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2019-09-04 21:31栏目:武器装备
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  金星探测取得的成果

  • 名称:麦哲伦探测器
  • 制造商:马丁·玛丽埃塔公司
  • 发射日期:1989年5月4日
  • 发射地点:佛罗里达州,肯尼迪航天中心
  • 轨道:297公里×8463公里(185英里×5259英里),轨道倾角85.5°
  • 运载火箭:“亚特兰蒂斯”号航天飞机(STS—30)
  • 名称:水手2号(Mariner 2)
  • 制造商:喷气推进实验室
  • 发射日期:1962年8月27日
  • 发射地点:佛罗里达州,卡纳维拉尔角
  • 轨道:太阳轨道
  • 运载火箭:阿特拉斯—阿金纳B

  金星比地球略小,半径为0.96地球半径,质量为0.82地球质量,密度为地球密度的0.96倍,是最类似地球的大行星。它绕太阳公转周期为224.7天,平均运行速度每秒34.99公里,最近时离开我们只有4100万公里,因此是距离地球最近的一颗行星。金星亮度仅次于太阳和月亮,在黎明前出现时,称它为启明星,在黄昏出现时,称为长庚星,所以它又是人们最熟悉并能用肉眼观看到的天空中最明亮的一颗行星。金星也像地球一样自转,但速度极慢,自转一周需用243个地球日;更奇特的是自转方向和地球自转方向相反,是太阳系内唯一逆转的大行星。在金星上望太阳,太阳从西方升起,落在东方。金星周围有一层浓密的大气,里面云雾弥漫,阻挡了人们的视线,科学家从地面用望远镜看不清金星的真面目。因此,在自动航天器应用微波雷达技术就近考察之前,人类对金星的了解很为肤浅。雷达不受云雾影响,通过发射脉冲信号探测,能获取金星表面信息并在自动航天器上形成清晰图像再传送回地球,科学家就能把金星表面看得一清二楚了。

有效载荷

  • 合成孔径雷达

有效载荷

  • 微波辐射计,红外线辐射计,磁通门磁力计,宇宙尘探测器,太阳等离子光谱仪,高能粒子探测器。

  自从1961年2月12日前苏联首次发射金星探测器以来,20多年的时间里,苏美两国先后发射了30个金星探测器,其中有21个成功地对金星表面进行了综合考察;有一批探测器进入轨道成为金星的人造卫星,并有若干个着陆舱对金星表面实现了软着陆,对金星的土壤、岩石样品和云层进行探测,向地球发回了大量宝贵的资料和照片,揭开了金星的许多奥秘,增进了人类对金星的认识。

结构尺寸

  • 太阳能电池板展开后6.4米×9.2米(21英尺×30.2英尺)

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  “麦哲伦”是为了开展对金星有史以来最全面的表面和重力特征观测而设计的。这架飞行器的顶部装有一架直径3.7米(12英尺)的碟形天线(得自“航行者”号),卫星通过这架天线来获得图片和辐射测量数据,并与地球保持通信。

  “麦哲伦”号每37分钟绕进行飞行一周,它的雷达对一条24公里(15英里)宽的带状区域进行成像,同时获得高度和辐射测量数据。

结构尺寸

  • 3米×5米(9.9英尺×16.5英尺),包括天线和展开的太阳能电池板

  “水手”系列是美国向地球以外的其他行星发射的第一个飞行器。“水手1号”和“水手2号”都是为了飞越金星而开发的飞行器,它们几乎是完全相同的。1962年7月22日,发射“水手1号”的火箭在发射过程中偏离了预定航线,被发射站安全主任下令摧毁。一个月后,“水手2号”发射,开始了飞往金星的为期三个半月的旅程。在飞行过程中,它测量了太阳风和行星际尘埃,还探测了来自太阳和太阳系外宇宙射线的高能粒子。

  考察确定,金星具有地球上的许多地质结构特点,它的地貌和地球一样复杂和多姿多彩。百分之六十到七十的金星表面覆盖着极古老的玄武岩平原。金星上耸立着四大高原。最高的麦克斯韦尔峰高达11600米,比周围地区高出3000米,比地球上最高的珠穆朗玛峰高出近二分之一。

结构特点使用情况

结构特点使用情况

  金星大气主要由占其97%的二氧化碳和少量氦、氖、氮和水蒸汽组成。金星25公里厚的二氧化碳大气层阻挡75%的金星热辐射,由此而产生的温室效应使金星表面温度达摄氏470度。大气压力高达90个地球大气压。探测信息表明,金星和地球一样,不同区域有不同的大气压力和温度,但都在90个大气压和475℃上下浮动。

结构特点

这架飞行器的顶部装有一架直径3.7米(12英尺)的碟形天线(得自“航行者”号),卫星通过这架天线来获得图片和辐射测量数据,并与地球保持通信。“麦哲伦”号是由航天飞机进行发射的,它使用一个惯性导航上面级(IUS)助推器来进行15个月的金星之旅,并于1990年8月10日到达进行轨道。

结构特点

“水手2号”装有用镁和钛制作的锥形框架、两块太阳能电池板和一架高增益碟形天线。

  在金星大气中发现氩40和氩56,并测出其准确比例为200∶1,这说明金星和地球存在亲缘关系的说法是有道理的。对金星表面太阳光照强度,自动摄像机向地球传回的分辨率很高的图像显示,金星上很明亮,它本身是黄褐色的,布满多层浓云的天空是橙黄色的。

使用情况

在围绕进行飞行了5圈后,“麦哲伦”号最终对金星表面98%的区域进行了测绘,并重复测绘了其中很多地区。它经过几次修正进入更低的轨道,并在这个过程中进行了金星外部大气的“风车实验”。在这之后,“麦哲伦”号于1994年10月13日按指令脱离轨道,它所返回的数据比之前的所有NASA行星任务返回的数据都多。

使用情况

1962年12月14日,“水手2号”以34838公里(21648英里)的距离飞越金星。它用红外线和微波辐射计对金星进行了42分钟的扫描,发现金星有冷的云层,而表面温度则很高。传回的数据表明,金星表面温度至少有摄氏425。(华氏800°),并且昼夜温度几乎相同。行星表面56~80公里(34.8~49.7英里)的高度上被密集的云层所覆盖。

NASA一直保持着与“水手2号”的联系,直到1963年1月3日“水手2号”和地球的距离达到了8740万公里(5430万英里)以后。这是深空探测器的一个新纪录。现在“水手2号”仍在太阳轨道上运行着。

  美国和俄罗斯都用雷达测绘了金星表面地形图,测绘面积占金星表面积的90%,可以说,对金星的一系列探测,已初步揭开了它的面纱。到目前为止,金星是人类了解最多的一颗大行星。

  然而,科学家对金星的探测与研究,意犹未尽。认为获得的金星表面雷达图像清晰度、分辨率还不够理想,无法解答令科学家着迷的一些问题。例如,如果说金星和地球有亲缘关系,那末,它的表面是否也像地球一样分裂成移动的地壳板块呢?金星显然已成为无法控制的温室效应的牺牲品。那末,人类生存的地球是否也会面临金星同样的厄运?先驱者号金星号探测器发现金星上可能曾经有过水,那末,金星上是否有河床和海滩?据前苏联金星着陆舱传回地球的信息知道,金星经历的侵蚀远比地球少,因此我们有可能把金星作为研究对象来了解地球早期大陆形成的情况。

  有鉴于上述种种问题,美国决定研制新一代金星探测器,即麦哲伦号金星探测器。它已于1989年5月由亚特兰蒂斯号航天飞机在太空施放,并在1990年8月10日和金星交会,进入了离金星表面最高点为8028公里、最低点为249公里的金星椭圆形轨道。它大约每3小时零9分钟绕金星运行一周。每次飞过轨道的低点部分时,探测器将直径为3.6米的碟形天线指向金星表面并发射雷达探测脉冲,摄取面积为16100公里长24公里宽的区域的一幅幅金星表面照片。麦哲伦号金星探测器预计将环绕金星飞行2000圈,用243个地球日(金星自转一周)完成对金星90%以上面积的测绘工作,它的雷达系统将透过云层揭开金星的面纱,获得迄今为止最详细的图像,其分辨率足以发现金星上一个足球场那样大小的物体。

  现在麦哲伦号探测器已经测绘完90%以上的金星表面积,发回的照片表明,金星存在着活火山熔岩流、陨石坑、沙丘、高耸的山岭和巨大的峡谷。科学家通过它的探测要对金星进行天文地球动力学研究,例如板块构造以及研究与地球相关的问题。对金星资料的进一步研究与分析正在进行中,不久科学家们将会向人们提供更多的金星研究成果。

  金星上能住人吗

  初看起来,这个问题似乎提得太矛盾了。人类若要在金星居住,起码得有氧气、水和适宜的温度,少一个条件也不行。然而对金星的探测已经表明,它不具备这些条件,不能住人似乎也是顺理成章的。

  人类有着勇往直前的探索精神,也有着改造宇宙的想象力和创造力,常常把不可能的事情变为可能。人类总是不能安分守己地想离开地球到别的星球去旅行,甚至寻找地域之外的文明。然而已经弄清楚,除地球外,在太阳系内不可能在其他行星上有高级文明;于是科学家在太阳系之外寻找有生命或文明存在的星球。现在已经找到了地球之外有生命存在的某种证据。波兰天文学家亚历山大·沃尔什察恩不久前,首次观测到太阳系之外的行星系统,美国国家航空航天管理局帕萨迪纳研究所的天文学家证实了这一发现,他们还同时观察到8个环绕恒星旋转的行星系统。由于类同于太阳系的行星系统的发现,地球之外有高级文明存在的可能性增加了。但是,这个行星系统距地球约450光年,要到那里去旅行是不可能的,人类还得在我们的太阳系内想办法,去旅行和寻找新的居住地。要记住人类有着改造宇宙的能力,目前的太阳系行星不能住人,但可以对行星进行改造呀!面对着和地球最相类似又最近的近邻金星,科学家们想出了某种可能的办法,认为金星上可以住人。

  科学家们计划借助于火箭,向金星上的二氧化碳云层投入大量的蓝绿海藻。在地球上科学家已用实验证实,蓝绿海藻在金星目前情况下仍能继续生存下来,而且仍能大量地繁衍生息。海藻能吸收碳而释放出氧。它们繁衍迅速,约在百年的时间里就可将金星上的二氧化碳消除殆尽。当氧大量增加时,便会对金星产生惊人的作用。

  随着二氧化碳被氧取代,一直被阻挡着而积聚在二氧化碳云层之下的红外线辐射,会在太空中散逸,大气层下部的气温将随之而降低,这样空气中的水蒸汽便会很快凝聚而开始降雨。最初,雨水会在金星上空大气层中被汽化,到达不了金星的表面,虽然如此,它会产生极为重要的作用,会使金星地面的温度降低大约 35℃。这样,在以后,雨水就会接连降下,直到地面的温度降至 70℃左右。尔后,大雨就会冲刷金星的表面,原云层也会逐渐消失,留下含氧充足的大气层,气温还会继续下降到足以使不怕高温的地球上来的动植物得以生存下来,那时的金星就成为太阳系中的可以住人的第二个地球。地球人将经常在地球和金星之间进行星际旅行了。由于和地球一样,金星有含氧充足的大气包围,在金星居住不易受到外来陨石袭击,这要比在月球和火星上生活安全得多。

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