石豪：国际航天前沿回望――美国的2017，中国的2018

【文/观察者网专栏作者 石豪】

岁末年初，辞旧迎新，又到了盘点与展望的时候。在过去的2017年，国际航天前沿都发生了哪些大事？新的一年里，又有什么值得我们期待的航天任务？请跟随笔者一起探索。

卡西尼号――难说再见

2017年9月15日，服役长达20年的卡西尼号土星探测器，在地面指令下主动坠入土星，这项举世瞩目的地外行星探测任务以壮丽的方式谢幕。



卡西尼号

发射于1997年10月15日的卡西尼号，由美国航空航天局（NASA）和欧洲航天局（ESA）联合研制，从各种意义上说，都是一个可以成为“行业标准”的深空探测器：

在宇宙中，直达目标天体往往要付出巨大的燃料消耗，这不是目前技术水平所能接受的。因此，往往要通过巧妙的轨道设计，借助其他行星的引力场，对航天器进行加速――这就是著名的引力加速方案。为了抵达土星，同时消耗更少的燃料，卡西尼号发射后反而向着相反方向的金星飞行，通过两次金星加速回到地球附近，经过地月系统加速飞向木星，再通过木星加速最终抵达土星轨道。这种借助其他天体加速的轨道设计方案，是深空探测中必不可少。



卡西尼号飞往土星的轨迹

由于工作区域距离地球太远，传统的通信手段不足以满足深空探测器的通信与测控需求，因此卡西尼号安装了一个足足4米直径的高增益天线，这是它外观最典型的特征，也是过去和未来深空探测器的标配。

同样由于距离太远，地球轨道适用的太阳能电池在土星轨道就显得力不从心，并且距离太阳过远还使航天器长时间处于太空的极度深寒中，因此卡西尼号装备了三台放射性同位素热电机，在持续提供电能的同时，也能支持热控系统的工作。

卡西尼号携带了多种科学探测载荷，能够对土星、土星卫星和星际空间进行持续探测。值得一提的是，卡西尼携带了由ESA研制的惠更斯号着陆器，成功地在被浓厚大气包围的土卫六上降落，为科学家带来了许多关于这颗神秘卫星的第一手资料。这种多科学仪器加着陆器的载荷模式，已经成为国际深空探测的潮流。



卡西尼号探测器布局

当然，惠更斯号着陆器由于低级失误导致大量宝贵数据丢失的事情，也可以说是深空探测绕不开的“保留节目”，所谓人类总是重复着相同的悲剧，我们能做的是通过先进的管理模式和严肃的工作态度，让探测器不带一个隐患上天。

截止到2017年8月29日，卡西尼号探测器累计飞行了79亿公里，执行了2500万条指令，收集了635GB的科学数据，拍摄了453048张照片。老兵不死，只是凋零，我们有理由向这颗凝结了人类探索宇宙梦想的探测器致以崇高敬意。并且，在不会太遥远的未来，那些遥远的巨大行星将迎来来自中国的客人。



卡西尼号20年任务期统计数据