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石豪:国际航天前沿回望——美国的2017,中国的2018
关键字: 航空航天卡西尼号深空之门月球探索嫦娥4号月球空间站【文/观察者网专栏作者 石豪】
岁末年初,辞旧迎新,又到了盘点与展望的时候。在过去的2017年,国际航天前沿都发生了哪些大事?新的一年里,又有什么值得我们期待的航天任务?请跟随笔者一起探索。
卡西尼号——难说再见
2017年9月15日,服役长达20年的卡西尼号土星探测器,在地面指令下主动坠入土星,这项举世瞩目的地外行星探测任务以壮丽的方式谢幕。
卡西尼号
发射于1997年10月15日的卡西尼号,由美国航空航天局(NASA)和欧洲航天局(ESA)联合研制,从各种意义上说,都是一个可以成为“行业标准”的深空探测器:
在宇宙中,直达目标天体往往要付出巨大的燃料消耗,这不是目前技术水平所能接受的。因此,往往要通过巧妙的轨道设计,借助其他行星的引力场,对航天器进行加速——这就是著名的引力加速方案。为了抵达土星,同时消耗更少的燃料,卡西尼号发射后反而向着相反方向的金星飞行,通过两次金星加速回到地球附近,经过地月系统加速飞向木星,再通过木星加速最终抵达土星轨道。这种借助其他天体加速的轨道设计方案,是深空探测中必不可少。
卡西尼号飞往土星的轨迹
由于工作区域距离地球太远,传统的通信手段不足以满足深空探测器的通信与测控需求,因此卡西尼号安装了一个足足4米直径的高增益天线,这是它外观最典型的特征,也是过去和未来深空探测器的标配。
同样由于距离太远,地球轨道适用的太阳能电池在土星轨道就显得力不从心,并且距离太阳过远还使航天器长时间处于太空的极度深寒中,因此卡西尼号装备了三台放射性同位素热电机,在持续提供电能的同时,也能支持热控系统的工作。
卡西尼号携带了多种科学探测载荷,能够对土星、土星卫星和星际空间进行持续探测。值得一提的是,卡西尼携带了由ESA研制的惠更斯号着陆器,成功地在被浓厚大气包围的土卫六上降落,为科学家带来了许多关于这颗神秘卫星的第一手资料。这种多科学仪器加着陆器的载荷模式,已经成为国际深空探测的潮流。
卡西尼号探测器布局
当然,惠更斯号着陆器由于低级失误导致大量宝贵数据丢失的事情,也可以说是深空探测绕不开的“保留节目”,所谓人类总是重复着相同的悲剧,我们能做的,是通过先进的管理模式和严肃的工作态度,让探测器不带一个隐患上天。
截止到2017年8月29日,卡西尼号探测器累计飞行了79亿公里,执行了2500万条指令,收集了635GB的科学数据,拍摄了453048张照片。老兵不死,只是凋零,我们有理由向这颗凝结了人类探索宇宙梦想的探测器致以崇高敬意。并且,在不会太遥远的未来,那些遥远的巨大行星将迎来来自中国的客人。
卡西尼号20年任务期统计数据
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- 责任编辑:小婷
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