词条 | 圣杯号月球探测器 |
释义 | 探测器简介圣杯号月球探测器是一对姊妹探测器——“圣杯”A和“圣杯”B,美国航天局2011年8月25日宣布,“圣杯”号月球探测器已整装待发,预计将于2011年9月8日从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空,用于探测月球的内部构造。 探测器命名美国宇航局的科学家想通过“圣杯号月球探测器”研究除了月球重力场分布特征外,到底月球的内部存在何种情况,以及月球内部结构是如何形成的。一路上,圣杯探测器也将研究包括拉格朗日点在内的空间特殊轨道的运动特征,以及如何使用天体导航技术。而作为探测器中转站的拉格郎日点则是以1772年发现这个点的数学家约瑟夫路易斯拉格朗日(Joseph Louis Lagrange)的名字命名。 飞行轨道地球和月球间的距离约为38万公里,美国发射的“阿波罗”系列飞船抵达月球只要3天,而“圣杯”A和“圣杯”B要花费3个半月,分别飞行420万公里和270万公里才能抵达绕月轨道,原因在于二者采用迂回路线。它们实际上也能迅速抵达月球,但要想进入绕月轨道,需要更多燃料进行减速。为尽可能减少负载,“圣杯”A和“圣杯”B将首先前往距地球约150万公里的第一拉格朗日点作为中转站,采取间接路线以较慢速度抵达轨道。 执行任务2011年9月10日美国“圣杯”姊妹月球探测器从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空 圣杯号探测器将在月球上空50公里处以200公里的间距运行,受月球重力的影响,二者的距离会发生微小变化。例如,二者在运行时,月球上重力场较强的地区首先会影响先经过的探测器,把它拉得离后面的探测器远一点;后面的探测器也经过重力异常地区时,又会被拉得靠近前面的探测器一点。这些距离的细微变化无法通过肉眼察觉到,但“圣杯”号探测器却能探测到,地面科学家可以据此绘出月球的重力场详细分布图,将其与月球山区、撞击坑以及盆地等地貌特征结合起来,可以推算出月球从外壳到内核之间的情况,帮助科学家重建月球的演化过程,确认其内部物质构成。 探测器优点花费时间少地球和月球间的距离约为38万公里,美国此前发射的“阿波罗”系列飞船抵达月球只要3天,而“圣杯”A和“圣杯”B要花费3个半月,分别飞行420万公里和270万公里才能抵达绕月轨道,原因在于二者采用迂回路线。它们实际上也能迅速抵达月球,但要想进入绕月轨道,需要更多燃料进行减速。为尽可能减少负载,“圣杯”A和“圣杯”B将首先前往距地球约150万公里的第一拉格朗日点作为中转站,采取间接路线以较慢速度抵达轨道。 能揭开月球有关疑点二者将在月球上空50公里处以200公里的间距运行,不过,受月球重力的影响,二者的距离会发生微小变化。例如,二者在运行时,月球上重力场较强的地区首先会影响先经过的探测器,把它拉得离后面的探测器远一点;后面的探测器也经过重力异常地区时,又会被拉得靠近前面的探测器一点。这些距离的细微变化无法通过肉眼察觉到,但“圣杯”号探测器却能探测到,地面科学家可以据此绘出月球的重力场详细分布图,将其与月球山区、撞击坑以及盆地等地貌特征结合起来,可以推算出月球从外壳到内核之间的情况,帮助科学家重建月球的演化过程,确认其内部物质构成。 探测器任务圣杯号月球探测器探测器的首席科学家玛丽亚朱伯(Maria Zuber)于美国麻省理工学院认为这个飞行轨迹大大地简化了任务。而长时间的空间飞行也给了探测器进行仪器调整的时间,避免了较快的探测任务受到探测器上热量辐射的干扰。而绘制月球的引力分布详细图像,则需要相当于比血红细胞更小的测量精度。 该探测器的测量方法是基于两点之间的距离参数,将这些数据反馈到月球重力场的测量上,最后把引力场的分布情况与月球地形特征,例如山区、撞击坑以及盆地等地貌形态结合起来对比。从而推算出月球从外层壳体到内核之间的情况,以及帮助科学家重建月球的演化进程,发现月球内部到底是怎么样的物质构造。 通过对月球的形成之谜以及内部结构之谜的研究,也为我们提供了一个分析类地行星在形成之后的演化途径的窗口。我们还甚至可以从该研究中推断出我们(地球)来自哪里的问题。而使用拉格朗日点参与研究,可以为我们提供一个较好的空间环境。 同时,拉格朗日点不仅是一个研究月球的中转站,同时也是研究太阳或者宇宙深空任务的理想地方,比如空间望远镜定点于此,可以减少来自地球的干扰,可以执行许多对空间环境要求较高的天体物理任务。 成功发射9月10日电美国“圣杯”姊妹月球探测器上午从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空,它将帮助科学家更好地理解月球重力场及其内部结构。 尽管同时升空,这两个洗衣机大小的探测器——“圣杯”A和“圣杯”B却在升空一小时后分离,各自独立前往月球。 “初步情况表明,一切看起来都不错,”美国航天局喷气推进实验室“圣杯”项目经理戴维·莱曼表示,“我们将在几小时后获得‘圣杯’状况的更多信息。” 首个专门研究月球重力的探测项目项目首席科学家、麻省理工学院教授玛丽亚·朱伯表示,了解月球更多历史将帮助科学家理解地球、火星等较大岩石天体的演化,并有助于为未来的探月项目寻找合适的着陆点。 总投资和任务“圣杯”总投资近5亿美元。两个探测器的科学探测任务期只有90天,任务结束后,二者将坠落至月球表面,对它们所采集数据进行的分析将持续一年左右。 美国航天局的数据显示,自人类1957年进入太空时代以来,各国已实施了110次月球探测任务。目前仍有3个探测器在围绕月球运行。 “圣杯”之后,美国航天局计划于11月份发射“好奇”号火星车,经两年的飞行后,它将在火星盖尔陨坑中心山丘的一处山脚下着陆。 研究进展2012年1月1日,美国“圣杯”B月球探测器顺利进入绕月轨道,与先一天(2011年12月31日)入轨的“圣杯”A相聚。二者将于2012年3月正式开始科学探测任务。 2012年3月7日,圣杯号月球探测器已准备好绘制出月球引力场的分布图。该分布图将帮助科学家解开一系列月球之谜。科学家指出,尽管人们对月球的研究已持续多年,也曾有宇航员和机器人登上月球,但人们并没有对月球了如指掌。如今(2012年)最大的谜题莫过于为什么月球朝向地球的一面要比背面平坦得多。而圣杯号月球探测器绘制引力场分布图就可以帮助科学家研究这一问题。 |
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