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结构特点研制历程使用情况,携带设备有复合红外线分光计

2020/01/18 07:57

>伽利略号探测器美国

>卡西尼美国

伽利略曾经用他手工制造的世界上第一台天文望远镜,看到了闪烁于遥远天际的木星,以及浮动在这个天体周围的四大颗卫星。

搭载母体飞行器从地球出发的“伽利略”号降落探测器于1995年7月13日释放,开始了向木星5个月的自由落体运动。

“卡西尼”是第一颗人造土星轨道卫星。它是以法国/意大利天文学家吉恩·多米尼克·卡西尼(Jean-Dominique Cassini)的名字而命名的。它是美国有史以来发射的最大的行星飞行器,与欧洲航天局Huygens探测器一起发射。

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结构特点研制历程使用情况结构特点

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300多年后,以他的名字命名的航天探测器飞往木星深处,向人类报告有关这颗太阳系中最大行星的各种细节。

这颗探测器装有一个锥形减速舱,它由一个减速伞和尾盖组成,能够降低降落速度,并在进入大气层以后保护探测器不被摩擦所产生的热量所损坏。减速舱装有一部无线电发射机和7种科学研究设备,它们能在进入木星大气后返回太阳光、热通量、压力、温度、风力、闪电和大气组成的相关数据。

十博体育官网 ,卡西尼”共携带11种科学研究设备。意大利航天局贡献出他们的高频天线和无线电子系统等设备。携带设备有复合红外线分光计,图像科学子系统,紫外线图像分光计(UVIS),可见光及红外线绘图分光计(VIMS),Cassini等离子分光计,宇宙尘埃分析仪,离子及中子质谱仪(INMS),磁力计,磁力圈成像设备,无线电和等离子波科学实验设备(RPWS),Cassini雷达。

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研制历程

研制历程

20世纪70年代末期,“旅行者号”对于木星及其卫星的探索虽然取得了很大的成功,但科学家对木星的许多奇异情况依然迷惑不解,如木星的大红斑为什么会以如此快的速度旋转?木星内部流出的能量为什么会大于入射的太阳光?木星怎么会有那么强的磁场?因此,美国决定发射一颗探测器来探测木星及其“伽利略卫星”,并取名为“伽利略号”。

“伽利略”号探测器于1995年12月7日开始进入木星大气,并在大气中下浮了大约200公里(125英里),无线电信号的发射持续了57分钟。这颗探测器在木星大气中正常运行了58分钟,直到它的无线电发射机在高温下停止工作。

1989年10月18日,美国和欧洲合作发射了“伽利略号”太空探测器。1995年12月7日,“伽利略号”进入绕木星飞行的轨道,开始对木星和木星的四颗大卫星进行科学研究。当年,正是伽利略用望远镜发现了这四颗木星卫星。把太空探测器取名为“伽利略号”,就是为了纪念伽利略的这一发现。

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使用情况

受到“伽利略号”成功的鼓舞,美国和欧洲进一步合作,又研制了一个飞向土星的太空探测器,并且为了纪念卡西尼当年发现土星光环的环缝,就把这颗太空探测器取名为“卡西尼号”。

伽利略号探测器总重量为2550公斤,是一艘核子动力宇宙飞船,它由轨道飞行器和其所携带的木星大气探测器两部分组成。前者在木星的椭圆轨道上执行探测任务;后者则深入木星大气层深处,探测大气层的成分和物理特性。

搭载母体飞行器从地球出发的“伽利略”号降落探测器于1995年7月13日释放,于1995年12月7日开始进入木星大气,并在大气中下浮了大约200公里(125英里),无线电信号的发射持续了57分钟。这颗探测器在木星大气中正常运行了58分钟,直到它的无线电发射机在高温下停止工作。在它返回最后一组数据时,大气压力已经增加到了地球海平面上平均大气压力的23倍。木星的大气干燥得令人惊讶,这一点后来从一颗进入了云层中一个罕见的“热点”的探测器得到了解释。

参加“卡西尼号”土星探测计划的国家一共有17个,它是人类进入空间时代以来最激动人心的大型国际合作课题之一。“卡西尼号”直径3米,高7米,重6.4吨,携带了27种最先进的科学仪器设备。“卡西尼号”还携带了一个专门用于探测土星最大卫星土卫六的探测器,取名为“惠更斯号”。“卡西尼号”在北京时间1997年10月15日16时43分发射升空。

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使用情况

“伽利略号”原定于1986年5月采用航天飞机加“半人马座”火箭的发射方式,即航天飞机将探测器放出机舱后,用“半人马座”大推力液体火箭加速探测器飞往木星,大约在太空中飞行两年后即可到达木星。但在发射前4个月,“挑战者号”航天飞机失事,迫使美国当局重新审视航天飞机的安全性,

“卡西尼号”太空探测器在经过6年8个月、35亿千米的漫长太空旅行之后,已于北京时间2004年7月1日12时12分按计划顺利进入环绕土星转动的轨道,开始对土星大气、光环和卫星进行历时4年的科学考察。在轨道进入过程中,它用它的高频天线做防尘护盾,经过了F环和G环(土星环由蜂窝般的太空碎片、岩石和冰组成。主要的土星环宽度从48公里到30.2万公里不等,以英文字母的头7个命名,距离土星从近到远的土星环分别以被发现的顺序命名为D、C、B、A、F、G和E。土星及土星环在太阳系形成早期已形成,当时太阳被宇宙尘埃和气体所包围,最后形成了土星和土星环。)之间的缝隙。

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2004年12月25日,在它围绕图形飞行即将达到第三圈时,“卡西尼”抛出了“惠更斯”探测器,并在“惠更斯”探测器落向土卫六的过程中向地球传送数据。“卡西尼”共携带11种科学研究设备。意大利航天局贡献出他们的高频天线和无线电子系统等设备。

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决定放弃原定的“半人马座”计划,而代之以安全性更好的一种固体燃料火箭。由于这种火箭的推力比“半人马座”小得多,这样一来,不得不变更原先直飞木星的航线,而采用一种借力式的迂回轨道,这样到达木星的时间就大大延迟了。

1989年10月18日,两度推迟发射的“伽利略号”终于由亚特兰蒂斯号航天飞机发射升空。

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当晚7时13分,“亚特兰蒂斯号”顺利的释放出“伽利略号”飞船以及推进器。至此,“伽利略号”踏上了为时6年、行程大约38亿公里的漫长旅途。

1990年2月9日,“伽利略号”从金星云层1600公里上空飞过,记录到金星大气层里闪电的发生。它利用金星重力加速度加速到每小时14290公里,然后沿着一条更大的绕太阳运行的轨道前进,并逐渐向地球靠拢。同年12月18日,借助地球的引力,使得运行速度提高到每小时127100公里。

1991年10月29日,“伽利略号”从小行星加斯帕拉斯上空1600公里附近飞过,成功的拍摄到历史上第一批近距离的小行星照片。

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加斯帕拉斯

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1992年12月,“伽利略号”再次与地球相遇,从地球南大西洋上空302公里附近飞过,得到加速后其飞行速度达到每小时140300公里,从此它正式踏上了飞往木星的征途。

1995年7月13日,“伽利略号”按预定计划释放了木星大气探测器。大气探测器独立飞行8200万公里后,以每小时17万公里的速度冲入木星大气层,在极其强烈的狂风,湍流、高温。高压和剧烈摩擦的恶劣环境下,顽强工作了75分钟。

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大红斑随着木星自传,其形状也在不断地变化着,没有人知道这场台风还要刮多久

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大红斑特写

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木星只有很小的一个固体内核,大部分都是由气体物质组成的

与此同时,“伽利略号”继续它驶向木星的长途跋涉,途中克服了种种艰难险阻,终于在1995年12月抵达木星附近。

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伽利略拍到的木星近照

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木星的极地风光

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在此后的7年多时间里,它绕着木星运行了34周,与木星主要卫星进行了35次邂逅,发回了1.4万张照片。

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木卫一在木星表面投下的影子清晰可见

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伽利略释放探测器拍下四个卫星外形和它的陆地表面照

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近距离观察木卫一,在阴影中的红点是火山在喷发

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伽利略号走进木卫一,清晰地看到它的火山口在喷出炽热的岩浆

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色彩斑斓的木卫一

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木卫一近景

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木卫四的风采,和咱们的月亮很相似

在完成了人类有史以来最成功的的行星探险任务之后,“伽利略号”船龄已高而且燃料也所剩不多!在这种情况下,如果再让“伽利略号”运行下去,它的轨道迟早会发生变化,很可能与木星的卫星木卫二相撞!探测结果显示,木卫二也许是太阳系中最有可能存在地外生命的天体之一,而“伽利略号”上可能有来自地球的微生物在木卫二上立足,这种情况将会影响未来在这颗卫星上寻找其本土生命。

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神秘的木卫二,上面充满了由冰组成地表,里面是液体海洋

未来避免此类情况的发生,美国宇航局决定在“伽利略号”燃料未完全用尽的情况下、还能控制其轨道时,让它葬身于木卫二之外的其它天体上,这个安葬地最终为木星。

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探测器张开降落伞,缓缓进入稠密的木星大气,这里的云朵色彩怪异恐怖,与地球的云朵层截然不同

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探测器继续下降,温度和大气压剧烈升高,当气压达到20个大气压后,探测器不锈钢的外罩被压扁了

2003年9月21日下午,“伽利略号”撞向木星,为期长达14年的太空之旅画上了圆满的句号。

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伽利略号 后任坠毁想象动画

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探测器继续下降,下面是深不可测气体海洋,没有人知道海洋深处是个什么样子,气压急剧增加

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