IKAROS

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IKAROS
IKAROS model
IKAROS 模型,未按實際比例
所属组织 JAXA
掠过对象 金星
环绕对象 太陽
入轨时间 2010-05-21
发射时间 2010-05-20 21:58:22 UTC
运载火箭 H-IIA 202
发射地点 日本種子島宇宙中心
任务时长 預定 0.5 年
已持續: 7年4個月18日
COSPAR ID 2010-020E
官方网站 https://web.archive.org/web/20080922170700/http://www.jspec.jaxa.jp/e/activity/ikaros.html
质量 315 kg
备注: [1][2][3][4]

IKAROSInterplanetary Kite-craft Accelerated by Radiation Of the Sun,可譯為依靠太陽輻射加速的星際風箏)是由日本宇宙航空研究開發機構開發的試驗性太空探測器。IKAROS於2010年5月21日以日本的 H-IIA 火箭和破曉號金星氣象衛星以及其他四個小衛星一起發射。IKAROS 是世界第一個成功在行星際空間運作的太陽帆[3][5]。該太陽帆的名字由日本航太工程師森治取名自希臘神話中的人物伊卡洛斯[6][7]

2010年12月8日,IKAROS 在距離金星 80,800 公里處飛掠過,並進入延伸任務階段[8][9][10][11]

目的[编辑]

IKAROS 是世界第一個以太陽帆為動力的探測器。將會進行以下四個關鍵技術的測試:

  1. 使用和控制大面積的薄膜式太陽帆(設計圖的 3 號藍色區域)
  2. 嵌入太陽帆的薄膜式太陽電池是否可啟動酬載儀器(設計圖的 4 號黑色長方形區域)
  3. 量測太陽帆上輻射壓產生的加速度
  4. 以可變反射率的液晶板控制航行姿勢(設計圖的 2 號橘色長方形區域)

本任務也將同時探測行星際空間,例如伽玛射线暴太陽風宇宙塵[12]

探測器上的儀器 ALADDIN(ALDN-S 和 ALDN-E)在六個月的航行期間當伽瑪射線爆的偏極化被伽瑪射線爆偏振儀(Gamma-Ray Burst Polarimeter, GAP)偵測到時[13],可量測塵埃密度[14]

如果任務成功,在 IKAROS 之後將發展寬 50 公尺太陽帆以在下一個十年探測木星木星特洛伊[15]

設計[编辑]

IKAROS 太陽帆設計圖
1 (線上的藍色正方形)末端載重 0.5 公斤,共有 4 個
2 (橘色長方形)液晶裝置,共 80 個
3 (藍色正方形)厚 7.5 μm 的薄膜,直徑 20 公尺
4 (黑色長方形)厚 25 μm 的太陽能電池
5 (黃和藍線)繫繩
6 (藍色圓形)本體
7 (黃點)儀器
IKAROS 在太空中航行想像圖

IKAROS 是一個正方形的帆,以四個角落的 0.5 公斤末端載重(設計圖的 1 號元件)控制旋轉,帆的對角線長 20 公尺,使用厚 7.5 μm 的聚酰亚胺薄膜(設計圖的 3 號元件)。薄膜式的太陽能電池陣列則嵌在帆內(設計圖的 4 號元件)。太陽能電池由 PowerFilm, Inc. 製造[16]。80個 LCD 板被嵌在帆內[17],是以其反射率進行姿勢控制(設計圖的 2 號元件)。IKAROS 的科學酬載也包含了在帆的另一面裝設的 8 個塵埃計數器[18][19]

任務歷程[编辑]

IKAROS 於2010年5月21日於日本的種子島太空中心使用 H-IIA 火箭破曉號金星氣象衛星一起發射成功。

IKAROS 每分鐘旋轉 20 至 25 次,直到2010年6月11日太陽帆完全展開為止[20][21]。IKAROS 包含兩個小型的彈出式的攝影機 DCAM1 和 DCAM2。DCAM2 在太陽帆部署完成後於2010年7月14日開始拍攝太陽帆[22]

太陽帆於2010年6月10日部署完成[23]

在之後六個月前往金星的航行中,加速和姿勢控制的測試成功。2010年7月9日 JAXA 確定 IKAROS 是使用太陽帆進行加速[24],再於7月23日宣布姿勢控制成功[25]

IKAROS 在航行中持續以 2 rpm 速度旋轉以提供 LCD 板控制姿勢時所需的循環時間。

參見[编辑]

注釋[编辑]

  1. ^ Mori et al. (2009)
  2. ^ Small Solar Power Sail Demonstrator "IKAROS". JAXA. [2010-10-01]. 
  3. ^ 3.0 3.1 Stephen Clark. H-2A Launch Report – Mission Status Center. Spaceflight Now. 20 May 2010 [2010-05-21]. 
  4. ^ Samantha Harvey. Solar System Exploration: Missions: By Target: Venus: Future: Akatsuki. NASA. 21 May 2010 [2010-05-21]. 
  5. ^ Launch Day of the H-IIA Launch Vehicle No. 17(H-IIA F17). JAXA. March 3, 2010 [2010-05-07]. 
  6. ^ ISASメールマガジン第192号 ★01:勇気一つを友にして♪ - 森治
  7. ^ 中島林彦. 快走! 宇宙ヨット「イカロス」. 別冊日経サイエンス 宇宙大航海 日本の天文学と惑星探査の今 (日本経済新聞). 2010年11月: pp. 22–33 (日语). 
  8. ^ 今日の IKAROS(12/10) - Daily Report - Dec 10, 2010. IKAROS Blog. JAXA. December 10, 2010 [January 22, 2011]. 
  9. ^ 2010年の締めくくり(12/26) - Daily Report - Dec 26, 2010. IKAROS Blog. JAXA. December 26, 2010 [January 22, 2011]. 
  10. ^ 宇宙帆船イカロス、お疲れさま…実験終え「人工惑星」に. Asahi Shimbun. December 10, 2010 [January 22, 2011]. 
  11. ^ Mori, Osamu. 小型ソーラー電力セイル実証機(IKAROS)の定常運用終了報告 (PDF). JAXA. January 26, 2011 [February 2, 2011]. 
  12. ^ 小型ソーラー電力セイル実証機「IKAROS(イカロス)」のガンマ線バーストの観測成功について. JAXA. 2010-07-14 [2010-07-15]. 
  13. ^ Yonetoku, D.; et al. Gamma-Ray Burst Polarimeter - GAP - aboard the Small Solar Power Sail Demonstrator IKAROS. arXiv:1010.5305 [astro-ph.IM]. 26 October 2010. 
  14. ^ Yano, H.; et al. COSMIC DUST DETECTION BY THE IKAROS-ARRAYED LARGE-AREA DUST DETECTORS IN INTERPLANETARY SPACE (ALADDIN) FROM THE EARTH TO VENUS (PDF). 42nd Lunar and Planetary Science Conference (2011). [14 February 2011]. 
  15. ^ IKAROS Project. JAXA. 2008 [2010-07-12]. (原始内容存档于2008-09-22). The second mission will take place in the late 2010s. It will involve a medium-sized solar power sail with a diameter of 50m, and will have integrated ion-propulsion engines. The destinations of the spacecraft will be Jupiter and the Trojan asteroids. 
  16. ^ Claire M. Umali. Japan tests power of solar sails in deep space. EcoSeed. May 4, 2010 [25 January 2011]. 
  17. ^ Small Solar Power Sail Demonstrator 'IKAROS': Successful Attitude Control by Liquid Crystal Device. Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA). July 23, 2010. 
  18. ^ Small Solar Power Sail Demonstrator. JAXA. 11 March 2010 [2010-05-07]. 
  19. ^ IKAROS Project. JAXA. 2008 [30 March 2010]. (原始内容存档于22 九月 2008). 
  20. ^ Edwards, Lin. IKAROS unfurls first ever solar sail in space. PhysOrg. 11 June 2010 [2010-06-11]. 
  21. ^ Staff writers. Japanese Spacecraft Deploys Solar Sail. Space.com. 11 June 2010 [2010-06-11]. 
  22. ^ Staff writers. Mini-camera pictures Japan's Ikaros solar sail. BBC News. 16 June 2010 [2010-06-17]. 
  23. ^ Amos, Jonathan. Japan unfurls Ikaros solar sail in space. BBC News. 11 June 2010 [25 January 2011]. 
  24. ^ About the confirmation of photon acceleration of "IKAROS" the small solar-sail demonstrating craft. JAXA website press release (新闻稿). Japan Aerospace Exploration Agency. 9 July 2010 [25 January 2011]. Graph suggests approx 1.1mN force 
  25. ^ Small Solar Power Sail Demonstrator 'IKAROS'Successful Attitude Control by Liquid Crystal Device (新闻稿). Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA). 23 July 2010 [25 January 2011]. 

參考資料[编辑]

外部連結[编辑]