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美“新視野”探測器成功飛掠冥王星


  來源: 儀器儀表商情網(wǎng) 時間:2015-07-27 作者:
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據(jù)美國宇航局確認(rèn),“新視野”號冥王星探測器已于美國東部時間7月14日7時50分(北京時間7月14日19時50分)成功從距冥王星12500千米處飛掠,成為人類首顆造訪冥王星的探測器。
美國“新視野”號探測器于2006年1月19日發(fā)射,經(jīng)過近10年的飛行,行程約50億千米,成功抵達(dá)了冥王星及其衛(wèi)星系統(tǒng)。由于冥王星的距離非常遙遠(yuǎn),即便“新視野”探測器發(fā)出的信號以光速前進(jìn),抵達(dá)地球仍然需要4小時20分鐘。
    冥王星是一顆處于太陽系邊緣的小天體,直徑僅為月球的三分之二。它圍繞太陽運(yùn)行一圈需要247.68個地球年。自人類發(fā)現(xiàn)冥王星以來,它才轉(zhuǎn)了三分之一圈。“新視野”號在近距離觀測冥王星之后,不會駐足停留,它將繼續(xù)深入“柯伊伯帶”進(jìn)行探索。
    飛往冥王星的“特快”
    美國“新視野”號發(fā)射升空,在最后關(guān)閉引擎時,相對于地球的速度達(dá)到了16.26千米/秒,成為最快速度離開地球的人造物體,比1977年發(fā)射的“旅行者”深空探測器離開地球時的速度還要快。
由于超高速飛行,“新視野”號在發(fā)射后9個小時就飛越了月球軌道,而當(dāng)年“阿波羅”載人飛船飛往月球則用了3天。
    2007年2月28日,“新視野”號飛掠木星時獲得了引力助推,速度增加了4千米/秒,使其相對于太陽的速度達(dá)到了23千米/秒,大大縮短了飛往冥王星的時間。
為什么只是飛掠冥王星而不進(jìn)入繞飛軌道?
    “新視野”號是按照美國宇航局推行的小型化、低成本及多功能的指引原則設(shè)計的。為了能夠讓“新視野”號在不到十年時間內(nèi)抵達(dá)冥王星,該探測器只有一架鋼琴大小,總質(zhì)量僅470千克。
由于冥王星的引力太弱,如果探測器“剎車”減速到能被冥王星引力場捕獲的速度,那么需要大量的燃料,這就大大增加發(fā)射重量,違背設(shè)計理念。而飛掠探測也可以提供有關(guān)冥王星及其衛(wèi)星系統(tǒng)的大量資料,并且還可以繼續(xù)深入“柯伊伯帶”進(jìn)行探測。
    “新視野”號搭載的儀器
    “新視野”號搭載了七種主要的科學(xué)儀器:能量粒子譜儀;太陽風(fēng)測量儀;遠(yuǎn)程勘測成像儀;無線電科學(xué)實驗儀;紫外成像光譜儀;可見光-紅外成像儀和宇宙塵分析儀。借助這些設(shè)備,“新視野”號可以探測冥王星的地形地貌、化學(xué)成分、溫度、大氣壓等等重要參數(shù)。每一種儀器的功率大約在2瓦到10瓦,與一盞小夜燈的功率相仿。

“新視野”號攜帶的科學(xué)儀器示意圖

       由于冥王星距離太陽太過遙遠(yuǎn),“新視野”號無法使用通常的太陽能電池板供電,而是采用“放射性同位素核電源”(RTG)。這個核電源是利用11千克的钚-238衰變產(chǎn)生的熱能來發(fā)電。在發(fā)射的時候,RTG的發(fā)電功率為250瓦,理論上每過四年功率下降5%,目前功率降低到了大約200瓦。相似的核電源曾用在“旅行者”深空探測器以及宇航員登陸月球的時候。

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