据美国宇航局确认,“新视野”号冥王星探测器已于美国东部时间7月14日7时50分(北京时间7月14日19时50分)成功从距冥王星12500千米处飞掠,成为人类首颗造访冥王星的探测器。
美国“新视野”号探测器于2006年1月19日发射,经过近10年的飞行,行程约50亿千米,成功抵达了冥王星及其卫星系统。由于冥王星的距离非常遥远,即便“新视野”探测器发出的信号以光速前进,抵达地球仍然需要4小时20分钟。
冥王星是一颗处于太阳系边缘的小天体,直径仅为月球的三分之二。它围绕太阳运行一圈需要247.68个地球年。自人类发现冥王星以来,它才转了三分之一圈。“新视野”号在近距离观测冥王星之后,不会驻足停留,它将继续深入“柯伊伯带”进行探索。
飞往冥王星的“特快”
美国“新视野”号发射升空,在最后关闭引擎时,相对于地球的速度达到了16.26千米/秒,成为最快速度离开地球的人造物体,比1977年发射的“旅行者”深空探测器离开地球时的速度还要快。
由于超高速飞行,“新视野”号在发射后9个小时就飞越了月球轨道,而当年“阿波罗”载人飞船飞往月球则用了3天。
2007年2月28日,“新视野”号飞掠木星时获得了引力助推,速度增加了4千米/秒,使其相对于太阳的速度达到了23千米/秒,大大缩短了飞往冥王星的时间。
为什么只是飞掠冥王星而不进入绕飞轨道?
“新视野”号是按照美国宇航局推行的小型化、低成本及多功能的指引原则设计的。为了能够让“新视野”号在不到十年时间内抵达冥王星,该探测器只有一架钢琴大小,总质量仅470千克。
由于冥王星的引力太弱,如果探测器“刹车”减速到能被冥王星引力场捕获的速度,那么需要大量的燃料,这就大大增加发射重量,违背设计理念。而飞掠探测也可以提供有关冥王星及其卫星系统的大量资料,并且还可以继续深入“柯伊伯带”进行探测。
“新视野”号搭载的仪器
“新视野”号搭载了七种主要的科学仪器:能量粒子谱仪;太阳风测量仪;远程勘测成像仪;无线电科学实验仪;紫外成像光谱仪;可见光-红外成像仪和宇宙尘分析仪。借助这些设备,“新视野”号可以探测冥王星的地形地貌、化学成分、温度、大气压等等重要参数。每一种仪器的功率大约在2瓦到10瓦,与一盏小夜灯的功率相仿。
“新视野”号携带的科学仪器示意图
由于冥王星距离太阳太过遥远,“新视野”号无法使用通常的太阳能电池板供电,而是采用“放射性同位素核电源”(RTG)。这个核电源是利用11千克的钚-238衰变产生的热能来发电。在发射的时候,RTG的发电功率为250瓦,理论上每过四年功率下降5%,目前功率降低到了大约200瓦。相似的核电源曾用在“旅行者”深空探测器以及宇航员登陆月球的时候。- 关键词:探测器 科学仪器 观测
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