聆听土星和其光环之间令人惊讶的空隙

周二，美国宇航局的卡西尼号飞船在土星（它花了数年时间研究的行星）和这颗气态巨行星的光环之间俯冲。这是 22 次此类机动中的第二次，最后一次将使卡西尼号冲入土星大气层，并于 9 月 15 日迎来火热的终结。

但即使还剩下20次潜水，科学家已经开始从这些前所未有的通行中获得令人惊讶的数据。

4 月 26 日，卡西尼号首次俯冲土星环时，NASA 工程师们实际上操纵了飞船的天线盘作为保护罩；他们担心尘埃颗粒（土星环岩石碎片的碎片）可能会损坏卡西尼号的电子设备。他们没想到会有任何比烟雾更大的颗粒，但以每小时 77,000 英里的速度，飞船可能会因为与这些微小的尘埃碎片发生不合时宜的碰撞而毁于一旦。

但显然这些预防措施是不必要的：该地区似乎相对没有灰尘。

“土星环和土星之间的区域显然是‘大空洞’，”卡西尼号项目经理厄尔·梅兹在一份声明中说。这对团队的工程师来说是个好消息——如果卡西尼号第一次飞过土星环时，发现那里有尘埃碎片雷区，他们就不得不继续使用天线作为保护。但这种定位会阻止他们在特定时间使用特定仪器。现在他们知道，他们可以带着一艘没有保护的航天器继续前进（除了四次俯冲，这将使轨道器穿过 D 环内部的尘埃区域）。

梅兹表示：“卡西尼号将继续航行，与此同时，科学家们将努力破解尘埃水平远低于预期的谜团。”

但这个大空洞到底有多空？幸运的是，我们有音频辅助设备。当卡西尼号的无线电和等离子波科学 (RPWS) 天线与尘埃粒子相撞时，产生的（非常）微小的爆炸会产生电信号，研究人员可以将其转换成方便的音频和视频格式。RPWS 超出了卡西尼号碟形屏蔽的保护范围，因此它为研究人员提供了该区域粒子密度的图像，即使航天器的其余部分避免了碰撞。

首先，听听卡西尼号 12 月 18 日穿越环平面时与之相撞的尘埃发出的啪啪声、噼啪声和爆裂声：

您可以听到卡西尼号在穿过土卫六环时与更多粒子相撞，并“听到”更多爆裂声，视频中的红色尖峰清晰可见。现在请听第一次 Grand Finale 环潜水的 RPWS 数据：

“这有点让人困惑——我们没有听到我们预期听到的声音，”爱荷华大学 RPWS 团队负责人威廉·库尔特 (William Kurth) 在一份声明中表示。“我已经听了好几遍第一次潜水的数据，我听到的尘埃粒子撞击声屈指可数。”

这一令人惊讶且方便的发现只是卡西尼号在最后几个月必将进行的精彩科学研究的冰山一角。这艘航天器是美国宇航局最伟大的成就之一：它的主要任务是勘测土星系统，原计划只持续四年，但两次延期让它又持续了近十年。它的最后一次牺牲将使研究人员能够前所未有地观察土星环和大气层，让他们能够了解有关这颗行星起源和成分的新知识。

该航天器将于今天上午晚些时候重新与地球取得联系，并将第二次环行穿越的数据发回地球。第三次环行穿越将于 5 月 9 日进行。