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标  题: 土星的航天探测 
发信站: 哈工大紫丁香 (Tue Jul  6 18:23:15 2004), 站内

    [国家航天局网讯]  7月1日，美国宇航局地面控制中心发出遥控指令点燃卡西
尼号探测器的主发动机，让其顺利地转向进入了环绕土星飞行的轨道，开始了对土
星及其卫星的航天探测。由于这是人类发射的第一个专门研究土星家族的探测器，
故而引起了人们的普遍关注。虽然以前已有航天器对土星进行过探测，但工作时间
短暂，远不如卡西尼号这样引人注目。

　　航天器拜访土星家族

　　从望远镜里看去，土星像戴着一顶漂亮的大草帽，是一颗非常美丽的天体。在
太阳系九大行星中，按照与日距离从近及远排列，土星位居第六；按照体积大小排
列，它仅次于木星，位居第二。

　　土星在西方国家被称为萨特恩，意即罗马神话中的“神农”。由此可见，自古
以来，无论东方还是西方，都不约而同地把这颗绚丽多彩的行星与人类生活相关的
农业紧密地联系起来。虽然人们用肉眼就能够看到土星，但由于它距离地球过于遥
远，最近距离也要达27.2亿千米，故而难有什么收获。即使用望远镜从地球上进行
观测，多少年来所取得的成果也十分有限。

　　鉴于土星和木星一样，两者都保留着大量的太阳系诞生初期的原始物质和宝贵
信息，通过对它们的仔细探测和深入研究，能够帮助人类进一步认识太阳系形成和
演化的历史，更多地了解生命起源情况，因而科学家们始终对土星的观测非常关注
。在人类掌握航天技术之后，发射航天器就近对土星进行探测，就成了必然趋势和
重要选择。

　　截止到目前，人类共向土星发射过四个航天器，已有三个对其进行了探测，还
有卡西尼号刚刚开始工作。前三个就是先驱者11号、旅行者1号和2号。它们都是先
探测了木星再飞临土星的。先驱者11号从1979年8月16日到9月7日历时三周对土星
进行了探测。由于它本来就是以探测土星为主要任务的航天器，所以飞探土星用时
最长，获得的资料也最多。1980年11月12日，旅行者1号从距离土星12万千米处飞
越而过，对土星及其卫星作了大范围的扫描，拍摄了一万多张照片。1981年8月26
日，旅行者2号对新发现的土星环和几个有特色的卫星作了近距离的探测，也向地
球发回一万多张照片和大量信息。这些宝贵资料，大大丰富了人类对土星的认识。


　　三个航天器获得的探测资料，已向人类展现了土星、土星光环和土星卫星的大
致面貌。即以土星卫星来说，先驱者11号就发现了两颗新卫星，旅行者1号发现了
三颗新卫星，旅行者2号发现了六颗新卫星，它们共发现了11颗新卫星，这使土星
的卫星数目由原来的12颗增加到了23颗。2001年以来，天文学家又发现了土星的一
些卫星，这使土星的卫星总数增加到了31颗。这些大大小小的卫星围绕着土星运转
，形成了庞大的土星系。本来天文学家们鉴于土星与木星有许多相似之处，故将其
称为类木行星，航天器探测的结果进一步印证了这一推理是正确的。

　　卡西尼号土星探测器

　　为了进一步研究土星，美国于1997年10月15日用大力神4B运载火箭发射了重
5.67吨、耗资33亿美元的卡西尼号探测器。它由轨道器和名叫惠更斯的子探测器组
成。两者的命名，意在表示对意大利天文学家卡西尼和荷兰天文学家惠更斯的纪念
。轨道器有12台仪器，子探测器有六台仪器。18台仪器中，有能提供至少50万张土
星、土星光环和土星卫星照片的照相机，能透过土卫六气体层扫描其表面的雷达，
能监测土星大气的装置，能探测磁场和尘埃的设备等。

　　长为七米、最大直径为三米的卡西尼号，通过两次飞临金星、一次飞临地球、
一次飞临木星的借力增速，经过近七年飞行、行程35亿多千米之后，已于7月1日进
入环绕土星的轨道，开始为期四年的考察研究和探测工作。它在绕土星飞行过程中
将释放惠更斯子探测器。然后直径2.7米、重319千克的子探测器将飞向土卫六并进
行着陆，以揭开土卫六的神秘面纱。

　　释放子探测器后，轨道器将在四年的飞行中绕土星76圈，其中有45次飞近土卫
六，并将探测资料和所拍照片用无线电信号陆续发回地球。其使命是探测和研究土
星的物理参数及其大气成分，土星磁场与空间环境，土星光环的结构、组成与由来
，土星卫星动力学原理尤其是土卫六的真实状态。

　　卡西尼号是美欧合作研制的20世纪性能最为先进的行星探测器。美国宇航局研
制卡西尼号轨道器，欧空局研制惠更斯子探测器，共有17个国家的260多名科学家
参与了这项航天工程。科学家们希望它的全部探测活动和考察工作，能够帮助人类
系统地了解土星及其卫星，加深对太阳系诞生和地球生命起源条件的认识。

　　惠更斯专探土卫六

　　在已知的31颗土星卫星中，土卫六是最早被发现的，也是体积最大的。这颗也
被称作“泰坦”的卫星，直径为5150千米，在太阳系众多的天然卫星中，仅小于木
卫三，排行老二。以前的观测就发现，距离土星122万千米的土卫六是具有明显大
气的卫星。科学家们认为，它既有大气就可能有生命，故而对后来的航天探测特别
关注。

　　旅行者1号曾在土卫六上空4000千米处飞过时测得它的气压竟是地球的1.5倍，
浓密的大气层厚度达2700千米，密度比地球大气还大。大气主要成分是占98%的氧
气，其他还有甲烷、碳氢化合物、氰化氢等。在土卫六大气顶端还发现一种可以孕
育生命的氩氰酸有机分子。由于卫星表面只有-180℃的过低温度，故未发现生命迹
象。1999年7月29日，天文学家用地面大型望远镜发现，土卫六一些可能是由冰或
岩石组成的高地之间，有一片由液态碳氮化合物组成的海洋，类似于生命进化前的
环境。同时，还发现土卫六含有丰富的化学物质，其中有许多是在地球出现生命以
前存在的分子。由此科学家们推断，土卫六上可能存活神秘的原始生命。

　　为了寻找土卫六的生命信息，卡西尼号在对其进行探测的同时，还将于今年圣
诞节前夜的12月24日向其释放惠更斯子探测器。后者经过三周飞行之后将在受控条
件下冲向泰坦卫星。它在2005年1月14日穿透土卫六大气层的过程中，将拍摄并通
过卡西尼号轨道器发回500-1000张照片，最后着陆于该星的表面。如果那里有生物
，惠更斯子探测器上的照相机将会记录下它们的踪迹。科学家们期盼着这些探测活
动能够揭开土卫六有无生命之谜。鉴于泰坦表面温度很低，非常寒冷，有的科学家
对此抱悲观态度。但是可以肯定的是，探测活动如获成功，必然会有关于土卫六研
究方面的新收获。(国家航天局网特约撰稿/尹怀勤)

发布日期：2004-07-01 
http://www.cnsa.gov.cn/


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