#土星澳門生活誌

卡西尼號任務最終完成，將墜入土星大氣中。

Trisha ・2017-09-16

親愛的卡西尼號終於任務完成，再見了! 最新消息：　　卡西尼號太空船已按預定時間在19:55進入土星大氣，永久成為土星的一部份，控制中心也接收到最後一個訊號。再見，再也不見，但未來，每當看到土星，也始終會記得卡西尼號的卓越貢獻。下圖是卡西尼號傳回的最後一張影像，拍攝時間為臺北時間2017/9/15的凌晨3:59，以可見光拍攝，當時太空船距離土星約634,000公里，整幅影像涵蓋範圍相當於17公里。影像所顯示的，就是卡西尼號衝入土星大氣之處。美國航太總署（NASA）卡西尼號太空船的華麗終極任務即將畫下休止符，墜入土星大氣自毀，結束將近20年的偉大旅程！目前預測最後失去卡西尼號訊號的時間，將會落在臺北時間9月15日晚間19點55分，但這個時間可能會因為土星大氣層減緩卡西尼號速度而稍有變動。現場直播將於晚間19點開始：https://youtu.be/wwMDvPCGeE0 　　臺灣剛好處在絕佳觀測位置，最新的預測撞擊時間是臺灣時間9月15日19:55:02，在撞擊1-2分鐘後可能出現幾秒鐘的閃光。雖然預測撞擊訊號會很暗，但若有較大口徑望遠鏡仍可試著觀測看看，建議從撞擊時間前5-10分鐘開始，錄影到撞擊時間後5-10分鐘。若能觀測到將非常有科學價值！卡西尼號在2017年4月至9月間，經歷了一連串驚險的軌道飛行，在4月22日最後一次近掠土衛六泰坦（Titan）後，以大約每週一次的頻率，連續22次穿越土星的冰環。先前從未有探測器造訪此處，這趟終極任務所蒐集到的科學資料，將能幫助我們更了解巨行星和行星系統究竟如何形成和演化。卡西尼號太空船的終極任務軌道。卡西尼號將爬升到土星北極高處後，俯衝穿過土星環與土星本體之間22次。其中以橘色標出最後一圈軌道。Credit:NASA / Jet Propulsion Laboratory-Caltech / Erick Sturmhttps://saturn.jpl.nasa.gov/resources/6007/?category=graphics 為了避免可能汙染含有生命的土星衛星，卡西尼號在2017年9月最後一次穿越軌道後，將於9月15日墜入土星大氣，並送回最後一筆極具科學價值的資料。在與地球失去聯繫後，太空船會像流星一樣燃燒殆盡，成為土星的一部分。勇往直前的科學探索　　卡西尼號的終極任務不只是衝進土星，更包含了長達六個月的大膽探索和科學發現。太空船繞過土星環的最內側，有時還掠過土星大氣的最外緣，雖然任務團隊認為已充份評估風險，但畢竟太空中充滿了未知的驚喜，因此也只有在整個計畫結束時，才能進行如此大膽的任務。卡西尼號衝過土星時，蒐集了許多寶貴的資料，對卡西尼號任務的先前階段來說，這些探測風險實在太高。卡西尼號仔細測繪了土星的重力和磁場地圖，研究土星內部的分布，或許還能解決土星自轉的速度問題。最後幾次的俯衝會大幅增進我們對土星環物質的理解，或許還能讓我們探索土星環的起源。上面的粒子偵測器，採樣和分析被土星磁場吸引而進入土星大氣層的土星環冰粒物質。卡西尼號上的相機更以超近距離，拍攝驚人的土星環和雲層影像。最後一刻仍將回傳寶貴資料　　卡西尼號在衝入土星大氣前，會將拍攝到的最後影像傳回地球，但即便是在最後一刻，它還是會即時送回資料。在與地球失聯之前，最關鍵的測量數據將是來自質譜儀對土星大氣的測量，這最後一筆資料或許能夠幫助我們更了解土星的組成。　　任務的結束總是教人傷感，而卡西尼號最後衝入土星大氣的結局，在歷年來的太陽系探索任務中，可算得上是壯烈又華麗。卡西尼號在1997年發射，在2017年畫下句點，卡西尼－惠更斯任務在二十年的偉大航程裡，曾做出許多重要貢獻。為什麼要結束任務？　　卡西尼號在1997年發射後，先在太空中旅行了七年，於2004年7月1日抵達土星，花了13年的時間環繞土星。在這段期間內，用來調整飛行軌道的火箭燃料逐漸消耗殆盡，如果一直置之不理，那麼科學家最後將會無法控制卡西尼行的飛行路徑。　　過去十年來卡西尼號對土星衛星進行深入研究，發現土星的兩顆衛星－土衛二（Enceladus）和土衛六（Titan）可能擁有適合生命生存的環境。為了避免可能汙染這些土星衛星，美國航太總署決定讓卡西尼號衝入土星大氣，這能確保未來我們研究其他土星衛星是否有生命時，不會受到卡西尼號的汙染。首度穿越傳回驚人影像　　卡西尼號在4月26日首度穿越土星環與土星本體之間縫隙後，旋即傳回驚人影像，穿越時距離土星雲頂僅3000公里（土星雲頂的定義為大氣壓力1巴處，與地球海平面的大氣壓相等），與可見的土星環最內側距離更只有300公里。由於這是首度有太空船穿越此處，任務團隊雖然格外謹慎小心，但也只能仰賴先前對其他土星環的探測結果，來預測此處的情形。還好卡西尼號完整無缺，順利抵達土星環的另一側。土星環與土星大氣層頂的縫隙有約2000公里寬，根據先前研究得到的科學模型預測，如果卡西尼號通過的區域內有土星環粒子，也只會像煙灰那麼微小。卡西尼號穿越此區域的速度，相對於土星達到每小時12萬4000公里。因此，若是被任何粒子撞擊到太空船較脆弱的部分，都有可能會造成嚴重的傷害。　　科學家就地取材，將卡西尼號將四米寬的大型碟形高增益天線轉向前方，做為防護罩使用，抵抗迎面而來的土星環粒子。這也代表，穿越土星環平面時，卡西尼號是無法和地球聯絡的。因此太空船在接近行星時所收集的資料，要在穿越土星環平面後20個小時，才能傳回地球。科學家也能利用這次得到的觀測資料，了解如何在接下來的幾次穿越軌道保護太空船。　　美國航太總署特別為卡西尼號的最終任務製作了壯麗的影片，歡迎收看！卡西尼號終極任務關鍵日期 -4月22日：土衛六泰坦第126次飛掠-4月23日：開始終極任務的第一圈軌道-4月26日：首度穿越土星環平面-5月24日：土星北半球夏至開始-9月15日：臺北時間18:31卡西尼號將進入土星大氣，一分鐘後（臺北時間18:32）太空船將失去訊號-9月15日：地球將於臺北時間19:55收到卡西尼號的最後訊號延伸閱讀：道別卡西尼號 ─ 承先啟後丈量太陽系http://sa.ylib.com/MagArticle.aspx?Unit=featurearticles&id=3690 卡西尼科學家的最後旅程http://www.natgeomedia.com/column/external/62787 卡西尼任務的十個突破性發現 http://www.natgeomedia.com/column/external/61301 訪葉永烜院士/在不可能中找出發展關鍵https://goo.gl/ztQMv6訪葉永烜放眼國際、立足臺灣-未來臺灣天文發展的醒思https://goo.gl/GbMdnM 專訪中央大學天文所教授葉永烜：卡西尼，太空科學的新里程碑http://sa.ylib.com/MagArticle.aspx?Unit=featurearticles&id=786 中央大學葉永烜教授卡西尼計畫推手揭開土星面紗https://youtu.be/HzvOWHBRYr4 資料來源：https://saturn.jpl.nasa.gov/mission/grand-finale/overview/ 編輯：胡佳伶以上資料來源自：網絡天文館 http://tamweb.tam.gov.tw/v3/TW/content.asp?mtype=c2&idx=1716

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