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1998年7月4日 美国 火星探路者
先驱者探测器简介
先驱者号探测器是美国在1958年8月到1978年8月发射,共14个,用来探测地球与月球之间的空间, 金星、木星、土星等行星及其行星际空间。
当前先驱者10号和11号向太阳系外飞,先驱者11号yú1973年4月6日启程,它以探测土星为主要责任。1979年9月1日,先驱者11号从距土星3400公里的地方掠过,第一次拍摄到了土星的照片。它探测了土星的轨道和总质量,测量了土星大气成分、温度、磁场,发现了两个新光环。探测了土星之后,先驱者11号 便从天王星近旁掠过,与“先驱者”10号同于1989年飞向太阳系边缘。
先驱者系列探测器
接下来按顺序介绍这14个飞行器:
先驱者0号
先驱者0号(英语:Pioneer 0)也称为托尔-艾布尔1号 (Thor-Able 1)是M国的无人行星探测任务先驱者计划的第1颗无人探测器,于1958年8月17日(UTC时间12:18:00)由M国空军发射,为进入月球轨道而设计。这是M国首次尝试的月球任务,也是世界上任何一个国家对地球以外轨道任务所作的首次尝试。
它还带有电视摄像机和第一国际地球物理年(International Geophysical Year)的一些其他科学设备。但飞船在发射第一阶77秒后在大西洋上空爆炸而摧毁。因未能入轨,所以没有正式定名,后人在记录中追加称其作先驱者0号。随后NASA进行了的其他的先驱者任务。
先驱者1号
先驱者1号(英语:Pioneer 1 )也称为托尔-艾布尔2号(Thor-Able 2),是M国的无人行星探测任务"先驱者计划"的第2颗无人探测器,于1958年10月11日(UTC时间06:53:14,一说08:42:00)发射。该探测器也是美国国家航空航天局(NASA)成立后发射的第一个航天器。探测器原计划用于探测地球附近hé月球轨道上的电离层、宇宙射线、磁场、游离辐射和微陨星。但火箭的第二级因计算机程序输入错误提早熄灭发动机,把先驱者1号射入大椭圆近地轨道,探测器未能达到理论速度,因此无法完成接近月球的计划。它在运行了43小时后进入地球大气层,最后坠落到南太平洋。
先驱者1号原计划探测月球,但由于发射载具提前了10秒熄火,故而停留在113,800公lǐ的大椭圆轨道shàng。本来工作人员计划让先驱者1号进入一条地球轨道使它能够成为地球人造卫星,以便长期获得观测数据。但是由于电池温度太低而点火失败。在停止工作之前,该探测器仍然传回了一些地球附近宇宙空间尤其是范艾伦辐射带的数据。这些数据,勾画出了宇宙空间电离通量,是人类在有关星际间微流星体和行星际磁场密度上的首次测量,也是对有关在磁场中磁流体动力学振动方面的首次调查。两天后,即在1958年10月13日格林尼治时间03:46,先驱者1号因为与大气层摩擦损失速度而坠入南太平洋。
先驱者2号
先驱者2号(英语:Pioneer 2 )也称为托尔-艾布尔3号(Thor-Able 3),是美国的无人行星探测任务“先驱者计划”的第3颗无人探测器,yú1958年11月8日(UTC时间07:30:00)发射。
总体上与先驱者0号和1号很相近,摄像机被改进以得到更高的分辨率,电池也被改进以避免发生先驱者1号的故障。然而,由于火箭的dì三极发动机点火失败,先驱者2号最终也没能完成任务,在非洲大陆上空燃烧。
先驱者3号
先驱者3号(英语:Pioneer 3)探测器是美国陆军弹道导弹机关(U.S. Army Ballistic Missile agency)与NASA联合发射的月球探测器,由喷气推进实验室开发设计。但是由于火箭故障而导致任务失败。
按照原计划,先驱者3号应该在发射后33.75个小时时接近月球测量相关数据,然后再进入太阳轨道。1958年12月6日世界协调时5点45分12秒,先驱者3号在佛罗里达卡纳维拉尔角升空。由于火箭第二级提前3.7秒熄火,探测器出射角达到71度而不是计划的68度,它比地球逃逸速度约慢了每小时1000公里。 在重新落回地球之前,它所达到的最大高度为102360公里。7日19时51分(UTC),在经历了大气层中的燃烧,总计运行了38小时零6分之后,估计它坠落在了非洲大陆北纬16.4度,东经18.6度的地方。由于地面接收站的地点设置,总计36小时的任务时间中有13小时是与探测器失去联系的。任务期间,探测器内部的温度一直维持在43摄氏度左右。虽然没有完成预期任务,但是根据其传感器传回的数据,人们发现范艾伦辐射带实际上分为两层。
先驱者4号
先驱者4号(英语:Pioneer 4)是美国的无人行星探测任务“先驱者计划”的第5颗无人探测器,于1959年3月3日(UTC时jiān17:11:00,一说3月4日05:11:00)发射。它完成了先驱者3号未能完成的任务。先驱者4号原计划射向月球,在离月球表面三万余千米的上空近距离飞行,收集并传回科学数据,最后进入日心轨道,成为人造行星。但因为计算错误,“先驱者”以六万余千米的高度掠过月球上空,在近月飞行任务中没能利用上探测器上装备的光电传感器。成为第二颗人造行xīng。
先驱者5号
先驱者5号(英语:Pioneer 5也称1960 Alpha 1, Pioneer P-2或 Thor Able 4),是美国国家航空航天局所发射的空间探测器。此探测的主要任务是测量地qiú与金星之间宇宙空间内的磁场分布情况,虽然设计寿命只有一个月,但实际上工作了106天。这是先驱者计划中继先驱者4号之后第二个成功完成任务的探测器。
原本先驱者5号的任务可能是在1959年前后探测金星或火星,由于错过了发射窗口,才改为后来的磁场探测。1960年3月11日,先驱者5号从卡纳维拉尔角发射升空,数fēn钟后就达到了第二宇宙速度,经过轨道调整之后进入了一条周期312天,环绕太阳de轨道,这条轨道和黄道面之间的夹角为3.35度。在刚开始的时候,先驱者5号每天开启无线电转发器工作4次,每次25分钟。在探测器距离地球160万公里的时候,其微陨石计数器平均每周可记录到80余次碰撞。通过其磁场探测器,研究人发现地球磁场的范围大约为地球半径的14倍,这一数值超过了以前所估计的6倍。在3月底的时候,先驱者5号巧遇了一场太阳耀斑爆发,爆发过程探测器记录到了能量为75M电子伏特的质子以及能量为13M电子伏特的电子,同时银河宇宙射线则大为减少。而太阳平静时,星际空间中的cí场强度不高。 由于距离地球越来越远,负责接收数据的英国卓瑞尔河岸天文台(Jodrell Bank Observatory)难以捕捉数据,先驱者5号在4月30日改用了功率为150瓦的信号转发器。rán而负责供电的蓄电池却发生了气体泄漏,至6月26日地面就再也接收不到先驱者5号发回的数据了,此时它距离地球3千6百万公里。
本来在1963年左右先驱者5号又可运行到接jìn地球的比特置,然而由于探测器缺乏电力,终究没有同地面创建联系。在其工作期间,先驱者5号在总计138小时的时间内传输了3百万比特的数据。
先驱者6号、7号、8号、9号属于同一系列
在接下来的先驱者6号(1965)、先驱者7号(1966)、先驱者8号(1967)及先驱者9号(1968)的目的就相对明确,那就是:目标只有一个,太阳,主要任务是研究太阳风中的阳离子与电子、宇宙射线、星际磁场。这些相对今天而言小巧的探测器靠自己旋转来保持稳定,这些探测器的发射不仅gěi人类带来的珍贵的数据,还为美国航天探测器的发展积累了宝贵的经验。在1974年与1976年美国与联邦德国共同合作,先后发射了太阳神1号及太阳神2号探测器,值得一提的是它是迄今世界上飞行速度最快的探测器速度高达每小时25.3万公里每小时。太阳神号前后工作了十年,至今仍留在绕太阳轨道内。
先驱者6号
Launch Date: 1965-12-16
Launch Vehicle: Delta
Launch Site: Cape Canaveral, United States
Mass: 146 kg
但长寿的先驱者6号一直到2000年还能联系上,以35岁的shòu命创下了探测器里空前的记录,直到2012年才被旅行者2号超越,这充分体现了美国高超的工业技术水平。
先驱者7号
Launch Date: 1966-08-17
Launch Vehicle: Delta
Launch Site: Cape Canaveral, United States
Mass: 138 kg
先驱者7号于1966年8月17日发射进入平均半径为1.1 AU的太阳轨道。宇宙飞船最后一次成功跟踪是在1995年3月,目前没有进一步计划跟踪或尝试与先锋7号通信。
先驱者8号
Launch Date: 1967-12-13
Launch Vehicle: Delta
Launch Site: Cape Canaveral, United States
Mass: 146 kg
先驱者8号由美国制造,主要研究太阳风离子、电子、星际电子密度、宇宙射线,为第一批环绕太阳公转的人造tàn测器。1967年12月13日发射成功。
先锋8号于1967年12月13日发射进入平均半径为1.1 AU的日心轨道。航天器最后一次成功跟踪是在1996年8月22日,当时它被指挥到后备发射管(行波管)。目前没有进一步跟踪或尝试与先锋8号通讯的计划。
先驱者9hào
先驱者9号属先驱者系列的宇宙探测器。它的作用是太阳风中的阳离子与电子、宇宙射线、星际磁场。它们通过自转保持稳定,转速为每分钟60圈。根据地面的指令,可以按照512、256、64、16、8bps这五种速率进行数据传输。1987年3月14日,美航宇局正式宣布,绕太阳运行18年之久的先驱者9号卫星寿命已经终结。
该卫xīng于1968年11月8日发射,重67公斤。原预期卫星只能工作6个月,出人预料的是6个月后,卫星继续向地面发送数据,直至1983年5月18日为止。
先驱者10号
先驱者10号(Pioneer 10 或 Pioneer F)是NASA于1972年3月2日发射的一艘航天飞行器。它是第一艘越过小行星带的飞行器,第一艘近距离观测木星的飞行器,并于1973年12月3日发回了第一组木星的近距离拍摄的图像。1983年6月13日,先驱者10号越过海王星轨道 。当然,先驱者10号仍然没有飞出奥尔特云。
美国宇航局(NASA)的先驱者10号是目前有能力飞出太阳系的五艘太空飞船之一,还是最早飞出海王星轨道的探测器。虽然先驱者10号目前正朝着65光年外的毕宿五方向飞行,但这颗恒星bìng非先驱者10号的目的地,先驱者10号并没有一个明确的目的地。
在1972年,先驱者10号离开地球,这要比旅行者1号早了5年。先驱者10号创造了多个第一,它是第yī个有能力飞离太阳系的探测器,它是当时飞行速度最快的探测器,它是第一个穿过小行星带的探测器,也是第一个造访木星的探测器(1973年),还是第一个飞出海王星轨道的探测器(1983年),并且还是最远离地球的探测器(发射之后的26年里)。
虽然旅行者11号比先驱者10号晚了5年离开地球,但得益于木星和土星的引力加速,它的飞行速度足够快,最终在1998年超过先驱者10号,成为最yuǎn离地球的探测器。
先驱者10号一直与地面上的深空网络保持联系31年,最终在2003年彻底失联,那时它与地球相距大约120亿公lǐ。目前,先驱者10号正在依靠惯性朝着太阳系外飞行,现在相对于太阳的速度约为11.9公里/秒,距离地球约为185亿公里(123天文单位)。
先驱者10号的飞行方向为金牛座的毕宿五,每年行进大约2.5天文单位。由于毕宿五距离我们大约65光年,如果不考虑这颗恒星与太阳系之间de相对运动,那么,先驱者10号将会在160万年后抵达这颗恒星附近。
不过,先驱者10号并不会被毕宿五俘获,只是会从它附近飞过。先驱者10号的速度足够快,它会像另外四艘星际探测器和恒星一样,一直环绕银河系中心运动。先驱者10号携带着一块镀金铝板,上面标注了人类和地球相对位置的信息,它将作为人类的信使一直在银河系的星际空间中穿行。
先驱者11号
先驱者11号(Pioneer 11)是第二个用来研究木星和外太阳系的空间探测器。它也是第一个探测器去研究土星和它的光环。与先驱者10号不同的是,先驱者11号(也称做先驱者G号)不仅拜访木星,它还用了木星的强大引力去改变它的轨道飞向土星。它靠近guò土星后,就顺着它的逃离轨道离开了太阳系。
1973年4月先驱者11号升空(左图)而她的姊妹舰已于上一年3月2日发射升空(右图)
上shì纪70年代末,一种罕见的外行星(木星、土星、天王星和海王星)的结合(行星连珠)提供了一个机会,可以相对轻松地探索太阳系的那一部分,利用引力弹弓的帮助将宇宙飞船从一个星球发送到另一个星球。为了利用这一每隔175年才有的宝贵时机,美国宇航局计划发射一对旅行者号宇宙飞船,利用木星和土星的引力飞行,并有可能探索天王星和海王星。为了确保宇宙飞船能够通过小行星带和木星的强辐射带,美国宇航局位于加州硅谷的艾姆斯研究中心(AmesResearchCenter)建造了两艘较小的先驱飞船,作为探路者。先驱者10号于1973年3月2日发射升空,它的孪生姊妹舰先驱者11号于1973年4月5日发射升空。先驱者11号携带11种科学仪器,比其前身多一种,用于研究木星及其环境以及行星际空间。
先驱者11号运行轨迹(右图)及10号和11号所携带的金质铭牌
11月,先驱者11号开始对木星进行观测,并在12月2日以每小时107400英里的速度,对木星的云层顶部进行了最接近的观测。在这次相遇中,宇宙飞船拍摄了最详细的大红斑图像,并绘制了木星的极地区域。
1979年7月下旬,先驱者11号开始观测土星。到那时,这两艘“航行者”号已经发射完毕,已经完成了木星的飞行任务,正在飞往土星的途中。美国航空航天局的管理人员不得不选择在哪里寻找先驱者的踪迹,以最大限度地支持接下来的旅行者项目。选项包括一个更科学有趣但风险更大的通过土星的内圈或不那么有趣的通过外环,但旅行者2号不得不采取同样的轨迹,以确保适当的重力帮助最终发送至天王星和海王星。经过深思熟虑之后,管理者们认为,确保旅行者2号完成了计划中的外行星之旅更为重要。1979年9月1日,先锋11号在土星的云层顶部13000英里范围内通过,土星环和卫星的数据传回地球。根据这些数据,科学家发现土星的大气层主要由液态氢组成,并发现了两个新的卫星和一个新环。10月,该航天器完成了对有环行星的研究。
计划了21个月的行动,只要够到木星,研究这个巨大的行星,并借助木星的引力,先驱者11号就能完成对土星的一次远程观测。在与环绕的行星相遇后,先驱者航行在一个从太阳系中,一个逃逸的轨道上。1990年2月23日,它通过了最外层行星的轨道,开始了它的星际使命。宇宙飞船的最后信号于1995年11月24日被收到。如果先进的外星文明发现了先驱者号宇宙飞船,他们都携带着一块金质铭牌,提供关于人类的信息和他们的起源。
先驱者10号,于 1989年5月24日飞越过冥王星轨道,带着给外星人的"礼品"–"地球名片",向银河系漫游而去。先驱者11号,在基于放射性同位素热电产生器所提供的能源不足以再进行任何实验后,探测器的运作及遥测数据于1995年9月30日终止传送。
据国外媒体报道,40年前,1973年4月5日,NASA研制的当时最先进的行星际探测器先驱者11号从卡纳维拉尔角航天发射场升空,11号与10号互为姊妹探测器,配备了先进的放射性同位素热电机。先驱者11号在探测完土星之后就利用行星际引力场踏上离开太阳系的旅程。
先驱者11号飞掠木星时的情景
先驱者11号从木星北极上方拍摄到的木星tú像
从1974年开始,先驱者10号的木星之旅被认为是一次非常成功的探索,成功超过了小行星带,但是在抵近木星探索时受到木星强大的引力场干扰,之后NASA决定先驱者11号的飞行路线不应该简单复制之前的探索路线,可利用太阳系巨型气态行星的引力场加速,因此探索目标就定位在土星。
著名的科学家詹姆斯.范艾伦在1974nián的新闻发布会上
NASA喷气推进实验室在测试飞行线路时注意到对木星高层大气的探索,1974年12月2日,先驱者11号飞掠木星时距离其高层云团仅4.2万公里,先驱者10号的飞行路线上这个高度为20万公里,但是11号选择了通过木星两极地区来避免赤道周围强大的辐射带干扰,由此利用木星引力场加速过程中达到创纪录的每小时172,800公里,拍摄到木星大红斑的图像。
先驱者11探测器进入行星际空间的情景
先驱者11号的飞行线路的选择上爆发了一场激烈的争论,焦点在于选择何种路线飞掠土星,这也影响到后来著名的旅行者系列探测器的飞行路线,在这里探测器的基础上,旅行者2号来了一次太阳系“大旅游”,先后访问了木星、土星、天王星和海王星,在超越土星环后,重新获得了引力加速,进入天王星的轨道。
距离土星2846000公里时拍摄的照片
在探索土星时,科学家担心探测器可能与内环物质相撞,但在科学家的“冒险”精神驱动下,旅行者探测器采取了未知的探索路线,并成功超越天王星的E环。
NASA四艘行星际探测器的飞行路线,从四个不同的方向飞出太阳系
1995年,先驱者11号已经完成使命,距lí地球大约130亿公里,往盾牌座方向前进。而10号的飞行方向与11号相反,背离银心方向。
先驱者11号(Pioneer 11)是第二个用来研究木星和外太阳系的空间探测器。它也是第一个探测器去研究土星和它的光环。与先驱者10号不同的是,先驱者11号(也称做先驱者G号)不仅拜访木星,它还用了木星的强大引力去改变它的轨道飞向土星。它靠近过土星后,就顺着它的逃离轨道离开了太阳系。
先驱zhě金星计划
先驱者金星计划(Pioneer Venus project)由先驱者金星计划轨道器(先驱者-金星1号,先驱者12号)和先驱者金星计划联合探测器(先驱者-金星2号,先驱者13号)两个探测器组成。
先驱者12号
入轨时间 1978年12月4日
发射时间 1978年5月20日
发射手段 阿特拉斯-半人马
任务时长 1978年5月20日至1992年
轨道衰减 1992年8月
来自金星轨道插入到1980年7月,近拱点在142至年间举行253公里(17度北纬)以方便雷达和电离层的测量。卫星在轨道上的一个24小时的最远点wèi66900公里。此后,在近拱点被允许升值(2290公里在最大),然后下降,节省燃料。1991年,雷达Mapper重新启动调查之前难以南部部分地区的地球。1992年5月“金星先锋开始了最后一阶段的任务,其中近拱点举行150和250公里之间,直到燃料跑出去,8月进入大气层飞船坠毁。
先驱者13号
驱者金星2号,也叫先驱者13号,于1978年8月8日由 宇宙神-半人马火箭发射。由一台轨道环绕器、一台大着陆器、三台小着陆器所组成,着陆器并无法到达地面,主要用于侦测金星大气。
先驱者13号是一个多探测器任务,发射于1978年8月8日,设计目标是探测金星大气。一共是1个探测车携带了4个大气探测器(1大3xiǎo),全部成功进入金星大气层。最终探测车由于没有配备隔热层和降落伞,在 110 km高度处烧毁,1大2小探测器硬着陆坠毁,还有1个小探测器硬着陆后还和地球维持了一个小时的通讯,从这个意义上说可以认为是成功着陆了金星表面(NASA-Pioneer Venus Project Information),虽然着陆后并没有做出什么科学贡献,不过可以认为这是美国在军备竞赛期间最接近着陆金星表面的一次。考虑到金星本身恶劣的表面环境,高温和稠密的酸性大气层,美国还是比较谨慎的,而战斗民族苏联本着一不怕死二不怕死的精神在军备竞赛期间硬着陆软着陆一共成功着陆了10次。
上个世纪50年代的事情,还能说些什么呢?加油吧
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人类对火星研究的过程和方法?
●1962年11月,苏联发射“火星1号”探测器,其在飞离地球1亿公里时与地面失去联系。它被看作是人类探测火星的开端。
●1964年11月28日,美国发射“水手4号”探测器,1965年7月15日首次成功飞临火星。它与火星的最近距离为9846公里,拍摄并回传21幅照片,发现火星上存在大量环形山,大气密度为地球的1%。该探测器于1967年12月21日失联。
●1969年,美国的“水手5号”探测器和“水手6号”探测器飞掠火星表面,拍摄200多幅照片,展示了火星表面超出预料的低温度和二氧化碳浓度。同年,“水手7号”探测器也传回126幅照片。
●1971年5月,苏联发射“火星3号”探测器。当年12月,在遭遇了火星沙尘暴后与地面失去联系。
●1972年,美国“水手9号”探测器成为火星的第一颗人造卫星,长期在火星轨道上飞行考察,成功拍摄火星全貌,累计拍摄7329幅火星照片,展示了火星的外形外貌。
●1975年8月,美国“海盗1号”探测器发射,1976年7月顺利着陆火星,并传回彩色照片。
●1996年12月,美国发射“火星探路者号”探测器,其携带的着陆器“旅居者号”于1997年7月释放火星表面。
●1998年7月,日本“希望号”探测器发射,但故障频繁,日本最终于2003年宣布该任务失败。
●2001年4月,美国“奥德赛号”探测器发射,它发现火星表层可能富含冰冻水。
●2003年,美国“勇气号”和“机遇号”火星车先后发射,双双成功登陆火星。6年后,“勇气号”与地面失去联系。
●2003年,欧洲航天局发射“火星快车”探测器,其携带的“猎兔2号”着陆器着陆火星后无法与地球联系。次年,“火星快车”探测器发现火星南极存在冰冻水。这是人类首次在火星表面发现水。
●2005年8月,美国发射“火星勘测轨道飞行器”。
●2007年8月,美国发射“凤凰号”探测器,2008年5月着陆火星北极。5个月后,美国航天局宣布与其失去联系。
●2011年11月9日,中国首颗“萤火一号”探测器与俄罗斯“福布斯-土壤”探测器一同发射,分赴火星和火卫,但在飞行过程中出现意外,未能按计划变轨。
●2011年11月,美国“好奇号”火星车如愿升空,8个多月后平安着陆。
以上就是关于1997 火星 探路者号,美国火星探路者的知识,后面我们会继续为大家整理关于1998年7月4日 美国 火星探路者的知识,希望能够帮助到大家!
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