天文史上的今天 | 人类飞船首次抵达土星的日子|163

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1979年9月1日，“先驱者11号”从土星近旁飞过，成为人类史上第一颗抵达土星的探测器。

1979年9月1日，抵达土星的“先驱者11号”

来源：NASA

在1781年威廉·赫歇尔发现天王星之前，土星一直是人类印象中的太阳系边界。还记得天王星发现背后的故事么？可以多翻翻历史消息哈，一天一天往前挖坟什么的最爽了。

不过，更多的人认识土星，还是因为它漂亮的“大草帽”，也就是土星光环。当然要注意，太阳系四颗最大的行星都有光环，不要误以为只有土星才有光环，只是人家的光环比较好看而已。

但光是通过望远镜观察是远远不够的。迄今，人类一共派遣了4艘探测器对土星进行近距离考察，其中三艘都是飞掠而过，只有一艘是进入土星轨道，进行长时间观察到，这当然就是著名的卡西尼飞船，这个大家都是知道的，我就不多说了。而人类最早飞抵土星的飞船，是美国宇航局的“先驱者11号”（Pioneer 11）。

1979年9月1日，“先驱者11号”从土星近旁飞过，成为人类史上第一颗抵达土星的探测器。

1973年4月6日，“先驱者11号”发射升空

来源：NASA

“先驱者11号”飞行路径示意图：注意深蓝色为地球轨道，浅蓝色为木星轨道，草绿色为图形轨道，红色为“先驱者11号”。可以注意到它利用木星引力进行了一次明显的变轨动作

来源：NASA

“先驱者11号”是一艘重量仅有259公斤的小型飞船，1973年4月6日发射升空，主要目的是对小行星带，木星和土星周围环境开展探测，并沿途对宇宙射线与太阳风环境进行探测。在它之前，它的姊妹飞船“先驱者10号”已经于1972年发射升空，并对木星展开了首次探测。

1979年9月1日，“先驱者11号”从2.1万公里处掠过土星，成为首个造访土星的人类探测器，也是继“先驱者10号”之后第二艘穿越小行星带并抵达木星附近的探测器，同时，“先驱者11号”也是迄今全部5艘飞行速度超越第三宇宙速度，因而将会离开太阳系的人类飞船中的一艘，同样仅次于“先驱者10号”，是第二艘达到这一门槛的探测器，它们之后还有两艘“旅行者”飞船，以及在2015年探测冥王星的“新视野号”飞船，它们都将一直向外飞行，迟早将冲出太阳系之外。

安装在两艘“先驱者”飞船上的金属铭牌

来源：wiki

安装在两艘“先驱者”飞船上的金属铭牌，内容近景。主要是我们向外星人做自我介绍

来源：wiki

当“先驱者11号”抵达土星时，“旅行者1号”和“旅行者2号”飞船已经飞越了木星轨道，正朝着土星飞来。因此地面决定让“先驱者11号”调整轨道，沿着“旅行者”飞船将要飞行的考察路线飞一次，以验证土星光环周围空间的安全性。这样一来，如果那里有什么暗弱的光环小颗粒，可能对飞船造成损坏，那么就可以保证后续两艘“旅行者”飞船避开这些危险。从这个意义上说，“先驱者11号”真的起到了开路先驱的作用。

在这一过程中，“先驱者11号”从近到不可思议的距离上飞越了土星的一颗小卫星，相距仅有4000公里，几乎相撞。后来这颗小行星被普遍认为是土卫十一，它正是透过“先驱者11号”拍摄的图像才被发现的。但在“旅行者”飞船飞过土星之后，科学家们意识到其实这一轨道上存在着两颗小卫星，除了土卫十一之外还有土卫十，因此学界对于“先驱者11号”那天到底遭遇的是土卫十一还是土卫十，其实还存在些许疑问。

抵达土星

来源：NASA

土星光环局部

来源：NASA

除了土卫十一之外，“先驱者11号”搭载的设备还发现了其他此前未能发现的小卫星，以及一条新的土星光环，并对土星磁场进行了测量。它还发现土星最大的卫星土卫六的温度非常低，不适合生命生存。

由于飞行速度不及后来的两艘“旅行者”飞船，“先驱者11号”飞船直到1990年2月23日才成为第四艘飞越海王星轨道的人造飞船，飞越海王星轨道，也就意味着抵达了太阳系所有行星轨道的外侧。

卡西尼飞船拍摄的土卫十一

来源：NASA

土卫十和土卫十一，卡西尼飞船拍摄。真是不好区分

来源：wiki

到1995年，“先驱者11号”的电力已经开始无法支撑其自身设备用电，因此地面决定将其关机。1995年9月29日，美国宇航局负责该项目的埃姆斯研究中心发布了一份声明，它的开头是这么写的：“在太阳最遥远的边疆探索22年之后，人类历史上最长寿，也最高产的太空任务之一即将迎来终结的时刻。”

时任的美国宇航局局长丹尼尔·戈尔丁（Daniel Goldin）这样评价“先驱者11号”：“这是一艘小小的，看上去如此脆弱的飞船，可是却教会了我们许多关于太阳系，以及关于我们自身的新知。先驱者11号所体现的，正是NASA所代表的精神，那就是跨越边界，探索未知。”