解密土星

  土星系的最主要部分,当然是土星自身。它是太阳系4颗拥有最多空气行星中较大的一颗,仅次于木星。人们经常把木星描述成一个充满氢气和氦气的星球,但那里没有足够能量以点燃任何核能源。当然,这并不意味着比它体积小的土星也是如此。

  到目前为止,土星最为引人注目的特点就是它如地狱般的天气状况。在土星的赤道附近,风速可达到每小时1770公里,相当于地球上最高风速的5-10倍。这里的大气层还经常被极其恐怖的飓风“撕开”,而且经常是两种风暴同时降临。由于土星卫星中的一些微粒,土星上还经常会出现类似地球极光的现象,照亮土星的整个天空。

  如果没有极光出现,木星上的光也相当明亮。在这次“卡西尼”号对土星的探索中,将利用一系列完整的仪器了解在一个寒冷星球拥有如此多气象现象的原因(这里的最低气温可达到零下139度)。

  目前科学家们的假设是,由于当时形成土星时发生的一些地心引力的地理现象,所产生的一些内部热量被储存起来。“卡西尼”号将利用摄像头、红外线感应器、化学光谱仪及其他设备,彻底解构这个星球的大气层。同时,它还将描绘出土星上的磁气圈以及重力圈的具体情况,最终得到土星大气层中是否有一个实质核心的结论。

  土星是因为这些发光的外环而被我们熟知的。在“卡西尼”号抵达土星的几分钟内,飞船的摄像头已快速拍下61张土星光环照片。第二天早晨10点前,参与此项任务的科学家们就把这些照片展示出来。一位科学家说,“我相信,之前谁也没看到过这样的土星。”

  对于这些科学家来说,最让他们震惊的是,土星光环的内部结构竟然如此复杂。自“旅行者”号被送上太空后,科学家们就了解到,土星的外环并非由毫无差别的一些光学物质组成,而是由几百条单独的光束组成,就像唱片中的音轨。这些光束由几亿个冰块和碎石组成,有些小于砂砾,有些则大过一座房子。

  卡西尼号此次还将对泰坦(Titan)星球进行多角度研究。在9个选中卫星的59个飞越定点中,45个(离泰坦星球的平均距离为950公里)都是为了研究该星球的。雷达设备将穿透泰坦的云层,勾画出山脉、平原,或是沼泽湖的大致模样(尽管早期观测结果显示泰坦星球上未必有湖泊存在);而分光计及其他设备则将利用化学方法测试星球上的空气,并拍摄下它的外观。

  惠更斯探测器在3个小时中身兼数职,任务颇多。它携带6个装置,包括雷达、颗粒收集器、一个摄像头和鼓风设备。

  在海拔高度达到150千米时,探测器的硬件设备将被自动打开,并开始记录之后所有的数据和信息。探测器在土星着陆后,在没有撞到山脉或陷入沼泽湖中的情况下,感应系统会继续信息读取工作。而即便遇到这样的意外,能够在土星上登陆,也将使卡西尼号成为历史上一个重要名词,就如同能够在1975年第一个登上月球的“阿波罗”号一样。

  如果不出现任何事故或意外,卡西尼号应可以一直在太空向总部发送消息和资料,直到2008年。而如果它可以超过正常寿命,或许可以坚持到10年。

  所有人都认为,卡西尼号是美国国家宇航局的最后一个空间探测器项目,这是一个塞满了各种仪器以及复杂的后备系统,耗资几百亿的宇宙飞船,在之前19年的准备过程中,这艘飞船共花掉了14亿美元,包括设计、建造,以及额外的20亿飞行实验费用。当1990年,美国国家宇航中心开始将“更快、更好、更经济”作为指导宗旨时,他们将当时所建造的无人宇宙飞船的预算降低到了几亿美元的低成本。

  但是,此后由于成本所带来的飞船质量问题就开始了。廉价的飞船不能将很多仪器带上太空,那么为完成一次科学任务,所需发射飞船的次数就要增加。另外低成本意味着将来机器可能的损坏率要更大。

  如果卡西尼号所完成的这次任务,真的代表一个时代的终结,那么这也是一个华丽的收场。宇宙科学家们应为他们建造并发射了这个飞船而感到无比自豪。他们也会对前期制作草图时的小心谨慎而颇感不必要,“我们似乎总是低估了太阳系可以给我们的一切。”物理学家萨德布卢姆(Soderblum)说。也许,这是我们有生之年中最后一次如此清楚地看到土星,这无疑使我们更加珍惜“卡西尼——惠更斯”号,以及这次登陆土星的意义。