土星探测计划是美国航空航天局与欧洲航天局拟在本世纪末实施的最后一项耗资庞大的联合太空探索计划，该计划将利用《卡西尼》宇宙飞船运载《惠更斯》泰坦卫星探测器，对土星进行为期4年的全面地质、地貌和大气系统观测，并向地面站传回有关信息图像资料。美国航空航天局负责建造主航天器《卡西尼》号宇宙飞船，而英国肯特大学负责研制《惠更斯》探测器，目前组装计划已经完成并定于10月6日启动土星探测计划。
“惠更斯”探测器运抵卡纳维拉尔角空间发射场
首批英国制造的探测仪及着陆舱已进入收尾阶段，由英国肯特大学科学家精心设计的重达101磅的组合式探测装置，旨在揭示橙黄色甲烷气体笼罩下的神秘莫测的泰坦星地表状况，以求对这颗土星最大的卫星有更深入了解。除地球外，由于目前尚未发现太阳系任何卫星周围有大气环绕，因此科学家早就向往探测这颗神秘的星体并认为其致密氮和甲烷混合气体大气层下的地表状况，极有可能与几十亿年前地球表面状况相若。
毫无疑问，肯特大学的科学家必须在探测仪的设计上作最坏打算。根据预测的泰坦星地表构造，耗资200万英镑的探测仪也许在其能源耗尽前仅有几分钟时间传回数据信号，肯特大学空间科学研究小组约翰 · 扎奈基（John Zarneck）博士预测说：“鉴于我们对泰坦星一无所知，着陆舱有可能坠入液态甲烷气大洋或撞击到山岩上，因此，其间只有几分钟时间可以传回有关信息资料。这使探测过程异常险峻，且难以预料面临的险境。”
尽管未来的土星探测计划困难重重，但科研小组历时8年的潜心合作已研制成钛铝合金声呐探测仪、温度测试仪和应变感应仪。今年3月上述探测装置已组装到《惠更斯》探测器上，并经海路运往美国卡纳维拉尔角空间发射场，从而为土星先期探测计划作准备。
本世纪最后一次耗资庞大的空间计划
土星探测计划将成为20世纪最后一次举世瞩目的庞大空间探索而载入航天史册。20年前美国航空航天局相继发射《先锋》10，11号和《旅行者》1，2号空间探测器，完成穿越太阳系先期探索使命，并向人类展现外空世界一系列行星引人入胜的奇异自然景观：木卫-1爱莪星喷涌蓝色硫磺火焰的火山群；笼罩在致密高压含酸大气中的金星以及隐匿涡漩状多彩光环中的土星及其多颗卫星。
10年后载有构造复杂探测仪的第二代航天器先后升空，再次探测这些外星的地貌特征：目前《麦哲伦》号探测器对金星的考查已告结束，《伽利略》号探测器正在对木星进行为期5年的近地观测。本世纪最后一次耗资10亿英镑的土星探测计划已获准实施，同时开创了欧洲航天局首次与美国合作，共同探索外星世界的先例。由于欧洲航天局加盟该计划，美国航天局主要承担建造《卡西尼》号宇宙飞船而欧洲航天局则分工建造《惠更斯》探测器，以示对荷兰天文学家惠更斯于1655年发现泰坦星的纪念。
卡西尼空间探测计划定于10月6日发射升空，在为期7年的航程中，它需环绕其它行星作4次完整的近地环飞以便获得足够加速度抵达土星，将《惠更斯》探测器及其携带的仪器设施投放泰坦星后，《卡西尼》号宇宙飞船继续对这颗巨大行星及其光环中的卫星进行4年的勘测。
肯特大学科研小组成员詹姆斯 · 加里（James Garry）评论说 :“土星之行将成为最后一次耗资庞大的空间探索计划。美国航空航天局已作出决定，未来的空间探测器必须造价低廉并富有成果，每枚探测器耗资不得超过1亿英镑。以后世人将很难见到像《卡西尼》和《惠更斯》这么复杂的航天器了。”
泰坦星探测计划行程安排
诚然，目前还无法检测《卡西尼》号宇宙飞船和《惠更斯》空间探测器性能，称其为航天工程师的天才创造为时尚早。特别对《惠更斯》探测器而言，可以预见其运作寿命相当短暂，而且将撞击和失落到不明的地形中。该探测器还将以每秒4英里以上速度，坠入泰坦星致密的大气层，而经受数千度高温的考验。
进入泰坦星大气层后，《惠更斯》探测器将先后开启3只减速伞减速，最终达到每秒20英尺的速度着陆。届时探测器外部温度将降至零下170摄氏度。下降途中探测器还将对泰坦星厚重的大气作连续监测，据推测其大气密度是地球的1.5倍。据悉《惠更斯》探测器采用的各种仪器系法、德、意、美各国研制并组装成一体的，光谱分析仪将监测大气化学成分，无线电发射机将计算大气风速（预计可能达到时速250英里）以及传声器将监听霹雳雷声，与此同时，多功能摄像机组将扫描和拍摄地表图像照片，并源源不断地将日光、红外和紫外光图像照片传送到《卡西尼》号宇宙飞船中。
预计探测器穿越泰坦星大气层耗费2~2.-5小时，之后，开始勘测泰坦星地表状况将是最艰难的时刻。肯特大学主管探测计划的科学家马克 · 利斯（Mark Leese）推测说：“倘若预期计划进展顺利，探测器电池组有可能只剩下可供给的1小时电力。另一方面在历经了漫长旅程后，我们仅有3~4分钟时间来调整探测仪以保障其正常工作。届时9架传感器都只有4秒钟抓拍时间，然后将所摄图像资料传送到《卡西尼》号宇宙飞船 · 再由它中转发送到地面控制中心。由此看来在勘测最关键的几分钟内，我们才有望搜集到有关泰坦星最珍贵的地面资料。”
9架传感器是经微缩减重处理后的高科技产品。如一架微型扬声器在穿越大气层时发出酷似蝙蝠的高频嘶嘶声，其反馈信号被几架传声器接收并对信号图像分析后，便可获悉穿过空间气体或液体的密度。此外，探测器仪器舱底部伸出的一个微型测杆最引人注目，它将成为《惠更斯》探测器首先撞击泰坦星地面的装置通过杆中产生的微电流则可使科学家获取地面抗拉伸强度，以及感知探测器是否触及岩石或坠落甲烷湖泊之中。
扎奈基博士预测说：“《惠更斯》探测器可能在液态大气中飘浮一段时间，因此我们不必对它的行程担忧。更有意义的是，《惠更斯》探测器将成为到达另一星球的第一枚英国研制的先进仪器，因此它具有辉煌的象征作用。”总而言之，迄今人类建造最复杂和先进的探测装置——《惠更斯》探测器将载着人类的希望完成其划时代的历史使命。扎奈基博士展望说 :“从12世纪人类仅能营造蔚为壮观的天主教堂以此寄托对上苍的精神崇拜到20世纪人类建造航天器用以揭示太阳系星球的奥秘来说，土星探测计划将成为人类最伟大的空间探索活动载入航天史册。”
[The Observer，1997年4月13日]