土星探测是指人类向土星发射太空探测器来对土星进行探测活动。而土星就像其他类木行星一样,没有固体表面可以供探测器登陆。先锋11号在1979年9月飞越过土星,这也是人类首次对土星进行的探测任务。卡西尼号则是迄今唯一深入探测过土星和其卫星的探测器。

飞越任务

先锋11号

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先锋11号所摄得的土星照片

先锋11号是人类首次进行的土星探测任务,它于1979年9月接近土星,并从土星层顶端上方20,000公里的地区通过。先锋11号也拍摄到土星与一些卫星的低解析照片,这些照片不足以分辨出表面的特征。先锋11号也研究了土星环,发现F环,也得知环带中间的黑暗隙缝并非没有任何物质存在的,当它朝向太阳时会发出光芒。先锋11号也测出土卫六的表面温度为250K[1]

航海家计划

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航海家2号所摄得的土星照片

航海家1号于1980年11月进入土星系统,并首次传回土星、环带与卫星的高解析照片。人类也首次见到这些卫星多变化的表面特征。因为早期的探测发现土卫六拥有浓厚的大气层,所以喷气推进实验室选择由航海家1号来接近土卫六。这也大幅增加人类对于土卫六大气层的认识,但也证实它的大气层是可见光无法穿过的,所以无法研究表面状况。这次探测也改变航海家1号的轨道,并让它因此离开太阳系

几乎在航海家1号抵达土星的一年后,航海家2号也在1981年8月抵达土星进行探测。更多卫星表面的细节被发现,也得知环带变化的过程。航海家2号使用雷达来探测土星大气层的温度密度,并发现在压力7,000帕斯卡的地区,温度为摄氏−203度;而在120,000帕斯卡的地区,温度为摄氏−130度。北极地区的温度低10度,虽然这可能是季节性的。不幸的是,航海家2号在探测期间照相机平台发生故障,所以造成一些环带照片遗失。土星的重力也让航海家2号可以前往天王星[2]。。

航海家2号也在环带附近与内侧发现一些新的卫星,也发现马克士威缝与科伦坡缝的存在。

环绕轨道任务

卡西尼号

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土星遮掩太阳的照片,由卡西尼号所摄。

卡西尼号在2004年7月1日正式进入土星轨道,不过在进入土星轨道之前,它已经广泛的研究过土星系统。卡西尼号在6月时掠过土卫九,并传回高分辨率的影像与资讯。

卡西尼号在2004年12月25日释放惠更斯号之前完成2次飞越土卫六的任务,而惠更斯探测器则在2005年1月14日降落在土卫六上,并传回降落途中探测到的大气层与地表的资料。在2005年间,卡西尼号多次探测土卫六与其他冰冻卫星。

美国太空总署在2006年3月10日宣布,卡西尼号发现土卫二拥有间歇泉喷发的证据,显示它存在着液态水[3]

2006年9月20日,卡西尼号传回的照片显示一个先前未被发现的环带,位于明亮的主环带外侧与E及G环的内侧[4]

卡西尼号也在2006年7月发现土卫六的北极存在碳化氢湖泊的证据,并在2007年1月得到证实。2007年3月,土卫六北极的其他照片显示土卫六拥有一个巨大的碳化氢“海洋”,大约与里海一样大。

卡西尼号在2004年发现并证实4颗新的卫星,并在2008年7月完成主要任务,并环绕土星74次之多。之后,它进行延长任务。

在2017年9月,卡西尼-惠更斯号冲入土星大气层烧毁殆尽,标志着长达13年的土星探测任务完满结束。

未来的探测计划

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到土星的任务面对从其他太阳系天体的任务的竞争

土卫六-土星系统任务(Titan Saturn System Mission)是由美国太空总署欧洲太空总署所合作的计划,预备探测土星及土卫六等卫星[5]。土卫六与土卫二在卡西尼号探测任务中显露许多复杂的活动与现象。木卫二-木星系统任务(Europa Jupiter System Mission)目前正与土卫六-土星系统任务互相竞争资金。美国太空总署与欧洲太空总署 在2009年2月宣布木卫二-木星系统任务将会优先进行[6][7],不过土卫六-土星系统任务仍然会继续进行。土卫六-土星系统任务是由欧洲太空总署的土卫六-土卫二任务(Titan and Enceladus Mission)与美国太空总署土卫六2007年探测任务(Titan Explorer 2007)所合并产生的新任务。

参见

参考资料

外部链接

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