深空探测器航行过程中都在干什么?_科技新闻

2021-01-13 网络
浏览
[科技新闻]深空探测器航行过程中都在干什么?_科技新闻

原题目:深空探测器航行过程中都在干什么?

深空探测义务通常能够逃离地球引力约束,对地外天体甚至宇宙深处开展科学研究。从地球出发后,这些探测器往往需要航行数万甚至数亿千米的旅程,探测周期长达数年。

然而,宇宙是极其空旷的,一个深空探测器的义务即便历时数年也仅能探测极其有限的天体,大部分时间航行在茫茫深空中。

以1977年出发的旅行者一号和二号为例,它们已经在太空中航行并连续事情了44年,旅程跨越200亿千米,最终会脱离太阳系。即便如旅行者二号赶上了165年一遇的时机,探访了木星、土星、天王星和海王星,但它自1989年飞掠海王星后就伶仃航行至今,没有靠近过任何一个天体。

那么

这些绝大部分时间

都在伶仃航行的深空探测器

它们在航行过程中还会干什么?

航行过程中平台和有用载荷测试

探测器的本质是载体平台,并不能直接从事科学研究,必须通过它的种种星载有用载荷举行。

虽然发射前探测器平台和有用载荷会在地面举行种种系统测试,但测试环境一定无法取代现实深空航行环境。因此, 探测器出发后,需要全方位测试平台所有相关系统和种种星载仪器情形。

一方面,探测器平台需要测试通讯系统、导航制导与控制、推进系统及数据采集系统等是否事情正常,它们是保证有用载荷能够正常事情的基础。

以火星探测器为例,2020年7月发射的阿联酋希望号和中国天问一号火星探测器在发射后不久划分对火星和地月系统摄影,很大水平是为了测试用于轨道和姿态确定的光学敏感器是否事情正常。推进系统也会适当事情,修正轨道误差的同时,测试发动机的现实显示性能是否相符预期。

左:希望号发射后拍摄的火星照片©️MBSRC;右:天问一号发射后拍摄的地月合影

2020年10月1日,已经连续航行近1.9亿千米的天问一号火星探测器也送出了它最怪异的祝福:一张中国历史上最远最强的超级自拍,鲜艳的五星红旗在太空深处熠熠生辉。这个动作通过小型星散丈量单元完成,并通过Wi-Fi手艺传回探测器,重要作用之一即是全方面磨练天问一号航行状态。

另一方面,种种有用载荷也会陆续开机测试,磨练事情性能,若有需要可在地面操作下举行调试校正,知足抵达目的后的义务需求。

例如,新视野号需要经由9年航行才气抵达冥王星,但最终飞掠和最佳观察冥王星的时间仅为2015年7月14日前后。在靠近目的之前数月,新视野号上焦点的可见光、红外线、紫外线光谱仪和长距离探测成像仪就已经陆续开机并举行最后的调试,一定要捉住这一千载一时的机遇。事实也充实证明,新视野号取得了伟大的乐成。

左:新视野号充实调试的彩色相机拍摄到的冥王星;右:人类此前获得的最清晰冥王星照片,来自哈勃望远镜。©️NASA/S.Hariri

仅保持有限度通讯,甚至休眠

, ,

显而易见,深空探测义务绝大部分时间都是伶仃航行在预定轨迹上,并没有现实义务可以开展。与此同时,若是让忙碌的地面深空探测网保持对它们的亲切跟踪,不仅有用数据量有限,也会占用大量名贵的资源。这对于拥有大量航天器的航天大国而言,是并不划算的生意。

因而, 深空探测器在有地面介入的情形下完成指定操作后,便会仅保留有限度通讯频率,节约自身资源和地面测控资源

例如,在2007年乐成飞掠木星到2015年飞掠冥王星之间,新视野号绝大部分时间处在休眠状态。科学家团队甚至在办公室里放一个玩具熊来代表新视野号的事情状态,它历久在办公室的角落“睡觉”。幸运的是,2014年12月6日,它乐成被从“蛰伏”中叫醒,准备事情。

NASA的新视野号团队科学家准备“叫醒”休眠中的新视野号©️NASA

“兼职”从事其他支线义务

深空探测义务所携带的 有用载荷,也可以在条件允许的情形下从事一些主线探测义务之外的事情。它们历久在太阳系中航行,这是极好的对宇宙空间天气研究的机遇。

例如,旅行者一号和二号在飞离目的天体后,焦点的影像光学系统和光谱仪等停止事情,但它们携带的宇宙射线监测仪、等离子波探测仪和低能带电粒子仪等事情至今,为人类研究太阳风、太阳系磁场等孝敬伟大。

1990年2月14日时,旅行者一号的影像光学系统也再次暂且开机,为太阳系拍下了几十张照片并拼出一张“全家福”。其中关于地球的一张照片《昏暗蓝点》,成为人类航天史上最经典的照片之一,并随着科普作家卡尔·萨根的评价享誉全球,它的撒播度甚至跨越了旅行者号主线义务拍摄到的天体照片。

人类所有的一切,都在这个不起眼的昏暗蓝点上,它仅是阳光中的一粒微尘©️NASA

2010年10月1日,我国的嫦娥二号探测器乐成发射,它随后前往月球开启了为期8个月的观察义务。随后,行使探测器平台和有用载荷,开启了自己的“兼职”之旅。

它先是实现了人类探测器首次从月球前往日地拉格朗日L2点(距离地球150万千米),又实现了人类首次近距离飞掠图塔蒂斯小行星,最后继续飞入深空缔造了那时的中国深空探测最远纪录。嫦娥二号的使命和作用,已经远远跨越了月球探测器自己,为中国航天甚至天下航天积累了名贵的工程履历和科学研究财富。

嫦娥二号飞掠图塔蒂斯的最近距离仅为3.2千米,是人类史上唯一一次对它的近距离探测

因此

虽然深空探测器

绝大部分时间都很伶仃

它们始终在守候厚积薄发的时刻

甚至发挥出超出预定目的的效果

这一切能够实现

也体现了航天人高明的

手艺和缜密的计划

天上和地上

九芝堂干细胞新药研发启动临床试验,脑卒中治疗有望迎来突破

去年7月6日,北京美科与天坛医院、昆翎医药(原方恩医药)签署了《临床试验协议》,开展“评估向缺血性脑卒中患者单次注射缺血耐受人同种异体骨髓间充质干细胞的多中心、盲法、随机、安慰剂对照的安全性、耐受性和初…