美国为啥那么牛敢把太阳物质带回地球

放大字体  缩小字体 2019-08-14 18:23:25  阅读:5593 来源:自媒体 作者:责任编辑NO。郑子龙0371

依据美国宇航局发布的新闻公报,来源号勘探器已于4月1日顺利完成搜集太阳风粒子的任务,正按方案回来地球。它抓获的珍稀“战利品”已被封存在回来舱内,估量将在5个月后抵达科学家们手中。因为这是人类初次从比月球更远的当地搜集样品标本并将其带回地上进行研究,故而引起了人们的注重。

来源号的勘探任务

2001年8月8日,耗资2.59亿美元研发的来源号勘探器在佛罗里达州卡纳维拉尔角由德尔它2型运载火箭发射升空并进入太空预订轨迹。它的任务是从悠远的天边搜集微量太阳物质并将其带回地球,以供科学家们取得关于太阳和太阳系构成的重要信息,并从中剖析太阳的组成成分和寻觅行星诞生进程的头绪。这也是将其命名为“来源号”的原因地址。

航天科技人员从“来源”号担负的任务动身,为其装备了太阳物质采样设备。该设备主要由高纯度的硅、锗、金和蓝宝石、金刚石等资料制成的一块块6边形搜集板组成,可以抓获并保存太阳风中的粒子。一同,勘探器上还携有直径为1.5米的样品舱(即回来舱),作为采样设备的寄存场所和维护舱体。在航天器飞往作业地址和回来地球的进程中,采样设备都收存在样品舱中,避免遭到损坏。

依照原定方案,在地上指挥控制中心的合作下,来源号经过两个半月的太空飞翔,飞抵间隔地球150万公里的第一拉格朗日点,并进入盘绕该点的一条晕轨迹运转。此刻,它的搜集设备从样品舱中伸出来,开端搜集太阳风中的原子、离子和高能粒子样品。经过29个月的时刻,其采样作业正式完毕,开端踏上回来地球的归程。从发射升空以来的运转和作业情况来看,“来源号”勘探器的设备状况杰出,技能功能安稳。

勘探器作业的晕轨迹

“来源号”勘探器从前作业的晕轨迹是航天器进行深空勘探的轨迹之一。所谓晕轨迹便是指航天器盘绕平动点运动的轨迹。为了留念法国数学家拉格朗日从理论上导出平动点的存在,该点又称为拉格朗日点。从地球上看,在晕轨迹上运转的航天器呈现为盘绕太阳或月球的视运动,犹如绕日的日晕或绕月的月晕,故而得名。

现代航天中具有实践意义的晕轨迹有两种。一种是盘绕日地体系平动点运转的晕轨迹。这个平动点又称为第一拉格朗日点,坐落日地连线上,距地球150万公里。此点正好处于太阳引力与地月体系引力平衡的方位。假如航天器在这个平动点上,就可以同地球一同以持平的公转角速度盘绕太阳运动,但当地上站天线对准航天器时太阳也在视场内,发给航天器的遥控指令和航天器发回的无线电信号都会遭到太阳的搅扰。正因如此,才让航天器在笔直日地连线的平面邻近盘绕平动点运转,这便是环日晕轨迹。当航天器间隔平动点9.2万公里时,基本上到达既能长时刻勘探太阳又不受太阳搅扰的意图。来源号便是在这一轨迹上运转并打开搜集太阳风粒子作业的。20世纪70年代,美国发射的“世界日地探险者”3号卫星,是第一个进入盘绕太阳晕轨迹运转的航天器。

另一种是盘绕地月体系平动点运转的晕轨迹。这个平动点又称为第二拉格朗日点,坐落地月连线的延伸线上,距月球6.5万公里。假如航天器处在这个平动点上,就和月球一同以持平的角速度盘绕地球运动,但却一直坐落月球背面,从地球上无法见到其身影,不能进行通讯联系。为了处理这个问题,才让航天器在与地月连线延伸线笔直并经过平动点的平面上作圆周运动,这便是环月晕轨迹。航天器与平动点的间隔为3500公里时,盘绕运动周期约为半个月,从地球上望去,随时都能看到它的芳容,这就处理了与其进行实时通讯的困难。需求阐明的是,在地月体系中还有别的的平动点,有的也存在晕轨迹,如坐落地球与月球之间的平动点亦有环月晕轨迹,但无实用价值。

在深空勘探技能中,无论是挑选环日晕轨迹仍是环月晕轨迹,都要求航天器具有很强的轨迹控制能力。这也是“来源号”的一个杰出亮点。

回来舱的再入和收回

为来源号规划的回来轨迹道路比它飞抵环日晕轨迹的途径要长,所用时刻也要长1倍。它于本年4月下旬进行了飞往地球的第一次变轨,在今后的飞翔中,还要经过第二拉格朗日点逐渐减速,估量9月8日勘探器将开释回来舱,让后者再入地球大气层。随即回来舱靠空气阻力和当令打开的降落伞不断减低飞翔速度,落向美国犹他州的预订地址。

为了保证“来源号”回来舱盛放的搜集样品不致因为地上抵触而被污染和损坏,到时两架直升飞机将会打开触目惊心的空气阻拦举动,将使用巨大的吊钩在回来舱着陆前从空中将其拦住,装在飞机上运回地上。美国宇航局泄漏,承当这次特别举动的将包含一名前军方飞翔员、一名好莱坞作业特技飞翔员和一名现役空军试飞员。由此可见,对其收回的注重程度,非同一般。

现在,科学家们对来自“来源号”的样品充满了等待。这将是自1972年阿波罗17号载人飞船登月之后,美国宇航局搜集到的第一批太空样品。因为“来源号”的作业轨迹远在地球磁层6万公里之外,没有磁环境的搅扰,彻底避免了地球磁场对太阳风粒子的污染,故而显得这些样品分外名贵。尽管估量搜集到的一切样品的分量仅相当于10粒盐,但足以供科学家们做一个世纪的剖析研究。来源号项目首席科学家伯内特说,凭借这些剖析数据,科学家们或许可以以史无前例的精度探明太阳终究由哪些成分组成。

这将使科学家们初次得以对融入太阳及其行星的原始星云物质的实践组成进行研究,并充分和完善相关的科学理论。

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