探测器|一架新探测器出征,将飞行64亿公里,探索两群太阳系“时间胶囊”


探测器|一架新探测器出征,将飞行64亿公里,探索两群太阳系“时间胶囊”
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探测器|一架新探测器出征,将飞行64亿公里,探索两群太阳系“时间胶囊”
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探测器|一架新探测器出征,将飞行64亿公里,探索两群太阳系“时间胶囊”
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在太阳系中 , 木星是除太阳系之外最大的天体 , 它也是太阳系中的“行星之王” , 体积是地球的1000倍 , 质量是地球的318倍 , 因此它的引力也很强大 , 这使得它卫星众多(截止到2018年7月17日 , 已经发现79颗卫星) , 可谓“妻妾成群” 。 不仅如此 , 它还有两群小行星分别位于轨道的前后方 , 就好像两帮“小弟” , 前进时一群“先锋官”开路 , 一群“后备军”跟随 。
这两群小行星又叫特洛伊群小行星 , 它们与木星共用轨道绕着太阳运行 , 分别位于木星与太阳的两个拉格朗日点附近 , 即轨道前方拉格朗日L4点和后方拉格朗日L5点的位置上 , 呈两道弧状分布在木星的轨道上 , 在2003年时就已经在这里发现了2239颗小行星 , 但这是通过地球望远镜发现的 , 迄今为止 , 还没有探测器来到这里探测过 , 所以这里还是一片未经深空探测器实地探索的处女地 。
【探测器|一架新探测器出征,将飞行64亿公里,探索两群太阳系“时间胶囊”】↑上下图绿色部分为特洛伊小行星群
不过这里被探索的一天已经为时不远了 。 2021年10月16日 , 美国宇航局(NASA)的“露西”号小行星探测飞船搭乘一枚阿特拉斯V型火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射成功 , 前往8亿公里外的特洛伊群小行星开启探索活动 , 这项任务为期12年 , “露西”探测器将探索这里的8颗小行星 。
宇宙神五号火箭
宇宙神五号火箭发射时情景
但是在露西探测器发射到太空中之后 , 在两个太阳能电池板展开之时出了点小故障 , 其中一个太阳能电池板未能完全展开和锁定 , 好在检查之后发现两个太阳能电池板都在发电 , 上面的蓄电池也在充电 , 探测器整体运行良好且稳定 。 美国宇航局声明称:“以目前状态来看 , 露西可以继续运行 , (一个电池板未锁定的故障)不会对其健康和安全构成威胁 。 ”
“露西号”探测器展开太阳能电池板模拟图
“露西号”探测器飞行模拟图
露西号探测器的电池板采用了一种类似我国折扇的结构 , 但它的电池板面积相当大 , 全部展开时可达51平方米 , 而且是一个很精巧的结构 , 目前还不知道其故障原因 , 推测有可能是太空环境下金属结构出现了“冷焊”问题 。
“露西号”探测器展开太阳能电池板模拟图
要飞到8亿公里外的特洛伊小行星是很不容易的 , 由于并非直线到达 , 露西探测器飞行的全程将达64亿千米 , 它将多次利用地球的引力弹弓效应 , 用十分复杂而巧妙的轨道完成此次壮举!
“露西号”探测器飞行的轨道
“露西号”探测器飞行轨道解析图
特洛伊群小行星是在木星与太阳的引力下集合在一起的 , 但它们距离木星相当远 , 实际上大部分都比地球到木星的距离还远 , 这些成员被认为来自于小行星带 , 但是这些小行星被认为形成于太阳系形成之初 , 携带着太阳系形成时的大量信息 , 因此被称为太阳系的“时间胶囊” , 对它们的探索有助于解开太阳系形成初期的一些谜题 。
露西探测器将在2025年首先飞过主小行星带的“52246唐纳德·约翰逊”小行星 , 它的直径大约4千米 , 之后探测器将于2027年飞过木星前端的特洛伊小行星群 , 此次它将一次飞掠5颗小行星 , 然后再进入返回地球的过程 , 到达地球附近后 , 再利用引力弹弓效应加速 , 于2033年进入在木星后方运行的小行星群 , 对普特洛克勒斯和墨诺提俄斯双星系统进行飞掠式探测 。