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一架新探測器出征,將飛行64億公里,探索兩群太陽系「時間膠囊」
2021/10/25
2021/10/25
 

哇!真的第一次見哎,知識不會,衹是姿勢不對;科學凡此種種,用人話講才能聽懂

文/天空之城團隊

 

在太陽系中,木星是除太陽系之外最大的天體,它也是太陽系中的「行星之王」,體積是地球的1000倍,質量是地球的318倍,因此它的引力也很強大,這使得它衛星眾多(截止到2018年7月17日,已經發現79顆衛星),可謂「妻妾成群」。不僅如此,它還有兩群小行星分別位于軌道的前後方,就好像兩幫「小弟」,前進時一群「先鋒官」開路,一群「後備軍」跟隨。

這兩群小行星又叫特洛伊群小行星,它們與木星共用軌道繞著太陽運行,分別位于木星與太陽的兩個拉格朗日點附近,即軌道前方拉格朗日L4點和後方拉格朗日L5點的位置上,呈兩道弧狀分佈在木星的軌道上,在2003年時就已經在這裡發現了2239顆小行星,但這是通過地球望遠鏡發現的,迄今為止,還沒有探測器來到這裡探測過,所以這裡還是一片未經深空探測器實地探索的處女地。

↑上下圖綠色部分為特洛伊小行星群

不過這裡被探索的一天已經為時不遠了。2021年10月16日,美國宇航局(NASA)的「露西」號小行星探測飛船搭乘一枚阿特拉斯V型火箭從佛羅里達州卡納維拉爾角發射成功,前往8億公里外的特洛伊群小行星開啟探索活動,這項任務為期12年,「露西」探測器將探索這裡的8顆小行星。

宇宙神五號火箭

宇宙神五號火箭發射時情景

但是在露西探測器發射到太空中之後,在兩個太陽能電池板展開之時出了點小故障,其中一個太陽能電池板未能完全展開和鎖定,好在檢查之後發現兩個太陽能電池板都在發電,上面的蓄電池也在充電,探測器整體運行良好且穩定。美國宇航局聲明稱:「以目前狀態來看,露西可以繼續運行,(一個電池板未鎖定的故障)不會對其健康和安全構成威脅。」

「露西號」探測器展開太陽能電池板模擬圖

「露西號」探測器飛行模擬圖

露西號探測器的電池板採用了一種類似摺扇的結構,但它的電池板面積相當大,全部展開時可達51平方公尺,而且是一個很精巧的結構,目前還不知道其故障原因,推測有可能是太空環境下金屬結構出現了「冷焊」問題。

「露西號」探測器展開太陽能電池板模擬圖

要飛到8億公里外的特洛伊小行星是很不容易的,由于並非直線到達,露西探測器飛行的全程將達64億千米,它將多次利用地球的引力彈弓效應,用十分複雜而巧妙的軌道完成此次壯舉!

「露西號」探測器飛行的軌道

「露西號」探測器飛行軌道解析圖

特洛伊群小行星是在木星與太陽的引力下集合在一起的,但它們距離木星相當遠,實際上大部分都比地球到木星的距離還遠,這些成員被認為來自于小行星帶,但是這些小行星被認為形成于太陽系形成之初,攜帶著太陽系形成時的大量資訊,因此被稱為太陽系的「時間膠囊」,對它們的探索有助于解開太陽系形成初期的一些謎題。

露西探測器將在2025年首先飛過主小行星帶的「52246唐納德·詹森」小行星,它的直徑大約4千米,之後探測器將于2027年飛過木星前端的特洛伊小行星群,此次它將一次飛掠5顆小行星,然後再進入返回地球的過程,到達地球附近後,再利用引力彈弓效應加速,于2033年進入在木星後方運行的小行星群,對普特洛克勒斯和墨諾提俄斯雙星系統進行飛掠式探測。

 

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