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(新視野号)人類最先進的深空探測器

作者:微言精醫

新視野号是美國國家航空航天局(NASA)“新疆界計劃”已經成功發射的一顆星際空間探測器。由艾倫·斯特恩(Alan Stern)團隊領銜主導、并由約翰霍普金斯大學應用實體實驗室和美國西南研究所共同設計制造,新視野号探測器于2006年完成發射。其首要任務是在2015年完成冥王星系統的成功飛掠,其次則是在接下來的十年中對一個或多個柯伊伯帶天體實作飛掠和探測,該項任務目前已轉為對柯伊伯帶小行星486956天空(Arrokoth)的研究。新視野号是第五顆獲得太陽系逃逸速度的空間探測器。

(新視野号)人類最先進的深空探測器

在2006年4月7日10:00 UTC,航天器飛越火星軌道,以大約21公裡/秒的速度遠離太陽,與太陽的距離是2億4,300萬公裡。

新視野号在2006年6月13日04:05 UTC以101,867公裡的距離飛越小行星132524 APL (早先所知的臨時名稱是2002 JF56 )。目前對這顆小行星直徑的最佳估計值是大約2.3公裡,新視野号對APL的光譜觀測顯示它是一顆 S-型小行星。

航天器在2006年6月10-12日成功的追蹤這顆小行星,并由α望遠鏡 (α影像及紅外線成像儀/分光計) 觀測影像,這讓任務小組能夠測試航天器追蹤快速移動中天體的能力。

(新視野号)人類最先進的深空探測器

木星重力助推新視野号在2007年2月28日通過木星的近木點。

新視野号的長距離探測成像儀 (LORRI)在2006年9月4日拍下了第一張的木星照片,并于2006年12月開始對木星系統做進一步的研究。

新視野号在2007年2月28日5:43:40 UTC最接近木星時得到木星的重力助推。它以21公裡秒的相對速度接近木星 (相對于太陽是23公裡/秒)。飛越木星讓新視野号遠離太陽的速度增加了4公裡/秒,使航天器以更快的速度航向冥王星,并以2.5度的傾角飛離地球的軌道面(黃道)。到了2009年11月,太陽的引力作用已經使航天器的速度減緩至大約16.656公裡/秒。新視野号是自1990的尤裡西斯号(Ulysses)任務展開之後,第一艘發射後直接朝向木星航行的航天器。

在觀測木星的同時,新視野号的儀器也對木星的内側衛星進行精細的觀測,特别是阿曼爾。探測器的照相機從2006年9月4日開始觀測木星系統,測量艾奧的火山和子系的研究4顆伽利略衛星,也研究外側距離遙遠的希馬利亞和艾華拉。航天器也研究木星的小紅斑和這顆行星稀薄的環系統。

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柯伊伯帶任務

在探測過冥王星後,探測船下一個探測目标将會為位于柯伊伯帶直徑約40公裡至90公裡的天體,确實目标尚未標明。預料探測船将在2016年進入柯伊伯帶。

(新視野号)人類最先進的深空探測器

這張照片是“新視野”号4月9日,2015年,從距離冥王星約為7100萬英裡(1.15億公裡)拍攝的

(新視野号)人類最先進的深空探測器

2015年7月3日新視野号拍攝了一張冥王星的彩色照片,由此看出冥王星顯現出土黃-橙色的天體表面色

2015年7月14日冥王星于衛星卡戎的色彩合成圖像已經傳回地球。

高對比的色彩引人關注

NASA現在能夠确認冥王星的直徑為1473英裡(2370公裡),面積略大于許多先前的估計。

同時确認冥王星的大氣層最低層對流層比之前認為的淺很多

冥王星的密度比先前估計的要低

冰的含量略高

同時也發現了冥王星的另外兩顆衛星:NIX與HYDRA

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冥王星和衛星卡戎與地球的大小比較

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新視野号裡程碑

2001年6月8日 — 新視野号由美國宇航局的設計案-POSSE(Pluto and Outer Solar System Explorer)-競賽中脫穎而出。

2005年6月13日 — 航天器離開霍普金斯大學應用實體實驗室(APL)至金石太空飛行中心(GSFC)接受最後的測試。

2005年9月24日 — 航天器裝載在C-17運輸機上,經由安德魯空軍基地以航空貨運送到卡納維拉爾角。

2005年12月17日 — 探測器被運送至發射組合體41的垂直發射台

2006年1月11日 — 主要發射視窗開啟,但因須進一步的測試而延期發射。

2006年1月16日 — 發射用的阿特拉斯火箭被運送到發射台上。

2006年1月17日 — 第一天的發射嘗試,因為天氣不穩定(強風)被中止。

2006年1月18日 — 第二天的發射嘗試,因為APL的控制中心在早晨突然停電而中止。

2006年1月19日 — 在美東标準時間14:00(世界時19:00),由于雲層的遮蔽,經過短暫的延遲後順利發射。

2006年4月7日 — 探測器飛越火星軌道。

2006年5月初期 — 探測器進入小行星帶。

2006年6月13日 — 探測器在04:05(世界時)以101,867公裡的距離飛越小行星APL(2002 JF56),并傳送回照片。

2006年10月下旬 — 探測器離開小行星帶

2006年11月28日 — 釋出第一張遠距離拍攝的黯淡冥王星影像。

2007年1月8日 — 開始與木星接觸。

2007年2月28日 — 在05:43:40(世界時),距離230.5萬公裡(2,304,537 km)處以21.219公裡/秒的速度飛越木星。

2007年3月5日 — 結束與木星的接觸。

2008年6月8日 — 探測器飛越土星的軌道。

2009年12月29日 — 探測器到冥王星的距離較地球接近。

2010年3月8日 — 探測器飛越小行星83982。

2011年3月18日 — 探測器飛越天王星的軌道。

2014年8月24日 — 探測器飛越海王星的軌道。

2014年12月6日 — 從休眠中喚醒。

計劃

2015年7月14日 — 探測器預計在11:47(世界時)在13,695公裡的距離上以13.78公裡/秒的速度飛越冥王星。

2015年7月14日 — 探測器預計在12:01(世界時)在26,927公裡的距離上以13.87公裡/秒的速度飛越卡倫。

2016年 - 2020年 — 可能飛越一或多個柯伊伯帶天體(KBOs)

2029年 — 探測器離開太陽系。

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