卡西尼號開始最後的5個軌道環繞土星

美國國家航空航天局的卡西尼號宇宙飛船將在最後一個任務階段進入新領域，這是大結局，因為它準備開始一組超近距離穿越土星的高層大氣，最後的5個軌道環繞地球。

「卡西尼號」將於8月14日星期一上午12點22分在土星上空進行第一次。在這些通道中，航天器與土星最接近的距離將在1010 - 1060英里(1630 - 1710公里)之間，高於土星的雲層頂部。

這幅藝術家的作品展示了卡西尼號飛船在2017年8月和9月在土星的高層大氣中進行的最後五次俯衝。圖片：NASA/JPL-Caltech

這艘宇宙飛船預計將會遇到足夠密集的大氣層，需要使用它的小型火箭推進器來維持穩定——類似於卡西尼號在土星的衛星泰坦上所遭遇到的情況，它有自己的密集大氣層。

卡西尼號的泰坦flybys為我們準備了這些快速穿越土星高層大氣的方法，美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)的卡西尼項目經理Earl玉米說。多虧了我們過去的經驗，團隊相信我們能夠理解宇宙飛船將如何在我們的模型所預測的大氣密度中運行。

如果推進器在他們能力的10%到60%之間運行，團隊將考慮8月14日的名義。如果推進器被迫更加努力地工作——這意味著大氣層的密度比模型預測的大——工程師將會增加後續軌道的高度。被稱為「彈出式機動」的推進器將被用來提高最近的接近的高度，可能是120英里(200公里)。

如果不需要彈出式機動，而且在前三次飛行中大氣層的密度低於預期，工程師們可能會交替使用「彈出式」選項來降低最後兩個軌道的距離，也可能是120英里(200公里)。這樣做將使卡西尼的科學儀器，尤其是離子和中性質譜儀(INMS)能夠在更接近地球雲層頂部的大氣中獲取數據。

「隨著這五顆行星進入土星，接下來是它的最後一次俯衝，卡西尼號將成為第一個土星大氣探測器，」JPL的Cassini項目科學家Linda Spilker說。「行星探索的目標是向土星大氣層發射一個專門的探測器，我們正在為未來的探索奠定基礎。」

其他卡西尼儀器將對土星的極光、溫度和地球兩極的渦流進行詳細的高解析度觀測。它的雷達將深入到大氣中，以揭示小範圍的特徵，如16英里(25公里)寬——比宇宙飛船在大結局之前觀測到的小近100倍。

9月11日，與泰坦的遠距離接觸將會是一個巨大的彈出式機動的引力版本，減緩卡西尼環繞土星的軌道，並稍微彎曲它的路徑，讓飛船在9月15日進入地球。

在半軌道跳水期間，計劃包括7個卡西尼科學儀器，包括INMS，在接近實時的情況下進行測量和報告測量。

這艘宇宙飛船預計將到達一個高度，那裡的大氣密度大約是它在最後五次中所遇到的兩倍。一旦卡西尼到達這一點，它的推進器將不再能夠對抗土星的大氣層，以保持航天器的天線指向地球，而接觸將永久消失。宇宙飛船將會像流星般破碎，結束漫長而有益的旅程。

來自：NASA

編譯：中子星

審校：博科園

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