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14亿公里外的飞船,从深空传回一张照片,专家看后为何笑容尽失

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  “不知天上宫阙,今夕是何年?”从人类第一次抬头仰望星空那一刻起,对宇宙的思考从来没有停止。头顶的星辰是多么璀璨,难道真的触不可及吗?每每仰望深邃的夜空,总有星星高悬天上,吸引一代又一代人追求。

  深入天空,是历代人类梦寐以求,人类从来没有停止过追寻的脚步。从明朝万户升天到后来1961年加加林成功进入深空,再到1969年阿姆斯特朗登上月球。人类的赞歌便蕴藏在一次又一次勇气的行为当中。曾几何时,人们以为自己即将揭开深空之谜。


  为了进一步探索深空,科学家们设计发明卡西尼号星际探测器。1997年10月,由NASA发射升空,开启人类深空探索之旅。转眼间,飞行到14亿公里外的卡西尼号,向地球传回来一张照片,专家看后居然笑容消失。

  那么,卡西尼号传回来什么照片,居然让专家脸上笑容消失呢?这张照片背后又有什么秘密呢?

  一、为见土星,卡西尼号升空

  卡西尼的诞生离不开一个星球——土星。土星是太阳系八大行星之一。古今中外,人类对于土星的好奇从没有停止。

  中国古代通过肉眼观测发现天边有颗星星颜色是黄色的,类似泥土。于是,中国古人结合五行学说为此命名为“土星”。


  在400年前,1610年意大利科学家伽利略用他自制的粗糙望远镜望向深空,第一次看到土星的“庐山真面目”。后人解读他的笔记,大意如下:“土星两侧好像有人耳一样的东西。”

  此后,不少科学家前仆后继用更加先进的设备去观测星空。其中,不得不提荷兰科学家惠更斯。惠更斯是知名的科学家,在当时颇具威望。由于他在光学上的造诣,通过磨制透镜、改造目镜等手段,让他打造出当时最先进的天文仪器。

  透过他改进后的望远镜,惠更斯发现所谓的“人耳”其实是连在一起的,是一个绕着土星的圆环。由此人类第一次证明土星环的存在。

  此后卡西尼、詹姆斯·克拉克·麦克斯韦等科学家继承衣钵,对土星的描述越来越详细,对土星的研究越来越深入。随着科学发展,天文望远镜也在进步,靠着先进的天文望远镜,人类几乎可以完全描绘土星的全貌。


  但是始终有一点让科学家耿耿于怀,那就是他们还没有得到近距离的土星照片。如果能够近距离拍摄土星照片,那么他们距离揭开土星之谜将会大大进步。

  于是,美国科学家与欧洲科学家合作,合作发射了“伽利略”深空探测器。1995年成功进入绕木星轨道。备受鼓舞的科学家们决定,打算研制出一个绕土星轨道的深空探测器。

  这个绕土星轨道的深空探测器便是卡西尼号!

  卡西尼号自打出生就备受瞩目。它的研发设计有多达17个国家参与其中,耗资多达33亿美元,是人类近代史上体重最重、体积最大、系统最复杂的行星探测器,可以算得上集齐全人类智慧的精华。


  但是问题摆在众人面前,如何将这个庞然大物送到远在天边的土星呢?要知道日常常见的火箭升空,最远不过是地月距离。虽然卡西尼号比火箭小,但是有科学家估算过,要是把卡西尼送到土星,至少需要70吨的燃料!

  以目前科技而言,人类尚不能开发出能够携带如此多燃料的设备。那么,科学家们是采用什么方法呢?答案是引力弹弓效应!

  什么是引力弹弓效应呢?行星之间存在重力场,利用重力场可以将深空探测器像弹弓一样,抛向下一个目标。换而言之,便是利用行星的“引力弹弓”来实现深空探测器的加速,从而减少携带燃料量。

  这个办法并非首创,早在伽利略号上人们就已经成功实践过了。有了伽利略号的经验后,卡西尼号研制团队,在其上面继续沿用,利用引力弹弓将卡西尼号送入深空之中。


  1997年10月15日,卡西尼号发射升空。经过半年抵到金星一带,利用金星的引力实现第一次加速。随后,绕着太阳一圈后再次经过金星,第二次利用金星的引力实现加速。在1999年8月,卡西尼号利用地球引力实现加速。离开地球后,它在2000年来到木星,利用木星的引力实现最后一次加速。

  卡西尼号先后通过金星、地球和木星的“引力弹弓”实现加速,以超过每秒30千米的速度朝着土星飞去。

  高速下卡西尼号即将抵到土星,等它接近土星后,科学家通过它居然在土星上发现了一些令人震惊的东西!

  二、接近土星,卡西尼号最终结局

  经过6年8个月,卡西尼号飞行旅程数多达35亿千米,最终于2004年7月1日,按照原计划抵到土星轨道,成功实现最初目标。一时间全球科学家为此感到激动不已。


  卡西尼号在科学家的指挥下,开始对土星的大气、光环和卫星进行科学研究。在土星光环的罅隙中,为地球传回大量珍贵影像,尤其是土星光环。在过去人们看来,土星光环存在简直就是不可思议,凭什么在众多的行星当中土星能够有如此独特的光环围着它,而且始终保持和存在。

  这一点令人遐想,科学家也提出过不少的假设。直到卡西尼号传回来的数据,才揭晓这个答案。原来是土星的卫星当中有一颗,始终在暗弱的光环层中绕着土星公转,它所到之处总是能够在其所在的光环层当中激起阵阵尘埃,这些尘埃便是土星独特的光环存在的原因之一。

  科学家形象将这个卫星取名为“牧羊犬卫星”。除了“牧羊犬卫星”以外,还有另一颗卫星在别的光环层中做着类似“牧羊犬卫星”的事情。因此,土星的光环才能经久不灭,时刻存在。

  其实最令科学家震惊的是,土星上面或许有生命的存在!根据卡西尼号传回来的数据显示,在土卫六上面,其大气层富含氮,而且在土卫六地下或许有液态水的存在。要知道生命的诞生与液态水密切相关,可以说水是生命之源。


  因为卡西尼号的惊人发现,有科学家如此称赞:“它带着我们去探索未知的世界,而那个世界与我们45亿年前地球类似!”

  从2004年抵到土星,再到2017年卡西尼号燃料耗尽,在土星工作将近13年的卡西尼号,由于其身上携带危险的金属元素,不能降落到地球。尽管科学家对这位功臣很是惋惜,但是迫于舆论的压力,他们选择将其向土星坠落,用一场“星空葬礼”宣告它的结局。

  三、卡西尼的照片让专家沉默

  卡西尼号在它一生当中,向地球传回不少有价值的照片。其中最为有名的是2013年的照片,这张照片让不少专家沉默不语。

  在2013年7月,他对准地球拍摄一张照片。在这张照片上,土星的光环显得如此之巨大,而地球却只是一个小亮点。在如此对比之下,让人唏嘘不已。


  是啊,地球太过于狭小,比起宇宙的广阔,实在是沧海一粟而已。尽管科学家对此有所准备,但是谁也没想到居然是如此的渺小。

  最后,卡西尼号用尽全部力量向地球传回最后的数据之后,就径直飞向土星,迎接属于自己的葬礼。

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