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黎明号小行星探测器

黎明号小行星探测器,由美国研制的小行星探测器,目的是探索小行星带最大的两颗原行星:灶神星与谷神星。

黎明号探测器,于2007年9月27日7时34分(美国东部时间)在卡纳维拉尔空军基地成功发射,并于2011年7月16日抵达灶神星,2015年3月6日进入绕谷神星轨道。由此,黎明号成为人类第一个探测小行星带的探测器,也是人类第一个先后环绕谷神星与灶神星这两个体积最大的小行星的探测器。

中文名称黎明号英文名称Dawn
研制国家美国质量725千克
探测目标灶神星与谷神星发射时间2007年9月27日7时34分(美国东部时间)
发射场卡纳维拉尔空军基地运载工具德尔塔2型运载火箭

任务背景

黎明号的发射可谓几经周折,在15年间该计划曾经有过两次因资金不足而被取消的经历,此次升空也比原计划整整推迟了两年。

黎明号于2001年正式立项,曾由于“经费超支以及技术问题”,美国航空航天局下令取消了这项探测计划,腾出资金进行重返月球乃至登上火星等载人探测项目。但美国一些航天专家不忍黎明号就此夭折,经多方游说后NASA在不到一个月时间内又同意恢复。

黎明号配置有摄像机、红外分光计、伽马射线和中子探测仪,此外还装有2个巨大的太阳能板,双翼间距近20米,为它提供穿越太空的能量。

黎明号共耗资3.57亿美元,科学家认为,探测灶神星和谷神星将有助于了解太阳系的起源,因此将这个项目取名为“黎明”。

不少科学家认为,小行星是处于萌芽期但未得到机会成长起来的“行星婴儿”。谷神星、灶神星、智神星和婚神星被称为小行星带的“四大金刚”。

之所以选择灶神星和谷神星进行探测,不仅仅是因为它们个头较大,而且还因为它们与小行星带里的其他天体存在显著差别。灶神星和谷神星都形成于大约45亿年前,据估计,它们都形成于太阳系早期,并且由于木星的强大引力作用而演化迟缓。研究人员希望比对观测这两个天体的演化过程。

灶神星是与地球类似的岩状天体,太阳系中距太阳较近的天体大多为岩状天体。而谷神星则是典型的冰态天体,这类天体主要位于距太阳较远的轨道上。这两个极不相同的天体竟然可以位于同一个小行星带中,这是黎明号需要揭示的奥秘之一。

发射升空

2007年9月27日7时34分(美国东部时间),美国在卡纳维拉尔空军基地使用德尔塔2型运载火箭发射升空,成功将黎明号探测器送入太空。火箭分离时探测器的速度为11.46公里/秒。

利用火星引力加速

黎明号升空之后,离子推力器开始运作,于2007年12月17日开始进入巡航阶段。黎明号在2008年10月31日完成首次喷射,让探测器前往火星,目的是在2009年2月依赖火星的重力助推前往小行星带。

黎明号在2009年2月17日以549公里近距离通过火星附近,利用火星引力顺利完成重力助推。探测器在同一天进入安全模式,导致部分资料流失。黎明号在两天之后解除安全模式,不过对于后续计划没有影响。这次事件的根本原因为软件程式错误所造成的。

探测灶神星

2011年5月3日,黎明号在距离灶神星1.21百万公里时拍摄了第一张照片,当中灶神星只有约5像素宽。黎明号进入接近灶神星的探测阶段,并于6月12日开始减速,准备在34天后进入环灶神星轨道。

2011年6月1日,黎明号距离灶神星48.3万公里时,为了导航需要拍摄了20张连续照片,分辨率已接近哈勃空间天文台拍摄的灶神星照片。黎明号在抵达灶神星之前开始减速,每周发布更多照片。

黎明号拍摄到的灶神星

图:黎明号拍摄到的灶神星

2011年7月16日,黎明号进入环灶神星轨道,成为首个环绕小行星带小行星的探测器。黎明号确切入轨时间尚不清楚,这是由于当时天文学家只能估计灶神星质量与重力场,无法准确得知其数据。而现在黎明号已进入轨道,便能反过来计算灶神星的质量与重力场。

黎明号在9月27日进入距离灶神星680公里的公转轨道,环绕一周的时间为12.3小时。黎明号后来在12月8日进入另一个公转轨道,距离灶神星只有210公里,环绕一周的时间为4.3小时。美国宇航局在2012年5月首度公开黎明号获得的灶神星初步数据,估计灶神星的金属核心直径为220公里。美国宇航局科学家进一步将灶神星视为独一无二的一种小行星,认为它是与岩石行星同时形成的大型小行星残存。

探测谷神星

黎明号在2012年8月26日离开灶神星公转轨道,继续前往谷神星。该探测器预计于2015年抵达谷神星,比新视野号抵达冥王星还要早五个月,所以黎明号将成为首个近距离探测矮行星的探测器。

黎明号拍摄到的谷神星

图:黎明号拍摄到的谷神星

2015年1月26日之后,从黎明号拍摄的谷神星图像超过哈勃太空望远镜的分辨率。

黎明号小行星探测器
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最新更新:2015-08-07 13:42
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