曙光號

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曙光號
Dawn Flight Configuration 2.jpg
曙光號、灶神星(左)與穀神星(右)的示意圖
所属组织 美國國家航空暨太空總署
主制造商 軌道科學公司JPLUCLA
任务类型 飛掠、環繞
掠过对象 火星
环绕对象 灶神星穀神星
入轨时间 灶神星:2011年7月16日
穀神星:2015年2月(預計)
发射时间 2007年9月27日 7:34 a.m EDT(11:34 UTC[1]
发射手段 三角洲二號7925H
发射地点 卡納維爾角空軍基地17B號太空發射複合體
任务时长 8年
COSPAR ID 2007-043A
官方网站 dawn.jpl.nasa.gov
质量 1250公斤
功耗 1000瓦(太陽能
轨道参数
离心率 近似圓形
倾角 極軌道

曙光號英语Dawn),也稱為黎明号,是美國太空總署的無人太空探測船,目的是探索小行星帶最大的兩顆小行星穀神星灶神星。曙光號已於2007年9月27日發射,2011年7月16日抵達灶神星,2012年9月5日結束灶神星的探測任務後再次啟程,預計將在2015年抵達穀神星。

2011年曙光號進入環灶神星軌道後,成為第一艘環繞小行星帶小行星的探測船;當2015年順利抵達穀神星並進入軌道,曙光號便成為第一艘環繞過兩顆太陽系天體(地球之外)的探測船。[2]

計畫歷程[编辑]

黎明號的移動軌跡

黎明號計畫曾多次變更,美國太空總署首次在2003年12月取消該計畫[3],但是隨後在2004年2月恢復。該計畫在2005年10月中止,但是黎明號計畫到了2006年1月又變成延後進行[4],既使當時美國太空總署宣佈黎明號計畫狀況未有新的改變。美國太空總署在2006年3月2日再度取消該計畫[5]

黎明號製造商軌道科學公司(Orbital Sciences Corp., OSC)呼籲美國太空總署提供建造探測器的經費,為了拓展市場,該公司願意放棄獲利的機會。美國太空總署後來重審取消黎明號計畫的決定[6],然後在2006年3月27日宣佈執行黎明號計畫[7][8]。雖然黎明號計畫原先的成本為3億7300萬美元,但是由於通貨膨漲的緣故,最終的成本總計為4億4600萬美元(2007年)[9]

設備[编辑]

曙光號配置有攝像機[10][11]可見光红外線光譜儀[12][13][14][15][16][17]伽馬射線中子探測儀等儀器。馬克斯·普朗克太陽系研究所德國航空太空中心洛斯阿拉莫斯國家實驗室[10]義大利太空總署分別提供各種所需的儀器。

歷史[编辑]

發射[编辑]

黎明號在2007年9月27日於卡納維爾角空軍基地17B號太空發射複合體三角洲二號7925H發射昇空[18]。黎明號原先的發射時間為6月20日,但是因為許多因素干擾而延遲三個月之久。

探測器在2007年4月10日運抵位於佛罗里达州泰特斯维尔的Astrotech公司,準備發射升空[19][20]。黎明號原先的發射時間預計為6月20日,但是因為運輸問題延遲至6月30日[21]。因為用來吊起固體火箭助推器的起重機發生故障,所以發射時間推延至7月7日。不過第二節火箭在6月15日已經成功安裝[22][23]。發射時間後來為了避開鳳凰號的預計發射窗口,而繼續推延。鳳凰號後來在8月4日成功發射升空。

黎明號的發射時間重新設置在2007年9月26日[24][25],然後因為天氣不佳,再度延後到隔天。9月27日發射窗口為07:20至07:49 EDT之間[26]。黎明號最終於07:34 EDT由三角洲二號7925H順利發射升空[27][28][29],速度為每秒11.46公里[30]

巡航[编辑]

黎明號在2009年2月通過火星時所拍攝的照片,目標為坦佩高地

黎明號升空之後,離子推力器開始運作,於2007年12月17日開始進入巡航階段[31]。黎明號在2008年10月31日完成首次噴射,讓探測器前往火星,目的是在2009年2月依賴火星的重力助推前往小行星帶。

黎明號在2009年2月17日以549公里近距離通過火星附近,順利完成重力助推[32][33]。探測器在同一天進入安全模式,導致部份資料流失。黎明號在兩天之後解除安全模式,不過對於後續計劃沒有影響。這次事件的根本原因軟體程式錯誤所造成的[34]

灶神星探測[编辑]

黎明號在2009年7月17日所拍攝的灶神星

2011年5月3日,黎明號在距離灶神星1.21百萬公里時拍攝了第一張照片,當中灶神星只有約5像素寬。黎明號進入接近灶神星的探測階段[35],並於6月12日開始減速,準備在34天後進入環灶神星軌道[36][37]

2011年6月1日,黎明號距離灶神星48.3萬公里時,為了導航需要拍攝了20張連續照片,解析度已接近哈伯太空望遠鏡拍攝的灶神星照片。黎明號在抵達灶神星之前開始減速,每週發布更多照片[38]

美國太空總署證實黎明號在2011年7月16日進入環灶神星軌道[39],成為首個環繞小行星帶小行星的探測器。黎明號確切入軌時間尚不清楚,這是由於當時天文學家只能估計灶神星質量與重力場[40],無法準確得知其數據。而現在黎明號已進入軌道,便能反過來計算灶神星的質量與重力場[2]。黎明號在7月17日06:30 UTC重新檢測搭載的設備儀器[41]

黎明號在9月27日進入距離灶神星680公里的公轉軌道,環繞一周的時間為12.3小時。黎明號後來在12月8日進入另一個公轉軌道,距離灶神星只有210公里,環繞一周的時間為4.3小時[42][43][44]。美國太空總署在2012年5月首度公開黎明號獲得的灶神星初步數據,估計灶神星的金屬核心直徑為220公里。美國太空總署科學家進一步將灶神星視為獨一無二的一種小行星,認為它是與岩石行星同時形成的大型小行星殘存[45][46]

穀神星探測[编辑]

黎明號在2012年8月26日離開灶神星公轉軌道,繼續前往穀神星[47]。該探測器預計於2015年抵達穀神星,比新視野號抵達冥王星還要早五個月,所以黎明號將成為首個近距離探測矮行星的探測器。

參見[编辑]

參考文獻[编辑]

  1. ^ Dawn Spacecraft Successfully Launched Sept 27, 2007.
  2. ^ 2.0 2.1 NASA's Dawn Spacecraft Enters Orbit Around Asteroid Vesta, Dawn Mission: News & Events, 2011年7月16日
  3. ^ Ambrosiano, Nancy. NASA's Dawn mission is a go. Los Alamos National Laboratory. 2006-03-28 [2007-10-01]. 
  4. ^ Chang, Alicia. NASA Asteroid Mission Won't Launch This Year. Space.com. 2006 [2006-03-04]. 
  5. ^ Clark, Stephen. Probe built to visit asteroids killed in budget snarl. Spaceflightnow.com. 2006 [2006-03-04]. 
  6. ^ NASA reviewing canceled mission. CNN.com. March 16, 2006 [2006-03-27]. (原始内容存档于2006-03-21). 
  7. ^ Geveden, Rex. Dawn Mission Reclama (PDF). 2006 [2006-03-27]. 
  8. ^ Malik, Tariq. NASA Reinstates Cancelled Asteroid Mission. Space.com. March 27, 2006 [2006-03-27]. 
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外部連結[编辑]