渺小的人類從未停止探索的腳步
在土星軌道看到的地球，只是一個渺小的藍點，這裡有人類的一切
其實，科普的意義與價值遠遠大於科學事件本身，大家不會認為太空探索是一件很值得做的事情，因為一般來說我們無法看到太空探索的潛在價值，這在目前還只是一種精神層面的收穫，但是在未來，太空探索將會為我們帶來無限的意義與價值。
人類科學現在還處於初期階段，甚至連初期階段都不能算，我們無法突破太陽系，我們甚至都不知道太陽系到底有多大……這就是現實，不過科學家們不會止步於此，從人類進入太空探索時代開始，科學家們就一直在盡全力瞭解宇宙的奧秘。
卡西尼號拍攝到的土星風暴
我們無法突破太陽系，但是現在我們可以發射各式各樣的探測器探索太陽系的每一顆星球。這麼多年來，科學家們製造了百餘個探測器，它們的目的各不相同，那麼怎樣評價一個探測器它是否成功呢？是看這個探測器足夠強大嗎？還是它傳回多少資料？其實都不是，美國宇航局卡西尼號是一個很成功的探測器，因為它一直在吸引大眾的目光，激發人們對科學的興趣。就像哈勃太空望遠鏡一樣，也許你不瞭解天文觀測，也許你不瞭解宇宙探測器，也不瞭解衛星，但是一提到太空望遠鏡，有多少人的第一印象就是哈勃，一提到土星探測器，就是卡西尼號。
一個成功的探測器
在2013年7月19日，卡西尼號飛船拍攝了這張照片，在這張照片中我們可以看到土星和土星環結構，除此之外地球、金星和火星也都可以看到，這張圖片是卡西尼號在距離土星651591千米處拍攝到的
在詳細介紹卡西尼號之前，我想先和大家聊一聊科普的真正價值。就好像在平靜的湖裡扔了一塊大石頭，卡西尼號拍攝的照片，它返回的資料，每天有很多人在研究，事件過後的科普遠比事件本身還要大的多。78億千米的星際之旅，四十萬多張照片，卡西尼號和它的夥伴，惠更斯號探測器改變了我們對土星，或者說對宇宙中氣態星球的看法，就像哈勃改變了我們對宇宙的看法是一樣的。
人類走了多遠，能走多遠，旅行者一號和旅行者二號就是人類科學的極限了嗎，其實遠不止於此。自始至終，人類對於宇宙星空就有著特殊的感情，這些「漂浮」在宇宙空間中的星球是那樣晶瑩剔透，完美無瑕。古時候，皎潔的月光夜夜陪伴我們，後來人類登月了。天文望遠鏡發明之初，人類第一次看到土星，這確實是一顆與眾不同的星球，也是一個與眾不同的行星系統，探索從未止步，新的土星探測活動，開始了。
這是卡西尼號拍攝的紅外影像。土衛六是土星最大的衛星，直徑有5150千米，不過在這張照片中土衛六看起來很小。土星環結構在影像的頂部，中間的是土星環的影子。圖中最右上方，就在土星環上方，有一顆很小的衛星，它叫做Prometheus，直徑只有86千米。卡西尼號在拍攝的時候距離土星約685000千米，影像比例是每畫素37千米
改變了人類對土星的看法
1997年10月卡西尼號發射了，這些年來，卡西尼號仔細觀察了土星的大氣層，並目睹了氣態星球巨大風暴結構的演化和消亡。我們在土星環結構上還看到了新的現象，這些現象為我們提供了太陽系演化的資料。就好像古代的製圖師一樣，科學家們繪製了土星的衛星圖，在這之後科學家們利用卡西尼號的資料發現了很多新的衛星。卡西尼號是一個非常成功的任務，因為它不僅讓我們看到了很多土星的實拍圖，更讓我們知道，宇宙中可能存在其他生命。
右邊為實拍多幀照片合成影片，左邊是卡西尼號視角變化的即時動畫展示，土星環結構確實是土星與眾不同的一個體現
土星及其衛星系統擁有極高的科學研究價值，土衛六泰坦的表面環境被認為是幾十億年前的地球，未來如果給泰坦以足夠的發展時間，泰坦將能夠孕育出生命。而土衛二和土衛四很可能因為地熱源而擁有地下海洋，地下海洋中很可能會有我們從沒見過的特別的生命。土衛十距離土星很近，已經接近其洛希極限，無巧不宇宙，一切都是剛剛好。
土衛二，一顆被冰覆蓋的星球，土衛二有些區域的表面地質結構很年輕
無論是土星衛星還是土星本身，都具有極高的科學研究價值，那麼卡西尼號和惠更斯號是如何發現並且探索土星的這些奇特現象呢？在某些方面，卡西尼號飛船的感覺要比我們好的多。比如說卡西尼號可以觀察到人眼無法看到的光或者能量的波長，卡西尼號上的儀器可以感知一些我們無法感知的磁場或者說微小的羽流顆粒。
我們可以把探測器的科學儀器看做是人體器官，比如說我們的眼睛和耳朵相當於探測器的「遠端感應」裝置，因為有些條件下我們直接用眼睛看就可以了，不需要直接接觸。卡西尼號上的遙感儀器也可以遠距離計算測量，這就相當於卡西尼號的「眼睛」，也就是「遠端感應」裝置，舉例來說卡西尼號的「遠端感應」裝置就是光學和微波感測儀器，具體包括照相機，光譜儀，雷達和無線電等科學儀器。
卡西尼號土星探測器的科學儀器
而我們的觸覺和味覺是「直接感應」裝置，比如說現在房間中有兩塊香皂，我們看不到，鼻子不需要接觸到香皂也不需要看就知道房間裡面有，這是因為香皂的氣味分子已經與我們的鼻竇細胞直接接觸了。而卡西尼號的「鼻子」儀器可分為微波遙感儀器，場和粒子儀器。場和粒子儀器可以直接測量土星及其衛星磁場，質量，電荷密度等等，這些我們都無法直接看到。這些儀器還可以測量土衛二羽流顆粒的數量和組成，等離子帶電體的強度以及無線電波。
卡西尼號土星探測器拍攝到的土星北極六邊形風暴，為什麼土星北極會有六邊形，這還是一個未解之謎，而且大家可以看到六邊形的顏色還在變化，它處於不斷變化之中
除了科學儀器之外，探測器還需要更多東西才能完成任務，比如說探測器要足夠靈活，受控，在78億千米的旅行之中不會迷路等等。卡西尼號和惠更斯號是三軸穩定的航天器，可以更加穩定並靈活的進行機動飛越任務。除此之外，探測器需要每天都給地球返回科學資料和生命體徵資料，與地球之間的通訊是探測器的一個重點，卡西尼號和惠更斯號航天器透過一個高增益和兩個低增益天線進行通訊，不過只有在緊急情況下，航天器才會透過其中一個低增益天線進行通訊。最後我們考慮的就是探測器的動力了，這也是重中之重，卡西尼號和惠更斯號探測器由三結構RTG放射性同位素熱電發生器為其提供動力。
卡西尼號拍攝到的土星和泰坦
卡西尼號和惠更斯號就好像是結伴旅行的星球探索者，它們肩負使命，攜帶各種科學儀器來到了土星軌道。這是一場求真探索之旅，目的是解開土星及其他氣態星球的奧秘。卡西尼號在2004年到達土星系統並開始工作，引入眼簾的就是土星最特殊的結構——土星環，土星環在小型望遠鏡中看起來是靜止的，但卡西尼號近距離觀察後發現這裡是一個不斷變化的岩石海洋。卡西尼號還觀察到土星環中的流星體或源自土星系統之外天體碰撞的證據。
它首次對其他星球的衛星進行了探測，卡西尼號探索了泰坦大氣，表面甲烷湖和表面地質結構。惠更斯號著陸時也發現泰坦表面有很多甲烷湖，惠更斯號透過磁場儀器還發現泰坦可能有地下海洋。這意味著未來泰坦上的生命可能起源於兩個完全分開的區域，從而產生截然不同的生命形式。
卡西尼號的成就一覽
化作一顆流星
即將向土星墜去的卡西尼號（動畫演示）
2017年9月15日，太空迷們共同見證了價值40億美元的卡西尼號探測器墜入土星大氣層，從設計開發再到最後的「流星」，卡西尼號陪伴了我們20年。可是美國宇航局別無選擇，因為卡西尼號已經完全沒有動力了，而且卡西尼號也已經超出了預定的任務期限。如果讓它繼續運轉有可能會汙染土星的衛星，如果卡西尼號墜落到這些衛星上，地球上的微生物很可能會汙染這些星球。
因此，卡西尼號只能飛入土星大氣層。不過，直到生命最後一刻，卡西尼號仍在進行科學研究。當它墜入土星大氣層時，一些儀器還是處於開啟狀態，其中包括質譜儀，質譜儀可以「嗅探」土星大氣層並確定其中的化學成分。墜入土星大氣層之後，卡西尼號的任務已經結束了，但是科學家們還需要花費數十年的時間仔細並多次分析卡西尼號的資料，直到現在，卡西尼號的資料還在分析當中。
動畫模擬了卡西尼號墜入土星大氣層的過程
卡西尼號的發現改變了我們對土星甚至是對氣態星球的理解，卡西尼號在土星周圍發現了很多新的衛星，還發現了土衛六上的甲烷湖以及土衛二表面的羽流，同時它還幫助我們擴充套件了宇宙生命存在的理論及其可能性。另外，卡西尼號對土星環的觀測將幫助我們解開太陽系起源的奧秘，這和探索宇宙中小行星的科學價值是一樣的。
卡西尼號見證了土星的壯觀景色，目睹了土星環結構執行的神奇，這麼多年來傳輸的資料改變了我們對太陽系的理解，最後化作流星墜入土星大氣層，雖然卡西尼號已長眠，但是它的資料將繼續陪伴我們，就像科學探索的理念，直到永遠。
化作流星，永遠長眠於土星之中
