那些年人類發射過的行星探測器

2020-09-05 我們的太空

人類的求知慾是永無止境的，當我們對地球的認識越來越深入時，對於宇宙的好奇與探索也從未停止。近代以來，人類發明瞭望遠鏡可以隔著大氣遠距離觀測行星，卻無法對行星進行近距離觀察與深入研究。隨著近代航天科技的不斷發展，人類利用現有科技研製出空間探測器為解決這一問題打開了新的局面。空間探測器是對地球以外的空間環境、月球、行星等天體以及宇宙進行探測的無人太空飛行器。其中用來探測行星的探測器便是行星探測器。

金星篇

人類對太陽系其他行星的探索開始於地球的近鄰——金星。但是可以想見探索的過程並不總是一帆風順的，由於技術的不成熟，不論對於當時的美國還是蘇聯來說，失敗都是司空見慣的。美國於1960年3月11日率先向金星發射了行星探測器&34;，然而卻因為電池故障造成無線電通信中斷，以失敗告終。1962年7月22日，美國發射&34;。不幸的是在升空僅僅數分鐘之後火箭便偏離航線，朝著卡納維拉爾角附近人口稠密的港口碼頭和居民區上空飛去，地面控制中心為了安全起見，不得不按下了火箭自毀按鈕。&34;和&34;是互為備份的&34;探測器。這兩顆探測器的本體直徑都是1米左右，高度0.36米，使用太陽能供電，並攜帶了備用的電池，以備不時之需。這兩艘飛船利用地球和太陽的方位作為空間航行導航參照物，並攜帶了足夠的氣體，以便在偏離航線時噴射氣體進行軌道修正。在對故障原因進行緊急排查之後，1962年8月27日，作為備份的&34;出發了。它的發射很順利，在升空半小時之後，這艘飛船開始瞄準它的目標：金星，飛去。當年12月14日，&34;在距離金星34838公裡處飛過，完成了對金星的逼近考察，從而成為人類首個成功飛掠另一顆行星的探測器。而首次抵達金星的則是蘇聯的&34;，它於1966年3月1日在金星硬著陸成功，成為世界航天史上第一個著陸其他行星的探測器，但其通訊系統未能傳回任何訊息，估計是由於降落時撞毀所致。次年也就是1967年，蘇聯吸取失敗的經驗發射&34;探測器，&34;是第一個成功將數據從另一個星球的大氣傳回地球的航天探測器，但是它在金星表面的巨大壓力之下堅持了很短一段時間就崩潰了。而世界上第一個到達金星並成功進行實地考察的探測器是蘇聯的&34;，&34;在1970年8月搭載火箭成功發射升空，並於12月15日首次成功在金星表面軟著陸，為人類後續探索金星提供了寶貴的實測數據。

&34;探測器

水星篇

在太陽系中最靠近太陽的一顆行星是水星，正是因為水星靠近太陽，大大增加了探測難度，它的運轉速度是行星裡最快的，使得探測器一旦離開地球向太陽飛去，便會受太陽的引力不斷加速，水星的引力相較太陽影響太小，不足以使探測器跟上並在其附近做環繞運動。1973年11月3日，&34;成功發射，它原本的使命是探索金星，僅僅是從水星附近掠過，它距離水星最近時僅有300千米左右。在第三次經過水星並拍攝超過1萬張照片後，&34;耗盡了使它保持穩定位置的氣體，無法為地球傳回最新的消息和資料了，這是人類第一次看清楚水星的表面。&34;雖然三顧水星，但基本都是從同一地區的上空飛掠，因此大約只有37%的水星表面被探測到，讓人類對水星有了初步的了解。2004年8月3日，為進一步探索水星，美國發射&34;水星探測器，&34;經過長達六年半的時間經過不斷地調整修正最終於2011年進入水星軌道，成為世界上第一個到目前為止也是唯一一個水星環繞探測器，開始對水星進行為期一年的拍照探測工作，據宇航局工作人員介紹&34;的探索麵積將達到95%，為科學家們測定研究探索水星取得極為珍貴的照片和資料。在任務結束後，&34;於2015年撞擊向水星表面，和水星融為一體。2018年10月20日，歐日聯合研發的&34;衛星成功發射，預計需要花費7年時間才能最終抵達水星，目前&34;正在深空旅行中，一切順利，期待有更多的探測成果為人類揭開水星的奧秘。

&34;探測器拍攝的水星

火星篇

今年7月底，有三個國家在十天之內向火星發射探測器，之所以近期陸續發射火星探測器，是因為這幾天火星離地球最近，考慮到時間成本、經濟成本和技術限制，我們必須選擇一條最佳軌道完成任務，而這條最佳軌道只有在地球與火星相對位置滿足合適條件的時候才能實現，這個相對位置合適所對應的發射時間段就被稱為發射窗口。如果錯過了這次的發射窗口，就只能再等兩年了。7月23日，我國&34;火星探測器搭載長徵五號遙四運載火箭在海南文昌發射中心成功升空。預計7個月後到達火星附近。這是我國首次自主探測火星，並且計劃通過這一次探測任務實現火星環繞、著陸和巡視，這不僅僅是在國內，在國際上也是首次，難度係數非常之大。一旦成功，將標誌著我國在深空探測領域取得了重大進展。火星，中國來了！人類探索火星的開端是1960年，前蘇聯向火星發射火星1A號探測器。而歷史上第一個成功到達火星的探測器是在1964年11月，美國成功發射&34;火星探測器，8個月後成為人類第一個飛掠火星並傳回火星照片的探測器，使得人類第一次近距離看到火星表面的樣子。1971年11月14日，美國&34;進入環火星軌道，成為第一個環火星探測器，自此以後人類才終於對火星進行了長期觀測。隨後美、蘇、歐、日、印等國相繼發射了數十個火星探測器，人類對於火星的認識逐漸加深。

&34;發射場景

木星篇

木星作為一顆氣態行星，不能像類地行星那樣採用著陸的方式進行探索，只能採用探測器環繞以及進入大氣層的方式進行探測。迄今為止，2011年8月美國發射的&34;探測器是人類歷史上距離木星最近的行星探測器，它歷時5年於北京時間2016年7月5日順利進入木星軌道，展開探尋木星起源的任務。截至目前，&34;已經圍繞木星運轉了22圈，取得了豐碩的科學成果，包括對木星著名的&34;進行了詳細考察，並且發現了此前從未被觀測到的多個木星的衛星。按照目前的狀況，&34;應該能夠正常工作至2021年7月。世界上第一個穿越小行星帶近距離觀測木星的探測器是美國於1972年3月2日發射&34;探測器，&34;於當年12月發回人類史上第一組木星近距離圖像。除此之外，1977年8月美國發射&34;，&34;在飛往太陽系外的過程中經過木星時首次發現了木星環。這些探測器均不是專門為探測木星而發射的探測器，而世界上第一顆直接專用於探測木星的探測器則是美國在1898年搭載&34;發射的&34;木星探測器，&34;於1995年12月抵達環木星軌道對木星開始進行探索。&34;一直運行到2003年9月，直到它所帶的燃料接近枯竭，科學家們將不能有效地控制它的飛行軌道。為了避免&34;上的核燃料汙染可能存在生命的星球，&34;在地面引導下撞向木星，結束了它對木星的探索，留下了許多珍貴的照片和資料。

&34;拍攝的木星圖片猶如一幅油畫

土星篇

世界上第一個拜訪土星的探測器是美國於1973年4月6日發射的&34;。正如它的名字一樣，&34;是一名&34;，它的軌道設定的與&34;一樣，它將率先飛過土星的光環，用以測試是否有暗淡光環會損毀探測器，如若探測到有危險存在，&34;將會更改軌道離開土星光環，但將會失去拜訪天王星及海王星的機會。幸而&34;、&34;和&34;均成功飛越土星，並近距離拜訪土星，發回萬餘張彩色照片。短暫的飛越不足以解答人們對土星的種種好奇，為進一步探測土星，美國與歐空局聯合研製並於1997年10月15日成功發射了&34;土星探測器，該探測器歷時7年最終於2004年7月1日順利進入土星軌道，成為首個也是迄今為止唯一一個環土星探測器。在其運行期間，&34;土星探測器環繞土星將近300次，執行了將近200萬次命令，傳回了33萬餘張圖像，並取得了最讓人激動的成就——揭示了土星衛星系統孕育生命的可能性。它的表現大大超出預期，在屢次藉助土衛六等衛星的引力變軌，並以極其精儉的燃料使用方式服役長達 13 年之久後，&34;最終於2017年9月15日撞向土星成為這顆行星本身的一部分。

&34;拍攝的土星照片

天王星&海王星篇

到目前為止，人類對太陽系的每一顆行星，都已經發射過探測器做過至少一次的近距離探測，但是距離太陽最遠的兩顆行星天王星和海王星，只是美國發射的為飛往太陽系外的探測器&34;和&34;在飛掠天王星與海王星時進行了走馬觀花式的近距離探測。

&34;拍攝的天王星照片

&34;拍攝的海王星照片

隨著航天科技的迅猛發展，科學家們後續又發射了許多行星探測器，有成功也有失敗，它們向地球傳回了大量的寶貴資料，逐漸揭開了蒙在行星上的神秘面紗。


來源：我們的太空（ID：ourspace）作者：張楠編輯：麻雨潔

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