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欧洲金星探测器完成使命不久将坠落

发表时间:2017-03-31 07:44:50来源:阅读:
据欧洲媒体报道,2005年11月9日,金星快车探测器由一枚联盟-FG火箭搭载,从哈萨克斯坦的拜科努尔航天发射场升空,随后于2006年4月11日抵达金星。 而现在,在连续工作超过8年,圆满完成了所有预

  据欧洲媒体报道,2005年11月9日,金星快车探测器由一枚联盟-FG火箭搭载,从哈萨克斯坦的拜科努尔航天发射场升空,随后于2006年4月11日抵达金星。

  而现在,在连续工作超过8年,圆满完成了所有预定的科学任务之后,金星快车探测器不久之后将按计划坠入金星浓密的大气层焚毁。

  这艘飞船以24小时周期的极轨椭圆轨道围绕金星运行,其距离金星南极的最远距离为大约6.6万公里,这使其有能力对整个金星金星全球成像,而在金星北极上空时抵达其轨道的最低点,距离金星表面仅有大约250公里,几乎接近金星的大气层。

  金星快车上搭载了7台科学载荷,可以对金星的电离层,大气层以及金星地表进行详细观察。

运行中的欧空局金星快车探测器

  欧空局项目科学家哈肯·斯瓦德海姆(H?kan Svedhem)表示:“金星快车告诉我们在不同时间尺度上一颗行星是多么千变万化。另外它也提供了有关这颗行星在过去46亿年间如何变化的线索。”

  他说:“这些信息将帮助我们了解地球与金星之间如此巨大的现状是如何产生的,但我们也注意到这两颗行星之间所存在的巨大相似性。”

  生而不同?

  金星的地表温度高达450摄氏度,几乎像是火炉一般。

  除此之外它还拥有极其稠密的大气层,其中的气体成分是剧毒的。

  但从探测器上搭载的红外设备获取的金星地表岩石信息来看,我们发现金星在过去地质历史上可能曾经有过板块构造运动,与地球的情况相似,甚至还可能曾经存在过海洋。

金星上的火山活动现在仍在持续吗?

  和地球一样,金星高层大气也正不断损失物质,那里的气体物质向太空散逸。金星快车的测量数据显示在这一区域氢原子的散逸数量是氧原子的两倍。由于水分子正好是由两个氢原子和一个氧原子组成的,这一观测结果显示水分正在不断从金星上散失。

  今天,地球上的水量相当于金星水量的10万倍以上。但由于这两颗行星大致拥有相似的大小,也大致形成于相同的时间,因此在它们形成的初期,这两颗星球上应当曾经拥有相似水平的水量。

  但与此同时,金星快车上搭载的相机此前追踪到距离金星地表约70公里高空大气中的一些现象,包括旋转的气旋,这就仿佛地球上的飓风。探测器也在金星大气中纪录到闪电,这是根据闪电产生的电磁效应观测到的。

  金星研究中还有一个非常引人注目的问题,那就是它超快的大气自旋,即所谓“4日环流”——金星的大气层自转一圈只需要4天时间,而金星本身自转一圈的时间则长达243天,这一点让科学家们大惑不解。

  在一项研究中发现,金星上的风速在短短6个地球日内便从每小时300公里上升到了每小时400公里。

  但与此同时,另外一项研究却显示自从美国宇航局在大约20年前实施麦哲伦号金星探测项目以来,金星的自转速度又变慢了大约6.5分钟。

  当年麦哲伦探测器围绕金星执行了长达5年的考察任务。

资料图:金星

  麦哲伦飞船的雷达对整个金星地表进行了测量,发现其地表被大量的火山地形所改造。但金星快车所获得的数据则暗示这颗行星可能至今仍然处于地质活跃状态。

  在一项研究中,研究人员发现金星上存在一处形成时间小于250万年的熔岩流。250万年这样的时间尺度在地质历史上看是非常年轻的,几乎就跟昨天差不多。

  事实上,在金星快车的任务执行期间,测量数据便显示金星上层大气的二氧化硫含量存在较大的变化。尽管大气循环上的异常有时也会产生这样的结果,但这是迄今为止证明金星上仍然存在火山活动的最有力证据。

  最后的时光

  现在,在经过8年在轨运行之后,维持椭圆轨道运行的燃料供应已经捉襟见肘,不久便将耗尽。

探测器将要寿命终止

  因此,常规科学观测工作已经于本周结束,目前探测器只剩下最后一项主要工作,即为即将进行的主动坠毁操作进行准备。

  金星快车项目主管帕特里克·马丁(Patrick Martin)表示:“我们此前已经尝试了短暂的‘大气刹车’,即在大约165公里的高度上让探测器贴着金星大气层的外缘运行,使其与外层的稀薄大气发生摩擦从而达到让探测器减速的目的。而现在我们希望能进一步降低高度,如在130公里甚至更低的高度上继续进行。”

  他说:“只有开展这样大胆的举动,我们才能获得新的认识,不仅是有关通常我们不能抵达的金星大气层区域,同时也可以了解探测器及其部件在金星大气恶劣环境下的反应。”

  这种大气刹车阶段将从6月18日持续到7月11日,在此期间部分设备,包括磁强计,太阳风以及原子分析设备将会部分运转。同时温度和气压感应器也将纪录环境探测器在此期间经历的环境状况。

  探测器运作主管帕罗·费里(Paolo Ferri)表示:“这样做也将为我们提供一个开发与实践大气刹车操作所必须关键技术的机会,这对于规划未来的探测计划将是至关重要的。”

星快车探测器不久之后将按计划坠入金星浓密的大气层焚毁

  大气刹车技术可以让探测器使用较少的燃料便可以被目标行星捕获,这样便可以大大减少探测器所携带的燃料质量。

  有一种可能性是,金星快车探测器所携带的燃料不足以支撑它这一次的冒险行动。但假如它仍然健康,那么在那之后控制人员将会指令它再次提升轨道,并继续开展有限的探测活动,这样的活动可能将会持续数月的时间,前提是它剩余的燃料允许它这样做。

金星南半球图像,金星快车探测器寿命终止前拍摄
 

  不过,到今年年底的时候,金星快车极有可能已经耗尽了它所有的燃料,再也无法继续维持飞行,那时它的科学探测期也就到达了终点。

  哈肯表示:“金星快车探测器在揭开这颗神秘行星的面纱方面已经超越了所有此前的探测器项目,毫无疑问,直到生命的最后一刻,它仍将为我们带来惊喜。”

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