人类对水星的探测

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人类对水星的探测

人类对水星的探测

人类对水星的探测2006年10月30日新京报1一样因为水星与太阳的距离过于接近,地球上的观测设备和太空中的哈勃望远镜等面对强烈的阳光照射,都难以对它进行直接观测,迄今为止仅有两个探测器探讨过水星。

1974年和1975年,美国宇航局“海员10”号飞船曾3次飞掠水星,但由于飞行速度太快,该飞船未能进入环水星轨道,仅拍照了水星45%的表面区域的照片。

而那个星球另一半究竟是什么样子,对人们来讲,仍然是个谜。

美国海员10号金星探测器美国海员10号金星探测器美国“海员10号”飞船传回的水星图片1973年11月3日,美国海员10号金星探测器发射升空。

海员10号重503千克,装备有紫外线分光仪,磁力计,粒子计数器,电视等仪器。

1974年2月5日,海员10号从距金星5760千米的地址飞过,拍照了几千张金星云层的照片。

图为美国海员10号金星探测器。

美“信使”号探测器30年来人类第一次亲热接触距离太阳最近行星2004年8月3日,美国佛罗里达肯尼迪发射中心,“德尔塔2”号运载火箭载着“信使”号水星探测器升空。

美国东部时刻2004年8月2日凌晨,北京时刻8月3日下午2时15分57秒,由美国宇航局、卡内基和约翰·霍普金斯大学一起研制开发的“信使”号水星探测器搭乘“德尔塔2”号火箭在佛罗里达州卡纳维拉尔角的肯尼迪航天中心发射升空,飞向太阳系九大行星中体积最小、也是距离太阳最近的成员———水星。

两大难点挑战“信使”号这是30年来,人类第一次对水星这颗神秘的星球进行近距离的探讨。

若是一切顺利,“信使”号水星探测器将耗时6年半完成80亿千米的旅途,于2020年进入水星轨道。

这将是人类飞行器第一次进行环水星飞行。

水星表面白天温度可能相当于在地面上11个太阳照射的温度,因此表面的温度平均起来是450℃,晚上由于没有空气,没有传热介质,气温只有负150℃左右,因此水星的日夜温差达到600℃,这是一个超级严酷的环境,“信史”必需警惕控温,才不至于让自己受伤。

人类宇宙探索过程

人类宇宙探索过程

人类宇宙探索过程1957年10月4日,前苏联第一颗人造卫星上天,拉开了人类航天时代的序幕。

前苏联宇航员、大名鼎鼎的加加林,于1961年4月12日,乘坐前苏联“东方号”飞船,环绕地球飞行了一圈,历时近两个小时,成为了第一位进入太空的人。

月球是距离地球最近的天体(约38万公里),是人类进行太空探险的第一站。

前苏联1959年发射的月球2号探测器在月球着陆,这是人类的航天器第一次到达地球以外的天体。

同年10月,月球3号飞越月球,发回第一批月球背面的照片。

1970年发射的月球16号着陆于丰富海,把100克月球土壤送回了地球美国的“徘徊者”3-5号月球探测器“勘测者”月球探测器美国发射的月球轨道器“阿波罗”11号的登月舱“阿波罗”11号宇航员阿尔德林迈出登月舱“阿波罗”11号宇航员阿尔德林在月球表面宇航员阿尔德林在美国国旗旁留影“阿波罗”11号宇航员在月球表面留下的足印“阿波罗”15号的月球车“阿波罗”17号的月球车在月球上行驶“克莱门汀”号无人驾驶飞船环绕月球飞行的“月球勘探者”探测器美国在20世纪60年代开始的雄心勃勃的“阿波罗”计划的目的就是将人类送上月球进行实地考察。

在此之前的1961年到1967年间,9个“徘徊者”、7个“勘测者”探测器和5个月球轨道器先后对月球进行了考察。

它们拍摄了月球的照片,并分析了月球的土壤,为登上月球做好了准备。

随后美国便使用“土星”5号运载火箭先后向月球发射了17艘“阿波罗”飞船。

其中“阿波罗”1-3号是试验飞船,4-6号是无人飞船,7号飞船载人绕地球飞行,8-10号载人绕月飞行,11号至17号是载人登月飞行。

1969年7月16日发射的“阿波罗”11号使人类首次登上了月球。

执行该次任务的是阿姆斯特朗、阿尔德林和柯林斯。

飞船抵达月球轨道后,柯林斯驾船绕月飞行,另两名宇航局驾驶登月舱于7月20日降落在月球表面的静海。

阿姆斯特朗成为第一个登上月球的人。

宇航员在月球表面进行了实地的科学考察,并把一块金属纪念牌和美国国旗插上了月球。

水星的百科知识

水星的百科知识

水星太阳系八大行星之一水星(英语:Mercury;拉丁语:Mercurius),因快速运动,欧洲古代称它为墨丘利(Mercury),意为古罗马神话中飞速奔跑的信使神。

中国古称辰星,西汉《史记‧天官书》的作者司马迁从实际观测发现辰星呈灰色,与五行学说联系在一起,以黑色属水,将其命名为水星。

水星是太阳系的八大行星中最小且最靠近太阳的行星。

轨道周期是87.9691天,116天左右与地球会合一次,公转速度远远超过太阳系的其它行星。

水星是表面昼夜温差最大的行星,大气层极为稀薄无法有效保存热量,白天时赤道地区温度可达432°C,夜间可降至-172°C。

水星的轴倾斜是太阳系所有行星中最小的(大约1⁄30度),但有最大的轨道偏心率。

水星在远日点的距离大约是在近日点的1.5倍。

水星表面遍布环形山,与月球和其他卫星相似,其地质在数十亿年来都处于非活动状态。

水星无四季变化,行星中仅有它与太阳轨道共振。

每自转三圈的时间与绕太阳公转两圈的时间几乎相等。

从太阳看水星,参照它的自转与公转,每两个水星年才一个太阳日。

水星的轨道位于地球的内侧(与金星相同),所以它只能在晨昏之际与白天出现于天空中,而不会在子夜前后出现。

从地球看水星的亮度有很大的变化,视星等从-2.48至7.25等,但是它与太阳的距角最大只有28.3°。

在北半球,只能在凌晨或黄昏的曙暮光中看见水星。

当大距出现于赤道以南的纬度时,在南半球的中纬度可以在完全黑暗的天空中看见水星。

水星的发现水星最早被闪族人在(公元前三千年)发现,他们叫它Ubu-idim-gud-ud。

最早的详细记录观察数据的是巴比伦人,他们叫它gu-ad或gu-utu。

希腊人给它起了两个古老的名字,当它出现于早晨时叫阿波罗,当它出现于傍晚叫赫耳墨斯,但是希腊天文学家知道这两个名字表示的是同一个东西。

希腊哲学家赫拉克利特甚至认为水星和金星(维纳斯星)是绕太阳公转的而不是地球。

中科大天文学史讲义01绪论

中科大天文学史讲义01绪论

天文学史讲义讲授提纲第一讲绪论一、天文学史的研究对象1.研究天文学的发展与人类社会发展的关系2.研究人类认识宇宙的历史过程3.天文学史的主要研究内容二.天文学史的分支学科1.按地域划分2.按时代划分3.按分支学科划分三、研究天文学史的意义1.有助于深刻地了解天文学2.研究天文学思想史3.研究中国天文学史4.探索天文学的发展规律,总结经验,提供借鉴5.挖掘和利用古代天象记录,用于研究某些课题6.丰富科学文化史的内容,有助于历史学的研究四、天文学发展分期概述1.古代天文学(史前一一16世纪中叶)2.近代天文学(16世纪中叶——19世纪中叶)3.现代天文学(19世纪中叶——现代)第二讲宇宙概观一、宇宙万物的尺度1.微观世界、宏观世界和宇观世界的尺度2.天文学中的单位二、宇宙的层次结构三、太阳系概况1.太阳2.地球3.月球4.大行星5.小行星6.彗星和流星体7.卫星和行星环四、银河系概况1.恒星8.恒星集团9.星云10星际物质五、星系、星系集团和宇宙1.星系2.星系集团3.超星系团4.宇宙第三讲古代天文学一、天文学的起源二、史前时期的天文遗址和遗物三、古埃及天文学1.历法2.天体位置测量和天文定位3.宇宙观念四、美索不达米亚天文学1.对天空的认识2.时间和历法3.宇宙观念五、古印度天文学1.历法2.月亮运动和二十八宿3.宇宙观念第四讲中国天文学史概述一、中国天文学的诞生(史前一西周)中国古代天文学的分期1.体系形成时期(从春秋一秦汉,BC770-AD220)2.繁荣发展时期(从三国一五代,220-960)3.由鼎盛到衰落的时期(从宋初一明末,960-1600)4.中西天文融介时期(从明末一鸦片战争,1600—1840)三、中国古代天文学的特点和成就1.中国占代天文学的特点2.历法编制3.天象的观测和记录4.观测仪器5.对天象的解释和天文学发现6.天文大地测量7.宇宙理论第五讲古希腊天文学一、古希腊的历史和文化背景二、古希腊天文学1.古希腊天文学的特点2.历法编制3.天象观测和记录4.天文测量5.测量仪器6.宇宙理论三、托勒玫体系四、公历的由来1.古罗马和古罗马的历法2.儒略历3.格里历第六讲阿拉伯天文学与欧洲中世纪天文学一、阿拉伯天文学二、蒙占统治时期的天文学三、欧洲天文学的停滞1.基督教教会的束缚2.占星学的发展四、欧洲天文学的复兴1.早期技术革命的推动3.地心体系濒临破产第七讲哥白尼日心体系的创立和发展一、哥白尼的生平和学说1.生平简介2.日心体系学说的形成3.《天体运行论》的出版二、关于《天体运行论》1.体例2.内容简介3.《天体运行论》出版的意义4.《天体运行论》的缺陷三、不屈的布鲁诺四、观测天文大师一一第谷•布拉赫五、天空的立法者一一开普勒1.探索宇宙奥秘2.行星运动三定律的发现3.其他成就第八讲早期的天文望远镜及其观测成就一、天文望远镜问世1.望远镜的发明2.伽利略和他的天文望远镜二、伽利略的发现I.观测月亮3.观测恒星4.观测行星5.观测太阳三、关于《两大世界体系的对话》四、17世纪的天文望远镜及其观测成就1.开普勒式望远镜2.早期望远镜的改进3.赫维留斯和里乔利的月面图4.惠更斯的发现5.卡西尼的发现6.罗默测定光速第九讲万有引力定律的发现和证实一、万有引力定律的发现1.牛顿生平简介2.发现万有引力定律的背景3.牛顿的研究4.牛顿成就原因简析二、万有引力定律的证实1.哈雷彗星回归的预言2.孤立大山的引力使铅垂线偏转3.万有引力常数的测定4.海王星的发现5.对恒星喑伴星的预言和发现第十讲康德和拉普拉斯的星云说一、早期的太阳系起源说和形而上学的自然观1.笛卡尔的太阳系起源的涡动说2.牛顿关于太阳系起源的考虑3.布封的太阳系形成学说4.17—18世纪形而上学自然观的特点二、康德的太阳系星云假说三、拉普拉斯的太阳系起源的星云说四、星云说的历史意义第十一讲奠基期的天体力学一、经典天体力学及其基础1.经典天体力学的对象和方法2.经典天体力学的力学和数学基础二、欧拉的工作1.月球运动理论2.创立摄动理论三、拉格朗日的工作1.太阳系稳定性问题的研究2.建立拉格朗日方程组,探讨三体问题的解四、拉普拉斯的工作1.关于行星轨道的周期变化2.《天体力学》的出版五、其他的重要工作1.达朗贝尔的工作2.克雷洛的工作3.高斯的工作4.亚当斯和勒威耶的工作第十二讲银河系概念的初步确立和恒星距离的测定一、关于恒星系统认识的演进1.从古希腊到伽利略2.恒星自行的发现和距离的估计3.关于银河系的假设二、赫歇尔家族的工作1.太阳系本动的发现2.银河系结构的研究3.威廉•赫歇尔成就的原因4.约翰•赫歇尔在南天的工作三、恒星距离的测定1.斯特鲁维的工作2.贝塞尔的工作3.亨德森的工作4.恒星距离测定的意义第十三讲天体物理学的诞生一、天体物理学诞生的背景1.天文观测技术的发展2.太阳光的分解二、光谱分析术的发明三、基尔霍夫定律的发现四、氢的发现五、恒星光谱的分光观测1.恒星光谱的观测和初步分类2.恒星光谱的谱线位移六、天体测光术的发明和发展1.恒星亮度的目视测量2.普森公式3.目视光度计的发明七、天体照相术的应用1.照相术的发明和发展2.照相术用于拍摄天体3.照相术用于天体位置测量4.照相术用于拍摄天体光谱八、反射望远镜的改进第十四讲河外星系的发现一、测定旋涡星云距离的探索二、造父变星法求天体距离1.造父变星的周光关系2.绝对星等与视星等的关系3.周光关系零点的测定4.沙普利和科蒂斯的辩论三、哈勃的工作四、河外星系发现史中的教训第十五讲赫罗图与恒星演化一、赫罗图的建立1.哈佛的恒星光谱分类2.赫茨普龙的工作3.罗素的工作二、早期的恒星演化理论三、爱丁顿的质光关系四、恒星的能源问题1.早期的理论2.核聚变反应理论五、恒星演化的研究1.V-R定理2.恒星演化的现代理论第十六讲广义相时论的诞生和现代宇宙学的发展一、狭义相对论引起的时空观革命1.19世纪末物理学的危机2.狭义相对论的创立二、广义相对论的诞生三、广义相对论的天文学验证1.水星近日点的反常进动2.光线在引力场中的偏转3.光线的引力红移4.电磁波传播的引力延迟四、现代宇宙学的发展1.爱因斯坦的静态宇宙学模型2.弗里德曼和勒梅特的膨胀宇宙模型3.宇宙膨胀的观测效应4.稳恒态宇宙模型5.大爆炸宇宙模型第十七讲近代天体测量和天体力学的发展一、时间工作1.平太阳时的精确定义2.本初子午线和时区的确定3.无线电时号的发播二、地球自转变化的发现1.地极移动的发现2.地球自转不均匀性的发现三、原子时和协调世界时1.原子钟的发明和原子时系统的建立2.协调世界时的建立四、十九世纪后期天体力学的发展1.太阳系小天体运动的研究2.月球和大行星运动的研究3.数学和力学迅速发展的推动五、二十世纪天体力学的发展1.历史背景2.卫星动力学的建立3.电子计算机与天体力学4.广义相对论和天体力学六、近代天体测量学和天体力学力学发展的特点第十八讲射电天文学的崛起和六十年代四大天文发现一、射电天文学的诞生1.央斯基的发现2.雷伯的经典式射电望远镜二、银河系结构的射电探测1.21厘米微波辐射的理论预言2.21厘米微波辐射的探测三、20世纪60年代的四大天文发现1.类星体的发现2.微波背景辐射的发现3.射电脉冲星的发现4.星际有机分子的发现四、射电天文学的新进展1.大口径射电望远镜2.甚长基线射电干涉测量3.综合孔径射电望远镜4.亳米波和亚亳米波天文学第十九讲空间天文学的进展一、空间探测时代的到来1.全波天文学2.空间探测手段的发展二、地球辐射带的发现三、对月球的探测1.苏联对月球的探测2.美国对月球的探测四.对水星和金星的探测1.对水星探测2.对金星探测五、对类木行星的探测1.对木星的探测2.对土星的探测3.对天王星和海王星的探测六、红外和紫外天文学的发展七、X射线和γ射线天文学的发展第一讲绪论一、天文学史的研究对象天文学史是天文学的一个分支学科,也是自然科学史的一个组成部分,研究人类认识宇宙的历史,探索天文学发生和发展的规律。

谁人可解水星之谜

谁人可解水星之谜

●,如果说火星和土星离我们太远,要想征服它们实在困难重重。

那我们为什么不将目标瞄向距离地球稍近的水星呢7早在60年前,美国人就设计出巨型火箭要登陆土星。

可是对眼前的水星却从未有过探知的想法,致使人类对身边的邻居所知甚少。

殊不知,水星虽小。

却蕴含着许多我们无法解释的奥秘——‘谁人可解水星之谜菇氧&《酞&《酞&《舐&《孰&《飘嚣《酞&《酞≤备酞&《酞≤《熹黜渊《别以为水星距离太阳最近便奇热难耐,也别以为因为名字里有水,肯定就汪洋一片。

望文生义的臆断是探索自然的大忌。

只比月球稍大一点的水星,我们了解越多就越感到困惑,至少已知的太阳系行星还没有像它这么怪异的。

这突出表现在它的运行规律上。

水星围绕太阳旋转一周的时间只有88个地球日,它自转一周却需要58.6个地球日,正好是它公转周期的2/3。

一个水星日,即从日出到下一次日出的时间,等于三个自转周期和两个公转周期的时间,即176天,所以说它的一日长于一年。

行星家族的怪异之辈虽说早在中国的东汉末年就已经发现了水星的存在,但对它的进一步了解却是近几十年的事,凶为它在太阳的光芒里幽灵般地若隐若现,转瞬即逝。

用望远镜观看又很危险,进入望远镜的阳光过多会灼伤视网膜。

连尖端的哈勃望远镜也从未拍摄过水星照片,因为太阳的杂散光会损坏望远镜上的电子器件。

按理说,一年中应该有三四十天水星距离太阳相对较远,任何望远镜都可以找到它,当然阴雨天除外。

所以,世界几个重要天文台要求观测水星的科学家需要提前预约,而且预定的日期是不能更改的。

所以能够获得一点水星的资料是很不容易的。

除了距离太阳太近之外,水星怪异的运动方式无疑也给拜访者带来了困难。

比如,凌晨时分,水星距离太阳最远的时候,你假如站在水星的赤道上会感受到它此时的温度是零下148.8摄氏度,到了上午,也就是22个地球日之后,温度会升至26.6摄氏度,温和宜人;到了中午,即又过了22个地球日之后,水星抵达近日点,温度达到一天里的最高点,摄氏426.6度,一天的温差高达570多摄氏口卓然度。

太空探索计划及其未来发展趋势

太空探索计划及其未来发展趋势

太空探索计划及其未来发展趋势随着科技的发展,人类探索太空的步伐越来越快。

太空探索计划是人类进军太空的重要工程,它的未来发展趋势将直接影响人类探索宇宙的进程。

本文将探讨太空探索计划的现状及其未来发展趋势。

第一部分:太空探索计划的现状太空探索计划的历史可以追溯到上世纪50年代初期,当时苏联成功发射了第一颗人造卫星。

此后,人类开始了探索太空的征程。

太空探索计划包括人类的载人任务和各种无人探测任务。

载人任务的主要目的是让人类更好地了解太空环境,开拓太空资源,推动科学研究和技术发展。

无人探测任务的主要目的是勘察行星、探测陨石和研究宇宙空间的物理、化学和天体现象等。

目前,世界各国的太空探索计划都在不懈地推进。

美国的NASA(美国国家航空航天局)是最大的太空探索机构之一,其主要工作涉及着载人航天、科学探测和技术开发等多个领域。

2019年4月,NASA成功发射了一颗名为“特赦”(TESS)的人造卫星,其主要目的是搜索外星系中的新行星。

这项任务将使人类更好地了解外星系中行星的构成、性质和数量,有助于探索人类宇宙之旅的可能性。

另外,欧洲航天局(ESA)也在加紧推进科学探测任务。

2018年10月,ESA成功发射了一颗名为“伯罗奔尼撒半岛”(BepiColombo)的探测器,其目的是探测水星。

这项任务将有助于人类更好地了解水星的表面和构成,为深入了解太阳系提供重要的科学数据。

此外,中国也在积极推进太空探索计划。

自2003年以来,中国已成功进行了5次载人航天任务,包括2019年的“天舟二号”飞船对空间站的无人输送任务。

此外,中国的“嫦娥”探测器计划也获得了世界各方的赞誉,该项目旨在实现月球表面软着陆、巡视勘察、太空胶合和样品返回。

第二部分:太空探索计划的未来发展趋势随着科技的不断进步,未来太空探索将会面临许多挑战和机遇。

以下是太空探索计划的未来发展趋势:1. 加速人类登陆火星的步伐火星被视为人类进军太空的重要目标之一。

2020年,美国NASA将会继续推进Mars 2020任务,这将是NASA自2012年“好奇号”着陆火星以来的第二次火星探测任务。

水手10号探测器

水手10号探测器

谢谢观看
基本介绍
基本介绍
水手10号探测器 水手10号在1973年11月3日,由美国发射升空。水手10号重503千克,装备有紫外线分光 仪、磁力计、粒子计数器,电视摄像机等仪器。1974年2月5日,水手10号从距金星5760千米的地方飞过,拍摄 了几千张金星云层的照片。 然后它继续朝水星前进。
1974年3月29日,水手10号从离水星表面700公里(435英里)的地方通过,然后进入周期为176天的公转 轨道,环绕太阳运行,其周期正好是两个水星年,这使它每次回到水星时都是在以前的同一地点,因为水手10号 每绕太阳一圈,水星正好绕两圈。
水手10号探测器
水手10号
01 基本介绍
03 设备配置
目录
02 探测成果
基本信息
水手10号(Mariner 10),是人类设计的首个执行双行星探测任务的飞行器,也是第一个装备图像系统的 探测器,它的设计目标是飞越水星和金星两大行星。它是美国“水手计划”中的第10个探测器,也是计划中的最 后一个。水手10号以飞掠的方式探测水星与金星,也是第一个探测过水星的太空船。
水手10号拍摄的金星 水星是太阳系中最靠近太阳的一颗行星,离太阳0.579亿千米,直径4878千米,质量 只有地球的5.58%,自转周期58.6日,绕太阳一圈历时88日,没有卫星。 1973年11月3日,美国发射“水手10 号”探测器,主要任务是探测金星和水星。探测器1974年2月5日飞临金星作了探测后,借助金星的引力改变轨道 方向,折向水星,在3月29日到达水星附近,成为唯一的一个来到水星附近的探测器。它向地面发回2500多张珍 贵的照片。
人们发现,水星表面跟月球表面非常相像,也布满密密麻麻的环形山,只是直径在20-50千米的大环形山 不多,而月球环形山直径超过100千米的却不少。水星上大气稀薄到了极点,没有水分。因为离太阳近,......

人类探测器的历史

人类探测器的历史

人类探测器的历史作者:豌豆皮来源:《科学Fans》2019年第02期最早的启程,拜访月亮人类的空间时代,毋庸置疑是从1957年10月4日开始的。

“斯普特尼克1号”卫星在这一天发射升空,向地面发回单调的声音信号,随即拉开了以美苏争霸为基调的太空竞赛的序幕。

第一个成功的空间探测器也是苏联发射的,1959年9月14日,“月球2号”探测器准确地撞上月面,成为第一个抵达月球的人造物体;三周后,“月球3号”飞掠过月球,发回第一张月背的照片,人类得以目睹月球背面的真容。

远征太阳系在探索月球的同时,飞往太阳和其他行星的探测器也——踏上征途。

奔月轨道实际上是一个相当扁的围绕地球的轨道,只是远地点的距离超过月球;而去往其他行星则需要达到宙速度,不再绕着地球运行。

在前往行星际目标的空间探索上,美国取得领先:“先锋5号”“水手2号”和“水手4号”分别成为第一个成功飞往太阳、金星和火星的探测器。

在载人前往另一个天体之前,一些动物为宇航员打过前站,包括猴子、狗、乌龟和一些昆虫。

美国的阿波罗8号率先完成载人的奔月行动,飞船环绕月球飞行,随后返回地球。

接下来是阿波罗11号史无前例的登月壮举,从它开始,共有6个登月舱、12名宇航员踏上了月球表面。

阿波罗系列行动至今仍是载人空间探测的最高峰,在它之后,人们的注意力转向其他星球。

两艘“海盗号”在火星取得巨大成功,“水手 10号”拍下了水星表面的大部分地图。

“先锋1号”成为第一个穿越小行星带的探测器,它在拜访木星后向太阳系外飞去,是第一个达到太阳系逃逸速度的人造物体。

1979年,由于行星排列恰好来到极其有利的位置,两艘“旅行者号”开始了利用行星引力加速的“大巡游”,它们拜访了太阳系外侧的几颗巨大行星,发回史无前例的照片。

“旅行者1号”至今仍能与地球保持联系,它已经离开太阳风的范围,进入恒星际气体,成为距离地球最远的人造物体,正向遥远的奥尔特云飞去。

第二宇宙速度航天器最小發射速度是第一宇宙速度,指物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度,按照力学理论可以计算出v<sub>1</sub>=7.9 km/s。

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人类对水星的探测
2006年10月30日新京报
12下一页同样因为水星与太阳的距离过于接近,地球上的观测设备和太空中的哈勃望远镜等面对强烈的阳光照射,都难以对它进行直接观测,迄今为止仅有两个探测器探索过水星。

1974年和1975年,美国宇航局“水手10”号飞船曾3次飞掠水星,但由于飞行速度太快,该飞船未能进入环水星轨道,仅拍摄了水星45%的表面区域的照片。

而这个星球另一半究竟是什么样子,对人们来说,依然是个谜。

美国水手10号金星探测器
美国水手10号金星探测器
美国“水手10号”飞船传回的水星图片
1973年11月3日,美国水手10号金星探测器发射升空。

水手10号重503千克,装备有紫外线分光仪,磁力计,粒子计数器,电视摄像机等仪器。

1974年2月5日,水手10号从距金星5760千米的地方飞过,拍摄了几千张金星云层的照片。

图为美国水手10号金星探测器。

美“信使”号探测器
30年来人类首次亲密接触距离太阳最近行星
2004年8月3日,美国佛罗里达肯尼迪发射中心,“德尔塔2”号运载火箭载着“信使”号水星探测器升空。

美国东部时间2004年8月2日凌晨,北京时间8月3日下午2时15分57秒,由美国宇航局、卡内基学院以及约翰·霍普金斯大学共同研制开发的“信使”号水星探测器搭乘“德尔塔2”号火箭在佛罗里达州卡纳维拉尔角的肯尼迪航天中心发射升空,飞向太阳系九大行星中体积最小、也是距离太阳最近的成员———水星。

两大难点挑战“信使”号
这是30年来,人类首次对水星这颗神秘的星球进行近距离的探索。

如果一切顺利,“信使”号水星探测器将耗时6年半完成80亿公里的旅途,于2011年进入水星轨道。

这将是人类飞行器首次进行环水星飞行。

水星表面白天温度大概相当于在地面上11个太阳照射的温度,所以表面的温度平均起来是450℃,晚上由于没有空气,没有传热介质,气温只有负150℃左右,所以水星的日夜温差达到600℃,这是一个非常严酷的环境,“信史”必须小心控温,才不至于让自己受伤。

另外,6年半80亿公里的时空距离对于“信史”的精确测控来说也是一大挑战。

一旦轨道控制不好,“信史”将无法按照科学家的需要进行探测。

弥补“水手10”号遗憾
其实,早在“信史”之前,其前任就已经对水星进行过探测,只是留下了太多的遗憾。

1974年和1975年,美国宇航局“水手10”号飞船曾3次飞掠水星,但由于飞行速度太快,该飞船未能进入环水星轨道,仅拍摄了水星45%的表面区域的照片。

而这个星球另一半究竟是什么样子,对人们来说,依然是个谜。

科学家指出,水星是最接近太阳的行星,了解它的形成过程和具体构造,对于分析我们所居住的星球———地球的形成和演变过程,以及与太阳的相互作用等方面有非常重要的意义。

同样因为水星与太阳的距离过于接近,地球上的观测设备和太空中的哈勃望远镜等面对强烈的阳光照射,都难以对它进行直接观测,因此,这次发射“信使”号的探测行动意义重大,此行不仅将首次对整个水星进行拍照,还将搜集有关水星表面构成、地质演变、内核结构、大气层和磁层特性等的详细信息,以及研究水星上面究竟有没有冰。

人类对水星的探测
2006年10月30日新京报
上一页12水星之行欲解六大谜团
“信使”号此次水星之行重在为六大问题寻找答案。

破解这些谜团不仅有助于研究水星,也会促进科学家们更深入了解地球等类地行星的形成和演化。

谜团 1
水星密度为何如此大?
水星的体积与月球相似,而其密度则比月球大得多,仅比地球略低,在太阳系内部的类地行星中位居第二。

科学家们曾根据其密度推测,水星中有65%是富含铁等金属的内核,这一比例约相当于地球的2倍。

“信使”号携带的多种分光计能够测量水星表面的元素构成,有关结果有望用于验证有关水星密度的各种理论。

谜团 2
水星的地质史是怎样?
美国“水手10”号曾对水星45%的表面区域进行了拍照,但“水手10”号所拍照片并未提供有关水星表面形成机制的足够细节。

“信使”号上的仪器可拍摄水星整个表面,并分
析其表面岩石的矿物和元素构成,科学家们希望能在此基础上确定塑造了水星表面的各种地质过程发生的顺序。

谜团 3
水星内核结构如何?
“水手10”号曾意外地发现,水星拥有分布于整个星球的磁场。

在其他类地行星中,只有地球具备相同特征。

地球磁场据认为由外层地核中液态岩浆的运动所形成,体积比地球小得多的水星,照理说其内核早就应该冷却并完全固化。

“信使”号对水星内核结构的研究,将有助于更好解释地球这样的类地行星如何产生磁场。

谜团 4
水星磁场有何特性?
地球磁场会对太阳风和太阳耀斑等太阳活动做出反应,经常产生高度动态的变化。

“水手10”号曾发现水星磁场也会有类似动态变化,但未能很好揭示出水星磁场的特性。

“信使”号将利用磁强计等对水星磁场展开长时间的详细观测,进而确定水星磁场强度及其变化规律。

谜团 5
水星两极存在什么?
水星表面温度最高可达450℃,但其两极巨大的环形山内侧却永远照不到阳光,那里的恒定温度低于零下212℃。

1991年,科学家们发现,水星两极环形山内侧具有很强反射能力,最为普遍的一种看法认为,这些区域存在着冰。

“信使”号的一个任务是检验水星上到底有没有冰。

谜团 6
水星大气层的构成如何?
水星拥有极为稀薄的大气层,水星大气层中已知存在氢、氦、氧和钙等6种元素。

“信使”号将借助多种分光计研究水星大气层的构成,并确定其中的各种分子究竟通过什么方式而产生。

“信使”=“盾牌”+“镜子”+“热水瓶”
“它很酷,绝对酷。

”参与“信使”制造工作的机械工程师尼尔·巴齐特尔说。

由于水星距离太阳比较近,“信使”在探索水星的过程中将经受450℃的高温侵袭。

令人惊叹的是,“信使”飞行器向阳一面有一层大约2.7米长、2.4米宽、6毫米厚的隔热片,多数仪器位于背阳一面,就像一个手持护盾的古罗马角斗士。

巴齐特尔为“信使”量身定做了这面隔热护盾。

他向自己的母亲求教了缝纫技巧后,用特殊工具把陶隔热片切割成小块,再用包有聚四氟乙烯绝缘材料的玻璃丝把一块块隔热片缝合成隔热护盾。

除了独具特色的隔热盾,“信使”还有许多引人注目的特点。

“信使”的两翼就像两面镜子,人们甚至可以对着它们梳妆打扮。

两翼由数千个小“镜子”组成,其中三分之二的“镜子”用于反射水星附近的强烈阳光,剩下的“镜子”用于将阳光转化成电能。

“信使”内部有许多和电子仪器相连的排热管,一直通到飞行器外表。

排热管一般情况下都会打开,向外排放电子仪器工作中释放的热量。

当“信使”飞到水星和太阳之间的位置时,这些排热管将关闭,防止太阳释放的热量侵入飞行器内部。

水星探索计划首席热能工程师杰克·埃尔科莱解释说:“它基本上就是个热水瓶。


“信使”号秘密武器
遮阳伞:用来保护飞船免受太阳直射,使飞船的电子设备和仪器即使在水星这样的热环境里也能正常运行。

太阳能电池板:为飞船提供动力。

“信使”还携带着一块蓄电池,可以把太阳能电池板产生的电能储存起来,供其他系统使用。

水星双重成像系统:这是一部带有广角镜头和窄角镜头的摄像机,可以单色、彩色和立体成像。

伽玛射线和中子谱仪:将用它来绘制水星表面的元素构成图。

X射线分光计:也被用于绘制水星外壳物质的元素构成情况。

磁力计:绘制水星磁场的详细结构和动力,寻找磁化的地壳岩石区。

水星激光高度计:用来测算水星的地形。

水星大气与表面合成分光计:测算水星大气的情况,寻找水星表面物质里的矿物成分。

高能粒子和等离子分光计:用于测算水星磁气圈内部和周围的带电粒子的构成与特性。

“信使”探测时间表
●2004年8月3日
从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地升空
●2005年8月
飞过地球借助地球引力加速
●2006年10月
●2007年6月
两次飞过金星,借助金星引力调整飞行轨道,向水星靠近。

●2008年1月
●2008年10月
●2009年9月
3次飞过水星
●2011年3月
进入环绕水星的目标轨道
●2012年
继续绕水星飞行,直至坠落到水星表层
“信使”号重要数据
总成本:
4.27亿美元
总重量:
1100公斤(探测器主体500公斤+推进器600公斤)
探测器主体体积:
1.27米×1.85米×1.42(长×宽×高)。

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