登陆注册
7088100000005

第5章 漫步太空——人类的飞天梦想(4)

“勘测者号”探测器的结构组成

1966年5月30日发射的“勘测者1号”,总跨度4.3米,总高3.7米,重290千克,于6月2日在月球风暴洋西南部软着陆,发回了11150幅电视图像。最后发射的“勘测者7号”于1968年1月10日到达月面第谷环形山北麓,发回月面山区图像21000幅,还进行了激光测量、土壤分析等勘测工作。

“勘测者号”探测器总质量为1吨,载有雷达、计算机、自动驾驶仪、姿态控制发动机、摄像机等。借助雷达和制动火箭发动机,“勘测者号”探测器可以安全而准确地在预定地点软着陆。它用机械手挖掘月面物质进行了物理和化学分析,并测试了月壤的结构、化学成分、密度等。“勘测者号”向地面发回了5万多幅黑白和彩色照片,展示了月面不同地区的风貌。照片清晰度好,分辨率高,可以看清距相机1.5米远的物体上的细微情况。

装在玻璃容器内的“勘测者3号”探测器的铲子2008年6月26日,据美国宇航局网站报道,1969年11月,“阿波罗12号”登月宇航员从月球带回了一把铲子,这是从先前着陆在月球的“勘测者3号”探测器上取下的。在返回地球近40年后,这把铲子或许将帮助美国科学家解决“重返月球”计划中涉及的在月球挖掘取土的难题。

“勘测者3号”这颗小着陆器在2年半的时间里经历了月球上各种恶劣环境:真空、强烈的宇宙射线、陨石轰击、极端温差。

返回地球后,美国宇航局的工程师希望弄清楚制造飞船所用的金属、玻璃和其他材料该如何忍受这种恶劣环境的“折磨”。

“勘测者3号”和一艘姐妹飞船“勘测者7号”确实对月球土壤进行了挖掘,测量了在挖掘、挤压和刮掉表层土时,它们的驱动发动机需要付出巨大努力。月球风化层是干燥的、类似玻璃的物质,经过无数年的陨石轰击,被撞击成尘埃碎片。在陆地上使用的铁锹(或铲子)对它很难起作用。格伦研究中心“现地资源利用(ISRU)”风化层特征科研组领导者艾伦·威尔金森说:“要设计月球挖掘工具,我们必须预知在月球风化层中移动铲子或其他工具需要用多大气力。”而在“勘测者3号”探测器上取下的小铲子对科学家的这一研究有很大的帮助。

“勘测者1号”是美国第一个在月球上实现软着陆的探测器。

“勘测者1号”相比苏联“月球9号”软着陆探测器只晚了4个月。

“勘测者1号”发现了一片点缀着无数个月坑并散布着大大小小、形状各异的岩石的荒地。它没有发现很深的软土层,分析人员据此推断月面的硬度足以支撑探测器和人体。

在此基础上,美国在一年半时间里又连续发射了6个“勘测者”探测器,其中4个取得了成功。

“月亮女神”月球探测器

“月亮女神”探测器包括一个主轨道器和两颗小卫星(一颗是中继子卫星,一颗是“甚长基线干涉测量无线电”子卫星),主轨道器将在距离月球100公里的环形轨道上飞行。

探月轨道飞行器主舱与子系统

探月轨道飞行器主舱是一个2.1米x 2.1米x 4.8米的盒形舱,盒形舱被分成了一个顶部长为2.8米的上层舱和1.2米的下层舱,上层舱称之为任务舱,主要装载大部分科学设备,而下层舱为推进舱。探月飞船的一边安装有一个太阳帆板,另一边与太阳能电池板成90度的地方安装有一个1.3米的高增益天线。探月飞船的顶端伸出一个12米的磁强计转臂,任务舱的顶部和底部安装了四个15米无线电声波探测器天线。探月飞船总发射质量为2885千克,这其中包括了795千克的推进剂和两个卫星。

“月亮女神”探测器的三大使命

“月亮女神”探测器是日本于2007年9月发射的月球探测器,是在日本鹿儿岛县种子岛宇宙中心发射升空的。“月亮女神”探测器的主要使命有3个。

其一,掌握月球的详细资料。地球表面始终有火山活动,地球内部则存在地幔熔岩对流运动,因此地球经常会发生变化,这使得人们无法了解地球最初的形态。如果通过“月亮女神”探测器的观测掌握了月球的详细资料,就可以解开月球何时及如何形成之谜。希望通过对月球起源的研究,可以找到与地球的形成和早期太阳系有关的线索。

其二,研究太阳对月球的影响。地球有大气环绕,而月球没有。因此太阳光直接照射在月球表面。“月亮女神”探测器将围绕月球旋转1年的时间,研究太阳对月球造成的影响。这对将来人类登月活动有着非常重要的意义。

其三,从月球观测地球。除了观测月球之外,“月亮女神”探测器还装备了观测其他事物的设备。太空环境适宜于观测太空中的电磁波,因为太空中没有来自电视和手机的人造电磁波。此外,“月亮女神”探测器还能从月球观测地球北极和南极的极光,从而研究太阳对地球的影响。

无线电中继子卫星

无线电中继子卫星类似于甚长基线干涉测量无线电卫星,是一个0.99米x 0.99米x 0.65米八角形的圆柱形卫星,质量为53千克。无线电中继子卫星顶端安装有一个偶极天线,四个小S波段小天线安装在飞船上,有两个在飞船顶端,另外两个在底端。飞船稳定旋转率为10转/分,不带推进装置。电源由一个安装在卫星侧面的太阳能电池板提供,可为镍氢电池充电。无线电中继子卫星装有电源和异频雷达收发机,可为地面站和飞行器转发4路多普勒距离修正信号。飞船轨道飞行寿命约一年以上。

日本对月球探索的兴趣由来已久。20世纪90年代,日本的第一个月球探测器“缪斯A”科学卫星进入太空,这使日本成为继美苏之后,世界上第3个探测月球的国家。然而,在之后的几年内,“缪斯A”坠毁月球、“月球-A”计划几经周折最后胎死腹中,日本的探月之路陷入困境。

1999年,在美国“阿波罗”登月计划启发下,日本宇航开发机构推出了自“阿波罗计划”以后规模最大、同时也是最复杂的“月亮女神”探月计划,这为日本的月球基地等远景计划奠定基础。

日本宇航开发机构的这艘耗资2.69亿美元、重达3吨的“月亮女神”探测器于2007年9月4日由日本自主建造的H2A火箭携带升空。这是日本为未来登陆月球迈出的第一步,也是继美国“阿波罗”计划之后最大的月球探测项目。

“火星探路者号”探测器

“火星探路者”是美国国家航空航天局1996年的火星探测计划。“火星探路者”于1997年7月4日在火星表面着陆。它携带的“索杰纳号”火星车,是人类送往火星的第一部火星车。

“火星探路者”着陆器

着陆器是一个锥形四面体,触地时四个表面的气囊能吸收相当于3米/秒垂直速度和50米/秒水平速度下落时的冲击能量,使落地时的冲击力小于50克着陆。不管着陆的姿态怎样,着陆器侧面的3个“花瓣”自动展开,露出着陆器内的各种装置和安装在一侧“花瓣”内的微型漫游越野车(因为是自动行走,用于搜集原始微生物的化石,所以也被人泛称为机器人)。这种设计能确保着陆器摆正位置。

“花瓣”展开后的外露表面上还贴有砷化镓太阳能电池片。关于被称作“旅居者”的微型漫游越野车有不同说法,有报道说它是一种长0.66米,宽0.48米,高0.30米,重11.5千米的6轮车,也有报道说它是长、宽、高各为0.60米、0.46米、0.18米,重7.5千克的6轮车。漫游越野车的主要任务是勘探。它将在到达火星表面后的7天内在着陆器的四周完成工程和科学的基本任务。然后将去离着陆器更远的位置执行范围更广的任务(在离着陆器200米的半径内活动)。

同类推荐
  • 青少年应该知道的雷达

    青少年应该知道的雷达

    本书从各个方面对世界各国先后研制出的雷达进行了详细的介绍,图文并茂,让你更全面地了解雷达。
  • 太空探索前沿

    太空探索前沿

    天文学是观察和研究宇宙间天体的学科,它研究的是天体分布、运动、位置、状态、结构、组成、性质及起源和演化等,是自然科学中的一门基础学科。天文学研究对象涉及宇宙空间的各种物体,大到月球、太阳、行星、恒星、银河系、河外星系以至整个宇宙,小到小行星、流星体以至分布在广袤宇宙空间中的各种尘埃等,因此充满了神秘的魅力,是我们未来科学发展的前沿,必将引导我们时代发展的潮流。
  • 探索未知-生物与生态

    探索未知-生物与生态

    探索未知,追求新知,创造未来。本丛书包括:奇特的地理现象、遗传简介、生活物理现象解读、奥妙无穷的海洋、认识微生物、数学经典题、垃圾与环境、湛蓝浩瀚四大洋、生物的行为、漫谈电化学、数学古堡探险、中国的世界文化遗产、中国古代物理知识、中国三大三角洲、中国的地理风情、多姿的中国地形、认识少数民族医学、悠悠的中国河流等书籍。
  • 改变世界的101个发明

    改变世界的101个发明

    本书精心挑选了最具有代表性的101项古今中外的发明成果,内容涉及天文、地理、生活、交通等各方各面,并详尽地讲述了每项发明辗转曲折的由来、艰辛的发展历程,为青少年读者展现更为广阔的认知视野和想象空间,让其从每一项发明中感受前人严谨、求实的科学态度,以激励青少年读者学习不畏艰难、锲而不舍的创造精神。
  • 探究式科普丛书-智能的机器:机器人

    探究式科普丛书-智能的机器:机器人

    知识就是力量,而机器人的作用也越来越受到人们的重视。本书通过详细介绍各种形式不同的机器人的特征以及用途,旨在让青少年朋友进一步了解机器人,知道科学技术在机器人发展过程中所起的重大作用,从而达到广泛普及科学知识的目的,帮助青少年朋友树立学科学、爱科学的良好学习风尚。
热门推荐
  • 天玄仙录

    天玄仙录

    在一个凌驾于大陆五大国的势力生活了十八载寒暑之后,已为少年郎的姜鹏煊却发现原来一切都是虚假的,包括自己生活的大陆。经过多方协助之后终于回到家乡后,却发现这里已经成为了变异生物的乐土。被同为‘地球人’的大叔救下之后,姜鹏煊却成为了幽灵骑士团这抵御外星侵略者的中坚力量中的一员。最终少年脚下的路将通向何方?如果是地狱那就将其秩序敲碎,之后以我姜鹏煊的方式重建!如果是天堂那就将其秩序扰乱,之后以我姜鹏煊的方式改变!入我仙录者得永生,不如我仙录者永世不得超生!
  • 炎阳天

    炎阳天

    云幻起幻灭,风无影无踪。少年曾抬头问天:“我活着的意义是什么?难道只是受人欺辱,一辈子做个奴才?”……天没有回答他,于是他屠了他所在的家族165口人。又问了天:“你觉得我是不是有点弑杀了?”终于,天回答他了。一道雷霆眨眼而逝!他死了?不,他站起来了。山巅之上,他拖着被雷劈没死,但残废了的身体。指着下方大地说了一句话:“今后就由我来决定你的毁灭和重生吧!”
  • 名侦探柯南:灰原VS安室奈

    名侦探柯南:灰原VS安室奈

    她,本是正在上大学的大学生,一次偶然,她穿越到的柯南的世界,原本想要帮助小哀与江户川。可没想到自己也爱上了这个男孩,他该如何抉择。是冷静的小哀,还是可爱的樱沫。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 瞬间读懂身体语言

    瞬间读懂身体语言

    身体语言是会说话的,而且比口头表达更有效。这些不经意间所做的肢体动作蕴涵着大量的潜在信息。身体语言是一个人下意识的举动,它最不具欺骗性,因此常常会出卖人们内心的真实想法。读懂身体语言,你就能轻松自如地破解那些意在言外的信息,从而读懂男人、看清女人,领悟他人微妙的感情,随心所欲地掌控局面。《瞬间读懂身体语言》带你走进男人和女人潜意识的深处,剖析男人和女人最神秘的身体信号,《瞬间读懂身体语言》详细地解读我们身体的每一个动作和表情所蕴涵的不同意义,帮你识人、观相、查心,更能使你透彻地认识自我,戒除那些不招人喜欢的动作或表情,使你的工作和生活事半功倍,最终实现人生的幸福与成功。
  • 当音乐在天空中破晓

    当音乐在天空中破晓

    在挣扎中堕落,在地狱中大声呼喊光明!一次意外的穿越,梦寐以求的爱琳大陆!我来了。。。。。。
  • 穿越成地精的跟班

    穿越成地精的跟班

    艾尔菲:为什么我会穿越到一个机械傀儡身上?还特么是奥古斯塔的跟班?不行,这种事情实在太可怕了,我一定要逆袭,摆脱他的掌控!克诺比:庆祝一下我的第一个跟班——机械傀儡诞生吧!等一下,为什么这个机械傀儡有自我意识?好像还很渊博机灵?太好了!不管你的本体是谁,给我老老实实的当一辈子跟班吧!我会最大程度的压榨出你的价值的!这是一只地精和他的跟班的故事。
  • 重生之倾杯天下

    重生之倾杯天下

    大陆中央,生有四国,分别为隐雾国、忘炎国、琉风国、启习国。四大强国以绝对的优势主宰天下,虽然看似和平年代,但战争的苗头却是隐隐若现。江湖中形成一股新的势力影响政治,其中最为突出的是以白诗缨为首的雨缨宫。白诗缨,天煞之星,生得绝美冷艳,因女扮男装而被成为被世人所知的“魔君”,她一生无情,逍遥天地,唯一能留住她的心的只有自己的好姐妹夏晓雨。夏晓雨,琉风国的帝姬,与白诗缨青梅竹马,彼此依靠与珍惜。两个姐妹性格迥异,却对彼此爱护欣赏,在这一片乱世之中,情关重重,挫折不断,她们两人又将会遇上什么样的事情?
  • 快穿男主已黑化

    快穿男主已黑化

    101系统:【叮,boss你的男主已到位,请接收!】殿九:好的!书生:接个任务吧!积分多多,奖励丰厚。殿九:可以!101系统:请boss拆了这对cp,接手男主!殿九:没问题!书生,101系统:【叮,请拖走黑化100%男主、、、】殿九:。。。。。(文文内容包括:书坑作者在线填坑;书神和系统专业坑主子;女主徒手拆cp,直播打脸进程,专业作死一万年,并且一受刺激就会开启六亲不认的团灭模式……)
  • 刁民攻略

    刁民攻略

    什么?这就是求人办事的态度?为什么每次被将一军的总是牙尖嘴利的她?还有,苏沐秋你能管好自己的嘴不?本宫主承认你的确很懂说话的艺术,但是宁宁这个名字是你乱叫的吗?苏大人?好啊,你什么都不说是吧,那可别怪我胡来了,我怎么能辜负刁民这个响当当的称号呢?是吧,既然要骗,不如咱们认真一点,看谁技高一筹。只是,苏沐秋啊,我与你斗累了,离开了,为什么又那么想你呢?本宫主命令你赶快滚来!--情节虚构,请勿模仿