各國探測項目 從1958年美國和前蘇聯(lián)啟動探月計劃開始,地球正式步入深空探測階段。深空探測50年的發(fā)展經(jīng)歷了兩個高潮期:一為1958 -1976年,二為1994年至今,共實施166次探測任務(wù)。第二次高潮,迄今共實施了53次探測任務(wù)。歐空局、日本、中國和印度等加入深空探測國家行列。深空探測包括了: ◆月球探測; ◆火星探測; ◆水星與金星的探測; ◆巨行星及其衛(wèi)星的探; ◆小行星與彗星的探測。 兩艘旅行者號飛船的軌跡 旅行者號計劃是美國深空探測的豐碑, 旅行者號計劃包括旅行者1號和旅行者2號探測器,它們是美國噴氣動力實驗室20世紀60年代“外太陽系大旅行”計劃的縮水版。這個計劃原定利用176年一遇的行星排列機會,通過行星引力加速方式實現(xiàn)連續(xù)造訪外太陽系大行星。旅行者項目原定發(fā)射4個探測器,前兩個1977年左右發(fā)射,飛掠造訪木星土星和冥王星,后兩個1979年發(fā)射,飛掠造訪木星、天王星和海王星,在行星引力加速的作用下,它們可以在約12年時間里完成任務(wù)。如果不利用寶貴的行星排列機會,單靠探測器自身的動力,即便采用當(dāng)今最先進的技術(shù)也是不可能的。 旅行者1號 1977年9月5日,“旅行者1號”探測器,在“泰坦IIIE”運載火箭呼嘯中升空開啟了深空探測的序幕。“旅行者1號”上安裝有一個3.7米直徑的拋物面天線,用于與地球取得聯(lián)系。旅行者號攜帶的探測儀器包括相機、紅外干涉光譜儀、雷達設(shè)備、紫外光譜儀、等離子光譜儀、宇宙射線探測儀、低能帶電粒子探測儀、等離子波等多種設(shè)備,對外太陽系的多個大行星和星際空間進行了探測,獲得了豐碩的成果。 木星-來自旅行者一號 這臺探測器上還安裝了11臺各種儀器,用于對途中經(jīng)過的木星、土星及其衛(wèi)星進行觀測。這些儀器由三塊使用钚-238的同位素電池提供動力,在發(fā)射時三塊同位素電池能夠產(chǎn)生約470W的電力,以供觀測器材使用。 木星1-來自旅行者一號 “旅行者1號”還攜帶有一張鍍金銅質(zhì)磁盤唱片,內(nèi)容包括用55種人類語言錄制的問候語和各類音樂、115張照片,旨在向可能存在的“外星人”表達人類的問候。截止到2017年6月30日,“旅行者1號”處于離太陽207.9億公里的地方,是目前離地球距離最遠的人造物體。 2006年1月19日發(fā)射的“新視野號”探測器,它使用Atlas V 551型火箭發(fā)射,是人類第一顆冥王星探測器,也是目前人類發(fā)射的速度最快的探測器。 新視野 2015年7月15日“新視野”號飛掠冥王星,最近時與冥王星相距12500公里,它是第一艘飛越和研究冥王星的空間探測器。任務(wù)中,“新視野”號向地球發(fā)送了大量的冥王星及其矮行星系統(tǒng)的照片。 冥王星-新視野號 “新視野”號1月1日將以52000公里時間速飛掠“天涯海角”,屆時探測器與這一小行星的距離將只有3500公里,比2015年飛掠冥王星時的距離近了三分之二以上。 “新視野”號飛掠“天涯海角”小行星的場景 “新視野”號之前探測的冥王星以及此次將飛掠的“天涯海角”都是柯伊伯帶的小行星。 柯伊伯帶 柯伊伯帶位于海王星軌道之外的太陽系盡頭,這一區(qū)域存在著數(shù)量龐大的星體??茖W(xué)家為什么要對柯伊伯帶進行探索呢? 近日,據(jù)中國國家航天局,月球探測與空間計劃中心稱,中國正在計劃2030年前進行四次深空探測任務(wù),其中包括探測火星,小行星和木星。相關(guān)部門表示預(yù)計中國將于2020年左右發(fā)射第一顆火星探測器,預(yù)計其將圍繞這顆“紅色星球”進行軌道的著陸和探測。 螢火一號-中國火星探測器“未成功入軌” 由于我國在大推力火箭發(fā)動機上的被動局面,導(dǎo)致我國深空探測有些被動。即使算上我國在研火箭仍然遠遠遜色于美俄,甚至不如日本和歐洲,處于第一陣營墊底的位置。 并且還計劃在2022年左右開始著手探測小行星,隨后在2028年進行發(fā)射探測,并能將各種探測樣本帶回地球。而對木星系統(tǒng)的探索任務(wù)計劃在2029年前后進行。 嫦娥四號“鵲橋”架 對于載人登月,中國的運載火箭技術(shù)仍然是最大的技術(shù)挑戰(zhàn),而且其巨大的成本問題也是很難克服。已經(jīng)提出了一個10年左右的無人月球研究站,以積累技術(shù)為目的,在2050年左右建立一個月球研發(fā)基地。但是該基地將由機器人長期運營,并由人類參觀。 嫦娥的三號 為了追趕歐美深空探測的步伐。中國科學(xué)家還提出了多項空間探測計劃。如“小行星探測”計劃,以伴飛、附著、取樣返回等探測方式,對近地目標(biāo)小行星進行整體性探測和局部區(qū)域的就位分析。還有“木星系統(tǒng)探測”計劃等,主要將研究木星磁層結(jié)構(gòu)、“木衛(wèi)二”大氣模型、“木衛(wèi)二”表面冰層形貌及厚度、金星—地球—木星間的太陽風(fēng)結(jié)構(gòu),以及地球生命的地外生存狀態(tài)及其演變特性等。 |
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