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2008 年 1 月 11 日

揭開土星系統奧秘 (195): 惠更斯從泰坦送回的第一批訊息
   提供者 : 陳輝樺 (AEEA 小組 , NMNS )

說明 : 肩負登陸探測 泰坦使命的惠更斯號登陸探測器 (Huygens Probe) ,隨著 1997 年 10 月 5 日升空的卡西尼˙惠更斯 (Cassini - Huygens) 太空船終於成功地於 2004 年 7 月 1 日抵達了 土星系統 , 當年聖誕節歐洲航太總署 (ESA) 設計的 惠更斯號登陸探測器 脫離 卡西尼環繞器 (Cassini Orbiter), 次年 (2005 年) 1 月 14 日也順利地登陸了土星最大 衛星 ( 泰坦 )。 目前歐洲太空總署(ESA)的相關探測計畫研究人員,共同討論從泰坦送回地球的第一批探測資料。 惠更斯號探測器在太陽系中航行近 7 年,經過了40 億公里的航程,終於如其計畫的進入泰坦雲霧瀰漫的大氣層, 並且32 分後平安地降落在寒凍的泰坦表面上。 在 卡西尼環繞器 運行至地平線以下、並停止記錄資料和中繼傳送以後, 惠更斯號登陸探測器 仍持續傳送資料長達數小時。

            卡西尼環繞器 在接收工作的時間是 1 小時又 12 分鐘,它收集了泰坦表面極為可貴的資訊。 在 3 小時又 44 分鐘的收發訊息時間內,地球上收到超過 474 Mbits 的資料,其中包括約 350 張降落前後所拍攝的照片。 照片顯示,泰坦表面顯然可見被流質侵蝕所形成的渠道、疑似海岸線的結構、更有似乎經歷沖刷的圓潤石塊物件。 惠更斯號登陸探測器從距離地面 160 公里 的高度,偵測採樣泰坦的大氣狀態。 根據樣本顯示,其平流層是均勻混合的甲烷 (CH4) 及氮氣 (N2)。 甲烷濃度從對流層到地表之間逐漸增加。 甲烷形成的雲層位在距離地表約 20 公里高的位置,而接近地表的位置,也偵測到了甲烷或乙烷 (C2H6) 霧的存在。

            惠更斯號登陸探測器的訊號,有助於重新建立泰坦的實際軌道, 精確度達 1 公里,同時提供有關 泰坦氣流 的資訊。 根據初步分析接收到的訊號,證實惠更斯號登陸探測器在降落 3 小時後仍然持續發送訊號。 科學家們分析隨後所紀錄的資訊,得知惠更斯號登陸探測器後來究竟從泰坦表面持續發送了多長時間的訊號。 泰坦的大氣懸浮微粒(aerosols)是在星體表面 125 到 20 公里高度之間取得樣本, 並在探測器上立即 進行分析 。 惠更斯號登陸探測器的降落過程中,還進行了聲音的錄製,以便偵測遠方的雷電,這也為這次著陸提供了震撼的背景音效。 當惠更斯號登陸探測器以每秒 4.5 公尺的速度著陸時, 一系列的 儀器量測 提供了大量有關泰坦表面紋理景觀的資訊。 泰坦的地表是由一層帶有硬薄表面的濕沙土或是黏土組成,成分主要是結冰的混淆水以及固態的碳氫化合物, 形成一個比原先預計還要深暗的地表色澤。 泰坦的 地表溫度 約為攝氏零下 180 度。 惠更斯號登陸探測器送回資訊後沒多久,就在 1 月 15 日當天,科學家們立即發表了初期觀測的幾項驚人結果。

明日主題 : 揭開土星系統奧秘 (196): 土星到底衛星個數有多少?
天文史上的今天 : 天王星 的發現者 威廉•赫歇爾 (Willian Herschel,1733 - 1822) 於 1787 年 1 月 11 日又發現它的兩顆衛星 天王衛 3 (Titania) 和 天王衛 4 (Oberon)。

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主編 : 陳輝樺                 
                            諮詢服務 : 陳輝樺 (NMNS 國立自然科學博物館)
                                                         蘇明俊 (樹德科技大學  休閒事業管理系)

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