| 词条 | 新地平线号探测器 |
| 释义 | 新地平线号，是美国国家航空航天局的一项探测计划，主要目的是对冥王星、冥卫一等柯伊伯带天体进行考察。新地平线号将成为人类有史以来最快速的人造飞行物体，它飞越月亮绕地球轨道不用九个小时，到达木星引力区只须13个月时间，新地平线号现在它每小时前进大约3.1万英里(4.99万公里)，距离地球大约是15.27亿英里(24.57亿公里)。新地平线号探测器 概述(New Horizons，台湾译作新视野号)是美国国家航空航天局的一项探测计划，主要目的是对冥王星、冥卫等柯伊伯带天体进行考察。 主要特点新地平线号探测器发射将在佛罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心进行。新地平线号探测项目耗资约7亿美元。科学家认为，研究冥王星有助于加深对太阳系形成的理解。新地平线号计划于2015年年中到达冥王星，行程48亿公里。其使命还包括研究冥王星的主要卫星冥卫一以及两个最新发现的冥王星卫星。“新地平线”号探测器之后将进入冥王星外的柯伊伯带。柯伊伯带位于太阳系外缘，被认为由太阳系形成早期的剩余物质组成。由于“新地平线”号的飞行速度很快，而其所携燃料又不足以供减速和进入环冥王星轨道之用，因此“新地平线”号将在与冥王星及其卫星“亲密接触”后，继续前行并一去不返。 现在它每小时前进大约3.1万英里(4.99万公里)，距离地球大约是15.27亿英里(24.57亿公里)。这项探测任务的主管表示2009年12月29日，新地平线号穿过具有里程碑意义的边界线，从此它距离冥王星比距离地球更近。新地平线号继续前进，这艘飞船将成为第一艘飞越冥王星(曾被称作行星，现在被称作矮行星或类冥矮行星)，并飞往潜伏在太阳系边缘的柯伊伯带里的其他天体。 主要任务虽然新地平线号在等待2015年7月与冥王星汇合的过程中，大部分时间它都处于休眠状态，但是飞越木星“唤醒”了它。它在飞越过程中拍到一些木星及其卫星的非常清晰的图片。跟轨道飞行器不一样，新地平线号在2015年7月14日前后靠近和飞越冥王星的过程中，它会遵循为期9天的活动周期。在这段时间里，该探测器将收集45亿字节数据，在数月时间里，它每天都要用4个半小时，把收集的数据传回地球。新地平线号完成主要任务后，它将远离太阳系，循着早期的“先驱者”和“旅行者”的足迹前进，飞往离我们更远的地方。以前的飞船携带的是录音带，“新地平线”号跟它们不一样，它带的是刻着45万名支持者的名字的DVD和克莱德·汤博的骨灰。汤博于1930年发现了冥王星。 新地平线号位于冥王星附近时的功率：228瓦特 位于冥王星时数据传输率：768bps “新地平线”1号原定于2006年1月17日美国东岸时间下午1时24分，在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地第41发射台发射，但因地面强风和负责该项目之霍金斯大学物理实验室的控制中心突然停电的原因，两度推迟升空。至1月19日美国东岸时间下午2时00分，卡纳维拉尔角上空云层逐渐散去，气候条件适合发射，“新视野”一号终在原定发射升空时间迟半小时后，顺利点火发射升空。45分钟后脱离第三段火箭，离开地球引力，朝木星飞去。其航程将途经木星，借用木星引力加速，然后直奔冥王星。预计在2015年7月14日最为接近冥王星。 新地平线号探测器任务概况第一发射窗口：2006年1月17日- 2月14日，如果在这期间发射，那么新地平线号将途经木星飞往冥王星，并于2015年-2017年抵达。 第二发射窗口：2007年2月2日-15日，如果在这期间发射，那么新地平线号将直接飞往冥王星，并于2019年-2020年抵达。 任务级别：NASA“新疆界”探测计划的第一项任务 承包商：西南研究院、约翰·霍普金斯大学应用物理实验室 发射时间：美国东部时间2006年1月19日14时00分00秒（EST) 运载器：联合发射联盟(ULA)研制的Atlas-V551火箭（AV-010)装有ATK公司研制的STAR-48B第三级固体助推引擎 发射地点：美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地41号发射台 耗资：7亿美元，发射过程耗资5.5亿美元 尺寸规格：0．7米，长约2．1米，最宽处约2．7米，发射时探测器重478公斤 动力：10.9公斤的钚放射性衰变提供能源。 发射轨道：如果在第一发射窗口发射，新地平线号将途经木星并在其引力帮助下前往冥王星； 如果在第二发射时机发射将直接前往冥王星。 如果一切顺利按照计划进行，探测船将在2015年3月（即到达前四个月）开始收集冥王星及它的卫星查伦的资料。2015年7月14日，探测船最接近冥王星。届时它将以每秒14公里的速度分别飞抵离冥王星最近处约1万公里、离冥卫一最近处约2．7万公里的位置，对它们进行观测。而在2015年，冥王星离地球的距离是49．2亿公里。届时探测船将在冥王星南半球约9,600公里（六千英里）处高速掠过。而查伦当时在冥王星另一侧，探测船需经过冥王星后，回头再探测查伦。探测船飞离冥王星后，观察工作持续十个星期。而一切对冥王星的探测于九个月后结束，观察记录都传送回地球。信息传回地球单程至少需要4小时25分。 新地平线号七种科学仪器第一是获得高清晰度彩色地图和冥王星及其冥卫一表面成分的设备（Ralph）。该设备主要由多谱线可见光成像相机（MVIC）和线性标准成像光谱阵列（LEISA）组成。MVIC在可见光范围内工作，它有四个不同的滤光器。一个用来测量分布于表面的甲烷霜，其它的分别覆盖蓝、红和近红外等光谱区域。此外，还有两个全色滤光器，当测量发微光的遥远物体时，可让所有可见光通过，从而最大限度地增加仪器的敏感性。从滤光器穿过的光线均被聚焦到一个电偶合器件上。通过该相机可产生彩色地图。LEISA利用热辐射在红外光谱范围内工作，它可像棱镜一样使不同波长的光按不同比率弯曲，这样就可以分别对每种光进行分析。根据量子物理，不同分子辐射和吸收不同波长的光，因此，对光的成分进行分析，就可以鉴别不同的分子。它将用于描绘冥王星表面甲烷霜、氮、一氧化碳、水及冥卫一表面水冰的分布情况。 第二是放射性实验仪器（REX）。它由一小块集成到探测器通信系统中的含先进电子设备的印刷线路板构成，探测器向地球传输科学数据等所有电信联系均通过它来完成，对探测任务能否成功关系重大。当探测器飞临冥王星时，它上面的83英寸的无线电天线将指向地球。美国宇航局功能强大的深空网络无线电发射机同时对准新视野探测器并向其发出信号。当探测器飞到冥王星背面，冥王星大气将使无线电波产生弯曲，弯曲程度依气体分子的平均重量和大气温度而定。此时，该仪器将记录到的无线电波数据发送回地球进行分析。该仪器还有一种辐射线测定模式，可测量冥王星本身微弱的电磁辐射。当这种辐射线测定在探测器飞过冥王星后回望时，可准确测定冥王星的夜间温度。 第三是用来探测冥王星大气构成的紫外线成像光谱仪（Alice）。它也不仅可以像棱镜一样将不同组分发出的光分别开来，而且能形成不同波长探测物的影像。 第四是远程勘测成像仪（LORRI）。由一个20.8厘米孔径望远镜组成，能将可见光汇聚到电偶合器件上，产生高空间分辨率图像。当探测器到达距冥王星最近点时，将由它拍摄高解析度图像。 第五是太阳风分析仪（SWAP）。可用来测量冥王星附近来自太阳风的带电粒子，以决定这颗行星是否有磁场圈及其大气逃逸速度。 第六是高能粒子频谱仪（PEPSSI）。可用来寻找从冥王星大气中逃逸的中性原子。这些原子逃逸后即与太阳风作用变为带电粒子。 第七是尘埃计数器（SDC）。它将沿轨道测量由彗星脱落物和柯伊伯带天体相互碰撞产生的尘埃粒子大小，其中包括从未取样的星际空间。这些仪器将在“新地平线”飞临冥王星的过程中，为这颗遥远的星球描绘出一幅全新的图像。 特殊搭载物品一件是美国国旗，另一件是一张CD，CD上刻有曾在“飞向冥王星”网站上将近 45万签名的网友姓名，冥王星发现者克莱德·汤博的骨灰 新地平线号探测器运载器“新地平线号”冥王星探测器以美国宇宙神-V551型(Altas-V551)火箭携带，在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角的空军基地41号发射台发射，将探测器推出外太空，再由半人马座(Centaur)火箭送入绕地轨道，最后由星-48B型(STAR 48B)固体燃料火箭冲出地球引力，飞向冥王星。 “新地平线号”成为人类有史以来初始飞行速度最快的人造飞行物体（发射初始速度为每小时59384公里），它飞越月亮绕地球轨道不用九个小时，到达木星引力区只须13个月时间，相对1960年代“阿波罗”登月任务相同航程要飞行三天时间，“伽利略号”飞抵木星亦需四年时间而言，“新地平线号”航速可谓十分惊人。 新地平线号探测器飞行过程航行初期如果新地平线号在第一发射窗口发射，在它飞往冥王星旅途的前13个月中，工作人员会对整个探测器及其所携带的仪器进行检查和调试，修正它的飞行轨道，并为接近木星做准备。 飞过木星新地平线号预计将在2007年2月25日－3月2日期间接近木星。届时，新地平线号会以每秒21千米的速度、比卡西尼号还要接近的距离飞过木星。 穿越太阳系在新地平线号冥王星之旅的最后8年时间里，工作人员会对整个探测器及其所携带的仪器进行检查和调试，修正它的飞行轨道，并为接近冥王星做准备。 与冥王星－查龙相遇新地平线号到达冥王星的时间取决于发射时间，如果是在第一发射窗口发射则2015年－2017年抵达；如果是在第二发射窗口发射则2019年－2020年抵达。 进入柯伊伯带新地平线号将会探测一到两个直径为40－90千米的柯伊伯带天体，确实目标尚未选定。预料探测船将在2016年进入柯伊伯带。 详细飞行计划及飞行过程2001年6月8日，新地平线号任务计划正式得到NASA的采纳。 2005年6月13日，NASA对新地平线号探测器作正式测试。 2005年9月24日，新地平线号探测器被运往卡纳维拉尔角发射场。 2006年1月11日，主要发射窗口打开，探测器作最后的测试。 2006年1月16日，Atlas V 551火箭搬运至发射架。 2006年1月17日，由于大风的影响使发射推迟。 2006年1月18日，由于电力供应暂时中断时发射再次推迟。 2006年1月19日，美国东部标准时间14时00分00秒（协调世界时(UTC)19时00分00秒），新地平线号探测器成功发射。 2006年4月7日，新地平线号探测器穿过火星轨道。 2006年5月上旬，探测器进入小行星带。 2006年6月13日，协调世界时04时05分，探测器与一颗编号为132524 APL的小行星在101867公里处掠过，并拍摄照片。 2006年10月下旬，探测器离开小行星带。 2006年11月28日，探测器首次拍摄传回冥王星的照片。 2007年1月8日，新地平线号探测器开始木星探测。 2007年1月10日，探测器观测木卫十七(Callirrhoe)。 2007年2月28日，协调世界时05时43分40秒，新地平线号探测器飞跃木星，最近距离2305000公里，速度达到21.219公里/秒。 2007年3月5日，结束木星探测。 2008年6月8日，新地平线号探测器穿过土星轨道。 2009年12月29日，新地平线号探测器越过地球与冥王星的连线中点，距离地球大约是15.27亿英里(24.57亿公里)，从此以后探测器距离冥王星比距离地球更近。 2011年3月18日，新地平线号探测器穿过天王星轨道。 2014年8月24日，新地平线号探测器穿过海王星轨道。 2015年7月14日，协调世界时11时47分，新地平线号探测器飞跃冥王星，最近距离13695公里；速度每秒13.78公里协调世界时12时01分，飞跃冥卫一，最近距离29473公里，每秒13.87公里。 2016-2020年，新地平线号探测器在柯伊伯带中穿行，探测可能的近距离柯伊伯带天体。 2029年，新地平线号探测器离开太阳系。 关于新地平线号速度的一种误解许多新闻资料都把新地平线号探测器说成人类飞行速度最快的航天器，事实上并不是，航天器速度之最快的桂冠是美国于1974年和1975年发射的Helios-A和Helios-B探测器，曾创下每秒70.22公里（约合157078英里，252792公里）的飞行速度。正确的说法应该是人类历史上发射初始速度最快的航天器。 目前“新地平线"号以每秒16.26公里（约合每小时58536公里）的速度飞向冥王星。 新视野二号对天王星和一些柯伊伯带天体进行考察，计划耗资5.5亿美元。 “新视野”探测船二号计划，是原计划的后备方案。计划利用相同的设计，制造多一艘探测船，于2008年3月19日发射离开地球，2009年8月12日飞越木星，2015年10月7日再飞越天王星，于2020年9月15日飞抵1999 TC36，一颗位于离地球三十一个天文单位的柯伊伯带天体。 TC36体积庞大，比起任何一颗“新视野”一号所能经过造访的柯伊伯带天体，TC36都巨大十倍，就算连它的月亮也大过其它柯伊伯带天体两至三倍以上，甚俱科学探测价值。 “新视野”二号飞越TC36之后，还可以观察多一至两颗体积较细的柯伊伯带天体。 “新视野”二号如能按计划顺利起航，就可确保整个“新视野”计划，肯定可以获得丰盛的成果。 “新视野”探测船二号计划吸引之处在于：一趟巡行就能探访多个星体，如错过今次机会，下次天王星—柯伊伯带天体巡航要等到2050年才能起行。 而且因探测船是利用现成设计，省却大量研究经费及所须时间。 计划现尚在讨论阶段，有待美国太空署批准；美国国会已於2004年9月下旬，追加拨款以作计划之可行性研究。 如计划成功获得通过，除了首次探索1999 TC36之外，还将成为继1986年航行者二号，人类30年后第二次造访天王星。 美国太空署辖下的外行星评审小组Outer Planet Assessment Group，於2005年5月5日提交“新视野”二号计划可行性报告书。报告认为计划在技术上是可行的，但探测船於2008年或以后的一段时间，发射升空的机会并不乐观。报告书主要内容为： 美国太空署缺乏现成的核子动能电力产生器，即核能发电机，给外太空探测船使用。按照目前已批准的订单和预算中，太空署要待至2010年才有新发电机供应，而探测船则最快也要等到2011年才能升空。 若探测船推迟至2011年才升空，则意味着探测船将错过2008年3月19日至2009年5月1日之间所有“发射窗口”，探测船不能借用木星和天王星的重力吸引，加速前进，而只可以直接飞去往柯伊伯带，估计需时最少十五年时间。一个耗时十五载，而换取九十分钟的近距离直接观察的外太空探测计划，从经济効益角度来看，答案已经溢于言表。 再者，站在2011年的时间里来看，当时的科技、智识和现今的水平可能已经有长足之别。要使用一艘以上世纪科技为设计基础的探测船，似乎有点说不通。若然重新设计部份或全艘探测船，则又重蹈经费庞大、耗时日久的老问题輹辙。就算按报告书提议，仿照“新视野”计划，利用比赛选出最佳方案，但无论是时间和费用都已经超过原提议很远，估计经费最少五亿九千万至最多九亿一千二百万美元，需时最少五十四个月最多五十九个月时间。 “新视野”计划主管阿伦·史唐Alan Stern 于2005年6月10日小组会议中继续努力推销“新视野”二号计划，论点主要是：错失今次机会将要等待上五十年、核能发电机不是唯一选择、预算可低至三亿七千五百万美元等。但从小组於十月底发表的会议报告中，提及“新视野”计划只有聊聊五十多字，主要是预祝“新视野”探测船顺利发射成功等等，并没有提及“新视野”二号计划。看来，“新视野”二号计划的发展前景，不言而喻。 |
| 随便看 |
百科全书收录4421916条中文百科知识，基本涵盖了大多数领域的百科知识，是一部内容开放、自由的电子版百科全书。