去往星星的你——那些超酷的太空探测器

作者:上海市宇航学会 来源:网络 2015-04-20 00:00
       太空探测器增加了我们对于自身和太阳系的了解,也将人类的视线引到了广袤的宇宙空间。不管这些探测器是寿终正寝还是花样年华,它们都曾为人类的太空探索事业贡献了力量。美国有线电视新闻网日前对此进行了梳理。
去往星星的你
——那些超酷的太空探测器
“新地平线”号探测器
       “新地平线”号探测器
       迄今为止还没有探测器一路直冲向冥王星,但“新地平线”号探测器旨在改变这一状况。“新地平线”号探测器是美国国家航空航天局(NASA)的一项探测计划,于2006年1月19日发射,主要目的是对冥王星、冥卫一等柯伊伯带天体进行考察,飞抵冥王星天体系统需要多次中段加速,时间将近10年之久,预计将于2015年7月14日抵达冥王星,对冥王星以及周围的数颗卫星构成的天体系统展开探测。
       “新地平线”号探测器在飞行期间创造了新的速度纪录,只花了9个小时就飞出地月系,成为人类有史以来建造最快的航天器。“新地平线”号探测器配备了当前最先进的天体观测设备,是有史以来最先进的太阳系外侧轨道飞船,搭载了8个摄像头和4台光谱仪,可在各种波段上对冥王星进行“扫描”。由于“新地平线”号探测器飞得太远,太阳根本不足以提供所需能量,因此它也有一个靠核反应提供能量的装置。
“黎明”号小行星探测器
       “黎明”号小行星探测器
       由美国研制的“黎明”号小行星探测器,是第一个探测小行星带的人类探测器,也是第一个先后环绕位于火星和木星之间的小行星带内的两个体积最大的小行星—谷神星与灶神星的人类探测器。此前也曾有航天器飞经体积较小的小行星,并绕其轨道飞行甚至在小行星上降落。在将来,预计还会有更多探测小行星的航天计划,但从未出现过同一航天器先后环绕两个天体飞行的情况。如果不辱使命,“黎明”号探测器将成为首个环绕两个不同天体运行的无人探测器。
       “黎明”号探测器于2007年9月27日早7时34分从美国佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空,开始长达8年超过50亿公里的星际探索之旅。“黎明”号探测器于2011年7月16日首次进入灶神星,在围绕灶神星轨道运行1年后,在其离子发动机的帮助下,飞往另一颗更加寒冷的原行星—谷神星,将在2015年抵达谷神星,这将是有史以来在最近的距离上观测谷神星。
“好奇”号火星探测器
       “好奇”号火星探测器
       “好奇”号火星探测器是一个汽车大小的火星遥控设备,是有史以来最先进的火星车;也是美国第7个火星着陆探测器;第4台火星车,同时也是第1辆采用核动力驱动的火星车,其能量来自钚。“好奇”号火星车的使命是勘察火星的地质、气候和辐射程度。科学家希望有关信息将帮助他们解决长年未决的问题:火星上究竟是否曾经存在生命,或者火星在未来是否能维持生命的存活。
       “好奇”号被称为有史以来最庞大、最复杂、最昂贵也最先进的火星探测器,上面搭载了一批先进的探测仪器,包括17台先进照相机、1个机械臂、1个钻孔机、1台激光装置,其内部还配备化学实验室,用于样本分析。其大小是前任“双胞胎”火星车—“勇气”号和“机遇”号的5倍,长度约为它们的两倍。“勇气”号和“机遇”号火星车针对大片的火星表面,希望能寻找到水;而“好奇”号则欲对火星岩石成分进行现场分析,寻找有机分子的存在。
       “好奇”号的着陆方式也与“勇气”号和“机遇”号不同,它将不会采用戴着安全气囊“硬着陆”的方式,而是把降落伞、火箭的动力减速都用上,并借助留空的“太空吊车”,将火星车吊运到火星表面实现着陆。
“卡西尼”号土星探测器
       “卡西尼”号土星探测器
       “卡西尼”号土星探测器是“卡西尼—惠更斯”号的一个组成部分。“卡西尼—惠更斯”号是美国国家航空航天局、欧洲航天局和意大利航天局的一个合作项目,主要任务是对土星系进行空间探测。“卡西尼”号探测器以意大利出生的法国天文学家卡西尼的名字命名,其任务是环绕土星飞行,对土星及其大气、光环、卫星和磁场进行深入考察。
       1997年10月,重6吨的“卡西尼”号星际探测器发射到飞往土星的轨道。这是20世纪最后一艘行星际探测的大飞船。在经过6年8个月、35亿千米的漫长太空旅行之后,“卡西尼号”探测器于北京时间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。
       迄今为止,“卡西尼”号探测器已经在土星周围辛勤耕作了10多年的时间,在这段漫长的岁月里,它为人们传回了大量珍贵的数据和照片。它发现在土星的一个卫星上(土卫六)存在着一片巨大的甲烷湖,该湖位于土卫六的南极附近,被科学家命名为“安大略湖”,更惊人的是这片湖区与地球上纳米比亚北部埃托沙盐沼极为相似。2014年11月11日,它又向人们展示了土星日出的特别时刻。
       “星尘”号探测器
       美国“星尘”号太空探测器于2011年3月24日完成12年服役生涯后“谢幕”。
       “星尘”号探测器由美国洛克希德-马丁公司设计和运营,于1999年2月7日搭载德尔塔Ⅱ运载火箭从美国佛罗里达州卡纳维拉尔空军基地发射升空。“星尘”号探测器的主要使命是在与维尔特2号彗星(以其发现者命名)“亲密接触”时,能收集尘埃和含碳物质的样本。
       “星尘”号探测器运行里程累计约56.3亿公里,2004年飞掠“维尔特2号”彗星并捕捉到微粒,2006年经返回舱给人类带回第一份彗星物质样本。2009年,美国国家航空航天局(NASA)宣布在“星尘”计划中,从“维尔特2号”彗星收集的样本中发现了生命的组成成分。2011年2月,NASA还派遣“星尘”号前往“坦普尔1号”彗星,观测2005年“深度撞击”号探测器撞击后产生的凹陷。
       “勘测者”号月球探测器
       美国“勘测者”号月球探测器是美国为“阿波罗”号飞船登月做准备而发射的不载人月球探测器系列。从1966年5月到1968年1月,美国共发射“勘测者”号探测器7个,除2号和4号外,其余都在月面“软着陆”成功。其中1号是美国第1个在月球上实现软着陆的探测器;3号和7号除装有电视摄像机外,还装有月面取样用的小挖土机,可掘洞取出岩样进行分析;5到7号都带有扫描设备,用以测定月壤化学成分。
       “勘探者”号探测器的主要使命是进行月面“软着陆”试验,探测月球并为“阿波罗”号飞船载人登月选择着陆点。
       “探险者1号”探测器
       “探险者1号”探测器是美国于1958年1月31日在佛罗里达州卡拉维纳尔空军基地发射的第一颗地球人造卫星,“探险者1号”的发射升空标志着美国正式进入太空时代。
       “探险者1号” 探测器总重13.97千克,搭载了一套宇宙射线探测装置,该装置由一系列温度感应器和一部显微镜组成,主要用于探测太空辐射。“探险者1号”最主要的发现是确定了地球外的磁辐射带。
“旅行者1号”探测器
       “旅行者1号”和“旅行者2号”探测器
       在美国航空航天局(NASA)所发射的所有探测器中,还没有探测器拜访的星球和卫星数量能与“旅行者1号”和“旅行者2号”探测器这对“双胞胎”相媲美。1977年8月20日,“旅行者2号”从美国卡纳维拉尔角空军基地发射升空;1977年9月5日,“旅行者1号”发射升空。1977年12月19日,由于获得意外的引力加速,“旅行者1号”超过“旅行者2号”。
       这两款探测器都采用钚电池(核动力电池)供能,都携带有一批所谓的“地球名片”,其中包括各种几何图案的镀金铜片以及记录有地球上各种声音的唱盘,为的是让可能存在的外星智慧生物知道地球上也存在着生命。
       “旅行者1号”在飞过木星和土星后,完成了自己的绝大部分使命。而“旅行者2号”则利用土星的引力,改变航向并加速飞向天王星并拜访了海王星。2013年9月12日,NASA宣布“旅行者1号”已经在同年8月25日越过了太阳风层顶,进入了星际空间,成为了人类历史上第一个到达星际空间的人造物。美国爱荷华大学的唐纳德·格尼特及其同事在《科学》杂志发表报告时表示:“这是太空飞行史上一座伟大的里程碑,简直可以和人类第一次登月相提并论。”
       按照计划,到2020年,地面团队将一个个地关闭“旅行者1”号上的科学仪器,到2025年,科学仪器全部关闭,而到2036年,连讯号传输的电力都将消耗殆尽,这就意味着信号传输的结束,沟通的结束。之后,“旅行者1号”将成为一个沉默的信使,载着带有人类讯息的“金唱片”,游荡在宇宙。
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