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Credit for all pictures in the following
article: ESA/NASA/University of Arizona
接收衛更斯號的訊息
卡西尼號太空船於1997年從佛羅里達州的卡納維爾角發射升空，2004年7月接近土星，而衛更斯號則於同年12月25日離開卡西尼號進入泰坦。接近20多年沒有探測土星了，而今次另一項特別的任務是進入土星的最大的衛星的大氣層下進行探索……
2005年1月14日星期五，由美國宇航局、歐洲太空署及意大利太空署共同合作的計劃，
“卡西尼 – 衛更斯” 探測土星的計劃，展開了重要的一頁。衛更斯號太空船 (Huygens
spacecraft) 發出它成功進入土衛六泰坦大氣層的圖片。而探索這個神秘的星球有助我們瞭解地球生命如何誕生。
地面的控制員利用敏感的電波望遠鏡去接收衛更斯號的訊息。「我們好像聽到BB的哭聲。」正如衛更斯號任務的指揮Jean-Pierre
Lebreton 說：「它告訴我們探測器仍然存在，一切事情都很順利，我們在降落傘下。」
自從離開卡西尼號後，衛更斯太空船獨自渡過了20日，慢慢接近這個人類有歷史以來，最遙遠降落探索的星體。
降落的方式：
(按上圖可放大)
1. 衛更斯號帶著三組降落傘在泰坦的大氣層中下降了兩小時。
2. 第一個降落傘於距離泰坦表面170千米高空時張開，下降速度立刻減至每小時1,600,000米。
3. 距離地面160千米時，主要的降落傘張開，距地面150,000米時，表面的保護盾脫落，探測器開始閱讀大氣的數據和資料。
4. 距離地面110千米時，穩定用的降落傘將會脹大，而探測器每秒鐘會把8000個數據傳送上宇宙中的卡西尼號，而它的攝影機將拍攝1100幅圖片。
5. 沒有人知道衛更斯號降落的地點，如它降落在液體中，將會傳送該處的化學成份及波浪的大小的數據。
衛更斯號的結構圖：
上圖是衛更斯號上方及下方探測器的分析圖。
1. HASI – 量度泰坦大氣層的物理及帶電荷特性的儀器。
2. GCMS – 分析和量度空氣中的化學成份及多少。
3. ACP – 吸入和分析大氣中粒子。
4. DISR – 下降時的影像和研究光線強弱程度。
5. DWE – 研究方向和泰坦方向的儀器。
6. SSP – 決定泰坦表面物理特性。
衛更斯號降落的情況
當降落土星的最大的月球泰坦時，衛更斯把新的影像傳回來。除此之外，還記錄了聲音。歐洲太空署說它降落時兩個資訊頻道，其中一個失去了聯絡，所以得到的數據減少了一半，原本超過700張相片，最後只收集到大約350張相片。另外，由於資料減少了，也減慢計算風速的實驗。但科學家們都認為整體來說，計劃是成功的。
彩色的圖片顯示，泰坦的表面呈現光亮的橙色，而天空是橘紅色的。降落前的影像看到一些如同排水的管道從內陸流入黑色的海洋中。下圖可見衛更斯號即將降落的平坦土地
(上方較淺色的部份)，較深色的部份為較低的位置。這個影像從八千米高的地方怕攝，解像度為每像素20米。
降落期間，科學家量度到泰坦的大氣充滿著甲烷，這種化學成份就如同46億年前的地球一樣，相信這個地方可以給我們一點線索有關生命的起源的問題。下圖是一張360度的影像，左面是衛更斯號的後方，可見到光與暗交界的地方。白色的條紋近著這些邊界的地方應該是近地的霧，但由於在較高的位置未能清楚看到。這幅圖片在海拔八千米高的地方拍攝下去。
(按上圖可放大)
換一個角度去看，下圖顯示從海拔13,000米至8,000米降落前的情況。
泰坦的聲音
因為泰坦有一層很厚的大氣層，所以可以存有聲波，這其實是一個嘈吵的土星的月球。米高峰紀錄了衛更斯降落時的風聲，歐洲太空署發放了一段數分鐘，衛更斯號進入大氣層時的聲音。可進入以下網址收聽：
http://www.esa.int/SPECIALS/Cassini-Huygens/SEM85Q71Y3E_0.html
降落一刻
衛更斯原本設計可降落浮於湖或河上，但結果不是。它利用降落傘渡過了2.5小時，降落時，探測器撞到堅固的地面，速度是每秒鐘4.5米。
泰坦的溫度是 – 291度，而探測器降落的地方是濕潤的沙。
衛更斯號最終成功降落泰坦表面，傳來的圖像出人意表地顯示其表面是結冰的陸地和液體交織的情況。一個有海洋、有陸地的世界，但最不同的是海裏的不是水而是液態甲烷
(methane)、陸地則是冰山、冰原和冰岩。
「我想最大的驚奇是我們在那種著陸情況下還可以生存那麼久。」影像儀器科學家斯查理
(Charles See) 說：「這種降落的撞擊居然沒有任何故障，撞擊比我們預計的損害更友善。」
衛更斯號向下的高解像度攝影機的鏡頭似乎積聚了一些物質，證明了它探測器確實地降落了。「可能是降落時把一些物質彈至鏡頭的表面」斯博士說。
濕潤的河床
下圖可見衛更斯降落後看到的影像，降落地點佈滿著小的石塊，石塊很圓，像地球上河裏的石塊一樣。最接近的兩個石塊，左面的約為15厘米，而中間的約有四厘米，橫的距離約為85厘米。降落的表面比原先估計黑暗，由一些水份和有機的冰塊組成。而物件底部的侵蝕證據顯示，有河流沖積的現象。
液體的甲烷 (methane) 雨形成了泰坦裏的河流、湖等等。
在法國巴黎，降落後的星期五的新聞發佈會，一隊科學家總結了最新的發展。「我們有證據顯示，泰坦有很多像地球的生態過程，例如下雨、風化、侵蝕，不過過程中的物質與我們的極不相同。」馬田杜馬斯高
(Marty Tomastko, Descent Imager Spectral
Radiometer DISR 科學家) 說：「表面的液體大約有幾厘米。我們認為衛更斯降落的地方在不久前曾下雨。」
「我們降落的地方應該是一些乾旱的地方。河床應該是經常乾涸的。但如果剛下雨後，液體的甲烷便可以停留在表面。」
星球上的甲烷應該經常由不知道的源頭補充。影像中黑色的部份是一些被煙霧的粒子積聚的地方，黑色的有機物質被沖進河流的盡頭，聚集起來。
而泰坦的雨可能是有季節性的。
尋回失去的訊息
歐洲太空署後來發表聲明，指部份因為通訊失敗的訊息重新聯絡到，那個通訊頻道沒有在卡西尼號上運作，歐洲太空署證實沒有開啟它，並聲稱會負上全部的責任。幸而，能取回很多原本以為失去的資料。
甲烷及生命存在的謎團
但很多問題仍待解決。
甲烷是可以被紫外光所破壞，紫外光大約只需要用1000萬年便可把泰坦的甲烷破壞掉，所以泰坦的大氣層一定有一種補充甲烷的方法。
一位高級的科學家認為生命有可能在泰坦存在，因為這種地形上存在著有機物質。但是表面溫度太冷，較大體積的生物難以存活。然而細小的微生物應該可活在泰坦的海洋之中。甲烷可以從一些非生物學的方式形成，即一些地理的方法形成。泰坦主要為氮氣、甲烷和其他有機物，可以想像為46億年前的冰封時期的地球。
巴黎大學的範高斯羅連博士 (Francois Raulin) 認為，模擬估計泰坦的海洋深處約100千米的地方或地穀下300千米的地方有生存在。如果模擬數據正確，海洋應該存在著液態水及大約15%的亞摩尼亞，溫度約為
– 80度，有所有可讓生命成長的環境。
科學家將會繼續研究泰坦的物質及數據，收集碳12和碳13的比例，便可清楚知道是否存在有甲烷製造者的微生物。
資料搜集及編寫：蔡錦滔
Credit for all pictures: ESA/NASA/University
of Arizona
(本文首次發表於2005年2月號會訊中)
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