作者:赵熙熙 来源:中国科学报 发布时间:2015/12/8 8:14:34
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在入轨失败并绕日飞行5年后
日本探测器第二次飞向金星

破晓号探测器用5年环绕太阳运行。

图片来源:Akihiro Ikeshita/JAXA

本报讯 日本破晓号探测器于12月7日得到了第二次接近金星的机会。在未能溜进金星轨道整整5年后,这架探测器点燃了它的引擎并再次对准金星。

破晓号探测器在过去的5年里一直环绕太阳运行,并在这一过程中赶上了金星。该项目负责人、相模原市日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)空间与宇航科学研究所Masato Nakamura表示:“这是一次漫长的等待。”

在日本时间12月7日上午9时之前,工程师命令破晓号探测器同时点燃8个推进器中的4个。引擎将运行约20分钟,旨在把探测器推向能够被金星引力所俘获的正确轨道。

飞行控制人员希望知道推进剂是否像预期那样燃烧了,而这可能要在确认破晓号探测器是否环绕金星运行后才能搞清。

如果成功的话,该探测器将会到达一个高度椭圆的轨道,这是比最初的计划伸展得更远,同时距离金星更远的一条轨道。这将使得探测器与金星的最接近点远了几千公里,而非几百公里。在那里,破晓号探测器应该能够完成大部分的原始科学目标,尽管数据的搜集要花费更长的时间。

项目团队成员Takeshi Imamura表示:“过去的5年是我们遭遇的一个艰难时期——跟踪一个不产生任何科学数据的航天器对科学家而言是不好玩的。”他说:“现在我们很紧张,但同时也非常兴奋。金星对我们来说可谓一石激起千层浪。”

破晓号探测器的设计基本上承袭了隼鸟号的设计,但最大的不同是主推力来自于以氮化硅为主燃料的陶瓷引擎。它是日本第一个金星探测器,同时还是世界第一颗非地球的行星气象卫星。

破晓号探测器于2010年5月发射升空,旨在研究金星千变万化的大气“超自转”现象——它以每秒钟100米的速度旋转,远高于行星表面的速度。该探测器携带了5部照相机,范围从红外线到紫外波,从而对不同的大气特征(包括穿过金星酸性云团的闪电)展开研究。

一切在当年12月7日之前均很顺利,当时破晓号探测器正点燃其主引擎进入金星轨道。然而让飞行控制人员意想不到的是,盐已经在氦气罐和燃料罐之间的一个阀门上积聚,并且这种堵塞造成一个陶瓷喷嘴在推进系统中破裂。最终导致破晓号探测器向着太阳飞去,而不是进入环绕金星的轨道。

JAXA的工程师们花了数年时间研究是否可以重新恢复这一项目。由于主引擎已经失效,并且氧化剂燃料也已经无用,因此项目控制人员于2011年10月向太空中倾倒了65公斤燃料,这样就使得探测器变得更轻且更好操控,从而使其能够以较少的推进力到达金星轨道。

据最新消息,破晓号探测器已经进入金星附近的轨道。项目组成员、美国麦迪逊市威斯康星大学行星科学家Sanjay Limaye表示,探测器于12月7日按计划点燃了引擎。在未来两天里,项目科学家将追踪这架探测器,进而确定其运行轨道与科学家希望的轨道有多远。相关信息预计将在12月9日公布。

金星是太阳系中八大行星之一,按离太阳由近及远的次序是第二颗,距离太阳0.725天文单位。它是离地球最近的行星。其夜空中亮度仅次于月球。金星是一颗类地行星,因为其质量与地球类似,也是太阳系中唯一一颗没有磁场的行星。在八大行星中金星的轨道最接近圆形,偏心率最小,仅为0.7%。(赵熙熙)

《中国科学报》 (2015-12-08 第2版 国际)
 
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