伽利略號探測器

標籤: 暫無標籤

27

更新時間: 2013-09-22

廣告

1989年10月18日,美國亞特蘭蒂斯號太空梭將伽利略號木星探測器載入太空,並送上飛往木星的旅途。這個專門探訪木星的探測器重2550千克, 裝有兩台用鈈—238作燃料的發動機和最先進的科學觀測儀器。它的主要考察目標是木星及其16顆衛星,並施放一個探測裝置直接進入木星大氣層考察。1990年2月9日,伽利略號飛過金星時作了順路探訪。 1995年12月7日,伽利略號抵達木星,對木星大氣層和輻射帶進行了詳細考察,揭示了木星的真面目。

伽利略號探測器 -簡介

1989年10月18日,由「阿特蘭蒂斯」號太空梭送入軌道的「伽利略」號木星探測器,是美國航天局第一個直接專用探測木星的航天器。伽利略木星探測計劃始於1978年,最初計劃於1982年1月發射,后因經費不足、飛行設計修改和太空梭發射失敗等原因而先後9次變動計劃。致使發射一再推遲,研製經費高達13.6億美元。

伽利略號探測器 -技術參數

「伽利略」號探測器呈不規則長形體.總重約2717千克,由木星軌道器和再入器兩部分組成,在到達木星前約15

伽利略號探測器伽利略號探測器
0天時,兩者分離,軌道器環繞木星運行探測;再入器深入水星大氣層考察。  軌道器是由美國的噴氣推進實轉室設計、製造和操作的,其總重為2378千克,正常情況下以3.15轉/分自旋穩定。其上的主要設備為;推進艙,包括一個機動推力器和一個單一入軌推力器,與推進劑一起共重約1185千克;2台放射性同位素熱電偶發電機,可提供0~480瓦的電力;一個約5米直徑的高增益地球通信天線,用S和X波段與地球通信,定向精度為0.1度。軌道器上還裝有很多精密的探測儀器,主要包括:CCD攝像機,發回的照片清晰度比「旅行者」探測器的高20~1000倍,可分辨出木星衛星表面3O~50米範圍的細節;近紅外繪圖分光計,可探測出氮、磷化氫、水、甲烷、鍺等組分;紫外分光計能探測出氮、氫和氧等;光子偏振、輻射計,可以測量偏振光和光強度;磁強計、高能粒子檢測儀、等離子體檢測儀、等離子體波分系統(測量電場和磁場變化)、塵埃粒子檢測儀和重離子計數器等,可用於對木星磁層等的研究。 再入器是由美國航天局的艾邁斯研究中心負責設計,休斯飛機公司創造的。其外形呈扁錐體,總重約339千克、其中僅防熱殼就重達220千克。其上有2台1波段發射機、能以128比特/秒的速率發送測量數據,經軌道器中繼到地球。再入器上的探測儀器有:大氣結構檢測儀,能測量木星大氣的溫度、壓力等;中性質譜儀,可測定木星大氣組分;氦分量檢測儀,用於測定木星大氣中的氦氣含量;測雲計、純流量輻射計以及光和射電檢測儀等。
伽利略號探測器 -相關歷史

「伽利略」號探測器在美國東部時間2003年9月21日縱身「跳」入木星大氣層,以一種近乎自殺的方式使自己焚毀,為長達14年的太空之旅畫上了句號。 「快點走啊,『伽利略』號!」在地面控制人員的遙控下,重達2.

廣告

伽利略號探測器伽利略號探測器
5噸的探測器逐漸向木星靠近,然後飛入木星黑暗的背面。當天下午快4點的時候,「伽利略」號與地球的通信聯繫中斷,幾分鐘后墜入木星大氣層。 「伽利略」號的墜落速度據估計達到約每秒48公里。按照這一速度,從美國西海岸的洛杉磯到東部的紐約只需82秒。它與木星大氣劇烈摩擦產生的高溫基本將探測器焚毀殆盡。  數百名科學家、工程技術人員和他們的家屬,聚集在帕薩德納的美國宇航局噴氣推進實驗室,遙送「伽利略」號走完最後一段路程。不少人已經在這個項目中工作數十年,探測器的隕落讓他們頗為傷感。一位名叫洛佩斯的科學家說:「對一位老朋友說再
伽利略號探測器伽利略號探測器
見,真有點難過。」墜落過程開始后,最後一任項目主管亞歷山大女士的眼睛也一度變得濕潤。  「伽利略」號雖然是一台無生命的機器,但它從孕育到墜毀過程中經歷的種種輝煌和挫折,讓科學家們難以割捨。「伽利略」號探測計劃最早於上個世紀70年代初提出,1977年得到宇航局批准,但直到1989年才由「阿特蘭蒂斯」號太空梭送入太空。之後,探測器上的主天線曾出現故障,但地面控制人員最終找到了讓它發回探測數據的其他辦法。  探測器原定約2年的使命先後被3次延長。在1995年12月飛抵環木星軌道后的7年多時間內,它創造的記錄有:繞木星運行34周,與木星主要衛星35次相遇,發回包括1.4萬張照片在內的3萬兆比特數據,在木星的三顆衛星上發現了地下液態鹽水存在的證據,第一次從軌道上對木星系統進行了完整考察,第一次對木星大氣進行了直接測量。 美國宇航局原打算讓「伽利略」號在環木星軌道上運行下去,但探測器有關木衛二上可能存在海洋的發現使專家們改變了想法。「伽利略」號的主要使命不是去外星尋找生命,在設計時探測器沒有經過消毒處理。當它燃料即將用盡時,在木星引力的作用下軌道可能發生變化,並可能與木衛二相撞。理論上,探測器與木衛二相撞可能導致地球的微生物在木衛二上立足,這種情況將會影響未來在這顆衛星上尋找本土生命的工作。

美宇航局由此決定,在「伽利略」號燃料未完全用盡、還能控制運行軌道之時,讓它葬身於木衛二之外的其他天體上,這個「安葬地」最終定為木星。伽利略號的旅程並不幸運。它原本的計劃是由太空穿梭機將它和它的推動火箭--半人馬座火箭送入地球軌道。然後半人馬座火箭將用2年半的時間將伽利略號送抵木星。在80年代初,伽利

廣告

伽利略號探測器伽利略號探測器
略號完工的時候由於太空梭和運載火箭沒有準備好。所以推遲了發射時間。當一切準備妥當之後,升空日期便定在了1986年的5月。但在1986年1月的挑戰者號穿梭機慘劇發生后,美國政府停止了一切的升空活動,並對安全準則作出了檢討。伽利略號的升空時間被延後至3年之後。新的安全準則也隨之增加,包括使用低功率的推進火箭,並禁止在太空梭的運送倉內放置燃料。這意味著半人馬座火箭將取消。為了進入預期的軌道,太空船會先進入金星的軌道,再藉助引力來加速,再兩度折回地球加速,然後前往木星。這使得原本預定2年半的旅程變成了6年。在等待升空的三年中,伽利略號被多次改造,運送和儲藏。有人認為這3年的「旅程」很可能就是升空后諸多問題的原因。 伽利略號利用增加了的旅程,對月球的光面和暗面的地表化學物質作出了比較,而且還對地球南極的臭氧層作出了大氣觀測。但在最後一次離開地球之前,問題再度出現。伽利略號的主天線--高增益天線被發現不能準確打開。高增益天線作為伽利略號和地球聯絡的主要工具,它的出錯造成了嚴重的後果。本來伽利略號能每數分鐘往地球發回一張照片,故障發生后變成了數周一張。幸而,計算機技術的發展對此作出了彌補。數據能通過壓縮再傳送,這使得照片的傳送時間減少為數小時在伽利略號略過小行星帶時,伽利略號對小行星951和小行星243(Ida)作出精密觀測,發現Ida的衛星,並命名為dactyl。在1994年的彗星撞木星天文奇觀中,伽利略號觀測了舒梅克·利維九號彗星的碎片撞入木星的過程,地球上的望遠鏡則要等待木星自轉來觀測其陰影。

 然而,在到達木星的兩個月前,另一個問題發生了。伽利略號的磁帶記錄器發生了故障。磁帶記錄器的主要任務是,記錄伽利略號上各種儀器所探測到的結果,並在適當的時候發回地球。在主天線發生故障之後,磁帶記錄器的作用就顯得非常重要了。為了對磁帶記錄器作出調整,伽利略號放棄了原本探測木衛一的計劃。 伽利略號帶有一個探測器,該探測器的任務是沖入木星的大氣,並在燃燒殆盡前,儘可能多的發回數據。這是個艱難的任務,

廣告

伽利略號探測器伽利略號探測器
與木星大氣摩擦將產生高達華氏21000度的高溫。在打開降落傘減速之後,探測器將與抵擋高溫的擋熱板脫離。獨自承受木星的風暴,高溫和巨大的壓力。在1995年12月7日,探測器進入了木星的大氣。探測器成功地發回了信號,並在降落了57分鐘之後,探測器被木星發出的熱力燒毀。但這57分鐘大大地增加了我們對木星的大氣和氣候的了解。 伽利略號對研究木星的衛星也作出了很大的貢獻。在伽利略號到達木星之前,人們一共發現了16顆木星的衛星。伽利略號到達后又發現了多個衛星。現在,這個數字已經上升到了63個。 由於受到輻射的破壞,伽利略號的攝影裝置於2002年1月17日停止運作。工程師由於能夠修復磁帶的資料,因此它能在墜毀以前繼續傳送資料回地球。從美國「伽利略」號探測器傳回的最新的資料表明,在木衛二的表層下可能有海洋。這一新證據再次為科學家們早先根據資料作出的「木衛二上有水」的假設添加了重量級砝碼,並引起了生物學家對木衛二上是否存在生命的爭論。「伽利略」號探測器在距木衛二上空351公里的地方飛掠而過。令人驚訝的是,木衛二地磁北極點的地理位置在變化,並且移動得很頻繁,幾乎每5個半小時就移動一定距離。 這個結果讓許多科學家困惑:究竟是什麼力量驅使木衛二的地磁北極點不斷運動呢?「我認為這些發現告訴我們,在木衛二的地表之下有一個液體水層。」空間科學家瑪格麗特·基維爾森說。按照科學家的解釋,如果在木衛二的地表之下有一個液體傳導層———諸如鹽水層———那將可以最為完滿地解釋磁性極點的不斷變遷。基維爾森據此表示:「這些新發現對於木衛二上存在海洋的設想非常具有說服力。」在伽利略號的任務結束后,美國太空總署的下一個探測器名為木星冰月軌道器(Jupiter Icy Moons Orbiter, JiMo),現在處於草擬階段。
伽利略號探測器 -「自殺」原因

毀滅伽利略號不是因為其老化 ,首要原因是怕污染木衛二環境 如果是老化的話 不一定要自殺 讓它自生自滅就

廣告

伽利略號探測器伽利略號探測器
可以了 科學家在木衛二的冰層下發現了海洋 那裡面有可能存在 外形生命 NASA本想讓伽利略號自生自滅 但是考慮到在木星引力下伽利略號的軌道有可能改變 撞項木衛二 但是伽利略的製造環境並不是無菌的 它上面有可能帶有地球細菌(地球細菌有可能在外空間存活 登月計劃已經證實 金色葡萄球菌曾經在月球上生活了一年之久仍未失去活性) 它上面的細菌 可能會污染木衛二的環境 這將會影響未來在這顆衛星上尋找其本土生命的工作 所以NASA選擇讓他選擇了自殺 美宇航局人士說,專家原本計劃讓「伽利略」號在環木星軌道上運行下去。但考慮到「伽利略」號的燃料即將用盡,在木星引力的作用下,「伽利略」號的運行軌道有可能發生變化,並有可能導致該探測器與木星的衛星木衛二相撞。探測結果顯示,木衛二的冰凍表面下可能存在著海洋,它也許是太陽系中最有可能存在地球外生命的地方之一。而「伽利略」號探測器上可能有來自地球的微生物。因此從理論上講,「伽利略」號與木衛二相撞可能導致來自地球的微生物在木衛二上立足,這種情況將會影響未來在這顆衛星上尋找其本土生命的工作。
伽利略號探測器 -主要貢獻

「伽利略」號木星探測飛船,是美國動員了成千上萬名專家和工程技術人員,耗費了巨額資金研製成功的。 19

廣告

伽利略號探測器伽利略號探測器
89年10月18日,「伽俐略」號木星探測器由「阿特蘭蒂斯」號太空梭「伽利略」號。這是迄今世界上發射的最複雜、最先進的行星際探測飛船,它是用來執行美國經過10年精心準備的最重要的木星探測計劃的。 「伽利略」號向太陽軌道飛行兩年,於1990年通過金星,於1990年12月以時速1.429萬千米的速度,首次通過地球軌道,再以時速12.71萬千米的速度,於1992年12月第二次通過地球軌道和地—月交會軌道,並對它們都「順便」進行紅外觀測。最後以時速14.03萬千米的速度,於1995年12月7日到達木星。它的軌道器在釋放出探測器后,就成為木星的人造衛星,探測器則下降到木星表面,並及時發回探測數據。 「伽利略」號起飛總重為2550千克,由軌道器和大氣探測器兩部分組成。軌道器於1995年7月到達木星軌道前150天,放出大氣探測器后,沿著木星橢圓軌道執行探測任務,並繞木星飛行22個月,拍攝木星及其衛星的照片;大氣探測器深入木星大氣層深處探測大氣層的成分和物理特性。這個探測器以每秒48千米的速度進入狹窄的通道進入大氣層,它承受了400克的加速度,表面壓力高達14.2×106帕,表面溫度高達7800℃高溫,在它打開降落傘徐徐下降的過程中,展開了各種測量工作。隨著高度下降,大氣壓力和氣溫越來越高,最後高達2.03×106帕,這時,球形探測器被壓垮,整個工作歷時1小時。
伽利略號探測器伽利略號探測器
「伽利略」號的軌道器結構獨特,採用雙自旋結構,由一個每分鐘數圈慢速旋轉的自旋艙和一個定向艙組成。自旋艙有一台直徑5米的拋物面天線和無線電傳輸裝置、一台主發動機和兩組輔助的小型噴管,以鈈為燃料的熱核電發電機、磁強計和等離子體粒子遙感裝置、高能粒子檢測儀、塵埃粒子檢測儀等。而定向艙體積比較小,裡面只裝備著多種光學攝像裝置、一架小型天線、CCD照相機。這種照相機比「旅行者」號上的照相機靈敏度高100倍。軌道器的重量為2205千克。大氣探測器由制動防熱罩和球形儀器艙組成。防熱罩是一個120度錐角的鈍頭圓錐殼體,表面覆蓋著一層很厚的碳碳燒蝕防熱層。這層防熱罩的重量佔了探測器總重的50%。球形儀器艙里裝備了大氣組分探測計、質譜儀、氦氣濃度計、測雲計、輻射計、高能粒子探測計等多種探測儀器設備,還裝備有降落傘系統、無線電發射裝置和電源系統。大氣探測器的重量為345千克。
伽利略號探測器 -參考資料

1.http://jpl.nasa.gov/missions/past/galileo.html

2.http://www.losn.com.cn/hkht/yztcq/yztcq.htm

廣告

廣告