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日本金星探测器“拂晓”号顺利入轨!

“拂晓”探测器的艺术想象图。经过5年环绕太阳的飞行之后,日本的“拂晓”探测器今天顺利抵达金星,进入环绕金星的轨道。图片来源:JAXA

在与金星擦身而过5年之后,日本的“拂晓”(Akatsuki)探测器今天凌晨(12月7日)成功完成一次关键的火箭点火,从某种程度上成功挽救了日本的此次金星探测项目,成为了目前唯一一个环绕金星运转的空间探测器。

北京时间7:51,“拂晓”探测器的4台机动推进器按照预定计划持续点火大约20分30秒,从而减慢了探测器的速度,让金星的引力能够捕获探测器,使得探测器进入了环绕金星的一条长椭圆形高轨道运行。

按照原本的设计,“拂晓”探测器上的次级火箭推进器是用来控制探测器姿态的,根本就不能用来持续点火这么长时间。整整5年前,“拂晓”探测器首次与金星交会时,它的主发动机失效没能点火成功,使得探测器与金星擦肩而过。此次,为了将探测器送入环绕金星的轨道,次级火箭必须长时间点火,才能完成主发动机当年没能完成的任务。

日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)证实,点火已经按计划顺利完成。

美国威斯康星大学麦迪逊分校的行星科学家桑贾伊·利马耶(Sanjay Limaye)说,“探测器入轨了!”。利马耶是NASA资助的研究者,为“拂晓”项目工作。

官方表示,还需要几天时间才能精确测定“拂晓”探测器的轨迹,从而证实它确实进入了环绕金星的轨道。

“拂晓”探测器抵达金星时,距离地球1.495亿千米,无线电波以光速传播,也需要8分钟才能从金星传到地球。

日本JAXA的“拂晓”项目科学家今村刚(Takeshi Imamura)透露,探测器的导航系统瞄准的目标轨道,距离金星最远时可以达到475000千米,远远超过了月亮到地球的距离。

“拂晓”探测器上的次级推进器只能产生5磅的推力(相当于2.3千克力),与探测器主发动机所能提供的推力相比,只能算是一个零头。就算4个次级推进器同时点火,也无法获得足够的推力把探测器送入最初预定的环绕金星轨道。

在环绕金星轨道的最低点,“拂晓”探测器距离金星表面最近时只有1000千米。在金星的轨道上,太阳的引力要比地球轨道上更大,它将逐渐干扰“拂晓”探测器环绕金星的轨道。

目前暂定于明年3月26日进行的后续火箭点火,将调整“拂晓”探测器环绕金星的轨道,将轨道最高点降低到330000千米。

按照最初的计划,“拂晓”探测器环绕金星一周要花30小时,而探测器目前抵达金星时的轨道,预计环绕一圈需要15天时间。明年3月轨道调整之后,环绕一圈将缩短到9天时间。

如果这些调整一切顺利的话,接下来“拂晓”探测器将执行它的科学探测任务。

“拂晓”探测器上带有5台相机,用于研究金星大气中低空云层的图案,绘制水蒸气和二氧化碳的分布,并测绘金星表面的地图,尝试寻找金星上的活火山。金星上覆盖全球的浓密云层阻止可见光相机直接看清地表,但“拂晓”探测器上的一台红外相机能够穿透云层看清金星的地面。

“拂晓”探测器上的一台长波红外相机和一台紫外设备,将研究金星高层大气中的超级气旋云层构造。这台紫外相机还将追踪金星大气中的二氧化硫。

“拂晓”探测器是在2010年5月发射升空的,原本预计经过6个月的太空飞行后,于2010年11月抵达金星。“拂晓”探测器上的主发动机按设计能够提供112磅的推力(相当于50.8千克力),原计划持续点火12分钟,从而将探测器送入环绕金星的轨道。结果,主发动机点火不到3分钟便出现故障,导致探测器入轨失败。

此后,探测器继续沿着环绕太阳的轨道运行,地面控制人员不得不寻找新的办法,使得它在2015年再次飞掠金星时有机会入轨成功。为此,控制人员甚至下达指令,让“拂晓”探测器倾倒了多余的推进剂,以减轻自身的质量,使得次级推进器能够发挥更明显的推进效果。

如果真的入轨成功,“拂晓”探测器将成为目前唯一环绕金星运行的探测器。欧洲空间局的金星快车探测器,已于2014年底结束了探测任务。

今村刚表示,“我们期待任务能够持续2个地球年以上,不过对剩余燃料的估算还有很大的不确定性。现在我们无法进行准确的估算。”(编辑:Steed

The End

发布于2015-12-07, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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艾麦乐

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