木星探测器的信号(天文知识木星探测器)
木星探测器的信号(天文知识木星探测器)氦矢量磁力仪(HVM)成像光偏振仪国际卫星标识符:1972-012A发射时间基地:1972年3月2日在卡纳维拉尔角空军基地发射探测设备与目的成果:
探测器:先驱者10号
制造商:美国国家航空航天局-艾姆斯研究中心
发射火箭:阿特拉斯-半人马火箭
质量:258 kg
国际卫星标识符:1972-012A
发射时间基地:1972年3月2日在卡纳维拉尔角空军基地发射
探测设备与目的成果:
成像光偏振仪
氦矢量磁力仪(HVM)
红外测光仪
等离子体分析仪
紫外线测光仪
带电粒子仪(CPI)
宇宙射线望远镜(CRT)
盖革计数望远镜(GTT)
西西弗斯(Sisyphus)小行星/流星体探测器(AMD)
流星探测器
俘获辐射探测器(TRD)
携有一块载有人类讯息的镀金铝板。倘若探测器被外星的高智慧生物捕获,这块镀金铝板将会向他们解释这艘探测器的来源。铝板上绘有一名男性及女性的图像,氢原子的自旋跃迁,以及太阳与地球在银河系里的位置
成果:首架进入轨道以逃逸太阳系进入星际空间的航天器;
首架架飞越火星轨道的航天器
首架飞过小行星带的航天器
首架飞过木星轨道的航天器
首架越过海王星的航天器
首架使用核电的航天器
发射过程:
1972年3月2日发射成功
1972年3月7日和3月26日进行两次航向修正,第二次是为确保与木卫一进行掩星实验
1972年7月15日进入小行星带
1972年8月7日与先驱者9号一起在太阳轨道上,先驱者10号记录了最近有记录以来最猛烈的一次太阳风暴的细节
1973年12月3日以每小时126000公里/时至130354公里/时的速度范围内与木星擦肩而过
1976年2月穿过土星轨道,记录的数据显示,木星巨大的磁尾几乎有8亿公里长,覆盖了两颗行星之间的全部距离
1983年6月13日越过海王星轨道
1986年10月通过冥王星轨道,逐渐远离太阳系
2000年8月5日NASA的地面小组收到一个关于航天器系统状态的信号显示仍然是正常的
2002年4月27日返回了最后一次遥测数据
2003年1月23日距离地球122.3亿公里的地方发出了最后一次信号
2006年3月4日NASA深度空间网络(DSN)与先驱者10号联系的最后一次尝试失败了
2017年11月5日无活动能力的先驱者10号距地球约177亿公里,距离仅次于旅行者1号
任务结束:先驱者10号依靠惯性正以每年2.6个天文单位的速度飞离太阳系最终目标是金牛座的毕宿五(距地65光年),预计它将在大约两百万年后飞越毕宿五。
探测器:先驱者11号
制造商:美国国家航空航天局
发射火箭:阿特拉斯半人马座/SLV-3D运载火箭
质量:259 kg
国际卫星标识符:1973-019A
发射时间基地:1973年4月6日在卡纳维拉尔角空军基地发射
探测设备与目的成果:
氦矢量磁力计(HVM):测量行星际磁场的精细结构,绘制木星磁场,并提供磁场测量值以评估太阳风与木星的相互作用
等离子分析仪:穿过碟形天线中的一个孔,探测源自太阳的太阳风粒子
高增益天线
中增益天线
全方位低增益天线
恒星(老人星)感应器、两个太阳感应器、磁力计、等离子分析器(太阳风专用)、粒子传感器、离子传感器、一台可以通过重叠不同视点来探测经过陨石折射而来的光线的非影像望远镜、一些已密封并加压的氩气及氮气用以计算陨石的渗透、测紫外光计、测红外光计、一具影像光偏计用以拍摄照片及计算光偏、光振等
目的:1探索火星轨道以外的行星。
2从研究小行星带的性质,并评估它对外太阳系任务的潜在危害。
3探索绘制土星磁场图并确定其强度、方向和结构。
4确定有多少不同能量的电子和质子分布在穿过土星系统的航天器轨道上。
5绘制土星系统与太阳风的相互作用图。
6测量土星和土星最大的卫星土卫六的大气温度。
7确定土星上层大气的结构,那里分子会形成电离层。
8通过红外观测和无线电掩星数据相结合绘制土星大气的热结构图。
9在互相作用序列和自旋扫描期间,获得土星系统的两种颜色的旋光测量图像。
10用S波段[1]的电磁波频段无线电掩星探测土星环系统和大气。
11通过精确观测土星及其较大卫星的引力场对航天器运动的影响,更精确地确定土星及其较大卫星的质量。
12作为“水手”木星/土星任务的前兆,验证土星环的环境,以找出“水手”探测器在没有严重损坏的情况下安全穿越土星环的位置。木星的环境。
发射过程:
1973年4月6日发射升空
1974年12月4日最接近木星,离木星最高云层34000公里以内借着木星的强大引力,探测器改变轨道朝向土星
1979年9月1日最接近土星,离土星最高云层21 000公里以内。(当时旅行者1号及旅行者2号已经过木星,同时已经朝向土星进发)先驱者11号被设定会飞过土星的光环,其轨道将会与即将到达的旅行者一样,用以测试旅行者探测器的轨道。因为先驱者11号可以测试该区域是否有暗淡光环会损毁探测器。所以先驱者11号正如其名一样,是一名先驱者。要是真的探测到有危险存在的话,旅行者探测器将会更改轨道以离开那些光环,但将会失去拜访天王星及海王星的机会。
1995年9月30日探测器的运作及遥测数据因能源不足终止传送,当时正处于离开太阳约44.7天文单位的距离与太阳赤道面形成17.4度的倾斜角,并正以每年2.5天文单位(每秒12公里)的速度向天鹰座前进,并将在400万年后抵达那里。
2011年3月6日大约距离太阳82.805个天文单位,呈现椭圆纬度14.3度、偏角-8.73度。以每秒11.415公里的速度(每年前进2.408个天文单位)前进
任务结束:2011年3月6日先驱者11号是在赤经18.759小时之处,太阳光必须花上11.54个小时才能抵达先驱者11号这么远的位置;它是朝先驱者10号的反方向(朝向盾牌座的方向)前进,鉴于先驱者10号是朝着离开银河中心的方向前进,先驱者11号则是朝向银河中心前进。
探测器:旅行者2号
制造商:美国国家航空航天局
发射火箭:泰坦三号E半人马座火箭
质量:721.9 kg
功耗:420W
国际卫星标识符:1977-076A
发射时间基地:1977年8月20日在卡纳维拉尔角空军基地发射
探测设备与目的成果:基本上与旅行者1号设计相同
携带有一张特制唱片:唱片直径为30.5厘米,外表镀有一层金膜。唱片的一面录制了90分钟的“地球之音”,包括地球人60种不同民族语言的问候语、35种自然界的音响和27首古今世界名曲。另一面录制了115张反映地球人类文明的照片,此外还录有当年美国总统卡特和联合国秘书长瓦尔德海姆的贺词。
发射过程:
1977年8月20日发射成功
1979年7月9日最接近木星,在距离木星云顶570000公里处掠过。这次拜访发现了几个环绕木星的环,并拍摄了一些木卫一的照片,显示其火山活动。
1981年8月25日最接近土星,当太空船处于土星后方时(相对地球而言),它以雷达对土星的大气层上部进行探测,并量度了气温及密度等资料。旅行者2号发现高层位置(气压相当于7百帕时)的气温为70 K(-203°C),而在低层位置(气压相当于120百帕)的气温为143K(-130°C)。北极会多冷10K,但仍会出现季节性变化
1986年1月24日最接近天王星,并随即发现了10个之前未知的天然卫星。另外探测了天王星由其自转轴倾斜97.77°缘故而独特的大气层,并观察了他的行星环系统。在这首次的略过之中,最接近天王星时只距离天王星的云层顶部81500公里而已。
1989年8月25日最接近海王星,由于这是旅行者2号最后一颗能够造访的行星,所以决定将它的航道调校至靠近一点海卫一,不再理会飞行轨迹,就像旅行者1号完成造访土星后不理飞行轨迹靠近一点土卫六进行研究一样。
2006年9月5日旅行者2号处于距离太阳80.5个天文单位左右,深入于黄道离散天体之中,并正以每年3.3天文单位的速度前进。在这个距离是太阳与冥王星之间的距离两倍,并比塞德娜的近日点较远,但仍未超越厄里斯的轨道最远处。
2018年12月10日NASA宣布旅行者2号已飞离太阳风层,是第二个进入星际空间的探测器
2020年10月30日NASA向旅行者2号发出指令,经过34小时48分钟的漫长等待,我们得到一句你好的反馈,和旅行者2号的测试通信说明一切都在正轨上
任务结束:如果旅行者2号能一直顺利地飞行下去,从理论上讲,其将在公元8571年飞抵距离地球4光年的巴纳德恒星附近,而到公元20319年其将飞抵距离半人马座3.5光年的地方,而到公元296036年将到达距离天狼星最近处约4.3光年的地方
探测器:旅行者1号
制造商:美国国家航空航天局、喷气推进实验室
发射火箭:泰坦三号E半人马座火箭
质量:721.9 kg
国际卫星标识符:1977-084A
发射时间基地:1977年9月5日在卡纳维拉尔角空军基地发射
探测设备与目的成果:
科学成像系统
红外干涉光谱仪
行星射电天文学实验
光偏振计
三轴磁通门传感器
等离子体光谱仪
低能带电粒子实验
等离子体波实验
宇宙射线望远镜
紫外光谱仪
无线电科学系统
通讯系统、电源、计算机
携带了一枚镀金铜质唱片:唱片尺寸为12英寸,内藏金刚石留声机针。这枚唱片可以保存其内部的信息10亿年以上。其内容包含55种人类语言录制的问候语和音乐、115幅影像,包括太阳系行星的图片、人类的性器官图像等。所有的信息都代表着人类表达对外星人的问候。此外唱片上还封装了一块高纯度铀238。如果外星人捕获了唱片,可以通过半衰期推算唱片的制作时间
成果:第一个穿越太阳风层的航天器,太阳风层是太阳系以外的影响力强于太阳的边界
第一个进入星际空间的人造物体
在木星周围发现了一个细环,并发现了两个新的木星卫星:狄贝(Thebe)和梅蒂斯(Metis),分别被编号为木卫十四和木卫十六
在土星周围发现了五个新卫星和一个新环,其中新环编号为G(G-ring)
发射过程:
1977年9月5日发射成功
1977年12月赶上了率先一步离开地球的双胞胎兄弟旅行者2号
1978年4月开始了木星成像任务
1978年9月离开小行星带
1979年1月传回了木星图像
1979年2月10日进入了木星的卫星系统
1979年3月5日飞跃木星,看到了木星背阳面的极光
1979年4月9日进行了轨道修正,飞向土星
1979年11月到达土星系统
1980年11月12日飞跃土星
1990年2月14日拍摄了第一张从外太空看到的太阳系全家福
1998年2月17日 超越先驱者10号成为离地球最远的人造物体
1990年1月1日正式开始星际任务
2006年8月16日 飞行里程超过100个天文单位
2012年8月1日进入星际空间
2017年11月28日,工程师们首次点燃了沉睡37年的航迹修正推进器(TCM),测试了其使用10毫秒脉冲定位飞船的能力
任务结束:直到2020年为止,旅行者一号仍有足够的能源支持星际飞行,并且可以和地球保持联络。但在2025年之后,旅行者一号就会彻底和地球失去联系,并成为漂浮在宇宙中的一艘星际航行探测器,旅行者1号将在大约300年后到达奥尔特星云,并需要大约3万年才能穿过它。虽然它的目标不是某一颗恒星,但在大约4万年后,它将在距离Gliese 445恒星1.6光年的范围内经过。
探测器:伽利略号
制造商:美国国家航空航天局
发射火箭:亚特兰蒂斯号航天飞机
质量:2223 kg
国际卫星标识符:1989-084B
发射时间基地:1989年10月18日在肯尼迪航天中心发射
探测设备与目的成果:
CCD摄像机:可分辨出木星表面30~50米范围的细节
近红外绘图分光计:可探测出氮、磷化氢、水、甲烷、锗等
紫外分光计:可探测出氮、氢和氧等
光子偏振、辐射计:可测量偏振光和光强度
高增益通信天线、磁强计、质谱仪、氦气浓度计、测云仪、大气结构仪、高能粒子检测仪、等离子体检测仪、等离子体波分系统(测量电场和磁场变化)、尘埃粒子检测仪、重离子计数器等
发射过程:
1989年10月18日伽利略号离开亚特兰蒂斯号航天飞机后,首先飞向太阳。由于1986年1月28日挑战者号航天飞机升空爆炸和经费原因NASA改用推力较小的火箭,使得伽利略号到达木星的时间从原来的2年延长到6年,它的预定路线:先于1990年2月掠过金星,再于1990年12月和1992年12月两次掠过地球,以充分利用它们的引力来加速,然后才正式踏上飞往木星的征途。又经过3年的太空遨游,1995年12月7日伽利略号才终于进入绕木星飞行的轨道。
伽利略号在旅程中,对月球的光面和暗面的地表化学物质作出了比较,而且还对地球南极的臭氧层作出了大气观测。后也发现伽利略号的高增益天线不能准确打开,导致能每数分钟往地球发回一张照片的伽利略号需将数据压缩再传送,使得照片的传送时间达到数小时
1994年7月17日4时15分到22日8时12分的5天多时间内伽利略号观测到苏梅克—列维9号彗星的20多块碎片撞入木星的奇观,地球的望远镜则要等待木星自转来观测其阴影。
1995年12月在伽利略号飞抵木星轨道后的7年多时间内,它创造的记录有:绕木星运行34周,与木星主要卫星35次相遇,发回包括1.4万张照片在内的3万兆比特数据,在木星的三颗卫星上发现了地下液态盐水存在的证据,第一次从轨道上对木星系统进行了完整考察,第一次对木星大气进行了直接测量
2002年1月17日由于受到辐射的破坏,伽利略号的摄影装置于停止运作
任务结束:2003年9月21日伽利略号坠毁于木星,防止它携带的地球细菌有可能污染到木卫二的海洋,自此结束其近14年的太空探索生涯。这是NASA自1999年的月球勘探者探测器以来首次控制探测器在地球之外的天体上坠毁
探测器:朱诺号
制造商:洛克希德·马丁公司
发射火箭:Atlas V
国际卫星标识符:2011-040A
发射时间基地:2011年8月5日在卡纳维拉尔角空军基地发射
探测设备与目的成果:
高增益天线(HGA)
中增益天线(MGA)
低增益天线(LGA)
环形低增益天线(TLGA)
地面天线阵列
计算和数据处理系统、保护措施、推进系统、太阳能电池阵列
重力科学实验装置
木星极光分布实验(JADE)
木星高能粒子探测器(JEDI)
木星红外极光测绘仪(JIRAM)
可见光相机(JunoCam)
磁强计(MAG)——绘制磁层图
微波辐射计(MWR)
紫外线成像光谱仪(UVS)
波仪器(Waves instrument)
目的:帮助人们了解木星的起源和演化、探索木星的固态内核、绘制磁场图、测量深处大气中的水和氨、观察极光
成果:第一艘进入外太阳系气态巨行星两极轨道的航天器。
第一艘访问外太阳系的太阳能航天器。
第一艘搭载特殊设计防护罩,以保护其敏感电子设备免受太空中危险辐射的航天器。
以及发现木星含水量之谜、南极新气旋、闪电、九个风暴的北极、3D版大红斑、木星的极光、成群的风暴、木星的云带、超强的磁场、第一次近距离看到北极
发射过程:
2011年8月5日朱诺号发射成功,等待地球和木星处于适当的位置,才能使其到达目的地
2013年10月朱诺号利用地球引力飞往木星,预计2016年7月4日抵达木星轨道
2016年1月13日朱诺号打破依靠太阳能提供能源的探测器最远航行记录,当时它距离太阳约7.93亿千米
2016年7月4日晚朱诺号成功进入环绕木星轨道,将展开探寻木星起源的任务。朱诺号将环绕木星运行20个月,收集有关该行星核心的数据,描绘其磁场,并测量大气中水和氨的含量。另外朱诺号还会观察木星表面著名的大红斑,一个持续了数百年的风暴,从而揭示其深层的秘密
2016年8月27日朱诺号探测器到达木星云层上方4200公里处近木点,以20.8万公里/小时的绕行速度,捕获有史以来分辨率最高的木星巨型云层图像
2017年2月2日朱诺号第四次成功飞越木星。此次朱诺号达到近木星点最近距离,该探测器距离木星顶端云层大约4300公里。朱诺号的8个科学勘测设备和朱诺相机在此次勘测中收集了大量数据
2017年2月18日NASA决定放弃让朱诺号进入更低的14日周期轨道,它继续维持目前的53日周期轨道并进行更多科考任务。原因是自2016年10月开始朱诺号一直出现轨道机动故障
2017年2月21日NASA宣布放弃人类里程碑式的朱诺号,因为它已经在错误的轨道上滞留了太久时间,团队不会再去寻找让其进入更理想轨道的方式
任务结束:预计于2021年7月30日离轨,最终在木星大气层内烧毁,以消除朱诺号对可能存在生命的卫星的污染风险