15年前惠更斯号着陆土卫六时发作过错旋转现在总算揭开了

放大字体  缩小字体 2020-01-17 12:47:57  阅读:512 作者:责任编辑NO。魏云龙0298

15年前欧空局惠更斯号探测器发明了前史,它降落在土星卫星土卫六的外表,成为第一个成功降落在太阳系另一个国际的探测器。但是,在下降进程中,探测器开端以过错的方向旋转,但15年了,一向是一个谜,现在的研讨测验总算提醒了其原因。NASA/ESA/ASI1997年发射卡西尼-惠更斯使命仍然是标志性的,自从2004年末抵达土星及其卫星土卫六以来,它对咱们了解土星及其卫星土卫六做出了巨大贡献。

这次使命包含轨迹器卡西尼号和小型大气探测器惠更斯号着陆器,卡西尼号在成为第一个绕土星运转的航天器后,在土星轨迹上运转了13年多,2005年1月14日,惠更斯号着陆器前往土星卫星泰坦探究物理特性和大气。惠更斯号风险的下降持续了2小时27分钟,小探测器搜集的数据持续促进了关于这颗诱人卫星的很多发现。着陆器传回了对泰坦大气的第一次现场丈量,确认了从1400公里高度到地上的大气压力、密度和温度。

探测器的多普勒风试验(DWE)在大气中发现了激烈的东西向风,其间一些风的旋转速度比卫星自身还快。它提醒了为什么土卫六的大气中含有甲烷、氮气和细小的气溶胶,数量是多少,并在内部探测到地质进程和特征的痕迹,如冰火山作用,以及潜在的大型地下海洋。经过探究笼罩在卫星上的厚厚雾霾,探测器还协助科学家们可视化了泰坦的外表,返回了曩昔水活动的依据,比方干枯的河槽和排水网络以及长时刻空置的湖泊盆地,以及对巨大沙丘和冰沙的调查。

但是,有一件事仍然是个谜:为什么惠更斯号在下降进程中会朝“过错”的方向旋转。探测器从卡西尼号上以每分钟7.5转的速度逆时针旋转开释。由于探测器的规划,它的自转速度首要协助坚持惠更斯号坚持稳定,由于它花了三周的时刻滑行到泰坦,然后当它终究进入大气层时,虽然惠更斯开始的体现与预期共同,但在下降进程中,探测器的自旋速度下降得比预期快得多,大约10分钟后才逆转为顺时针方向。在剩余的2小时15分钟的下降进程中,它一向以这种方法旋转。

走运的是,这种反向旋转的起伏与研讨人员预期类似,这在某种程度上预示着意外的翻转,影响了方案中的观测时刻,但没有明显影响观测质量。之前的研讨现已对这一行为进行了研讨,现在在法国奥尔良大学普里姆试验室进行的亚音速风洞测验现在证明了根本原因。这项研讨是依据欧空局与LPC2E/CNRS-Orléans大学的合同于2017年至2019年进行。惠更斯号装备了36个歪斜的叶片,用于操控下降舱的旋转。但是,探测器的两个首要附件,别离子系统(SEPS)和雷达高度计(RA)天线,实际上发生了与叶片发生的扭矩相反。

跟着叶片改动下降舱周围的气流,增强了“负扭矩”的起伏(这种效应使惠更斯改动了旋转方向)直到它超过了叶片的影响,这种效应被扩大了。这一工程之谜的解开,将有助于未来的探测器规划,进一步推进人类对太阳系的探究。也有痕迹标明,惠更斯号大气结构仪器(HASI)的吊杆在下降进程中或许没有彻底打开,因此在三种不同的装备(堆积、打开和半打开)中执行了详细测验,并确认了在非对称打开下或许会呈现负扭矩,这种影响正在进一步研讨中。

博科园|研讨/来自:欧洲航天局

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