在本系列的第1篇，小火箭将与大家一起探讨了一个问题：这个如此重要的土星探测器，为什么取名为卡西尼？并阐述了卡西尼祖孙四代皆为巴黎天文台台长，都做出了突出贡献的过往。

　　公元1997年10月15日，协调世界时上午8点43分，携带着惠更斯着陆器的卡西尼探测器由大力神4B运载火箭在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角发射场第40号工位发射升空。

　　这张摄于1997年的珍贵的照片向我们展示了一个事实：用于发射卡西尼探测器的这枚美国大力神4号运载火箭也是用两台火车头从总装测试厂房中拉出来的！

　　这种配置，有着浓浓的苏联味道，而火车头上白色的美国空军字样不禁让小火箭浮想联翩。有关美国早期洲际弹道的种种典故，详见小火箭的公号文章《从美国最早的洲际弹道导弹看项目管理》。

　　131秒后，火箭飞到了58.5公里的高空，大力神4B运载火箭的芯一级的2台LR-87发动机点火。这种以50%的肼混合50%的偏二甲肼作为燃料，以四氧化二氮为氧化剂的燃料配方带有浓郁的洲际弹道导弹的风格。

　　实际上，大力神运载火箭家族与美国的洲际弹道导弹项目有着千丝万缕的联系，而直到如今，所有的大力神运载火箭依然由美国空军来管理。

　　143秒后shadowrocket游戏节点，两台固体火箭助推器燃尽分离，此时火箭的飞行高度为68.3公里。323秒后，大力神运载火箭一二级分离。在第二级点火的时候，火箭飞到了167.3公里的高度，早已越过了100公里的卡门线。

　　随后，半人马座上面级接力工作，赋予了卡西尼探测器挣脱地球引力束缚的速度。看上去，这是一次比较常规的发射活动。而实际上，这次发射的报价高得令人咋舌：4.22亿美元。

　　用发射一个卡西尼探测器的钱，差不多可以发射7枚猎鹰9号运载火箭了。没办法，卡西尼探测器与惠更斯着陆器的总发射质量达到了惊人的5.712吨，这是NASA（美国宇航局）和ESA（欧空局）有史以来发射的最重的深空探测器，更何况要把这么重的探测器送到距离太阳足足有9个天文单位之遥的土星。

　　为了探索未知，你愿意付出多大的代价？又肯经过怎样漫长的等待？卡西尼探测器或许能够给我们答案。

　　虽然大力神4B运载火箭与半人马座上面级的组合几乎是1997年人类能够拿得出手的运载能力最强的航天器了，但是由于卡西尼号实在太重，依然还得需要设计巧妙的轨道来成功实现奔向土星的愿望。

　　卡西尼探测器分别在1998年4月26日和1999年6月24日两次飞掠金星。这两次飞掠的引力弹弓效应确保了卡西尼探测器能够有足够的动能来穿越小行星带。

　　1999年8月18日，卡西尼探测器先后飞掠月球和地球。这两次飞掠，可谓惊心动魄。卡西尼探测器到月球的最近距离只有37.7万公里，已经小于了地球到月球的平均距离。而卡西尼探测器飞掠地球时，到地球的最近距离仅有1171公里！这个距离接近于地球直径的1/11。

　　另外，小火箭强调的是，这种行星间的飞行，任务强度非常大，卡西尼飞掠地球的这次擦肩，距离她上一次与金星的亲密接触仅55天！

　　为什么叫惊心动魄呢？这就得从卡西尼探测器身上带着的神秘能量来源说起了。土星到太阳的平均距离为9个天文单位（也就是地球到太阳距离的9倍）。太阳能帆板接收太阳辐射的能量与电池板到太阳距离的平方成反比。

　　这样来算的话，环绕土星的探测器如果使用太阳能帆板的话，其产生电能的效率将仅仅是环绕地球的同等规格太阳能帆板的1.23%。而受运载火箭能力的限制（实际上即使运载火箭能力足够，科学家也更倾向于把更多的重量指标分配给用于观测土星及其卫星的各种仪器设备），卡西尼探测器不能带着面积巨大的太阳能帆板。

　　于是，工程师们打起了核能源的主意。卡西尼探测器上并没有太阳能帆板。整个卡西尼探测器在将近20年的飞行过程中，几乎所有的电能都来自于3块核电池。上图就是卡西尼的核电池。

　　钚-238在不停地进行放射性衰变，这会产生大量的热，使得钚核心始终处于红热状态。通过热电机效应，这样的热量能够转换为供卡西尼使用的直流电。

　　实际上，依附在卡西尼探测器上面的惠更斯着陆器在奔向土星的漫漫征程中也同样依靠卡西尼身上的这些核电池的电力。只有在分离之后，惠更斯才会启动自身的化学电池系统，这就是后线个核装置。）

　　2.6万张照片。其中，一些高分辨率照片是当时人类能够获得的有关木星的最为清晰的照片。（3年后，在2003年3月6日，这些照片被陆续公布出来。）

　　本文是邢强博士原创文章，属小火箭悦读系列。网易新闻·网易号“各有态度”特色内容。欢迎朋友圈转发。