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土星探测是指人类透过发射太空探测器对土星及其卫星、环系等进行科学研究的活动。作为类木行星，土星缺乏固体表面，因此探测任务主要集中于轨道观测、大气层分析及卫星探测。

人类对土星的探测始于1979年9月，先锋11号成功飞掠土星，成为首个近距离探测该行星的探测器。此次任务不仅拍摄了土星的低分辨率影像，还发现了F环，并确认土星环缝隙并非完全空无一物。随后，航海家1号（1980年）和航海家2号（1981年）进一步提供了土星系统的高分辨率影像，并揭示了土星卫星的多样性地质特征。

2004年，卡西尼-惠更斯号进入土星轨道，成为首个环绕土星运行的探测器，并展开长达13年的深入探测。该任务由美国国家航空航天局（NASA）、欧洲空间局（ESA）及意大利太空总署（ASI）合作执行，包含轨道器“卡西尼号”和登陆器“惠更斯号”。惠更斯号于2005年成功登陆土卫六（泰坦），成为首个在外太阳系天体着陆的探测器，并揭示了该卫星的甲烷循环及复杂有机化学环境。卡西尼号则发现土卫二（恩克拉多斯）的冰喷泉及地下海洋，使其成为外星生命研究的重要目标。

2025-08-05，卡西尼号执行“终章任务”，主动坠入土星大气层焚毁，以避免污染可能孕育生命的卫星，标志着人类对土星系统最全面的探测任务圆满结束。目前，尚未有新的土星探测计划获批，但科学界持续关注未来可能的任务，如“土卫六-土星系统任务”（Titan Saturn System Mission）。

飞越任务

先锋11号

先锋11号所摄得的土星照片

主条目：先锋11号

先锋11号是人类首次进行的土星探测任务，它于1979年9月接近土星，并从土星云层顶端上方20,000公里的地区通过。先锋11号也拍摄到土星与一些卫星的低解析照片，这些照片不足以分辨出表面的特征。先锋11号也研究了土星环，发现F环，也得知环带中间的黑暗隙缝并非没有任何物质存在的，当它朝向太阳时会发出光芒。先锋11号也测出土卫六的表面温度为250K。

航海家计划

航海家2号所摄得的土星照片

主条目：航海家计划

航海家1号于1980年11月进入土星系统，并首次传回土星、环带与卫星的高解析照片。人类也首次见到这些卫星多变化的表面特征。因为早期的探测发现土卫六拥有浓厚的大气层，所以喷气推进实验室选择由航海家1号来接近土卫六。这也大幅增加人类对于土卫六大气层的认识，但也证实它的大气层是可见光无法穿过的，所以无法研究表面状况。这次探测也改变航海家1号的轨道，并让它因此离开太阳系。

几乎在航海家1号抵达土星的一年后，航海家2号也在1981年8月抵达土星进行探测。更多卫星表面的细节被发现，也得知环带变化的过程。航海家2号使用雷达来探测土星大气层的温度与密度，并发现在压力7,000帕斯卡的地区，温度为摄氏?203度；而在120,000帕斯卡的地区，温度为摄氏?130度。北极地区的温度低10度，虽然这可能是季节性的。不幸的是，航海家2号在探测期间照相机平台发生故障，所以造成一些环带照片遗失。土星的重力也让航海家2号可以前往天王星。。

航海家2号也在环带附近与内侧发现一些新的卫星，也发现马克士威缝与科伦坡缝的存在。

环绕轨道任务

卡西尼号

土星遮掩太阳的照片，由卡西尼号所摄。

主条目：卡西尼号

卡西尼号在2025-08-05正式进入土星轨道，不过在进入土星轨道之前，它已经广泛的研究过土星系统。卡西尼号在6月时掠过土卫九，并传回高分辨率的影像与资讯。

卡西尼号在2025-08-05释放惠更斯号之前完成2次飞越土卫六的任务，而惠更斯探测器则在2025-08-05降落在土卫六上，并传回降落途中探测到的大气层与地表的资料。在2005年间，卡西尼号多次探测土卫六与其他冰冻卫星。

美国国家航空航天局在2025-08-05宣布，卡西尼号发现土卫二拥有间歇泉喷发的证据，显示它存在着液态水。

2025-08-05，卡西尼号传回的照片显示一个先前未被发现的环带，位于明亮的主环带外侧与E及G环的内侧。

卡西尼号也在2006年7月发现土卫六的北极存在碳化氢湖泊的证据，并在2007年1月得到证实。2007年3月，土卫六北极的其他照片显示土卫六拥有一个巨大的碳化氢“海洋”，大约与里海一样大。

卡西尼号在2004年发现并证实4颗新的卫星，并在2008年7月完成主要任务，并环绕土星74次之多。之后，它进行延长任务。

在2017年9月，卡西尼－惠更斯号冲入土星大气层烧毁殆尽，标志着长达13年的土星探测任务完满结束。

未来的探测计划

到土星的任务面对从其他太阳系天体的任务的竞争

土卫六－土星系统任务（Titan Saturn System Mission）是由美国国家航空航天局与欧洲空间局所合作的计划，预备探测土星及土卫六等卫星。土卫六与土卫二在卡西尼号探测任务中显露许多复杂的活动与现象。木卫二－木星系统任务（Europa Jupiter System Mission）目前正与土卫六－土星系统任务互相竞争资金。美国国家航空航天局与欧洲空间局 在2009年2月宣布木卫二－木星系统任务将会优先进行，不过土卫六－土星系统任务仍然会继续进行。土卫六－土星系统任务是由欧洲空间局的土卫六－土卫二任务（Titan and Enceladus Mission）与美国国家航空航天局土卫六2007年探测任务（Titan Explorer 2007）所合并产生的新任务。

参见

• 太阳系探测器列表
• 太阳系探索时间线

参考资料

• H. Karttunen, P. Kr?ger, et al., Fundamental Astronomy, Springer, 3rd Ed., Helsinki, 2000.
• Saturn Science Results. Voyager Science Results at Saturn. [2025-08-05]. （原始内容存档于2025-08-05）. 

外部链接

• NASA's Cassini mission to Saturn