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卡西尼号 四次利用行星引力加速终于到达木星

(2012-04-08 11:43:35)
标签:

星座

中国

卡西尼号

金星

木星

美国航天局

分类: 读书时间

这个卫星探测土星的4次利用行星加速算的好准确啊~实在令人惊叹。IPAD的SLOAR WALKING最新更新了这个软件,用三维动画表示了轨道的前行。觉得这个科技应该是世界上最先进的科技之一。只是中国肯定是没什么事情的。17个国家有参与。在前沿科技方面,中国的排名应该是非常非常靠后。因为没有那些让人潜心研究的环境。觉得中国媒体应该加大对自然科学的普及知识。类似于高清纪实频道里面的很多节目,还有很多国外的优秀的自然科普节目,要在电视台的黄金时间反复播放,给这些知识的空间大一些,给那些搔首弄姿的红男绿女的空间小一些。直到有一天我们也可以排出很好的自然科普节目。虽然现在是在是差距太大。单说BBC的一套节目中国就望洋兴叹了。

 

1.第一次利用金星加速。1998年4月份掠过金星的时候利用金星引力进行加速。

2. 第二次1999年6月份再次距离金星600千米的飞掠,获得金星引力的第二次加速

3. 第三次在地球1171千米处飞掠,获得地球引力第三次加速

4. 第四次卡西尼号飞往太阳系的外层。2000年12月,它在距木星约1000万千米处飞掠,获得了木星引力的加速。这时,它的速度超过了每秒30千米。然后,它才向目的地土星飞去。

 

最终获得了去往土星的加速力。土星漫游期间,卡西尼号将会完成74圈环绕这颗环绕着光环的行星飞行,44次近距离掠过神秘的卫星土卫六,以及多次掠过土星其它冰封的卫星。

 

获得行星引力的三维解说图

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应该是利用广义相对论里面的公式计算,利用引力场吧。但是要算的那么精确还是很厉害的。在经过地球,月亮,金星的时候拍摄了很多彩色照片。最终到达土星。

卡西尼任务重要项目
开始日期 日数
在泰坦四号发射 1997/10/6 0
飞经金星上空 1998/4/21 198
绕转再向金星 1998/12/2 423
飞经金星上空 1999/6/20 622
飞经地球上空 1999/8/16 680
飞经木星上空 2000/12/30 1181
开始科学观测 2004/1/1 2277
进入土星轨道 2004/6/25 2484
探测泰坦 2004/9/12 2533
探测器与航天器分离 2004/11/6 2588
惠更斯转弯向泰坦 2004/11/8 2590
惠更斯登陆泰坦 2004/11/27 2609
航天器飞经泰坦上空 2004/11/27 2609
任务结束 2008/7/1 3921

 

卡西尼—惠更斯号是不同国家的三个航天局的协作成果。有十七个国家参与建造了这艘飞船。卡西尼号轨道器由美国国家航空航天局下属的喷气推进实验室建造和管理。惠更斯号探测器由欧洲空间局建造。意大利航天局则为卡西尼号提供了用于通讯的天线。来自世界各地总共超过200位科学家将会参与研究收集到的数据。

 

掠过金星时候拍摄的照片

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入环绕土星轨道

 

北京时间2004年7月1日上午,“卡西尼号”已经来到了土星近旁。这时候的“卡西尼号”,离开我们的距离超过15亿千米,以至于它与地球之间的无线电通信联系,尽管无线电波以光速传播,可是单程就要花84分钟。于是,对于在“卡西尼号”发生的事情,就有了两个时间,一个是在“卡西尼号”上的时钟记录下来的一件事情真正发生的时间,另一个则是我们地球上的时钟记录下来的我们“看到”这件事情发生的时间,后一时间比前一时间晚84分钟。

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整个入轨过程,包括两次穿越光环,每一个步骤,都是预先经过精密计算设定的,由电脑控制着所有事情有条不紊地进行。 “卡西尼号”是从F环和G环之间的缝隙穿越土星光环的。这道环缝是土星光环中最宽的一道环缝,宽达3万千米。环缝中,仍然可能弥漫着一些微粒。“卡西尼号”从环缝中穿过,如果有微粒撞击到它的要害部位或者携带的科学仪器,将有可能造成非常坏的后果。为此,“卡西尼号”在穿越土星光环之前,首先调整姿态,转身180度,把原来位于尾部朝向地球的直径4米的盘状天线,转到前进方向,成为对付环缝中微粒的“盾牌”。

 

9时11分,“卡西尼号”调整姿态;10时08分,它开始从光环下面穿越光环;10时11分,它到达光环上方,穿环成功。然后,它再把身子转回来,让发动机的喷气管朝向前方,以便点火后形成减速阻力。10时21分,“卡西尼号”再次转身成功;10时36分,发动机点火,“卡西尼号”开始减速。在土星引力的作用下,减速后的“卡西尼号”转过一个大弯,逐渐进入预定的运行轨道。

 

12时12分,“卡西尼号”的发动机熄火。这时,它已由原来的飞向土星的路线完全转到环绕土星运行的轨道。然后,它开始对土星和土星光环进行近距离的探测,包括用磁力计测量土星磁场的强度和方向,检测穿越光环时所碰到的微粒大小和光环厚度,以及估测光环的组成、温度和结构。

 

13时32分,“卡西尼号”再次调整姿态;13时58分,它再次穿越光环,从光环上方回到光环下方。然后,它把盘状天线转到朝向地球方向,进入正常运行状态。

——————————————————————————————

土星是太阳系内第二大行星,仅次于木星,是从太阳向外数的第6个行星。它类似于木星,属于类木行星,即没有固态表面的巨行星,是与地球完全不同的一类行星。1781年发现天王星之前,人们始终把土星公转轨道当做太阳系的疆界,再往外就是“天外天”的恒星世界了。土星直径约6万公里,是地球的10倍,质量是地球的95倍,密度只有0.7,比水还轻,假如把土星浸在水里它也不会沉下去。它有一个庞大的卫星家族,现在确认的有31个。“土卫六”则是土星最大的卫星,西方称之为“泰坦”(取自希腊神话中巨神的名字)。

 

This learning pathway requires no prior knowledge of astronomy, only an interest in learning more about our solar system, and the research methods used to understand them, in the hope that they will, in turn, help us to understand how the universe was formed, and how life on Earth began.

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