卡西尼土星探测器之春分行动
卡西尼土星探测器
导语：每过14年～15年，阳光就会直射到土星的赤道之上，它的北半球或者南半球就会迎来春分。当2009年8月土星的北半球再一次迎来春分的时候，在它的身边多了“卡西尼”探测器的相伴，将土星一个别样的春天呈现给我们。
土星，这颗密度比水还小的行星，有着太阳系中独一无二的光环和卫星系统。虽然从外表看去，它没有木星表面汹涌的湍流，相反还透出一种静谧与优雅，但这一切完全无法掩盖它的勃勃生机。科学家们已经发现了土卫六上的甲烷湖、土卫二上的冰喷发以及土星光环和大气中前所未见的惊人细节。这都得益于“卡西尼”这个近距离的观察者，而它对土星系统的调查还在不断深入。
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“卡西尼—惠更斯”是一个由美国宇航局(NASA)、欧洲空间局(ESA)和意大利空间局(ASI)联合打造的，旨在研究土星及其天然卫星的无人探测计划。它的硬件由两部分组成：NASA设计、制造的“卡西尼”探测器以及ESA制造的“惠更斯”探测器。前者以意大利—法国天文学家卡西尼命名，后者则得名于荷兰天文学家、数学家和物理学家惠更斯。“卡西尼”是有史以来最大的行星际探测器，长6.7米、宽4米，光建造就耗时超过十年。
1997年10月15日“卡西尼—惠更斯”发射升空，开始了奔赴土星的旅行。尽管用来发射的火箭已经是NASA当时最强大的，但它仍不足以把重达6吨的“卡西尼—惠更斯”直接送往土星。为此它先后经过金星、地球和木星的引力助推来助自己一臂之力。这场历时7年、总长35亿千米的马拉松在2004年6月30日终于抵达了终点。
在当年的圣诞节，“惠更斯”与环绕土星的“卡西尼”分离，并于2005年1月14日成功降落到土星最大的卫星土卫六(“泰坦”)表面。土卫六同时也是仅次于木卫三的太阳系第二大卫星，有着浓密的富氮、甲烷大气，与40亿年前地球的原始大气极为相似。阳光中的紫外线会离解甲烷分子，由此可以形成更为复杂的成分，例如乙烷、丙烷、乙炔和苯。这使得在“惠更斯”着陆之前没有人确切知道土卫六的表面到底是个什么样子。
虽然“惠更斯”的土卫六之行非常“高调”，但其中其实还有一个小插曲。在升空之后的检测中科学家发现“惠更斯”和“卡西尼”之间存在通讯问题，而前者要依赖后者来向地球发送探测数据。为此NASA的深空探测网专门重新调配了天线来捕捉“惠更斯”着陆土卫六时发回的信号。
另一方面，从2004年6月30日进入土星轨道到2008年6月30日为期4年的主任务阶段结束，“卡西尼”共环绕土星飞行了76圈，飞掠土卫六45 次。此外它还飞掠了土星的其它七颗卫星：土卫二、土卫三、土卫四、土卫五、土卫七、土卫八和土卫九。除了土卫六之外，土卫二也给我们带来了出人意料的惊喜。与此同时它还对土星大气的动力学特征进行了探测，发现了许多诸如土星南极涡旋这样有意思的现象。
考虑到“卡西尼”上的仪器设备工作状态一直非常良好以及在过去的四年中所取得的巨大成就，2008年4月15日NASA决定将其探测任务延长两年。由于2009年8月土星会经过它轨道的春分点，因此这一计划被称为“卡西尼春分任务”。春分时的光照条件提供了“卡西尼”一次对土星难得的观测时机，与之前的任务相比，科学家对此次“春分任务”倍加期待。
这一“春分”行动从2008年7月1日开始，期间“卡西尼”将绕土星运行60多圈，飞掠土卫六21次、土卫二7次、土卫一6次以及土卫四、土卫五和土卫十二各1次。由这一安排可见，对土星卫星(尤其是土卫六和土卫二)的详尽探测是“春分任务”的重点。此外“卡西尼”还会监测土卫六和土星的季节变化，探测土星的磁层等。而其中最眩目的则还是在春分时土星光环和阳光之间的游戏。
