希望号探测器 (日本)
除特别注明外，此条目或章节的时间均以格林威治标准时间（UTC0：00）为准。希望号探测器（日语：のぞみ）是一架由日本宇宙科学研究所 (ISAS)研发，并发射升空的火星探测器。它由东京大学、文部省宇宙科学研究所耗费186亿日元研制。于1998年7月3日发射。[1]然而，在2003年7月9日探测器信号中断，之后未能按照计划进入探测轨道。[2]12月9日，在进行最后的远程遥控修复作业仍告无效之后，日本于12月31日宣告放弃“希望号”进入火星轨道的尝试。[3]
 希望号1：1尺寸模型 | |
| 任务类型 | 轨道飞行器 |
|---|---|
| 运营方 | 宇宙科学研究所 |
| 国际卫星标识符 | 1998-041A |
| 卫星目录序号 | 25383 |
| 任务时长 | 5年5个月又6天 (发射到最后尝试通信) |
| 航天器属性 | |
| 发射质量 | 258千克（569英磅） |
| 任务开始 | |
| 发射日期 | 1998年7月3日 18:12 (UTC) |
| 运载火箭 | M-V运载火箭 |
| 发射场 | 内之浦宇宙空间观测所 |
| 任务终止 | |
| 停用日期 | 2003年12月31日 |
| 最后通信 | 2003年12月9日 |
| 轨道参数 | |
| 参照系 | 日心轨道 |
背景 编辑
希望号目的是观察火星的高层大气和火星磁场，而不是美国提倡的火星地形观测。希望号计划开始于1980年代，当时称为行星-B (Plant-B)计划，最初计划调查金星，然而1988年发射的苏联弗伯斯二号在通讯中断前观察到氧气正在从火星逃逸，火星科学研究的兴趣增强，因此Plant-B的目标也改为火星。
任务经过 编辑
希望号1992年开始研制，原定1996年发射，但由于M-V运载火箭的研制推迟了一年，至1998年火星和地球重新接近时发射，由于1998年发射时火星和地球的位置比最初计划的差，因此设计了多次重力助推来获得加速度。1998年7月3日希望号由M-V运载火箭发射升空，进入停泊轨道，9月24日和12月18日两度环绕月球，并拍摄月球背面图像，是继苏联、美国之后第三个拍摄月背照片的国家。然而12月20日希望号原订透过地球重力助推前往火星，但是燃料阀门故障导致燃料损失，使希望号没有足够的加速度达到其计划的轨道。
轨道转移失败之后，ISAS设计新的轨道，让希望号进入一个日心轨道，并在2002年12月和2003年6月两次靠近地球时进行重力助推前往火星，预计2003年底抵达。然而这样的长途飞行完全在计划之外，导致希望号相关零组件在抵达火星前便已逐渐损坏，大部分通讯功能无法使用，只能传送当前位置和接收地球信号。
2002年4月21日据ISAS所称太阳耀斑损坏了航天器的机载通信和电力系统，4月25日由于热控制系统失效，导致燃料结冻。不过当希望号接近地球时，燃料融化了，并且成功地将希望号转移至正确的轨道上以进行地球飞越。2003年6月19日希望号成功利用地球进行第二次重力助推，并预计于12月14日接近火星至894公里的距离。
然而2003年7月9日希望号的通信系统完全损坏，此后地面无法再获得希望号信号只能透过推估。ISAS于12月9日最后一次尝试通信依旧失败，当日ISAS向希望号发出指令，启动小型助推器，使希望号与火星最近距离增加至1000公里，避免撞及污染火星。12月31日ISAS宣布希望号计划失败。
根据ISAS预计，如果希望号成功接收并执行轨道改变命令，希望号将于2003年12月14日以1000公里距离飞越火星，此时如果设备运行正常，应该已经自动拍摄了火星表面的照片，当然它无法发送回地球，之后希望号进入一个周期2年的日心轨道。[4]
失败原因 编辑
ISAS认为故障的直接原因是强大的太阳耀斑导致电气系统短路和电路保护功能启动，但部分人士怀疑此说法。另外有人指出希望号搭载多达14种观测设备是不合理的，事实上由于不知道下一次火星任务何时展开，各组织都希望能将仪表装上希望号。还有一种观点认为应该使用大型H-II火箭，但H-II当时属于宇宙开发事业团，与 ISAS是各自独立的组织，而且1992年H-II的发射成本为每次180亿至200亿日元，对预算约为200亿日元的 ISAS是不现实的。
成果 编辑
虽然希望号主要任务失败，但其提供 ISAS极端条件下操控航天器的经验，这些经验据信对继承 ISAS的宇宙航空研究开发机构后续计划提供重要帮助。另外希望号传回与莱曼α发射体有关的重要数据。[5]
国际合作 编辑
轶事 编辑
为了加深公众对火星探索的了解，希望号推出搭载姓名活动，吸引27万余个名字 (包括动物)，每个姓名缩小后印在20块4cm × 3cm的铝板上，这块铝板作为重物用于调整希望号的旋转平衡，除了名字还有对 ISAS和希望号的支持，并印有希望号的首席科学负责人山本达人的遗像，他在发射前去世。如果没有撞击任何天体，希望号将继续带着这27万个名字在太空飞行。
图片 编辑
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希望号探测器想像图 -
地月合影，希望号传回的第一张照片
参见 编辑
来源 编辑
- ^ （简体中文）日本的火星探测器“希望号”. 网易. 2007年10月16日.
- ^ （简体中文）日“希望号”探测器电力系统故障可能坠落火星. 搜狐. 2003年11月14日 [2014年7月12日]. （原始内容存档于2014年7月15日）.
- ^ （简体中文）最后施救告负 日本火星探测器“希望号”遭放弃. 腾讯. 2003年12月11日 [2014年7月12日]. （原始内容存档于2014年7月14日）.
- ^ ON THE LUNAR AND HELIOCENTRIC GRAVITY ASSIST EXPERIENCED IN THE PLANET-B (“NOZOMI”) (PDF). [2022-07-20]. （原始内容存档 (PDF)于2022-03-02）.
- ^ NOZOMI Spacecraft. ISAS. [2022-07-20]. （原始内容存档于2022-04-28） （英语）.
- ^ （英文）NASA介绍. NASA. [2014-07-12]. （原始内容存档于2007-09-09）.
