够将数据发送回地球。从NASA的角度来看,这是使命的结束。

但是,卡西尼将会静静地生活起来至少几分钟,每秒钟行驶20英里。翻滚的力量将逐个地将其组件分开。

然后会熔化,爆炸。“外表面材料可能开始刻字; 那么你会看到一些分裂; 那么当你下到金属,一旦它变得足够热,它会发光,“美国宇航局JPL热工程师Brett Pugh说。土星上没有氧气,所以没有火。“但是,随着温度升高,推进剂坦克会爆炸,”他说。

这可能会产生闪电,就像地球上的流星爆发的光线。(美国宇航局将把一些望远镜指向土星看,但是他们不太可能看到任何东西。)坦克爆炸后,没有什么可以留下的。Pugh说:“如果有人能看到它,这将是一个巨大的观点。

正如美国宇航局发言人普雷斯顿·迪西斯(Preston Dyches )所说:“我们要走出辉煌的光辉。”

美国航空航天局(NASA)一名艺术家对卡西尼的描述,因为它下降到土星的气氛中。

NASA 解释说: “如果剩下的东西会继续沉入土星的气氛中,那么在热烈的压力下,所有的物质都会熔化和完全脱离,最终在地球的内部被完全稀释。” 金属,复合材料,甚至一些驱动卡西尼的钚的痕迹将在地球上变得不可见,这是地球大小的764倍。

卡西尼完全改变了我们对土星的理解

卡西尼以17世纪天文学家乔瓦尼·卡西尼(Giovanni Cassini)命名,于1997年10月从美洲航空航天局与欧洲航天局合作发射。那时候,我们还没有比比尔·克林顿犯下“我没有与那个女人有性关系”的言论。哈利波特还没有在美国出版。

从那里,卡西尼和惠更斯的探测器(注定要撞上月球泰坦),七年来到了土星。一旦到达,它开始发现彻底改变了我们对地球及其系统的理解。

在泰坦,卡西尼和惠更斯,月球表面上出现了令人惊讶的地球特征和巨大的液态天然气湖泊,超过了地球上所有的油气储量。泰坦山上有巨大的云降雨液体甲烷。表面上有河流。

 

卡西尼发现了月球上的地下海洋的证据,这是一个难以置信的发现。它了解到这些海洋可能含有热液喷口和适当的成分来支持生命。像地球海洋深处的地热通风口一样,这些可以是利用氢和二氧化碳的化学能产生甲烷和能量的微生物。卡西尼经常看到大量的水蒸气和气体从地壳表面喷出。

卡西尼计划科学家柯特·尼伯(Curt Niebur)在最近的一次新闻发布会上告诉记者说,“塞维拉多斯可能拥有生命中的所有成分 - 据我们所知,目前已经存在。他说:“海洋的发现”改变了我们的想法:海洋世界 - 像地球和欧罗巴 - 在宇宙中是罕见的。“

卡西尼学到了如何从土星的戒指中形成新的卫星。它已经对地球的环和表面特征进行了详细的摄影调查 - 比如北极存在的比地球大的美丽的六角形云图。

卡西尼最后一次看看土星将是我们最后一次看待地球至少一代人

当宇宙飞船星期五将土星的最后一张图像传回地球时,这将是我们人类最后一次看到土星近在咫尺的时间。土星系统没有计划进行任务。一个新的可能需要十年计划和发射,然后大约七年才能到达地球。

美国宇航局的下一个大型行星科学工作是将于2020年推出的欧罗巴快船。它的目标是调查木星的冰月亮。

所以对于我们所知道的,这是美国宇航局最后一次对土星,其气氛以及令人烦恼和美丽的戒指进行直接测量的机会。

这就是卡西尼的结局如此特别的原因:这不仅仅是一个奇观。这是一项科学的运作,表彰我们必须探索其他世界的宝贵有限时间。而卡西尼离开土星的事实并没有解决,所以痛苦更加复杂。

科学家仍然不知道土星的核心旋转速度,这将决定土星日的长短。这是一个关于行星系统的巨大的基本问题,现在还没有答案。而科学家们仍然没有确切的数字,关于土星的圈数或年龄。

 

“这是宇宙飞船长达一段时间的一部分,这将是一个震撼人心的事情,”Burk说,预计卡西尼离线的时刻。“在这方面是苦涩的。但这是一个非常令人兴奋的结局。当我们停止获取数据时,这将是真相的时刻。“