世界上速度最快的宇宙飛船,NASA太空探測器朱諾號

當前位置:首頁 > 世界之最 > 科技之最 發佈時間:2016-07-15編輯:小TOP仔來源:www.top123.biz閱讀數: 手機閱讀

世界上速度最快的宇宙飛船 NASA太空探測器朱諾號

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經過5年的飛行,接近28億公里的旅程,美國太空總署(NASA)的太空探測器“朱諾號”目前已成功抵達木星軌道,即將開啟一段新的旅程。

這艘宇宙飛船的名稱來自希臘羅馬神話。天神朱庇特拉起了帷幕隱藏他的惡作劇,但他的妻子朱諾能夠看穿雲霧,看見木星(朱庇特)真正的本質[40]。第三號小行星,婚神星(3 Juno)的英文名字也是朱諾。

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得知朱諾號已成功進入木星軌道後,NASA團隊鼓掌慶祝

“朱諾號”的第一個紀錄創造於2016年1月,成為【最遠的太陽能宇宙飛船】,那時候“朱諾號”飛行距離超過了由歐洲太空局羅塞塔於2012年10月創造的7.91億公里距離,雖然Voyager和New Horizons走的更遠,但是他們是由核動力發電。

朱諾號的第二個紀錄創造與2016年7月4日,那時它受到了來自木星的巨大引力。這個氣態巨行星的巨大引力能夠讓正在移動的探測器速度達到每小時26.5萬公里,這使得“朱諾號”成為【運行速度最快的宇宙飛船】,從而打破了由Helios 1號於1976年4月17日創下的紀錄。

朱諾號接下來的20個月將在木星上度過,蒐集這個星球神秘的天氣和內部構造相關資料。除了攜帶了各種相機和科學工具之外,Juno還帶了3個LEGO迷你人型——分別為古羅馬神話的眾神之王朱庇特、他的妻子朱諾和天文學家伽利略——他們絕對是歷史上走的最遠的迷你人型了。

朱諾號是NASA新疆界計畫前往木星探測的宇宙飛船,於2011年8月5日從卡納維爾角空軍基地發射升空,2016年7月5日抵達。探測器將放置在繞極軌道,研究木星的組成、重力場、磁場、磁層和磁極。

發射時間2011 年 8 月 5 日

軌道高度2,672 mi

耗資11 億美元(2011 年)

製造商洛克希德·馬丁

朱諾號是NASA新疆界計畫前往木星探測的宇宙飛船,於2011年8月5日從卡納維爾角空軍基地發射升空,2016年7月5日抵達。探測器將放置在繞極軌道,研究木星的組成、重力場、磁場、磁層和磁極。朱諾號也要搜尋和尋找這顆行星是如何形成的線索,包括是否有岩石的核心、存在木星大氣層深處的水量、質量的分佈、風速可以達到618公里每小時(384英里每小時)的深度。

朱諾號是進入木星軌道的第二個太空器,第一個為伽利略號探測器(1995-2003年)。

朱諾號已於東八區時間2016年7月5日到達木星。

任務摘要

朱諾號需要花費5年的時間巡航到木星,預計併成功於2016年7月4日(UTC+0)抵達。這艘探測器旅行的總距離大約28億公里(17億4,000萬英里,18.7AU),並以20個地球月的時間環繞木星37圈。朱諾號的航程在2011年8月5日發射後約兩年(2013年10月12日),再度接近地球軌道,藉由地球的重力助推提升速度。在飛掠過地球之後不久,朱諾號就進入安全模式,向與木星會合的路徑上前進。在2016年7月4日,探測器點火減速,以進入一週期14日的木星極軌道。

一旦朱諾號進入週期為14日的該軌道,紅外線和微波的儀器將開始測量來自木星大氣層內深處發射出的熱輻射。通過這些觀測將可以評估水的豐度和分佈,還有氧成分。通過填補木星成分缺失的這一塊拼圖,可以深入瞭解木星起源。朱諾號也將研究驅動木星大氣環流的對流和模式。朱諾號的其他儀器也將收集有關木星重力場、極性和磁層的資料。朱諾號的任務預計在2018年2月,完成繞行木星37週後結束。朱諾號將脫離軌道,沖入木星的外層大氣層焚毀[8][9],以消除任何影響和污染木星衛星的可能。

飛行軌跡

擎天神五號(AV-029)使用俄羅斯設計的RD-180為主引擎,動力由煤油和液態氧提供,並在點火前3.8秒時使用5個固體火箭助推器(solid rocket booster,SRBs)。大約在飛行1分33秒後,兩個燃盡的助推器先被拋棄,再1.5秒後,剩餘的三個助推器也被拋棄。大約飛行3分24秒時,已經穿越最濃厚的大氣層,熱度也低於預定限額時,保護朱諾號的的酬載整流罩分離。擎天神五號主發動機在升空後4分26秒切斷。16秒後,第二節的半人馬座火箭點燃,燃燒了大約6分鐘,將衛星放入初始暫駐軌道。

探測器在滑行30分鐘後,半人馬座火箭再度點燃9分鐘,將探測器放入地球逃逸軌道。

半人馬座火箭分離前,啟動反應引擎使朱諾號以1.4RPM旋轉。大約發射後54分鐘,探測器與半人馬座火箭分離,開始伸展他的太陽能電池板。在太陽能電池板完成佈署之後,朱諾號的電池開始充電。成功佈署的太陽能電池板使朱諾號的自轉速度降為原來的三分之二。探測器的自轉確保在航行中的穩定,所以探測器上所有的儀器都能夠觀察到木星[10][12]

到木星的航程需要耗費五年的時間,包括在2013年10月9日過境地球進行重力助推。在2013年8月12日,朱諾號已經完成前往木星的一半航程。當它抵達木星系統,朱諾號將旅行大約19天文單位的距離。

朱諾號計畫的軌道在極地的高度是4,300公里(2,672英里),在赤道則遠遠超出卡利斯多的高離心橢圓繞極軌道。

這種類型的軌道可以避免探測器長期與木星的輻射帶接觸,避免傷害到探測器的電子儀器和太陽能電池板。"朱諾抗輻射拱頂"使用1釐米厚的鈦金屬做牆壁,也有助於保護和屏蔽朱諾的電子儀器,探測器計畫至少要運行木星的繞極軌道33圈。每圈的時間從11天至14天不等。

離軌和解體

朱諾號被計畫在第37次環繞軌道期間達到任務的結束,並且執行受控的離軌墜入木星的大氣層而解體。

費用

朱諾號最初被提議在2009年6月發射的開銷約為7億美元(2003財政年度)。NASA的預算限製造成推遲到2011年8月,並在擎天神5號運載火箭船上以551配置發射。截至2011年6月,探險任務被預計在其一生的花費為11億美元。

朱諾號攜帶的科學儀器套件將:

  • 確定氫氧比例,有效的測量木星上水的豐度,這將有助於釐清現行理論中有關氣體巨星的木星是在太陽系的何處形成。
  • 獲得更好的木星核心質量評估,也將有助於釐清氣體巨星於太陽系何處形成的現行理論。
  • 精確的繪製木星引力場圖,以確定木星內部的質量分佈,包括其結構和動態等屬性。
  • 精確測繪木星的磁場,評估其起源和結構場,以及在木星的多深處創造出磁場。這個實驗也將有助於科學家瞭解基本物理學的發電機原理
  • 測繪大氣成分、溫度、結構、雲的不透明度和動力學變化,在所有的緯度上達到壓力超過100(10MPa;1,450磅/平方英寸)。
  • 探索木星極地的磁層極光的三維結構和特徵。
  • 測量由木星的角動量造成的參考系拖曳,也稱為冷澤-提爾苓進動,和可能的廣義相對論效應與木星自轉連接的一個新測試。

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