27 个国家参与,1997 年 10 月 15 日发射升空,在太空中飞行了 79 亿公里,执行了 250 万条指令,发动机点火 360 次,绕轨飞行 294 圈,飞掠土星卫星 162 次,采集了 635GB 数据,拍摄了 453048 张照片,发现了 6 颗全新的土星卫星,据此发表了 3948 页科学论文 …

这是美国航空航天局主管行星际探测的部门加州理工大学喷气推进实验室(JPL)对卡西尼-惠更斯号行星际探测器的总结。在约 20 天之后,也就是 9 月 15 日前后这艘“功高德勋”的探测器将坠入土星稠密的氢、氦、氨大气中焚毁,结束 20 年的探测历程。

除了上述的一组数字,卡西尼-惠更斯号探测器曾是美国发射的成果最丰硕的行星际探测器之一,它不仅近距离飞掠了土星系中的多个卫星,携带的惠更斯号着陆器还直接在土卫六“泰坦”上着陆,这是第一个在外围太阳系天体上着陆的人造物体。实际上,现今大众媒体上几乎所有关于土星、土星环的高清照片都是由卡西尼-惠更斯号拍摄的。

卡西尼-惠更斯任务拍摄
卡西尼-惠更斯号以两个人命名,他们参与认识了最初的土星

卡西尼-惠更斯号探测器是由美国宇航局、欧洲空间局、意大利太空局三个国家机构联合完成,27 个国家的人员参与其中,作为名字的两位科学家代表了探测器的两个重要部分:发现土星环缝的意大利科学家乔凡尼·多美尼科·卡西尼,以他的名字命名了探测器的主体;发现了土卫六的荷兰科学家克里斯蒂安·惠更斯,以他的名字命名了土卫六着陆器惠更斯号。

现代人类熟知的是,土星是太阳系中拥有最明显星环的行星,这颗行星肉眼看上去呈现非常独特的草帽状,在天气晴好的夜晚,甚至家用望远镜都能看到土星和它的环。著名科学家伽利略在 1610 年用手磨望远镜看到它时,因为分辨率太低,一度以为土星有一个伴星。

1655 年,克里斯蒂安·惠更斯用一台更强大的专门天文望远镜确认了土星环的存在,并且准确描述道,土星被一个薄且平坦的环环绕着,环与土星没有接触,并且相对黄道倾斜。1675 年,乔凡尼·卡西尼确认土星环之间又一个宽达 4800 公里的缝隙,这个缝后来也用他的名字来命名了。1859 年,詹姆斯·克拉克·麦克斯韦提出,土星环预计不是固体,因为理论上来说它无法保持固体状态,一定会碎裂。

卡西尼-惠更斯任务拍摄

地球的卫星是月球,也是唯一的一颗,但土星卫星有几十颗之多,传统上,他们都是以希腊神话里巨人的名字来命名的。这其中大部分的卫星其实都只能算是大石头,因为它们不够大,没有达到流体静力平衡呈现球状,30 颗的直径在 10 公里以下,只有 7 颗卫星呈现球状。

卫星中最大、最著名的是惠更斯发现的土卫六“泰坦”(Titan),这颗卫星有大约两个月球那么大,1990 年代确认它拥有稠密的大气层,这在太阳系卫星中是绝无仅有的。

卡西尼-惠更斯号之前,人类的探测器到过土星附近

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1973 年,著名的先驱者 11 号发射升空,它最著名的公众印象就是那个装在探测器上一起飞往宇宙的,向可能的“外星人”揭示地球、人类形象的金盘。1979 年,先驱者 11 号距离土星最高云层 21000 公里左右飞过,匆匆瞥了一眼土星。这是第一个接近土星的人类探测器。

1977 年,目标是太阳系外探测的旅行者 1 号发射升空,为了借助大行星的引力加速,1980 年它近距离飞过了土星,拍摄了一大堆高清照片,确认了土星庞大的卫星系统,以及土卫六可见光无法穿过的稠密大气。1981 年,旅行者 2 号也飞过土星,发现了更多的环缝。