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探索冥王星旅程即将开始 燃料使用核能(图)

[字体: ] [ 中学生科技网 | 时间:2013-01-21 20:31 ]
新视野号探测器飞抵冥王星模拟图(图片来源:美国宇航局网站)

在太空中“星尘”号刚刚着陆,美国宇航局的另一部探测器又将远航。北京时间18日凌晨2时24分,蓄势已久的“新地平线”号冥王星探测器将从卡纳维拉尔角发射升空,探索太阳系中最深远的那颗行星——冥王星及其所在的柯伊伯带。十年磨一剑。这就是“新地平线”旅行任务的真实写照。从发射升空到近距离探测冥王星,“新地平线”将飞行近10年的时间,去探测这颗人类知之甚少的行星。

 

 

冥王星探索行动五大看点

“新地平线”开创了数个“第一”:2006年打出的太空探索第一炮;人类探测器第一次拜访冥王星;速度最快的人造飞船。不仅如此,“新地平线”还有很多与众不同的故事,令人期待。

白宫特许使用核电源

由于冥王星距离太阳遥远,太阳电池板的效率太低,因此“新地平线”号飞船需采用核能源发电。按照法律程序,使用核能源必须得到白宫特许。

2005年8月5日,美国正式公布了该项目的《环境影响最终声明书》。随后,白宫正式授权使用核能源。

冥王星长啥模样?

冥王星对于人类来说一直是个难解的谜。首先,它的身份是个谜。冥王星到底是不是行星,至今仍有争议。它的质量很小,仅为地球质量的0.0024倍;它的轨道十分特殊,绕太阳一周要上百个地球年;它自转异常,周期达到6日9小时17分;更有争议的是,它的成分和周围的小行星成分相似,为岩石和冰块,令人不得不怀疑它是行星还是游离的小行星。

其次,它的结构也是谜。冥王星既不像 火星那样是类地行星,也不像土星那样是类木行星,而是第三种类型,称为冰矮星。人类现在连冰矮星长什么样都不清楚。

双子星真与否?

冥王星是九大行星中离太阳最远的一颗,也是最小的一颗,直径为2300千米。它的身边有颗“使臣”卫星,称为查农,取自专门摆渡死者通过冥河道冥界的神话人物的名字。

太阳系大多数卫星的直径都只及所围绕行星的百分之几,但查农直径达1200千米,接近冥王星直径的一半。因此有科学家提出,冥王星和查农会不会是一对双子星?

柯伊伯带天体

冥王星的外围有一层特殊的天体带叫做柯伊伯带。这是太阳系里最冰冷、最黑暗的区域,它非常神秘,一年到头没有阳光,仿佛冥界地狱一般。这里保留着太阳诞生时遗留下来的大量物质。现代天文学理论认为,包括地球在内的各大行星都是由这些恒星残留物质形成的。

柯伊伯带天体众多,仅直径在100公里以上的天体就超过10万个。在这些天体中有很多双星系统,整个柯伊伯带仿佛制造双星的加工厂。

此行将带回啥答案?

冥王星表面大气的最外层分子可以获得足够能量挣脱冥王星的引力作用,这种“流逸”现象可能将为人类找到其他适合人类居住的星球提供线索。

冥王星身边的查农很像地球身边的月亮,此番探测还将对研究地月系统的形成根源有重要意义。

更深一步,“新地平线”将对柯伊伯带进行研究分析,对研究太阳系早期形成提供重要依据。科学家将借此得知,柯伊伯带到底有多少天体?这些天体是什么是彗星还是小行星?柯伊伯带的边界在哪?45亿年前的行星是如何形成的?

50万地球人问候冥王星

虽然孤身前往,但是“新地平线”此行并不孤单。它将带着50万地球人的名字,一起走过漫长的旅途。

为了向冷漠的冥王地界送去地球人最热烈的问候,也为了使更多天文爱好者参与到项目中来,负责建造飞船的美国霍普金斯大学应用物理实验室曾在一年前开展了一项读者互动栏目。

他们在实验室主页上新开辟了一个专栏,天文爱好者只要把自己的姓名输入那张名为“飞向冥王星”的电子卡片内,确认成功后,他们的名字就可以随着“新地平线”号飞船一起,飞向从未被人类探索过的冥王星。

截止到发射前期,该网站共接受了来自全球50万人的名字注册。

趣味数说新地平线

2:“新地平线”将为冥王星带去两件特殊的礼物,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”网站上签名的网友姓名。

10.9:由于不能安装太阳能电源,“新地平线”一路上将靠10.9公斤钚的放射性衰变提供能源。

7:“新地平线”将携带7部科学仪器,用于拍摄冥王星和查农的表面情况。

100:“新地平线”号将创人造飞船的速度纪录,可达到每小时49889公里,比喷气客机快100倍。

474.3:“新地平线”号飞船重约474.3千克,设计结构像暖壶。

7亿:“新地平线”号共耗资7亿美元,仅发射一个过程就耗资5.5亿美元。

48亿:“新地平线”将飞行48亿公里。据悉,冥王星到太阳间的距离是地球到太阳的距离的38倍多。

大部分时间在休眠

拥有3级发动机的“宇宙神-5”重型 火箭17日将以每小时5.76万公里的惊人速度把“新地平线”号送离地球。因地球与冥王星之间相隔数十亿公里,“新地平线”此行仍需要至少9年半时间,因此旅途中必须尽可能节约能量,在大部分飞行时间,它将处于“休眠”状态,每个星期向地球发送一次信号,汇报其状况。地面上的科学家每年将唤醒它一次,对其设备进行检查。

负责这一项目的美国西南研究所科学家艾伦·斯特恩说,尽管需要漫长的等待,但最终的回报完全值得我们等待这么久。

“这是真正意义上一系列行星初步探索项目的顶峰,”他说,“冥王星、它的卫星以及太阳系中的这一区域存在如此多谜团,‘新地平线’号(的发现)将彻底改写所有教科书。”新华担心太空遭核污染据当地媒体16日报道,“新地平线”发射前夕,30名抗议者自发组织起来上街抗议,矛头直指此次项目的特色之一——核能源。

这些抗议者在卡纳维拉尔角的空军基地外高喊,基地的围栏上被系上了许多彩色的千纸鹤。尽管曾引起抗议,但“新地平线”号还是使用了核电能。抗议者批评说,如果发射失败,核能源就将对100公里内地区造成辐射污染;况且,那么漫长的旅途,一旦出现失误,就会对洁净的太空造成严重的核污染。

事实上,这种担心并非多余。美国宇航局甚至做好了这方面的准备。他们日前正式通知联合国和国际原子能机构称该探测器携有放射性物质,如飞行发生意外,美将对受灾国家提供援助。

根据计划,“新地平线”号飞行线路将经过南非和 澳大利亚。目前,联合国有关机构已经通知探测器要飞临的相关国家做好预防灾难的准备。如果本次发射真出现意外,美国将向这些国家提供防灾援助。闻新芳

【新闻链接】

与行星的“第一次亲密接触”

水星:美国宇航局的“水手10号”探测器1974年首次掠过水星。美国宇航局2004年发射的“信使”号探测器将于2011年左右到达水星,成为第一个进入水星轨道的探测器。

金星:第一颗绕越金星的探测器是美国的“水手2号”,它1962年8月发射升空,同年12月与金星近距离接触。1970年,前苏联的“金星7号”探测器首次在金星上着陆。

火星:第一次成功到达火星的是美国的“水手4号”探测器,它1965年7月14日在火星表面上空掠过。

木星:第一个拜访木星的探测器是美国1972年3月发射的“先锋10号”,它1973年12月进入木星上空。

土星:美国宇航局的“卡西尼”号飞船1997年发射升空,但直到2004年才进入土星轨道。2005年初,“卡西尼”号释放了“惠更斯”探测器,后者成功在土卫六上着陆。

天王星:第一个也是唯一的一个访客是“旅行者2号”。“旅行者2号”1977年发射升空,直到1986年才从距离天王星最近的点飞过。

海王星:和天王星一样,海王星只被“旅行者2号”近距离访问过,初访时间是1989年。

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