先驱者金星轨道器

先驱者金星轨道飞行器(英語:Pioneer Venus Orbiter),也称为“先驱者金星1号”或“先驱者12号”,是美国作为先驱者金星计划的一部分所执行的一项太空探索任务。1978年5月,先驱者金星轨道飞行器由擎天神-半人马运载火箭发射升空,1978年12月4日,探测器进入环金星的椭圆轨道,直到1992年10月,它一直都在向地球传回数据[1][3]。  

先驱者金星轨道飞行器
Pioneer Venus orbiter.jpg
先驱者金星轨道飞行器
任务类型金星轨道器
运营方美國航太總署 / 阿姆斯研究中心
国际卫星标识符1978-051A
衛星目錄序號10911
网站美國航太總署先驱者金星计划
任務時長14年4个月18天 (从发射)
13年10个月4天 (在金星)
航天器属性
平台HS-507
制造方休斯公司
發射質量582公斤(1,283磅)
無燃料質量517公斤(1,140磅)
尺寸2.5 x 1.2米
8.2 x 3.9 英尺
功率312 瓦
任務開始
發射日期1978年5月20日
世界时13点13分
載具擎天神 SLV-3D 半人马-D1AR
發射場卡纳维拉尔角 LC-36A发射台
任務終止
最後通訊1992年10月8日
世界时19点22分
轨道衰减日1992年10月8日 [1]
軌道參數
参考系金星轨道
半長軸33405.8公里
20757.4英里
離心率0.842
近拱點181.6公里
112.8英里
遠拱點66630公里
41400英里
傾角105 度
週期24 小时
曆元1979年11月22日
世界时11点53分20秒 [2]
金星軌道器
入軌1978年12月4日
 

发射和抵达金星编辑

 
1978-1980和1992年间先驱者金星1号的轨道姿态

1978年5月20日13点13分,先驱者金星轨道飞行器由一枚擎天神 SLV-3D 半人马-D1AR卡纳维拉尔角36A号发射台发射升空。为快速平稳地抵达金星,该探测器被部署在日心轨道上,入轨时间发生于1978年12月4日。  

航天器编辑

 
位于肯尼迪航天中心的先驱者金星1号

先驱者金星轨道飞行器是由休斯飞机公司依据HS-507型卫星平台所制造[4],该飞行器是一只扁平的圆柱体,直径2.5米(8.2英尺) ,长1.2米(3.9英尺)。除磁强计外,所有的仪器和航天子系统都安装在圆筒前端,而磁强计则位于4.7米(15英尺)长的吊杆末端; 圆筒的外侧包覆着一组太阳能电池板;一面直径1.09米(3.7英尺)的反自转碟形天线通过 SX波段地球进行通信。该飞行器中还集成了一台”星-24“型固体燃料发动机,以提供进入环金星轨道的推力[4]

从进入金星轨道到1980年7月,为便于雷达扫描和电离层测量,该探测器近拱点保持在142至253公里(北纬17度)之间,轨道运行周期24小时,远拱点为6.69万公里。此后,为节省燃料,允许近拱点上升至最大2290公里,然后再下降。

1991年,雷达测绘仪重新启动,与最近抵达的麦哲伦号金星探测器一起,以调查该行星以前无法探测到的南部地区。1992年5月,先驱者金星开启了最后阶段任务,在这一阶段中,近拱点保持在150至250公里(93和155英里)之间,直到航天器推进剂耗尽,之后轨道高度自然衰减。航天器将继续传回数据,直到1992年10月8日,在协调世界时19时22分收到最后一次信号[3]。1992年10月22日,先驱者金星轨道飞行器在再入金星大气层时解体[1]。  

探测编辑

 
根据先驱者号数据绘制的金星地图

先驱者金星轨道飞行器通过所携带的45公斤(99磅)设备进行了17项探测:[5]

 
先驱者金星轨道飞行器拍摄的金星紫外线图像
  • 云光偏振仪(OCPP) ,用于测量层的垂直分布,类似于先驱者10号先驱者11号的成像光偏振仪(IPP)
  • 表面雷达测绘仪(ORAD) ,用于测定地形和表面特征。只有当探测器接近4700公里以内时才能进行观测。一束20瓦的S波段信号(1.757赫兹)被发送到反射它的表面,探测器接收并分析回波,近拱点时的分辨率为23 x 7公里。
  • 红外辐射计(OIR) ,用于测量金星大气层辐射的红外线
  • 空气辉光紫外光谱仪(OUVS) ,用于测量散射和辐射的紫外线。
  • 中性质谱仪(ONMS) ,检测高层大气层成分
  • 太阳风等离子体分析仪(OPA) ,测量太阳风特性
  • 磁强计(OMAG) ,描述金星的磁场特征
  • 电场探测器(OEFD) ,研究太阳风及其相互作用
  • 电子温度探测器(OETP) ,研究电离层的热性质
  • 离子质谱仪(OIMS) 用来描述电离层离子的分布
  • 带电粒子延迟电位分析仪(ORPA) ,研究电离层粒子
  • 两台射电科学实验设备来确定金星的重力
  • 描述大气特征的无线电掩星实验
  • 研究高层大气的大气阻力试验
  • 射电科学大气和太阳风湍流实验
  • 记录伽马射线暴事件的伽马射线暴(OGBD)检测仪
     
    先驱者金星轨道飞行器环绕金星的轨道
 
发射先驱金星轨道飞行器的擎天神-半人马运载火箭
 
先驱者金星轨道器飞往金星的轨道.
飞行器上集成的仪器:
设备 全称 类型 厂商 责任人 质量 电耗
OCPP 轨道器云光偏振仪 光电旋光仪 GISS J. Hansen 5公斤(11磅)   5.4 瓦
ORAD 轨道器雷达测绘仪 雷达 MIT G. Pettengill 9公斤(20磅)   18 瓦
OIR 轨道器红外辐射计 红外辐射计 JPL F. Taylor   5.9公斤(13磅)   5.2 瓦
OUVS 轨道器紫外光谱仪 紫外光谱仪 LASP A. Stewart 3.1公斤(6.8磅)   1.7 瓦
ONMS 轨道器中性质谱仪 中性质谱仪 GSFC H. Neimann 3.8公斤(8.4磅)     5 瓦
OMAG 轨道器磁强计 磁强计 UCLA C. Russell 2公斤(4.4磅) 2.2 瓦
OEFD 轨道器电场探测器 测量金星电场   TRW    F. Scarf   0.8公斤(1.8磅)   0.7瓦
OETP 轨道器电子温度探测器 电子温度计 GSFC  L. Brace 2.2公斤(4.9磅)   4.8瓦
OIMS 轨道器离子质谱仪 离子质谱仪 GSFC H. Taylor   3公斤(6.6磅)   1.5 瓦
ORPA 轨道器带电粒子延迟电位分析仪 离子电荷计  LPARL   W. Knudsen   2.8公斤(6.2磅)   2.4 瓦
OGBD 轨道器伽马射线暴检测仪 伽马射线暴检测仪  LASL    W. Evans 2.8公斤(6.2磅)   1.3 瓦
 - 金星大气和电离层S和X波段无线电掩星研究(ORO) 无线电设备 - A. Kliore (JPL) –   -  
轨道器双频实验 (OGPE) -   T. Croft (SRI)
大气和太阳风湍流实验 (OTUR) -    T. Croft (JPL)
轨道器大气阻力试验 (OAD) -    G. Keating   (LRC)
轨道器大气层内密度分布实验(OIDD) -   R. Phillips   (JPL)
轨道器天体力学实验(OCM)   -   I. Shapiro   (MIT)
LASP: 大气和空间物理实验室 (科罗拉多大学波德分校); UCLA: 加利福尼亚大学洛杉矶分校; JPL: 喷气推进实验室; MIT: 麻省理工学院; GSFC: 戈达德太空飞行中心  GISS: 戈达德太空研究所; LRC: 兰利研究中心; ARC:阿姆斯研究中心; LASL: 洛斯阿拉莫斯国家实验室; SRI: 国际斯坦福研究所

该探测器进行了雷达测高观测,从而绘制了金星表面首张全球地形图。

观测哈雷彗星编辑

1986年2月期间,由于哈雷彗星靠近了太阳,从地球上无法对它进行观测,而先锋金星轨道飞行器能够从其金星轨道上观测到哈雷彗星。在彗星2月9日的近日点处,探测器上的紫外光谱仪观测到哈雷彗星慧核中水分的流失 [6]

另请参阅编辑

参考文献编辑

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 McDowell, Jonathan. Satellite Catalog. Jonathan's Space Page. (原始内容存档于2003-10-11). 
  2. ^ NASA - NSSDCA - Spacecraft - Trajectory Details. nssdc.gsfc.nasa.gov. [2018-05-02]. (原始内容存档于2021-02-10). 
  3. ^ 3.0 3.1 Pioneer Venus 1. Solar System Exploration. NASA. [2013-08-16]. (原始内容存档于2006-10-04). 
  4. ^ 4.0 4.1 Krebs, Gunter. Pioneer 12 (Pioneer Venus Orbiter, PVO). Gunter's Space Page. (原始内容存档于2005-01-12). 
  5. ^ 《先驱者金星项目信息》. 美国宇航局戈达德太空飞行中心. [2016-08-17]. (原始内容存档于2000-10-18). 
  6. ^ Russell, C.T.; Luhmann, J.G.; Scarf, F.L. Pioneer Venus Observations during Comet Halley's Inferior Conjunction (PDF). University of California, Los Angeles. 1985 [2013-08-16]. (原始内容 (PDF)存档于2009-02-27). 

外部链接编辑