日本探測器第二次飛向金星—新聞—科學網

2020-12-06 科學網
在入軌失敗並繞日飛行5年後
日本探測器第二次飛向金星

破曉號探測器用5年環繞太陽運行。

圖片來源:Akihiro Ikeshita/JAXA

本報訊 日本破曉號探測器於12月7日得到了第二次接近金星的機會。在未能溜進金星軌道整整5年後,這架探測器點燃了它的引擎並再次對準金星。

破曉號探測器在過去的5年裡一直環繞太陽運行,並在這一過程中趕上了金星。該項目負責人、相模原市日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)空間與宇航科學研究所Masato Nakamura表示:「這是一次漫長的等待。」

在日本時間12月7日上午9時之前,工程師命令破曉號探測器同時點燃8個推進器中的4個。引擎將運行約20分鐘,旨在把探測器推向能夠被金星引力所俘獲的正確軌道。

飛行控制人員希望知道推進劑是否像預期那樣燃燒了,而這可能要在確認破曉號探測器是否環繞金星運行後才能搞清。

如果成功的話,該探測器將會到達一個高度橢圓的軌道,這是比最初的計劃伸展得更遠,同時距離金星更遠的一條軌道。這將使得探測器與金星的最接近點遠了幾千公裡,而非幾百公裡。在那裡,破曉號探測器應該能夠完成大部分的原始科學目標,儘管數據的搜集要花費更長的時間。

項目團隊成員Takeshi Imamura表示:「過去的5年是我們遭遇的一個艱難時期——跟蹤一個不產生任何科學數據的太空飛行器對科學家而言是不好玩的。」他說:「現在我們很緊張,但同時也非常興奮。金星對我們來說可謂一石激起千層浪。」

破曉號探測器的設計基本上承襲了隼鳥號的設計,但最大的不同是主推力來自於以氮化矽為主燃料的陶瓷引擎。它是日本第一個金星探測器,同時還是世界第一顆非地球的行星氣象衛星。

破曉號探測器於2010年5月發射升空,旨在研究金星千變萬化的大氣「超自轉」現象——它以每秒鐘100米的速度旋轉,遠高於行星表面的速度。該探測器攜帶了5部照相機,範圍從紅外線到紫外波,從而對不同的大氣特徵(包括穿過金星酸性雲團的閃電)展開研究。

一切在當年12月7日之前均很順利,當時破曉號探測器正點燃其主引擎進入金星軌道。然而讓飛行控制人員意想不到的是,鹽已經在氦氣罐和燃料罐之間的一個閥門上積聚,並且這種堵塞造成一個陶瓷噴嘴在推進系統中破裂。最終導致破曉號探測器向著太陽飛去,而不是進入環繞金星的軌道。

JAXA的工程師們花了數年時間研究是否可以重新恢復這一項目。由於主引擎已經失效,並且氧化劑燃料也已經無用,因此項目控制人員於2011年10月向太空中傾倒了65公斤燃料,這樣就使得探測器變得更輕且更好操控,從而使其能夠以較少的推進力到達金星軌道。

據最新消息,破曉號探測器已經進入金星附近的軌道。項目組成員、美國麥迪遜市威斯康星大學行星科學家Sanjay Limaye表示,探測器於12月7日按計劃點燃了引擎。在未來兩天裡,項目科學家將追蹤這架探測器,進而確定其運行軌道與科學家希望的軌道有多遠。相關信息預計將在12月9日公布。

金星是太陽系中八大行星之一,按離太陽由近及遠的次序是第二顆,距離太陽0.725天文單位。它是離地球最近的行星。其夜空中亮度僅次於月球。金星是一顆類地行星,因為其質量與地球類似,也是太陽系中唯一一顆沒有磁場的行星。在八大行星中金星的軌道最接近圓形,偏心率最小,僅為0.7%。(趙熙熙)

《中國科學報》 (2015-12-08 第2版 國際)
 

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